教學 - SATA硬碟使用攻略

[psac]

S-ATA和P-ATA的區別及設置( 天極網)

串形硬盤S－ATA的出現，突破了P－ATA硬盤的ATA133數據傳輸速度的限制，達到了150MB/s，同時S－ATA硬盤的數據線少，連接使用方便，故障率低，可以方便組成RAID硬盤，使其迅速普及。

一、硬盤的安裝

1、S－ATA與P－ATA硬盤的數據線差別

　　傳統的P－ATA並行硬盤數據線有40線和80線兩種，40線的通常只能用於DMA33接口的硬盤和光驅。如果用於DMA66或DMA100以上的硬盤，硬盤的數據傳輸率就被限制在DMA33，數據傳輸率非常低。80線的數據線用於DMA66以上的硬盤使用，不過，DMA66有嚴格的接口順序規定，不能插反，通常藍色的一端接在主板上，黑色的接主盤，灰色的接副盤。如果黑的接在主板上，硬盤也能夠被識別和使用，只不過，速度只有正確連接時的一半不到。



　　相比於並行數據線，串行數據線只有七針，三根地線。同時並口數據線是一對一連接的，不像並口數據一那樣可以一拖二。因為串形數據線的連接線少，其故障率相比於P－ATA低了許多。



2、S－ATA與P－ATA硬盤的電源接口比較

　　並口硬盤的電源接口採用標準的D形4針接口，直接使用和光驅一樣的電源接口，而串形硬盤使用了15針平形接口，沒有採用傳統接口。


D形4針接口



3、硬盤的P－ATA接口與S－ATA接口的差別



S－ATA接口



P－ATA接口

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太讚了....用功去啦
謝謝嚕

[psac]

硬碟NCQ功能的使用

當前許多硬碟廠商都推出了支持NCQ的Serial ATA硬碟，與傳統Serial ATA硬碟相比，它在哪些方面得到了改進？
　　NCQ(Native Command Queuing)是Serial ATA定義的一種指令傳輸協定，它允許硬碟內部在同一時刻存在多個尚未完成的指令。支持NCQ的硬碟具有動態指令重排列功能，可既時跟蹤機械元件的工作狀況，並允許硬碟正在為當前指令進行資料尋道操作時，接受額外的指令。Windows和Linux操作系統均可從支持多執行緒的軟體和關於超執行緒技術的處理器中獲益，這些特效能使支持NCQ的硬碟在同一時間接受多個指令，使磁牒效率明顯提升。

　　目前可買到的支持NCQ技術的硬碟有希捷Barracuda 7200.7系列三款：容量80GB的ST380827AS、容量120GB的ST3120827AS和容量160GB的ST3160827AS，而早期編號為ST3160823AS的產品並不支持NCQ技術。此外，即將上市的Barracuda 7200.8系列中的ST3400832AS、ST3300831AS、ST3250823AS、ST3200826AS和關於SATA接頭的金鑽10硬碟也具備NCQ功能。另外，要實現NCQ還需主機板南橋晶片配合，目前只有Intel 915/925系列的ICH6系列南橋可支持NCQ，外接第三方控制晶片SiliconImage 3124也可支持。
即便主機板和硬碟具備了NCQ功能，但NCQ功能在預設狀況下並未自動開啟，還需進行一番設定。首先，NCQ是AHCI（進階主控界面）所支持的一項技術，開啟AHCI是第一步。AHCI屬於SATA2的進階特徵之一，支持SATA功能的主機板並不一定支持AHCI。只有在主機板BIOS中能找到AHCI選項才表明這款主機板能支持NCQ。進入主機板BIOS，找到「Integrated Peripherals」→「OnChip Serial ATA Device」，檢視此處是否有「AHCI」選項。

