条条道路通罗马――硬盘接口换代竞争

长远的选择??Serail ATA

　　关于Serail ATA与ATA/133的争论自去年秋季IDF2001后一直没有停止过，大家讨论的最终结果基本上都是Serial ATA占上风，其实这样的结果是包括笔者在内所有同行所共识的，毕竟Serial ATA标准所能提供的起始150MB/s、最终实现600MB/s的数据传输率非常诱人，而并行 ATA由于技术上的耗竭也即将完成它的历史使命。但是这是否意味着并行 ATA标准就没有更新的必要，我们是否应该停留在ATA/100的基础上一直等待Serial ATA，直到它最终出现并且付诸实施呢？

    　　从以前的种种讨论及媒体报道来看，大家的共识似乎都是只看到串行 ATA的发展前途，却忽视了更新版的并行 ATA(如ATA/133)的直接效应，全球性硬盘厂商的态度也是如此，因为现在除了迈拓公司之外，其它主要的四家硬盘厂商(IBM、希捷、西部数据、三星)都宣称只支持Serial ATA。

    　　究竟有没有必要推出更新版的并行 ATA？用户应该选择等待漫长的Serial ATA还是选择延续的ATA/133？本文将就此作深入分析。其实“条条道路通罗马”，硬盘接口技术更新所带来的直接利益是硬盘数据传输率乃至磁盘子系统性能的提升，只要能达到这样的结果，我们都可以接受，不论是串行ATA，还是更新的并行ATA。

    长远的选择??Serail ATA

　　从长远来看，Serial ATA是我们的首选，因为不论是从它所能带来的系统性能提高还是从节能方面及系统复杂程度与未来拓展性方面考虑，串行 ATA都具有并行 ATA所无法装束的魅力。

    　　首先，从秋季英特尔开发者论坛(IDF2001)上公布的Serial ATA 1.0标准来看，串行ATA在最初版中能达到150MB/s的突发数据传输率，这甚至超过了目前的最新版的并行 ATA标准ATA/133所能提供的最高数据传输率。而串行ATA最终将实现存储系统突发数据传输率为600MB/s，这更加令我们激动不已，假想一下，如果现在硬盘有高达600MB/s的数据传输率就不会有人老抱怨自己的硬盘是目前系统的瓶颈了。

    　　其次，串行ATA在系统复杂程度及拓展性方面，是并行ATA所无法比拟的。因为在Serial ATA标准中，实际只需要四个针脚就能够完成所有工作，第1针供电，第2针接地，第3针作为数据发送端，第4针充当数据接收端，由于Serial ATA使用这样的点对点传输协议，所以不存在主/从问题，并且每个驱动器是独享数据带宽。从此来看，它的优点是显而易见的。第一、用户不需要再为设置硬盘主从跳线器而苦恼；第二、由于串行 ATA采用点对点的传输模式，所以串行系统将不再受限于单通道只能连接两块硬盘，这对于想连接多硬盘的用户来说，无非是一大福音。

    　　总的来说，Serial ATA全身都是优点，但它却有一个致命缺点就是完全不兼容现在的并行 ATA系统，也就是说现有的10亿个并行ATA设备以后将无法在串行ATA系统上正常使用，如果用户仍要使用这些并行ATA接口(例如ATA/100)的硬盘，那就必须额外添加并行ATA到串行ATA的适配器，或许到时还会有更好的解决方案，不过我们目前还没有看到。

杰出的延续??ATA/133

　　既然Serial ATA能为用户带来如此多的好处，那笔者为什么还要倡导更新版的并行ATA？为什么迈拓还要推出ATA/133？难道这完全是多余的？是迈拓想背潮流而上，想与包括英特尔公司在内的串行 ATA组织树战？其实完全不然。如果读者关心硬盘接口的发展进展，就会知道，Serial ATA的概念早在2000年的英特尔开发者论坛上(即IDF2000)就已提出，而一年多后即秋季IDF 2001上，Serial ATA1.0标准才正式确立。

    　　一年多的等待，我们等来了第一个正式版本的串行 ATA标准的出现，那么从这个正式版Serial ATA标准到Serial ATA产品的正式推广又将会有多长的等待呢？我们不得而知，不过从英特尔公司最新的芯片组Roadmap来看，近期根本没有支持Serial ATA的芯片组问世，这似乎又在意味着用户需要耐心地等待。如果个人电脑系统中没有芯片组支持Serial ATA，也就意味着将不会有主板支持Serial ATA，此时如果要使系统支持串行 ATA，就需要额外添加串行 ATA适配器或在主板中另加串行 ATA控制芯片，这直接后果是大幅增加了串行 ATA系统的成本，因此如果Serial ATA的主推者英特尔公司不及时推出支持Serial ATA的芯片组，那IBM、Seagate、WD将很难大规模推广他们的Serial ATA产品。根据我们推测，Serial ATA要真正在市场上出现并普及，至少要等到2003年以后。

    　　技术总是在不断创新，根据所谓的“摩尔定律”，个人处理器速度每18个月翻一翻，而18个月所带来的系统性能提升现在可以说是无法想像的。在技术更新如此迅速的时代，每一块空白都将被敏锐的“乘虚者”所填补，这在硬盘接口纷争中体现的可谓淋漓尽致。由于Serial ATA迟迟未能及时真正地对现，所以在目前这一段不长不断的时间内，新版并行 ATA接口类型??ATA/133可以说是一个不错的解决方案。

