SATA Rev 25硬盘技术详解购买硬盘时必看.docx

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SATARev25硬盘技术详解购买硬盘时必看

SATARev.2.5技术详解

SATA硬盘发展的三个阶段

  阶段一：

硬盘接口变革时期。

那时候几乎所有的SATA在原有的PATA传统硬盘的基础上，通过增加桥接芯片来支持SATA接口，属于过度产品，性能上与传统的PATA硬盘没什么差别。

  阶段二：

新旧接口并存时期。

此时希捷发布了原生SATA硬盘：

7200.7，并且许多硬盘厂商都将单碟容量提升到80G或以上，NCQ技术浮出水面，并且将支持SATA150（150MB/S）和NCQ的硬盘标为SATA1.0规范。

  阶段三：

SATA成熟期。

SATAII组织进一步将SATA规范逐步完善，出现SATA300（300MB/S）接口技术，随后发布最新的SATARev.

2.5规范，最新的规范究竟是怎么回事？

请继续往下看。

称呼“SATAII”？

还是“SATARev.2.5”？

  通常，这些新一代硬盘都习惯地被称为“SATAII”硬盘，但这样的称呼并不正确。

“SATAII”实际上是一个机构名称，该机构研发了包括NCQ技术，热插拨，交错式启动，300MB/S接口速度等规范技术。

因此，“SATAII”并不等于300MB/S的接口速度，也不等于支持NCQ技术。

  而“SATAII”组织已经推出了完整的新一代硬盘规范：

SATARev.2.5，而“SATAII”机构的使命已经结束，并且明确表示废除“SATAII”这个名称。

SATARev.2.5的主要内容

  SATARev.2.5其实并非是个全新的标准，它出台的目的主要有两个，1.代替“SATAII”旧标准  2.进一步将SATA规范完善

此标准包含以下规范：

  基本规范（即民用级）：

SATA接口速率（150/300MB/S），NCQ技术，供电标准，热插拨，交错式旋转启动，硬盘指示灯等属于民用级的规范。

  高级规范（即服务器级）：

端口复用器，端口选择器，多通道电缆，eSATA等在服务器上常用的规范。

目前哪些南桥芯片支持SATARev.2.5?

  凡是此前宣布支持SATAII的南桥，其实都可以支持SATARev.2.5的硬盘，因此无须担心存在兼容性问题。

目前支持SATARev.2.5硬盘的南桥有：

INTEL:

ICH7R，ICH7DH

VIA：

VT8237plus，VT8251

NVIDIA：

nForce4Ultra/SLI/Pro

SIS：

SIS966

ULi:

M1575/M1697

要注意的是，VIA8237/8237R系列和INTELICH5/6/R系列在连接SATARev.2.5硬盘后可能会出现找不到硬盘或者蓝屏的情况，如果使用此芯片组的用户想购买新硬盘，建议选择可强制将接口速度设置为150MB/S的硬盘，以减少此问题的发生概率。

今年硬盘方面一些值得关注的技术

1.主轴转速

  目前桌面版的硬盘还是以7200转为主流,近期并不会把主流转速提高到万转.

2.单碟容量

  要提高单碟容量,就必须提高碟片的存储密度,这在提高容量的同时还能提高硬盘的传输率,目前多家硬盘厂商都有超过100G单碟容量的产品上市.

3.缓存

  随着硬盘容量的提高,不少大容量硬盘已经配备了16M缓存,性能上会比8M的更强.

4.接口速度

  一些打着"SATAII"的硬盘都上了300MB/S的速度,但从性能的角度看,300MB/S并不能带来多大的提升,但在RAID0场合上会有些提高.硬盘在大多数应用中更多的时间花在寻道而不是传输上,所以接口速度的提升对硬盘性能的提升非常有限..

5.智能化NCQ

  它采用一种优化的排序方法,在处理数据时并不完全按时间排队原则,而是寻找最佳路径.不过目前这个阶段NCQ对个人桌面应用并没多大的性能提升,某些情况下还会带来负作用.因此对NCQ我们要理智对待,有则当然好,没有也没必要在意.

6.扩展性与升级性

  新加入的PortMultiplier是一种可以在一个控制器上扩展多个SATA设备的技术,对需要多硬盘的用户很有用,不过目前提供这种功能的芯片组很少.升级性方面,"SATAII"可以向SAS方面发展..