BIOS設定


　　下面以採用Intel ICH6-R南橋的主機板為例介紹NCQ相關的BIOS設定。在BIOS的SATA工作模式選項中，除了RAID容錯式獨立磁碟陣列和IDE外，還多出了一個AHCI選項。大家知道IDE模式是指讓SATA硬碟工作在普通IDE模式下，通常用於單個SATA硬碟，而RAID容錯式獨立磁碟陣列模式則是通過RAID容錯式獨立磁碟陣列控制器來管理SATA硬碟，適合建立SATA RAID容錯式獨立磁碟陣列。新增的AHCI模式則利用AHCI控制器來管理SATA硬碟。在某些主機板的BIOS選項中，SATA工作模式和AHCI功能是兩個選項，當SATA模式設定為RAID容錯式獨立磁碟陣列時，AHCI自動處於「支持」；當SATA模式設為IDE時，AHCI可選項「支持」或「不支持」，兩種設定可能存在的選項有3種。 要支持NCQ功能，BIOS中的「SATA Mode」應設為「AHCI」
其實，AHCI和SATA模式的關係並不複雜。當開啟SATA RAID容錯式獨立磁碟陣列控制器時，AHCI會同時生效；如果不使用SATA RAID容錯式獨立磁碟陣列，AHCI可設定為關（即普通IDE模式）或開（單獨啟用AHCI）。無論如何，只有AHCI設定為開時，方可支持NCQ。綜上所述，使用支持NCQ的主機板時，通過BIOS可把SATA接頭設定為3種不同模式：RAID容錯式獨立磁碟陣列、AHCI和IDE。IDE模式安裝Windows的方法沒有什麼特別之處，而RAID容錯式獨立磁碟陣列模式需要在啟動時按F6，並通過軟碟載入RAID容錯式獨立磁碟陣列控制器的驅動程式。AHCI模式和RAID容錯式獨立磁碟陣列一樣，在啟動時也需按F6，通過軟碟載入驅動程式。值得注意的是，在AHCI模式下，應選項AHCI驅動程式，而非RAID容錯式獨立磁碟陣列驅動，其它安裝則與RAID容錯式獨立磁碟陣列模式完全相同。為系統提速——硬碟NCQ功能使用詳解

NCQ是SATA硬碟的一項重要新特徵。通過對硬碟指令佇列進行最佳化，NCQ能有效提高硬碟效率和效能。目前高端主機板和新推出的SATA硬碟都已支持NCQ。不過千萬別以為有了好組態就可高枕無憂，要享受NCQ帶來的好處，你還需……

Windows安裝

　　綜上所述，使用支持NCQ的主機板時，通過BIOS可把SATA接頭設定為3種不同模式：RAID容錯式獨立磁碟陣列、AHCI和IDE。IDE模式安裝Windows的方法沒有什麼特別之處，而RAID容錯式獨立磁碟陣列模式需要在啟動時按F6，並通過軟碟載入RAID容錯式獨立磁碟陣列控制器的驅動程式。AHCI模式和RAID容錯式獨立磁碟陣列一樣，在啟動時也需按F6，通過軟碟載入驅動程式。值得注意的是，在AHCI模式下，應選項AHCI驅動程式，而非RAID容錯式獨立磁碟陣列驅動，其它安裝則與RAID容錯式獨立磁碟陣列模式完全相同。

選項正確的AHCI驅動程式

軟體支持


　　不同的南橋都有各自的硬碟驅動程式，ICH6-R南橋在RAID容錯式獨立磁碟陣列和AHCI模式時，均需配合IAA RAID容錯式獨立磁碟陣列版（應用程式加速器RAID容錯式獨立磁碟陣列版）驅動。驅動安裝好後，在IAA RAID容錯式獨立磁碟陣列版控制界面中能夠看到NCQ的狀態。三、開啟NCQ前後的效能對比


　　筆者使用金鑽7200.8搭配富士康925XE主機板，分別在IDE模式（未啟用NCQ）和AHCI模式（啟用NCQ）下安裝Windows，並用PCMark04測試硬碟效能，硬碟效能得分分別為5286和5682，可見該測試中NCQ帶來了7%的硬碟效能提升。事實上，在頻率讀取資料的實際套用中，NCQ的好處表現得更加明顯。

[psac]

