SAS SATA SSD IDE硬盘介绍区别

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中,从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制;在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。

SAS的连接器在SATA的基础上发展而来,通过巧妙的设计增加了一个数据端口,在确保兼容SATA的前提下完成了双端口这一看似“不可能的任务”。
SAS SATA SSD IDE硬盘介绍区别_第1张图片
SAS硬盘驱动器的双端口连接器(上-中)与SATA硬盘驱动器的连接器(下)对比
众所周知,SATA硬盘驱动器的SATA端口和电源供应是分离的,两个连接器之间有大约2个(SATA或电源)引脚宽度的间隙。SAS的做法是将二者连为一体,第二端口就位于这个4~5个SATA信号引脚宽度的“桥”的背面。虽然空间利用得很充分,可毕竟也要布置7个信号引脚,所以从端口(Secondary Port,SAS②)和主端口(Primary Port,SAS①)的“个头”在上面的实物对比图中看起来就像武大郎和武松一样差别明显——当然,仅是针对宽度而言,引脚定义及传递信号的能力是没有区别的。
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SAS(上)和SATA(下)硬盘驱动器的连接器在这个投影方向上的主要区别是有无隔断,前者的轮廓包容了后者,使它们共用SAS线缆连接器成为可能
由于SAS硬盘驱动器的接口连接器只是比SATA(加电源)多出来一个从端口,而没有减少什么,所以SAS线缆连接器很自然地就能兼容SATA硬盘驱动器,反之(SATA线缆配SAS硬盘驱动器)则因受到从端口的阻隔而行不通。这种设计能够避免SATA HBA/RAID卡(不支持后者所需的STP协议)访问SAS硬盘驱动器,从而满足了“防呆”的要求。
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SAS线缆既可以连接SAS硬盘驱动器(左),也能够连接SATA硬盘驱动器(右)——注意红色箭头所指处缺口的有无,以及硬盘驱动器接口连接器上引脚数量的差异
如上图所示,将主端口、从端口和电源供应融为一体的SAS线缆连接器(共29个引脚),与SAS硬盘驱动器的接口连接器一同由SFF Committee制订的SFF-8482规范(非屏蔽双端口串行附加连接器)定义,也被称为“SAS样式连接器”;与之相对应,原来用于连接SATA硬盘驱动器的信号电缆,其连接器只有7个数据引脚,被称为“SATA样式连接器”。SAS样式连接器的好处当然是用起来方便,但在连接SAS硬盘驱动器时,却也有个潜在的问题。
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两个HBA/RAID卡连接同一SAS硬盘驱动器的拓扑图和某种具体的实现方法
SAS样式连接器所属的SAS线缆,其另一头如果直接连在主机端HBA/RAID卡的SAS端口连接器上,那么,由于HBA/RAID卡上的每一个端口都是单端口,而且SAS规范不允许SAS硬盘驱动器的两个端口连接到同一HBA/RAID卡(双端口设计不是为了增加带宽,而是高可用性和容灾的需要),因此,这个SAS样式连接器实际上只有主端口是有效的,但它却同时占据了从端口,反而使双端口形同虚设。
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ADP-4000上的SAS样式连接器,用来连接SAS硬盘驱动器
所以,若想要双端口发挥作用,SAS样式连接器通常应该出现在磁盘背板上,接纳SAS硬盘驱动器的插入,而另一侧可以是一对SATA样式连接器(分别对应SAS样式连接器的主、从端口),迎接来自两个HBA/RAID卡上的SAS线缆,实现高可用性。
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CS Electronics出品的ADP-4000 SAS热插拔背板适配器,可以把它当作一个“迷你背板”
正因如此,某些SAS HBA/RAID卡配套的SAS线缆,在设备一端用的不是SAS样式连接器,而是利于实现双端口的SATA样式连接器。然而,前面已经介绍过,SATA样式连接器不能插入SAS硬盘驱动器。在这种情况下,可以使用上图所示的SAS-SATA适配器:一端为SAS样式连接器,用来插入SAS硬盘驱动器;另一端(也就是面对我们的)有两个分主、从的SATA样式连接器,对应SAS硬盘驱动器的两个端口,采用SATA样式连接器的SAS线缆插入标有“主信号”(Signal-Primary)的连接器,便可通过SAS硬盘驱动器的主端口访问,反之(Signal-Secondary)亦然。如果两个连接器分别连上两个SAS HBA/RAID卡,还能组成高可用性配置。


SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件,一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,在当年的IDF Fall 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硬盘和IDE硬盘比较

  SATA硬盘采用新的设计结构,数据传输快,节省空间,相对于IDE硬盘具有很多优势:
  1 .SATA硬盘比IDE硬盘传输速度高。目前SATA可以提供150MB/s的高峰传输速率。今后将达到300 MB/s和600 MB/s。到时我们将得到比IDE硬盘快近10倍的传输速率。
  2. 相对于IDE硬盘的PATA40针的数据线,SATA的线缆少而细,传输距离远,可延伸至1米,使得安装设备和机内布线更加容易。连接器的体积小,这种线缆有效的改进了计算机内部的 空气流动,也改善了机箱内的散热。
  3. 相对于IDE硬盘系统功耗有所减少。SATA硬盘使用500毫伏的电压就可以工作。
  4. SATA可以通过使用多用途的芯片组或串行——并行转换器来向后兼容PATA设备。由于SATA和PATA可使用同样的驱动器,不需要对操作系统进行升级或其他改变。
  5. SATA不需要设置主从盘跳线。BIOS会为它按照1、2、3顺序编号。这取决于驱动器接在哪个SATA连接器上(安装方便)。而IDE硬盘需要设置通过跳线来设置主从盘。
  6. SATA还支持热插拔,可以象U盘一样使用。而IDE硬盘不支持热插拔。 [4]


SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能,被认为是存储技术发展的未来新星。

  PCIe接口的极速固态硬盘 Matador PCI-e SSD 产品

固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。

SSD的优势

  SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能,被认为是存储技术发展的未来新星。
  固态硬盘的全 集成电路化、无任何机械运动部件的革命性设计,从根本上解决了在移动办公环境下,对于数据读写稳定性的需求。全集成 电路化设计可以让固态硬盘做成任何形状。与传统硬盘相比,SSD固态电子盘具有以下优点:
  第一,SSD不需要机械结构,完全的半导体化,不存在数据查找时间、延迟时间和磁盘寻道时间,数据存取速度快,读取数据的能力在100M/s以上,最高的目前可达300M/s。
  第二,SSD全部采用闪存芯片,经久耐用,防震抗摔,即使发生与硬物碰撞,数据丢失的可能性也能够降到最小。
  第三,得益于无机械部件及FLASH闪存芯片,SSD没有任何噪音,功耗低。
  第四,质量轻,比常规1.8英寸硬盘重量轻20-30克,使得便携设备搭载多块SSD成为可能。同时因其完全半导体化,无结构限制,可根据实际情况设计成各种不同接口、形状的特殊电子硬盘。

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