IDE、SCSI、SATA、USB、并口和串口

source: https://www.cnblogs.com/uptownBoy/articles/1734302.html

IDE、SCSI、SATA、USB、并口和串口

IDE 
　　IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。
    IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。

SATA
  　SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范，在IDF Fall 2001大会上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准，正式宣告了SATA规范的确立。SATA规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了150MB/s，比PATA标准ATA/100高出50%，比ATA/133也要高出约13%，而随着未来后续版本的发展，SATA接口的速率还可扩展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。从其发展计划来看，未来的SATA也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率，让硬盘也能够超频。
　　SATA接口需要硬件芯片的支持，例如Intel ICH5(R)、VIA VT8237、nVIDIA的MCP RAID和SiS964，如果主板南桥芯片不能直接支持的话，就需要选择第三方的芯片，例如Silicon Image 3112A芯片等，不过这样也就会产生一些硬件性能的差异，并且驱动程序也比较繁杂。
　　SATA的优势：支持热插拔 ，传输速度快，执行效率高.

SCSI　
　　至于SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)，其速度、性能和稳定性都比IDE要好，价格当然也要贵得多，主要面向服务器和工作站市场。 在过去的几年间，IDE进步得很快，Ultra DMA 33推出不到两年，Ultra DMA 66就上市了。其实，SCSI的发展一点也不比IDE慢，只不过我们较少接触，对其了解不深而己。SCSI的标准从1980年开始实行，但到现在还未统一，各厂商对它的命名不相同，容易令人混淆是最主要的原因，下文介绍了SCSI接口的各个方面，希望对准备购买SCSI设备的朋友有所帮助。
　　一、概述
　　SCSI是一种连结主机和外围设备的接口，支持包括磁盘驱动器、磁带机、光驱、扫描仪在内的多种设备。它由SCSI控制器进行数据操作，SCSI控制器相当于一块小型CPU，有自己的命令集和缓存。要了解SCSI，必须先了解它的类型，以下是STA(SCSI Trade Association，SCSI同业公会)的标准分类。
　　SCSI的类型，注释：
　　(1)点到点传输的总线长度
　　(2)SCSI、Ultra SCSI或Ultra2 SCSI均是可选项
　　(3)LVD(Low Voltage Differential，低分差动)没有定义它的速度，在12米以内都能保持正常传输率。如果在总线内有一个设备设置成单终结，整个总线也会切换成单终结。
　　(4)单终结没有定义它的长度
　　(5)HVD(High Voltage Differential，高分差动)没有定义它的速度 (6)在Ultra2之后，所有高速传输都是基于宽带(Wide)模式。
　　看到上述标准，是否觉得有点眼花缭乱，其实，对于一个新用户来说，了解SCSI控制器和数据线的类型比接口类型更重要。在SCSI总线中，控制器也算一个设备，
　　即实际最大可连接设备数目 = 理论最大支持设备数目-1。
　　二：SCSI连接器的类型
　　SCSI连接器分为内置和外置两种。
　　内置数据线的外型和IDE数据线一样，只是针数和规格稍有差别，主要用于连接光驱和硬盘， 40针IDE线有40根导线，40针ATA66有80根导线，SCSI内置则分为50针、68针和80针。
　　至于SCSI外置数据线，就有以下几种规格，它们的密度均不相同，千万别弄错了。
　　Apple SCSI，共有25针，分为两排，8位，常用于Mac机和旧式Sun工作站。
　　Sun Microsystem的DD-50SA，共有50针，分为三排。
　　SCSI-2 ，共有50针，分为两排，8位。
　  Centronics，共有50针，分为两排，8位，有点像并行口，它可以连接的设备数目最多。
　　SCA，共有80针，分为两排。
　　SCSI-3和Wide SCSI-2，共有68针，分为两排，16位。旧式DEC单终结SCSI使用68针高密接口。
　　三、SCSI ID和总线终结器