IDE、SATA與SATA II的優缺點全面看

SATA是到150流量的，SATAII是300流量

Serial ATA 1.0的傳輸率是1.5Gbps，Serial ATA 2.0的傳輸率是3.0Gbps。
　　現在的技術發展實在太快，很多人還沒弄清SATA到底有什麼好，SATA II又來了。在傳統的IDE、潮流的SATA與前衛的SATA II硬碟之間，到底有著什麼樣的區別？幾種不同的硬碟各自價格等方面又是怎麼樣？相信很多朋友都想知道。
　　在深入瞭解新標準之前，有必要回顧一下原有的技術。長期以來，硬碟技術的進步，都著重於傳輸速度和容量兩個方面。基本上認識電腦以來，大家就一直在使用Ultra ATA。這種延用已久的接頭技術，有好些方面都顯得過時而需要改進了：
　　大家都知道，資料線太粗，安裝不方便，嚴疊影響機箱內空氣流通，不利於機箱散熱，是傳統IDE接頭即Ultra ATA硬碟的至命缺點。不過，IDE硬碟還有很多其它方面的局限性，大概就不是很多人都清楚了。
主從硬碟相互影響
　　普遍情況下，一塊主機板只有兩個IDE接頭，每個接頭可以掛兩個IDE設備。但同一個接頭的兩個設備是共用帶寬的，對速度的影響非常大。所以稍有常識的人，都會把硬碟和光碟分開兩條IDE線連線到主機板上
　　這樣，IDE有個很大的問題，就是雖然一塊主機板可以連接4個設備，但事實上只要超過兩個，速度就大大下降。
　　更大的問題是，同一條線上兩個設備要嚴格按主/從設定才能正常執行。像圖中這種西方數技WD400 JB，主硬碟還有兩種不同設定，一條IDE線只接這塊硬碟的時候按右邊的設定，帶從硬碟的時候則要按中間的設定方式。據親身經驗，如果沒帶從硬碟而按中間的方式設了，會出現五花八門百思不得其解的問題——有時可以啟動，有時報告找不到硬碟，有時啟動程序中報告硬碟錯誤之類——每次啟動可能出現不同的問題。
不支持熱拔插
　　並行ATA在支持設備熱插拔方面能力有限，這一點對伺服器方面的套用非常重要。因為伺服器通常採用RAID容錯式獨立磁碟陣列的方式，任何一塊硬碟壞了都可以熱拔插更換，而不影響資料的完整性，確保伺服器任何情況下都正常開著。具有熱插拔支持功能的SCSI和光纖通道佔據了企業級套用的幾乎全部市場，並行ATA空有價格優勢而不能獲得一席之地，主要原因就是它不支持熱拔插。
不夠完善的錯誤檢驗技術
　　Ultra DMA引入了關於CRC的資料包出現錯誤檢測，該技術是ATA-3標準的組成部分。但是，沒有任何一種並行ATA標準提供指令和狀態包的出現錯誤檢測。儘管指令和狀態包出現錯誤的範圍和幾率都小，但它們出現錯誤的可能性也不容忽略。
使用過時的5伏電壓
　　處理器核心從幾個方面要求向低電壓過渡。較低電壓允許更快的信號陡變，這對提高速度、降低熱耗至關重要。現在的CPU核心電壓基本上都小於2伏，為保持與系統主機板上其它晶片的互操作性，通常使用3.3伏的外部電壓分離出來，5伏電壓成為過時的標準。雖然大部分目前的 ATA/ATAPI-6標準為並行ATA設備指定的直流電壓供應為3.3V （± 8%），但一些模式的接收器大於4伏，所以要使用過時的5伏電壓。
接頭速度的可昇級性差
　　另外，Ultra ATA是受並行總線特性的限制，帶寬容易受到限制，經過多次昇級，目前最高傳輸率也只是133M字元/秒。
SATA比IDE優越在哪些地方？
　　SATA不再使用過時的並行總線接頭，轉用串行總線，整個風格完全改變。
　　SATA與原來的IDE相比有很多優越性，最明顯的就是資料線從80 pin變成了7 pin，而且IDE線的長度不能超過0.4米，而SATA線可以長達1米，安裝更方便，利於機箱散熱。除此之外，它還有很多優點：