7.服务器特性

  在"SATAII"的扩展技术中,增加了防止开机时多硬盘同时启动带来太大电流负荷的交错启动功能,强大的温度,风扇,环境管理,背板互联和热插拨功能等..以上功能更侧重与服务器方面的扩展,对个人用户实际意义不大.

8.接口与连线的强化

  新出的eSATA,即外置设备的SATA接口标准,采用屏蔽性更好的两米长的连接线,目标为取代USB和IEEE1394.

如有错误的地方,欢迎指正.

各种SATA硬盘产品的介绍

主流SATAII硬盘一览（以下均指SATA硬盘）

厂商  型号    单碟容量  接口速率（MB/S）NCQ支持

希捷  7200.7  最大100G    150          是

      7200.8  最大133G    150          是

      7200.9  最大160G    300          是

迈拓  金钻10  最大100G    150/300        是

      金钻11  最大133G    300          是

日立  7K80      80G      300          是  

      T7K250    125G      300          是

      7K500    100G      300          是

西部数据JS系列  最大83G    300          否

      KS      83G      300          否

      KD      100G      150          是

      YR      100G      150          是

三星  P80SD    80G      300          是

      P120    125G      300          是

可参考:

全国首发:

第二代SATA硬盘全方位详尽测试

注：

以下产品如无特别说明，一律指SATA硬盘，特此说明。

1.希捷7200.9系列：

  希捷酷鱼7200.9系列是最新推出的系列，其产品的容量有80G-500G可选，集成8-16M缓存，其主控芯片与缓存集成在一起，7200.9（SATA系列）完全符合SATARev.2.5规范，单碟容量达到160G（目前已确认80G-160G的硬盘采用单碟160G容量，其他不详）

2.迈拓金钻10系列:

  旧的金钻10系列采用agere公司出品的OSCAR系列控制芯片，支持NCQ,接口速度为150MB/S,并在一些型号中采用16M缓存,有80G-300G容量的产品。

其160G以下的（包括160G）产品可能是80G的单碟容量.200G,250G和300G的产品具有16M缓存,其他的一律为8M,目前存在以6B和6L开头两种编号的产品。

  新的金钻10系列采用agere公司出品的SEAGLETD4-D4控制芯片，正式支持300MB/S速率，支持NCQ技术，单碟容量仍为100G，有80G-300G容量的产品，80G-200G集成8M缓存，250G-300G集成16M缓存，新金钻系列产品的编号以6V开头。

  金钻11属于刚推出的新品，支持NCQ和300MB/S特性，但目前只有400G和500G两款，缓存均为16MB。

3.日立:

  在低端的7K80系列属于单碟80G的产品.高端的T7K250系列拥有160G和250G两种型号,单碟容量为125G,8M缓存.而7K500系列的单碟容量为100G,目前只有500G一个型号,16M缓存.以上3个系列都支持NCQ与300MB/S的接口速度.

4.西部数据JS，KS，KD和YR系列:

  JS系列支持300MB/S的接口速度,不支持NCQ,单碟容量最大为83G,8M缓存.而后出的KS，KD系列都具备16M缓存，但两者存在非常大的差异（看顶部列表即明白），主要原因是因为KS系列基于老产品SE系列制造，而KD系列基于万转硬盘猛禽制造。

YR属于RE2系列，在稳定性和寿命均超过KD系列。

5.三星P80SD与P120系列:

  P80SD单碟容量为80G,8M缓存,支持NCQ与300MB/S的接口速度,而新出的P120单碟容量提升到125G,8M缓存,也支持NCQ与300MB/S的接口速度,并支持交错启动.