　　相信许多SCSI用户都有这种经历，插上设备之后，操作系统怎样也不认，后来检查总线，才发现是终结和ID没有设置好。ID(identify)作为SCSI设备在SCSI总线的唯一识别符，绝对不允许重复，可选范围从0到15，SCSI主控制器通常占用id 7，即是说我们可以用在设备上的ID号共有15个。总线终结器能告诉SCSI主控制器整条总线在何处终结，并发出一个反射信号给控制器，必须在两个物理终端作一个终结信号才能使用SCSI总线。常见的错误是把终结设置在ID号最高或最低的地方，而不是设置在物理终端的SCSI设备上。其实，SCSI设备总是以链形来连接的，按顺序就能分辨出哪一个是终结设备。 终结的方式有三种：自终结设备、物理总线终结器和自终结电缆。大多数新型SCSI设备都有自终结跳线，只要把非终结设备的自终结跳线设置成OFF即可避免冲突问题;物理总线终结器是一种硬件接头，又分为主动型和被动型两种，主动型使用电压调整器来进行操作，被动型利用总线上的能源信号来操作，被动型比主动型更为精确;自终结电缆可以代替物理总线终结器，也是一种硬件，它的价格非常昂贵，常用于两个主机连接同一个物理设备，如：两个服务器存取同一个物理SCSI硬盘。 通过检查SCSI ID和总线终结器，我们可以找出大多数冲突现象的解决方法，这是SCSI设备用户必须重视的一点。
　　四、IDE V.S. SCSI 在面对新SCSI用户时，我最常听到的一个疑问是：“究竟SCSI好，还是IDE好?”。这是个很难回答的问题，它包括了性能、价格、易用性、扩展性多方面因素。 从性能上说，SCSI当然要比IDE好，毕竟SCSI控制器上有一个相当于CPU的芯片，能够处理大部分工作，减轻了中央处理器的负担(CPU占用率)。同一时间推出的硬盘中，SCSI系产品的转速、缓存容量和数据传输率均比IDE系高，要比速度，IDE怎样也比不过SCSI。 在价格方面，SCSI是昂贵的代名词，面向商业级应用，IDE则以低价格著称，面向桌面式计算机。 易用性：使用SCSI的过程中，常会发生SCSI ID和总线终结器设置错误，导致硬件不能识别的故障，IDE设备仅有主、副之分，在同一数据线上只有两个设备，只要分别设置为Master和Slave就不会有冲突。 扩展性：能够连接多达15个设备是SCSI的优点之一，而标准PC的IDE接口，最多只能连接4个设备。 购买一样产品之前，我们最主要的是考虑到自己的需求，凭着这一点，很容易判断出哪个产品较适合你，仅说“好”与“不好”没有太大意义。如果你用电脑来玩游戏机、看DVD、上网，IDE硬盘己能满足你的应用，SCSI仅会让Quake 3增加几帧，绝对划不来。若是用计算机来视频捕捉、影像编辑等要求大量磁盘输入/输出的工作，相信SCSI是你的上上之选，别为了省几个金钱而买IDE哦，否则会得不偿失的。

USB
    USB ,是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。 从1994年11月11日发表了USB V0.7版本以后，USB版本经历了多年的发展，到现在已经发展为2.0版本，成为目前电脑中的标准扩展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本间能很好的兼容。  
    USB接口可用于连接多达127个外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。USB自从1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。

 串口和并口串行接口                                    
     串行接口（Serial port）又称“串口”，主要用于串行式逐位数据传输。常见的有一般计算机应用的RS-232（使用 25 针或 9 针连接器）和工业计算机应用的半双工RS-485与全双工RS-422。
     并行端口，又称并口，是计算机上数据以并行方式传递的端口，也就是说至少应该有两条连接线用于传递数据。与只使用一根线传递数据（这里没有包括用于接地、控制等的连接线）的串行端口相比，并口在相同的数据传送速率下，并口可以更快地传输数据。所以在21世纪之前，在需要较大传输速度的地方，例如打印机，并口得到广泛使用。但是随着速度迅速提高，并口上导线之间数据同步成为一个很难处理的难题，导致并口在速度竞赛中逐渐被淘汰。目前USB等改进的串口逐渐代替了并口。
    串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个字节）数据。但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰，传输出错后重发一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盘就是这样被人们重视的。