一對一連接，沒有主從硬碟的煩惱
　　每個設備都直接與主機板相連，獨享150M字元/秒帶寬，設備間的速度不會互相影響。
支持熱拔插
　　熱拔插對於普通家庭用戶來說可能作用不大，但對於伺服器卻是至關重要。事實上，SATA在低端伺服器套用上取得的成功，遠比在普通家庭套用中的影響力大。
資料傳輸更加可靠
　　SATA提高了錯誤檢查的能力，除了對CRC對資料檢錯之外，還會對指令和狀態包進行檢錯，因此和並行ATA相比提高了接入的整體精確度，使串行ATA在企業RAID容錯式獨立磁碟陣列和外部儲存於套用中具有更大的吸引力。
低電壓信號
　　SATA的信號電壓最高只有0.5伏，低電壓一方面能更好地適應新平台強調3.3伏的電源趨勢，另一方面有利於速度的提高。
帶寬昇級潛力大
　　SATA不依賴於系統總線的帶寬，而是內裝時鍾。剛推出的這一代SATA內裝1500MHz時鍾，可以達到150M字元/秒的接頭帶寬。由於不再依賴系統總線頻率，每一代SATA昇級帶寬的增加都是成倍的：下一代300M字元/秒，再下一代可以達到600M字元/秒
SATA仍然存在的幾點不足
　　在國內，現在買IDE的人恐怕比買SATA的人多很多。主要有三個方面的原因：
　　首先，SATA的諸多先進性總體上對個人電腦用戶意義不是太大，它最大的意義的反而是適應了入門級企業套用的需要。
　　其次，nForce4、915之前的那些主機板使用SATA硬碟，在安裝操作系統的時候需要用到軟碟，就像SCSI硬碟那樣，增添了用戶的麻煩。
　　另外，國內用戶的電腦組態相對落後，很多人都是舊電腦昇級大容量硬碟，稍老點的主機板還不支持SATA硬碟。
　　所以，SATA最大的成功在於吸引了很多低端入門級伺服器的用戶。但在企業級套用方面，它又仍然在很多方面有待改進：
單執行緒的機械底盤
　　SATA畢竟只是ATA，它的機械底盤是為8x5執行緒設計的，而SCSI的機械底盤是24x7多執行緒設計，能更好地滿足伺服器多工作的需要。所以SATA雖然在單工作的測試中不比SCSI差，但面對大資料吞吐量的伺服器，還是有差距的。除了速度之外，面對多工作資料讀取，硬碟磁頭頻繁地來回擺動，使硬碟過熱是SATA最大的問題。
形同虛設的熱拔插功能
　　在實際套用中，RAID硬碟陣列是由多個硬碟組成的，必須知道具體哪一塊硬碟壞了，熱拔插更換才有意義。SATA硬碟雖然可以熱拔插，但SATA組成的陣列在某塊硬碟損壞的時候，不能像SCSI、FC和SAS那樣，具有SAF-TE機制用指示燈顯示，知道具體壞的是哪一塊，熱拔插取代的時候，如果取下的是好硬碟，就容易使資料出現錯誤。所以在實際套用中，SATA的熱拔插功能有點形同虛設的味道。
速度慢
　　SATA相對於SCSI和FC速度慢，主要原因是機械底盤不同，不適應伺服器應用程式大量非線性的讀取請求。所以SATA硬碟用來做視瀕下載伺服器還不錯，用在網上交易平台則力不從心。
　　SATA 1.0控制器的傳輸速度效率不高，雖然標稱具有150MB/s的峰值速度，事實上最快的SATA硬碟速度也只有60MB/s。
整個解決方案價格不
　　雖然SATA硬碟相對於SCSI硬碟來說很便宜，但整個的SATA方案並不便宜。主要原因是SATA 1.0控制器的每個接頭只能連接一個硬碟，8個硬碟組成的陣列需要8個接頭，把每個接頭300多元的花費算進去，就不便宜了。
SATA II與准SATA II
　　很多人到現在都還不是太清楚SATA與Ultra ATA相比有什麼區別與好處，這也難怪。因為連Intel剛推出SATA的時候，也沒想到這個為個人用戶而改進的方案，結果會在入門級伺服器和工作站等企業套用的前前景更為廣大——也正因為這樣，2004年才專門成立了SATA IO（SATA國際組織）。
