什麼是SATA介面

SATA是Serial A他的縮寫，即序列ATA。這是一種完全不同於並行A他的新型硬碟介面型別，由於採用序列方式傳輸資料而得名。SATA匯流排使用嵌入式時鐘訊號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是資料）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了資料傳輸的可靠性。序列介面還具有結構簡單、支援熱插拔的優點。

與並行ATA相比，SATA具有比較大的優勢。首先，Serial ATA以連續序列的方式傳送資料，可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來提高資料傳輸的頻寬。Serial ATA一次只會傳送1位資料，這樣能減少SATA介面的針腳數目，使連線電纜數目變少，效率也會更高。實際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用於連線電纜、連線地線、傳送資料和接收資料，同時這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統複雜性。其次，Serial A他的起點更高、發展潛力更大，Serial ATA 1.0定義的資料傳輸率可達150MB/sec，這比目前最塊的並行ATA(即ATA/133)所能達到133MB/sec的最高資料傳輸率還高，而目前SATA II的資料傳輸率則已經高達300MB/sec。

Serial ATA規範不僅立足於未來，而且還保留了多種向後相容方式，在使用上不存在相容性的問題。在硬體方面，Serial ATA標準中允許使用轉換器提供同並行ATA裝置的相容性，轉換器能把來自主機板的並行ATA訊號轉換成Serial ATA硬碟能夠使用的序列訊號，目前已經有多種此類轉接卡/轉接頭上市，這在某種程度上保護了我們的原有投資，減小了升級成本；在軟體方面，Serial ATA和並行ATA保持了軟體相容性，這意味著廠商絲毫也不必為使用Serial ATA而重寫任何驅動程式和作業系統程式碼。

另外，Serial ATA接線較傳統的並行ATA(Paralle ATA)接線要簡單得多，而且容易收放，對機箱內的氣流及散熱有明顯改善。而且，SATA硬碟與始終被困在機箱之內的並行ATA不同，擴充性很強，即可以外接，外接式的機櫃(JBOD)不單可提供更好的散熱及插拔功能，而且更可以多重連線來防止單點故障；由於SATA和光纖通道的設計如出一轍，所以傳輸速度可用不同的通道來做保證，這在伺服器和網路儲存上具有重要意義。

而SATA II是在SA他的基礎上發展起來的，其主要特徵是外部傳輸率從SA他的1.5Gbps(150MB/sec)進一步提高到了3Gbps(300MB/sec)，此外還包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令佇列)、埠多路器(Port Multiplier)、交錯啟動(Staggered Spin-up)等一系列的技術特徵。單純的外部傳輸率達到3Gbps並不是真正的SATA II。

SATA II的關鍵技術就是3Gbps的外部傳輸率和NCQ技術。NCQ技術可以對硬碟的指令執行順序進行優化，避免像傳統硬碟那樣機械地按照接收指令的先後順序移動磁頭讀寫硬碟的不同位置，與此相反，它會在接收命令後對其進行排序，排序後的磁頭將以高效率的順序進行定址，從而避免磁頭反覆移動帶來的損耗，延長硬碟壽命。另外並非所有的SATA硬碟都可以使用NCQ技術，除了硬碟本身要支援 NCQ之外，也要求主機板晶片組的SATA控制器支援NCQ。此外，NCQ技術不支援FAT檔案系統，只支援NTFS檔案系統。

由於SATA裝置市場比較混亂，不少SATA裝置提供商在市場宣傳中濫用“SATA II”的現象愈演愈烈，例如某些號稱“SATA II”的硬碟卻僅支援3Gbps而不支援NCQ，而某些只具有1.5Gbps的硬碟卻又支援NCQ，所以，由希捷(Seagate)所主導的SATA-IO(Serial ATA International Organization，SATA國際組織，原SATA工作組)又宣佈了SATA 2.5規範，收錄了原先SATA II所具有的大部分功能——從3Gbps和NCQ到交錯啟動(Staggered Spin-up)、熱插拔(Hot Plug)、埠多路器(Port Multiplier)以及比較新的eSATA(External SATA，外接式SATA介面)等等。

值得注意的是，部分採用較早的僅支援1.5Gbps的南橋晶片(例如VIA VT8237和NVIDIA nForce2 MCP-R/MCP-Gb)的主機板在使用SATA II硬碟時，可能會出現找不到硬碟或藍屏的情況。不過大部分硬碟廠商都在硬碟上設定了一個速度選擇跳線，以便強制選擇1.5Gbps或3Gbps的工作模式(少數硬碟廠商則是通過相應的工具軟體來設定)，只要把硬碟強制設定為1.5Gbps，SATA II硬碟照樣可以在老主機板上正常使用。

SATA硬碟在設定RAID模式時，一般都需要安裝主機板晶片組廠商所提供的驅動，但也有少數較老的SATA RAID控制器在打了最新補丁的某些整合了SATA RAID驅動的版本的Windows XP系統裡不需要載入驅動就可以組建RAID。

SATA相較並行ATA可謂優點多多，將成為並行A他的廉價替代方案。並且從並行ATA完全過渡到SATA也是大勢所趨，應該只是時間問題。相關廠商也在大力推廣SATA介面，例如Intel的ICH6系列南橋晶片相較於ICH5系列南橋晶片，所支援的SATA介面從2個增加到了4個，而並行ATA介面則從2個減少到了1個；而ICH7系列南橋則進一步支援了4個SATA II介面；下一代的ICH8系列南橋則將支援6個SATA II介面並將完全拋棄並行ATA介面；其它主機板晶片組廠商也已經開始支援SATA II介面；目前SATA II介面的硬碟也逐漸成為了主流；其它採用SATA介面的裝置例如SATA光碟機也已經出現。

值得注意的是，無論是SATA還是SATA II，其實對硬碟效能的影響都不大。因為目前硬碟效能的瓶頸集中在由硬碟內部機械機構和硬碟儲存技術、磁碟轉速所決定的硬碟內部資料傳輸率上面，就算是目前最頂級的15000轉SCSI硬碟其內部資料傳輸率也不過才80MB/sec左右，更何況普通的7200轉桌面級硬碟了。除非硬碟的資料記錄技術產生革命性的變化，例如垂直記錄技術等等，目前硬碟的內部資料傳輸率也難以得到飛躍性的提高。說得不好聽的話，目前的硬碟採用ATA 100都已經完全夠用了，之所以採用更先進的介面技術，是可以獲得更高的突發傳輸率、支援更多的特性、更加方便易用以及更具有發展潛力罷了。