SAS/SATA/SSD/IDE硬盘介绍区别

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。

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。

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。

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。

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。

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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