　　前面那麼多介紹，是結合現實情況與SATA官方白皮書整理的，從中已經可以發現，說到SATA優缺點，更多的是從企業套用而不是個人與家庭套用的角度考慮的。
　　現在經常聽到「NCQ硬碟」和「SATA II硬碟」這兩個名詞，它們是SATA向下一代——SATA II發展的兩個不同階段的產品：
　　第一階段是在SATA的基礎上加入NCQ原生指令排序、儲存於設備管理（Enclosure Management）、底板互連、資料分散/集中這四項新特性。
　　第二階段是在第一階段的基出上作進一步改進，加入了雙宿主主動式故障取代、與多個硬碟高效連接、3.0Gb（即300MB/s）接頭帶寬等特性。
「NCQ硬碟」的改進：不僅僅是NCQ這麼簡單
　　由於SATA II的第一階段幾項改進中，NCQ原生指令排序技術對個人用戶意義比較大，所以也只有這一項技術比較多人瞭解。其實SATA II第一階段加入的技術包括如下幾項：
NCQ原生指令排序
　　Native command queuing：什麼是NCQ呢？這是SCSI早就使用的一種技術，只是最近才套用於SATA硬碟。
　　傳統桌上型硬碟都用線性形式處理請求，這種方式潛在很不好的方面，要理解其中原理，必須對硬碟物理結構有個基本瞭解。硬碟裡面是圓盤狀的，很像CD光碟。每一個圓盤由許多同心圓劃分為一條條磁軌，磁軌又分出扇區。每個圓盤由一個或多個磁頭負責讀取。如果資料分佈在同一磁軌，尋找資料的速度是最快的。在不同磁軌之間移動則消耗很多時間。假設要讀取三塊資料，其中一塊在圓盤最外邊的磁軌上，一塊在圓盤最裡面的磁軌上，還有一塊在圓盤最外邊的磁軌上。傳統的硬碟，會依次先讀取圓盤最外面的資料，然後讀取最裡面的資料，最後再回頭讀取最外面的資料。這樣一來，磁頭移來移動消耗的尋道時間多，效率就低了。如果把磁頭移動減到最少，尋道時間就會相應減少。這就是NCQ的目的所在——NCQ可以重新編排指令，不讓磁頭從外移到內再移到外，而是在移向圓碟內圈之前就讀取外圈的兩張資料。
　　現在大家應該明白了，CPU的速度對硬碟效能影響微乎其微，但NCQ技術則可以明顯改善硬碟效能，特別是對前面提到的SATA多執行緒效能差、容易磁頭頻繁來回擺動、硬碟容易過熱這些方面有很大改善。
機架管理（Enclosure Management）
　　前面提到SATA的熱拔插技術，由於陣列中有一塊硬碟出現故障的時候，不知道具體壞的是哪一塊而形同虛設。SATA II第一階段即擁有NCQ技術的SATA硬碟，加入了機架管理技術，正是用來解決這一問題的。
背板互連(Backplane Interconnect)
　　SATA用於資料傳送的導線數量很小，因而出現了為外部RAID容錯式獨立磁碟陣列使用而佈署的底板。
　　該底板是一塊物理線路板，通常整合到機架的後面板上，上面嵌入了通過燒在線路板上的導線連線到中心控制器插件的多個設備接頭。值得注意的是，中心控制器與主機的接頭可以按任意一種傳輸協定來設計，可以是SCSI、光纖通道或iSCSI。底板的使用可使設備咬住接頭並緊密結合。
　　當然，受到FR4材質信號衰減的限制，中心控制器和SATA設備接頭之間蝕刻線路的最大長度必須限制在18英吋以內。雖然這種限製表面上局限了底板端子和SATA機架的設計，而事實上，標準機架為19英吋寬，因此，在一個1U到3U的機架內，為SATA而蝕刻的最大導線長度足以從一個位置適中的中心控制器連線到所有設備接頭。
SATA II不等於300MB/s
　　首先，是接頭帶寬從原來的150MB/s增強到了300MB/s。但SATA II不能與300MB/s劃等號，因為它包含了SATA II第一階段的NCQ等技術，以及更多的其它技術：