    　　提到了ATA/133接口类型，这里顺便再谈谈它的技术特征。ATA/133是完全延续原来并行 ATA的技术特征，它可以说与现在广泛采用的ATA/100没有任何区别，只是将硬盘接口带宽拓宽到了133MB/s，更大的带宽使系统能支持更高的传输率。由于此种接口类型是由迈拓公司独立设立，所以迈拓所谓的Fast Drive其实也就是 ATA/133的技术核心。从理论上讲，ATA/133能系统带来一定的系统性能提升，但在目前硬盘内部传输率还不及 66.7MB/s的前提下，带宽由100MB/s拓宽到133MB/s究竟会对系统有多少影响，普通持消极观点。目前迈拓已推出了支持ATA/133接口类型的硬盘??金钻七代(DiamondMax Plus D740X,7200RPM)和星钻三代(DiamondMax D540X,5400RPM)，为了深入探讨ATA/133 对系统性能的影响，笔者将分别在ATA/100与ATA/133平台下对金钻七代进行测试，以分析ATA/133相对于ATA/100对磁盘子系统性能的影响。

图3：迈拓金钻七代硬盘(D740X)

ATA/133的诱惑

　　笔者使用的评测基准为：联想i850主板 + Intel Pentium 4 1.4GHz + 256 Rambus DRAM + GeForce2 Ti DDR，由于此硬件配置不支持ATA/133接口类型，所以笔者通过使用Acard A6280适配器来提供系统对ATA/133的支持，而如果需要使系统运行在ATA/100平台上时，只需将硬盘直接接到主板ICH2上即可。软件基准为：Windows 2000 Professional(Service Pack 2) + Winbench 99 V2.0 + Sisoft Sandra 2001 Professional + HD Tach2.61。

图4：Acard公司推出的UDMA133适配卡

    　　在ATA/100与ATA/133下测得的数据如表1 所示，而各个测试项的原始数据图列于图5、6、7、8、9、10，以供参考。

　　从表1 金钻七代(DiamondMax Plus D740X)分别在ATA/100与ATA/133平台下的测试结果来看，在WinBench99 的连续数据传输率与磁盘存取时间基本持平，但普通高用磁盘性能及高端应用磁盘性能都有一定程度的提升，金钻七代在ATA/133环境下比ATA/100环境下在这两项上的得分分别提高了28.3％与9.7％。

　　从Sisoft Sandra 2001的测试结果来看，在ATA/133环境下金钻七代的突发数据传输率有显著提高，特别是D740X的突发写入传输率提升比较明显，提升了近5倍。而D740X的连续写入传输率也提升至2倍多，可是D740X的读取传输率变化则比较微弱，至于磁盘平均存取时间方面，D740X基本上没有任何变化，都是7ms。对于HD Tach2.61下的测试结果，从表1可看出，D740X在ATA/133与ATA/100下的数据读取及写入速度基本没变化，不过在ATA/133平台下的CPU占用率稍微比ATA/100下低一些。

性能测试结果和结论

　　总的来说，在目前硬盘内部数据传输率还没有达到100MB/s水平的前提下，将系统接口由ATA/100升级至ATA/133对磁盘子系统的数据传输率基本上没有影响，特别是对连续数据传输率(STR)的影响更加不明显，不过从上面也可以看出，接口拓宽对于突发传输率（特别是突发写入数据传输率）有较大影响。我想这其中的道理相信读者也能理解，接口带宽变宽了，突发数据传输率肯定会所增加，但由于内部数据传输率还没有达到一定的水平，所以对STR影响不明显。不过，由ATA/100升级至ATA/133也能对用户也能带来一定的好处，例如可以降低CPU占用率，同时能带来一定幅度的磁盘子系统性能提升，特别是普通商业应用下的磁盘性能。

图5：ATA100平台下的Winbench99 STR图

    

图6：ATA/133平台下的Winbench STR图

    

图7：ATA/100平台下 Sandra 2001磁盘对比结果图

    

图8：ATA/133平台下 Sandra 2001磁盘对比结果图

    

图9：ATA/100平台下Hdtach2.61磁盘测试结果图

    

图9：ATA/133平台下Hdtach2.61磁盘测试结果图

    结述语

    　　从上面介绍来看，Serial ATA(串行ATA)以其多项技术优势而似乎具有非常不错的前景，目前包括全球芯片组巨头Intel公司、全球最大的IT企业IBM公司、多家全球性硬盘厂商及部份知名IT企业都在共同推广串行ATA，这使得串行ATA替代目前并行ATA 似乎已成为“事实”，我们当然也希望这一天能早日到来，毕竟Serial ATA所具有的高速度令每一位希望“极速逛飙”的用户都非常向往。可是，由于Serial ATA的发展脚步走的太慢，比较保守的估计，串行ATA硬盘要在市场上大量出现至少要等到2003年，而全球IT产业几乎是每一天都在进步，在技术更新日新月异的时代，如果Serial ATA的相关产品（例如主板芯片组、控制芯片等）不尽早问世并将Serial ATA接口普及，那随着硬盘速度越来越快、性能越来越高，必将会使目前的ATA/100硬盘接口类型成为严重阻碍系统性能提升的主要瓶颈。因此，我们说，在最近的一段时间内ATA/133或ATA/166、ATA/200等并行ATA接口类型也不失为了一种良好的解决方案，毕竟用户追求的都是进一步提升系统性能，而不论是Serial ATA或者并行ATA。

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