教你识别主流硬盘型号

1.希捷

以“ST3500641AS”为例

“ST”代表希捷，“3”代表3.5英寸台式机硬盘，“AS”代表SATA接口。

而中间的6位数字对于不同的型号有不同的含义。

在7200.7之前的硬盘中前4位代表容量，自从带NCQ的7200.7出了后，这4位数中前3位代表容量，第4位数字代表缓存大小。

例如上述的“5006”表示500G容量，16M缓存。

第5位数字代表碟片数，第6位数字代表硬盘代数的更新，当前面几位数都相同时，这一位更高便意味这款产品更新。

2.迈拓

以“6B120F0”为例

“6X”代表硬盘系列，6B，6L和6V代表金钻10，6H代表金钻11。

后面3位数字代表容量，最后两位表示接口类型和缓存大小。

“M0”代表SATA150和8M缓存，“S0”代表SATA150和16M缓存，“F0”代表SATA300和16MB缓存。

3.日立

以“HDS725050KLA360”为例

“HDS”代表日立台式机硬盘，“7250”表示7200转的7K500系列，此外还有“7225”（即T7K250系列）和“7280”（即7K80系列）。

“50”代表容量500G。

其后一位字母代表系列：

P（7K80），D（T7K250），和K（7K500）。

此后一位均为“L”，代表硬盘高度。

其后两位代表接口，“A3”即SATA300，“SA”即SATA150。

其后一位代表缓存大小。

最后一位保留为0

4.西部数据

以“4000YR”为例

前4位代表容量400G。

后两位代表型号，有JS，KS，KD和YR4种系列，区别已经在4楼里列出。

5.三星

以“SP2504C”为例

前两位代表硬盘系列型号，例如“P”系列以“SP”开头（但以“HD”开头的P80SD系列除外）。

后两位数字代表容量，如“25”代表250G。

再后一位为缓存大小，一般“0”代表2MB，“1”代表8MB缓存。

其后一位代表磁头数量。

最后一位代表接口，“C”代表SATA接口，而P80SD系列则以“J”表示SATA300

SATA问题全解

问题1：

我新买的日立7K80说明支持300MB/S，但接上后却没工作在300MB/S，请问该怎么解决呢？

解答1：

  请先确认主板支持300MB/S的接口速度（如果主板不支持,贸然打开300MB/S会导致硬盘不能使用...）

准备:

1.日立的FeatureTools软件,日立的官方网站有下载,下载地址:

2.一张空白CD-R/RW或者软盘

开始:

FeatureTools只能在纯DOS操作系统下使用,官方网站提供了ISO文件以及一个软盘创建程序,有刻录机的话可以直接通过刻录ISO光盘进行引导,否则利用软盘创建程序创建软盘.

  启动FeatureTools后,在"Selecteddriver"列表中选择SATA3Gb/s硬盘,例如本文所举例的日立7K80硬盘,就选择"HDS728080PLA380"的7K80硬盘,然后按下"ALT+F"键,会打开菜单栏上的"Features"菜单,选择"ChangeSATASerrings"

  在"ChangeSATASerrings"设置界面中,将"MaxTransferSpeed"属性设置为"Upto3.0Gb/s"此外,"SpreadSpectrumClocking"属性可以增强硬盘的稳定性,将其设置为"Enable".

  确定后,点击"OK"（无论对什么属性进行修改,都会出现警告框,点"OK即可"）

  完成设置后,断开计算机电源（也就是直接POWER键关闭主机）,再重新启动（按CTRL+ALT+DEL重启的话无效的哦!

）,此时硬盘正确工作在300MB/S模式下.

问题2：

听说支持300MB/S速率的硬盘连接在仅支持150MB/S的主板上会出现兼容性问题，究竟怎么回事呢？

解答2：

  确实存在此问题，某硬盘厂商解释这是因为SATA接口协议问题导致。

目前可能会出现不兼容这类问题的主板芯片组有：

VIA：

VT8237/8237R/6420/6421L具体症状：

找不到硬盘

INTEL：

ICH5/ICH6        具体症状：

蓝屏（“19”代码）

SIS：

760/964            具体症状：

暂不清楚

问题3：

可是我已经买了支持300MB/S的硬盘，而且我的主板的芯片组属于“问题”芯片组，如果万一真的出现兼容性问题，我该怎么办呢？

解答3：

  目前几大硬盘厂商为了照顾这部分用户，特地设计了可强制设置为150MB/S速率的跳线。

目前推出了拥有这功能的硬盘的厂商有希捷，西部数据，三星，而日立是利用软件来实现强制设置的。

有关希捷，西部数据和三星硬盘的跳线设置，请看下图：

图注：

上左图为希捷，上右图为西部数据，下图为三星

问题4：

我新买了个支持SATAII（SATARev.2.5）的硬盘，但连接后在冷启动时却检测不到，需要多次热启动才能找到，而且有时候启动过程很慢，这是怎么回事呢？

解答4：

  在排除了例如电源功率不足，数据线等问题后，可能是因为新硬盘具备SATAII（SATARev.2.5）特性中的“交错启动”功能所导致，这一功能原本是为了在多硬盘环境中避免所有的硬盘同时启动，造成电源的瞬间电流过高而设计，使硬盘延迟一段时间再启动的功能，解决办法只有更换硬盘了。

