IDE概念与技术

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1、IDE概念与技术深入剖析前言当购买计算机时，最常听见的两个行话无非就是GHz（gigahertz，十亿赫兹）和GB（gigabyte，千兆字节）了，一般人多半过分重视这两种数字，行销人员也不免将其它同样重要的因素拋在脑后。不过我们都知道，时钟如果要运作的顺利，那齿轮的摩擦力就不能过高。把这个道理套用在计算机上，那摩擦力影响就相当于每台计算机上都有的储存子系统或是硬盘。硬盘的储存容量和传输性能，都大大的影响了您新买的高档计算机的整体性能。光是硬盘这个部份，就是决定新计算机究竟是飞毛腿，或只是只跛脚鸭的关键。我们Tom's硬件指南在过去所刊出的许多文章

2、当中，都一再地强调过高速硬盘的重要性。从简单的数据传输、硬盘录像或影片剪辑的流式文件、Windows的交换文件（swapfile）到Windows的开机时间等等，这些因素都让使用者对硬盘能力的需求永无止境。这也是为什么越来越多使用者利用RAID（独立磁盘冗余阵列，RedundantArrayOfIndependentDiskDrives）架构来连接两个以上硬盘的原因之一。在第二篇文章中，我们将探讨关于RAID架构的技术细节。在第一部分，我们将深入研究IDE接口。虽然它十分的普遍，不过却鲜少有人会去注意到它。我们将一边带各位回顾IDE接口的历史，一边

3、解释它的技术细节以及各代规格间的差异。IDE接口的起源第一款硬盘上面所使用的接口，并不是我们现在常看到的那种。当时的硬盘是直接加装在控制卡上，并且连机带卡插在ISA插槽里的。因为这种设计实在不太实用，所以没多久控制器就改作在硬盘的底部，而主要的转接卡仍旧必须安装在ISA插槽上。今日的硬盘接口插槽已经直接内建在主板上，不过其实这只是个接口，因为控制硬盘的实际架构仍旧内建在硬盘里头。无论采用的是哪一种协议，IDE接口的资料长度都是16位，目前的主板上都有至少2个IDE接口，每一个接口可以各安装两个硬盘。在80年代中期，Imprimis推出Wren系列（

4、原本主要是Compaq使用与销售的硬盘）5.25英寸硬盘专用的接口。后来当3.5英寸硬盘问世后也很快的采用了这项规格。这款接口（或标准）的名字本来应该叫做「PCAT」，不过大家似乎比较偏爱不会与其它商标搞混的用词：「高级技术附件规格（AdvancedTechnologyAttachment）」，简称ATA，也就是我们现在常挂在嘴边的用语。不过这个名字不但才没过几个月就渐渐消失，而且也没有出现一个通用的规格。这也是为什么不同厂商的硬盘往往无法与其它的产品共享。尤其在检测第二个硬盘，也就是「从盘（slave）」时常常会出问题。在此同时，部份厂商合作设立

5、了CAM（通用存取接口，CommonAccessMethod）委员会，他们主要着眼在SCSI规格的标准化。最后CAM委员会同意以Imprimis的接口作为第一代ATA规格的基础，不过在那之后又经过了无数次的修订、改写与改良后，ANSI（美国国家标准协会，AmericanNationalStandardsInstitute）才终于在1994年接受提议，并宣布它为正式规格（X3.221）。实际上IDE（集成磁盘电子接口，IntegratedDriveElectronics）这个名词并非正式称呼，因为IDE并不包含任何实体规格。不过它算是所有现存ATA规

6、格的通称，只有WesternDigital（西部数据，WD）使用IDE这个名词作为行销广告之用，而且他们是以「加强型IDE（EnhancedIDE）」来称呼的。为了支持硬盘以外的磁盘驱动器（像是ZIP或光驱等），ATA规格也藉由ATAPI（ATA封包接口）加以扩充，因为当初在制定ATA的指令集时，并没有打算要支持硬盘以外的储存设备。ATA规格一览下面我们将针对各个ATA规格的进化作介绍，另外本节最后的表格将为您做个总结。ATA-11994年制定的ATA-1是所有IDE规格之祖。ATA-1提供一个通道供2个硬盘使用（主盘master和从盘slave）

7、。ATA-1支持PIO（程序化输出入，ProgrammedI/O）模式0、1、2，DMA（直接内存存取，DirectMemoryAccess）模式0、1、2以及Multiword-DMA模式0。由于它已经是老旧的规格，ATA-1并无法支持采用ATAPI规格（ATA-4起）的光驱。它不支持大幅提升性能的区块传送模式（blockmode）或是LBA（逻辑区块寻址，logicalblockaddressing），这也导致它的可用最大硬盘容量被限制在528MB。ATA-2由于规格的进步速度对硬盘厂商来说实在太慢，所以Seagate（希捷）和WesternD

8、igital（西部数据）分别决定推出自己的规格，Seagate称为Fast-ATA，而WesternDigital则命名为