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从PATA到USB 3.0 细数SSD固态硬盘接口技术-下篇

2011-07-25 22:20:06 来源:泡泡网

USB2.0的最初替代品:eSATA接口

eSATA就是外置式SATA II规范,是业界标准接口Serial ATA(SATA)的延伸,是用来连接外部而不是内部SATA设备。简单的说就是通过eSATA技术,让外部I/O接口使用SATA II功能,拥有eSATA接口,你可以轻松地将SATA II硬盘插到eSATA接口,而不用打开机箱更换SATA II硬盘。

聚焦SSD:固态硬盘各类接口技术大集合

eSATA是SATA的外接式接口,但是配备更耐用的缆线和连接器。eSATA可以达到如同SATA般的传输速度,例如SATA 1.5Gb/s或SATA 3Gb/s。eSATA 3Gb/s速度同样向下兼容于1.5Gb/s,与目前台式硬盘的情况相同。由于硬盘内部的数据持续传输率已高达75MB/sec,因此USB和1394的接口速率成为外接硬盘的瓶颈。同时eSATA外设还可以在主机内部的系统崩溃后作为启动盘引导,直接将系统恢复,进一步增大其备份功能的附加值。

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一般采用eSATA接口的SSD都类似U盘使用,所以此类产品一般都会多加一个MINI USB接口,mini USB除了第4针外,其他接口功能皆与标准USB相同。第4针成为ID,在mini-A上连接到第5针,在mini-B可以悬空亦可连接到第5针。这种eSATA/USB SSD固态硬盘,采用四信道技术,以确保产品不管是在eSATA 或USB的接口下,皆能够达到较好的传输速度,同时支持即插即用的热插入功能,让用户在数据传输与携带链接上更加简便。

未来的主流接口:SATA3接口

在SSD推出之后,就凭借着相比传统机械硬盘高上许多的速度成为了众多发烧玩家的最爱,并且随着技术的不断进步,如今一些高端的SSD产品也已经能够达到SATA2.0接口的极限值。随着英特尔最新系列主板的上市,SATA3.0接口也即将成为硬盘接口的标准配备。

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SATA3是串行ATA国际组织(SATA-IO)在2009年5月份发布的新版规范,主要是传输速度翻番达到6Gbps,同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”(也就是现在俗称的SATA3Gbps),接口、数据线都没有变动。

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SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的,由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责,Knut Grimsrud表示,SATA3.0的传输速率将达到6Gbps,将在SATA2.0的基础上增加1倍。

SSD提升速度的一代:PCIe接口

接下来就要说到PCIe与USB接口了,这两个接口分别代表内嵌与外接SSD需求, 除PATA与SATA接口较为消费者所知,PCIe与USB亦为SSD业者较常采用的接口,其中PCIe接口主要用于内嵌式应用,目前市场上使用这类接口的SSD众多。

SSD将原有机械盘的机械设备转变为纯电子设备,使得存储设备的读写速度大幅上升。但在性能提升的过程中固态硬盘再次受到物理尺寸和数据接口的限制,使得性能和容量再次受到限制,于是更大带宽的PCIE接口出现在SSD上,使得性能和容量取得进一步提升,充分发挥固态硬盘潜能。

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SSD固态硬盘性能远远超过普通机械硬盘,为了逐步取代机械硬盘,绝大多数SSD沿用了已有的机械硬盘的尺寸和接口协议。由于构造原因,机械盘物理尺寸几乎就只有1.8寸 2.5寸和 3.5寸几种规格,这就给固态硬盘的尺寸设计带来了极大的局限,这又带来存储芯片数量的限制致使固态硬盘最大容量偏小,市面上绝大部分厂家提供的固态硬盘最大容量仅区区256G。同时,现有的硬盘SATA接口也在制约固态硬盘发展,这就好像一台装有涡轮引擎的超级跑车只能在限速80码的高速公路上“奔驰”。

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PCIe接口规格由PCI-SIG (PCI Special Interest Group)于2002年中期所制定,如今市面上大多数主板皆提供PCIe插糟,随着版本的推陈出新,PCIe接口可提供的传输速度也愈快,以最基本的x1规格为例,PCIe 2.0的传输速率由PCIe 1.0时的单向250MB/s提升到500MB/s,PCI 3.0更可提升至750MB/s,若以高阶显示适配器所采的×16规格来看,PCIe 2.0可达单向8GB/s、PCIe 3.0可达单向12GB/s的传输速率,十分惊人。也可透过Express Card来满足PC的外接需求。

最常见的外置接口设备:USB接口

至于USB (Universal Serial Bus)为目前最常见的PC与其外围设备标准,几乎所有的PC产品皆配备1~2个USB端口(Port),其最受人称道的优点在于其即插即用与可热插入的特性,虽USB接口也有其限制,例如热插入达一定次数后容易造成系统当机,且连接的外围设备愈多,传输速率与效能也将打折扣,不过因具成本优势,故许多IT与CE产品皆配备USB接口。

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目前USB接口以USB 2.0为主流,最大传输速率可达480Mbps ,不过这类接口马上就要被最新的USB3.0接口所取代,这种接口也被认为是SuperSpeed USB ,也就是高速USB接口。

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所以说,对于已高速著称的SSD,采用USB3.0接口未来是可行方案,USB 3.0宣称可提供最高4.8Gbps (换算后为600MB/s)的传输速率,为USB 2.0 High Speed规格的10倍,可有效提升NAND Flash相关应用的传输速度,例如高速随身碟、记忆卡与SSD等,由于SSD未来亦可能有外接式需求,所以USB接口SSD仍是有其发展空间。