问题5：

现在支持SATAII（SATARev.2.5）特性的主板和硬盘多得让我眼花缭乱，两者之间我该怎么搭配才能物尽其用呢？

解答5：

  我们知道，主板的芯片组对存储设备的支持主要取决于南桥芯片（如果是单芯片则就取决与它本身）的功能，就目前而言，要实现NCQ功能，我们可以选择的南桥/单芯片有：

Intel:

ICH6R/ICH7系列      VIA：

VT8251

NVIDIA:

nForce4Ultra/SLI/Pro  SIS:

966    ULi:

M1573/1575

如果要完全发挥NCQ+300MB/S的性能，则只能选择：

Intel:

ICH7/ICH7R      NVIDIA:

nForce4Ultra/SLI/Pro

VIA:

VT8251          ULi:

M1575

此外，一些厂商已经推出采用附加芯片（例如SiliconImage3132和JMicronJMB360等）支持SATAII特性的主板供选择。

问题6：

我听别人说超频会导致SATA硬盘的工作频率上升，导致工作不正常或者出现坏道，甚至损坏硬盘，请问确实如此吗？

解答6：

  通常来讲，硬盘的频率信号取自南桥/单芯片，SATA150的频率为1500MHz,SATA300的频率为3000MHz。

大部分主板都不会给出单独的硬盘工作频率选项，所以我们无法直接控制硬盘的工作频率。

但主板一般都会提供PCI控制器的工作频率（正常为33MHz），它的频率也是取自南桥/单芯片，因此只需要锁定PCI总线的工作频率，就可以间接地锁定南桥和硬盘的工作频率。

所以在超频时，只要锁定PCI总线的工作频率，硬盘就没什么问题了。

问题7：

我的主板采用NF4芯片组，搭配SATA硬盘。

近日发现右下角出现个添加删除设备的绿色图标，点击它后竟然出现我的SATA硬盘，请问这是怎么回事呢？

解答7：

  用NF3/NF4芯片组的主板搭配SATA硬盘后，因为芯片组与硬盘都支持即插即用的特性，而且安装了NVSW磁盘驱动。

所以导致右下脚出现添加删除设备的图标。

不过如果操作系统安装在本硬盘，就根本无法卸载，因此无须担心因误操作而卸载了硬盘，也不会影响硬盘的性能。

当然，如果看得不顺眼想去除，可以在控制面板的添加删除程序里删除NVSW磁盘驱动，但由此可能会导致磁盘性能的少许下降。

问题8:

我的主板和硬盘支持300MB/S的传输速率,BIOS里已经正确设置,驱动也正确安装,但系统检测硬盘只是工作在ATA100或133模式下,用一些检测软件也是如此显示,这是怎么回事呢?

解答8:

  目前SATA的运行速度是无法检测的,原因在于操作系统对SATA的支持问题,只有下一代操作系统（Vista）才能很好解决这问题,因此显示ATA100/133是正常的.想知道300MB/S的接口速度有没正常工作,可以用"HDTACH"测试下,只要突发速度超过150MB/S就表示正常了.

问题9:

我的主板和硬盘都支持300MB/S的传输速率和NCQ技

术,但我如何能得知它们的工作状态/如何打开他们?

解答9:

  就目前来看,只有INTEL和NF4芯片组的驱动程序能够得知两者的工作状态.INTEL方面,BIOS里只要选择了AHCI/RAID模式,并且安装了IAARAID磁盘驱动程序,即可通过此驱动来得知工作状态.

  而NF4方面,BIOS里可能会有3Gb/s和1.5bGb/S模式选择,也可能没有,如果有则选择3Gb/s模式,如果没有并不代表不支持3Gb/s的传输速率,而NCQ选项是没有的.然后安装好NVSW磁盘驱动,在设备管理器里的IDEATA/ATAPI属性里,选择硬盘所在的通道,如图:

在"Transfermode"框里,写着"SerialATAGeneration2-3G"

其中的"3G"即表示硬盘接口工作在300MB/S速率了.

