ATA接口詳解
2020-02-06 09:34:37
供稿：網友
平常所說的IDE接口，也稱之為ATA接口。ATA的英文拼寫為“Advanced Technology Attachment”，含義是“高級技術附加裝置”。ATA接口最早是在1986年由康柏、西部數據等幾家公司共同開發的，在九十年代初開始應用于臺式機系統。它使用一個40芯電纜與主板進行連接，最初的設計只能支持兩個硬盤，最大容量也被限制在504 MB之內。
ATA接口從誕生至今，共推出了7個不同的版本，分別是：ATA-1（IDE）、ATA-2（EIDEEnhanced IDE/Fast ATA）、ATA-3（FastATA-2）、ATA-4（ATA33）、ATA-5（ATA66）、ATA-6（ATA100）、ATA-7（ATA 133）。
ATA-1
ATA-1在主板上有一個插口，支持一個主設備和一個從設備，每個設備的最大容量為504MB，支持的PIO-0模式傳輸速率只有3.3MB/s。ATA-1支持PIO模式包括有PIO－0和PIO-1、PIO-2模式，另外還支持四種DMA模式（沒有得到實際應用）。ATA-1接口的硬盤大小為5英寸，而不是現在主流的3.5英寸。
ATA-2
ATA-2是對ATA-1的擴展，習慣上也稱為EIDE（Enhanced IDE）或Fast ATA。它在ATA的基礎上增加了2種PIO和2種DMA模式（PIO-3），不僅將硬盤的最高傳輸率提高到16.6MB/S，還同時引進LBA地址轉換方式，突破了固有的504MB的限制，可以支持最高達8.1GB的硬盤。在支持ATA－2的電腦的BIOS設置中，一般可以見到LBA（Logical Block Address），和CHS（Cylinder，Head，Sector）的設置，同時在EIDE接口的主板一般有兩個EIDE插口，它們也可以分別連接一個主設備和一個從設備，這樣一塊主板就可以支持四個EIDE設備，這兩個EDIE接口一般稱為IDE1和IDE2。
ATA-3
ATA-3沒有引入更高速度的傳輸模式，在傳輸速度上并沒有任何的提升，最高速度仍舊為16.6MB/s。只在電源管理方案方面進行了修改，引入了了簡單的密碼保護的安全方案。但引入了一個劃時代的技術，那就是S.M.A.R.T（Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology，自監測、分析和報告技術）。這項及時會對包括磁頭、盤片、電機、電路等硬盤部件進行監測，通過檢測電路和主機上的監測軟件對被監測對象進行檢測，把其運行狀況和歷史記錄同預設的安全值進行分析、比較，當超出了安全值的范圍，會自動向用戶發出警告，進而對硬盤潛在故障做出有效預測，提高了數據存儲的安全性。
ATA-4
從ATA-4接口標準開始正式支持Ultra DMA數據傳輸模式，因此也習慣稱ATA-4為Ultra DMA 33或ATA33。首次在ATA接口中采用了Double Data Rate（雙倍數據傳輸）技術，讓接口在一個時鐘周期內傳輸數據兩次，時鐘上升和下降期各有一次數據傳輸，這樣數據傳輸率一下從16MB/s提升至33MB/s。Ultra DMA 33還引入了一個新技術－冗余校驗計術（CRC），該技術的設計方針是系統與硬盤在進行傳輸的過程中，隨數據發送循環的冗余校驗碼，對方在收取的時候也對該校難碼進行檢驗，只有在完全核對正確的情況下才接收并處理得到的數據，這對于高速傳輸數據的安全性有著極有力的保障。
ATA-5
ATA-5也就是“Ultra DMA 66”，也叫ATA66，是建立在Ultra DMA 33硬盤接口的基礎上，同樣采用了UDMA技術。Ultra DMA 66讓主機接收/發送數據速率達到66.6 MB/s，是U-DMA/33的兩倍。保留了上代Ultra DMA 33的核心技術冗余校驗計術（CRC）。在工作頻率提成的同時，電磁干擾問題開始在ATA接口中，為保障數據傳輸的準確性，防止電磁干擾，Ultra DMA 66接口開始使用40針腳80芯的電纜，40針腳是為了兼容以往的ATA插槽，減小成本的增加。80芯中新增的都是地線，與原有的數據線一一對應，這種設計可以降低相鄰信號線之間的電磁干擾。
ATA-6
ATA100接口和數據線與ATA66一樣，也是使用40針80芯的數據傳輸電纜，并且ATA100接口完全向下兼容，支持ATA33、ATA66接口的設備完全可以繼續在ATA100接口中使用。ATA100規范可以輕松應付目前ATA33和ATA66接口所棘手的難題。ATA100可以讓硬盤的外部傳輸率達到100MB/s，它提高了硬盤數據的完整性與數據傳輸率，對桌面系統的磁盤子系統性能有較大的提升作用，而CRC技術更有效提高高速傳輸中數據的完整性和可靠性。
ATA-7
ATA-7是ATA接口的最后一個版本，也叫ATA133。只有邁拓公司推出一系列采用ATA133標準的硬盤，這是第一種在接口速度上超過100MB/s的IDE硬盤。邁拓是目前惟一一家推出這種接口標準硬盤的制造商，而其他IDE硬盤廠商則停止了對IDE接口的開發，轉而生產Serial ATA接口標準的硬盤。ATA133接口支持133 MB/s數據傳輸速度，在ATA接口發展到ATA100的時候，這種并行接口的電纜屬性、連接器和信號協議都表現出了很大的技術瓶頸，而在技術上突破這些瓶頸存在相當大的難度。新型的硬盤接口標準的產生也就在所難免。