其次，SATA II可以通過Port Multiplier，讓每一個SATA接頭可以連接4-8個硬碟，即主機板有4個SATA接頭，可以連接最多32個硬碟。

　　另外，還有一個非常有趣的技術，叫Dual host active fail over。它可以通過Port Selector接頭選項器，讓兩台主機同時接一個硬碟。這樣，當一台主機出現故障的時候，另一台備用機可以接管尚為完好的硬碟陣列和資料，這就確保伺服器不管在某塊硬碟損壞，或是某壞CPU之類的其它配件損壞的情況下，仍能正常運作。
結語：給個人電腦用戶的特別提示
　　最後，相信大家對IDE、SATA、NCQ、SATA II已經有了比較整體的認識。或許很多關於伺服器方面的技術還不太明白，其實這沒關係，最重要的是獲得這樣一個概念：SATA、SATA II的改進，大多數不是為個人電腦用戶而設的。
　　SATA對個人電腦用戶真正有意義的地方，也就是讓機箱散熱更加良好。但與此同時，如果你的主機板不支持SATA II，在獲得這樣一個好處的同時，安裝windows操作系統會比較麻煩——需要插入SATA的驅動軟碟。所以IDE用戶千萬別以為SATA更先進，改用更先進的SATA硬碟會有多大的效能提升。
　　使用支持NCQ技術的硬碟，對喜歡同時執行很多個程序的用戶可能會有速度上的改進，而且由於磁頭比較少來回擺動，硬碟會比較長壽，溫度也會比較低。但前面沒有提到的一個必要前提是，必須主機板和硬碟都支持NCQ技術才起作用。
　　至於SATA II，唯一對個人電腦用戶有意義的就是300MB/s的帶寬——當然，SATA II全都是支持NCQ的。不過千萬別指望帶寬比原來增加了一倍，就可以獲得接近於SATA兩倍的速度，因為目前硬碟的速度主要是受硬碟內部資料傳輸率的限制，而不在於接頭帶寬，接頭帶寬的增加對個人用戶帶來的速度改善，是微乎其微的。同樣，SATA II的好處——支持NCQ和300MB/s的帶寬，必須要主機板支持，在只支持SATA I的主機板上使用SATA II硬碟，就連「微乎其微」的改善也不會有。
　　總體來說，SATA、NCQ以至完整的SATA II，對一般個人電腦用戶的意義不是非常大，它們最大的意義在於為企業套用提供了SCSI、FC之外的廉價儲存於解決方案——當然如果幾種硬碟的價格相差很小的話，盡可能選最先進的SATA II是沒錯的。如果擔心新技術會不成熟存在某些未知缺陷，繼續選項SATA I硬碟甚至是IDE硬碟，也是相當不錯的方案。

[乃乃]

真是受益良多,謝謝大大詳細介紹,增進不少知識^^

[psac]

SATA硬碟安裝XP找不到驅動的解決方法
最近看到很多網友發帖求助:SATA硬碟在安裝WinXP時，已按F6安裝軟碟中的第三方SATA硬碟驅動並找到硬碟，但在複製文件程序中仍提示找不到viasraid.sys、viasraid.inf、viasraid.cat這三個文件，按ESC跳過後，當複製完文件重啟系統便出現錯誤，以致不能繼續安裝系統。

　　筆者經過嘗試已解決此問題，步驟如下:

　　1、安裝開始時，按提示按下F6，正確安裝軟碟中的第三方SATA硬碟驅動，選項安裝系統的分區。

　　2、在複製文件中提示找不到viasraid.sys、viasraid.inf、viasraid.cat這三個文件時，按ESC跳過。

　　3、複製完文件重啟時插入軟碟啟動碟，從軟式磁碟機啟動，然後插入有SATA硬碟驅動程式的軟碟，找到軟碟上的viasraid.sys、viasraid.inf、

　　viasraid.cat這三個文件(一般是在WinXP目錄中)複製到C:\windows\system32\drivers目錄下(這裡假定系統安裝在C區)，取出軟碟重啟即可完成系統的安裝。

　　註：以上方法在「華碩K8V-X主機板，MAXTOR 80G SATA 硬碟」上通過。