而下面的4个选项框中,最后一个:

"Enablecommandqueuing"

就是控制NCQ的开闭.

NCQ的全称是"NativeCommandQueuing",而这里就是因为少了"Native"这个单词,所以使不少人误解此选项的功能.

组建SATARAID0后数据的备份与恢复方案

  目前，计算机性能的主要瓶颈在硬盘的读写速度上，而相信许多人都会选择做SATARAID0来提高硬盘的性能，但是，一些备份恢复软件例如GHOST，DriverImage等在组建阵列后却无法正常工作，原因很简单，是因为这些软件在DOS下无法识别或加载SATA设备以及RAID驱动，所以无法识别阵列，也就无法备份以及恢复数据/系统了…

不过办法总是有的，以两块日立7K80组建RAID0为例

方法1：

硬盘克隆

    在Windows下备份是个好办法，因为此时系统已经正常加载RAID驱动，能正确识别RAID设备。

符合条件的软件有NortonGhost9.0和TrueImage等.此外,需要额外增加一块硬盘作为备份盘.不过经过多次测试,在Ghost9.0下采用硬盘克隆方式,虽然能正确备份,但系统却无法从已经成功备份的硬盘进行引导.若采用分区到镜像文件的方式进行备份,那么由于恢复时需要进入DOS模式,所以GHOST9.0排除…只能用TrueImage了.

    首先,在装TrueImage前必须先安装微软的一个组件:

“.NETFramework”（这个组件在微软官方网站有提供下载,或者用搜索引擎搜索下载）

    安装好TrueImage后,运行,选择“DiskClone”（克隆模式）.

然后出现两种选择,“Automatic”（自动模式）由软件自动对目标硬盘（也就是外加的那块备份硬盘）进行分区，调整大小等操作。

另一种“Manual”（手动模式），由用户指定分区的大小。

这里选择自动模式，注意：

目标盘容量至少不低于源磁盘上全部数据所占大小的总和，最好是大于源磁盘。

    下一步：

出现DISK1和DISK2两个磁盘，其中1是目标盘，2是搭建的RAID0磁盘阵列，选择目标盘，下一步。

    下一步：

如果目标盘非空，将会提示你保留或删除原有分区。

这里选择删除。

    下一步：

显示目标盘被克隆后的磁盘结构及分区情况，直接下一步

    下一步：

最后按“Proceed”即继续执行剩下的操作，系统将会重新启动，完成所有备份工作。

  总结：

此方法优点：

操作简单，安全性高。

      此方法缺点：

由于需要增加硬盘，所以成本较高，且备份所需要时间较长。

方法2：

分区到镜像文件

  此方法是为了解决第一个方法的两个缺点而生的。

  首先，下载好“一键还原精灵”，安装前请关闭所有前/后台程序

  在安装界面中，选择“安装”—“动态分区版”安装完后重启，重启时屏幕底部会出现“Press[F11]toStatrrecoverysystem”提示，按F11，出现一键还原精灵的运行界面。

在“功能选择”区中，点击“备份系统”（或者按F8），该软件会自动为C盘（或其他需要备份的盘）创建一个镜像文件。

有了这个文件，就可以随时恢复系统了。

  恢复时也很简单，直接在“功能选择”区中点“还原系统”（或者按F5），就可以恢复备份过的数据。

  可能有些人会有疑问：

那这个镜像文件保存在哪里呢？

是否会被误删？

我们可以借助某些磁盘工具软件，看到一键还原精灵创建了两个隐藏分区。

其中一个分区为“IBM_SERVICE”,容量为48MB，用于存放与启动相关的程序，另一个分区为“SYS_BACKUP”，用于存放备份盘的镜像文件。

由于用户很少会对隐藏分区进行操作，因此镜像文件基本不会被人为误操作。

  总结：

此方法优点：

无须额外花费，操作简单，实用性更好。

      此方法缺点：

安全性较低，万一磁盘阵列出现故障，备份文件就无法引导以及恢复系统。

  目前只有两种对付磁盘阵列的备份方法，希望能为大家使用好RAID0磁盘阵列提供帮助！