SATA說 - 儲存設備

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作者: pilot03 (靜靜喝茶...............) 站內: hardware
標題: SATA說
時間: Wed Aug 24 01:34:27 2005

恩 以下文章僅對目前我所知道的範圍下去撰寫
如果有錯的話歡迎大家來鞭

先從南僑開始說起(不管晶片是不是南北整合，以下講的南橋都代表以前南橋所涵蓋的
工作範圍)
南橋本身負責許多低速週邊的控制器，
PCI Bus、PCI-Express、P-ATA控制器、USB控制器、ISA Bus、Net……等等
這些Bus或控制器本身都是被製作在南橋裡面的(原生介面)
他所產生的匯流排就跟原速度是一樣的PCI(133MB/s) PCI-EX x1(250MB/s)
PATA(33/66/100/133) USB1.1/2.0(12Mbps/480Mbps) ……等等。

PATA在南橋原生下，安裝現在的OS上並不需要特別去驅動他。

而外加的磁碟控制器，例如：SCSI卡、IDE擴充卡、SATA擴充卡、onboard SCSI晶片、
onboard IDE晶片、onboard SATA晶片……等。
(上述以Promise、Silicon image跟Adapac三家居多)
這些介面卡本身都是跑PCI或者PCI-EX的介面，本身已經於南橋外獨立一顆晶片。
因此這些外掛晶片本身就需要驅動程式去驅動他才能安裝OS。
這些晶片跟磁碟裝置跑的是SCSI 320/160 SATA1.5G/3G PATA33/66/100/133 這些Bus
但是晶片跟南橋間則是跑PCI-EX or PCI
假設你有一個SCSI320的卡跟硬碟 但是你SCSI卡插在PCI(133MB/s)上。
那他的最大速率將會被侷限在那PCI bus上。

以上廢話講完，開始講正題

Intel自ICH5起就開始加進SATA控制器，nVidia則是在nforce2 Ultra開始
加進SATA控制器，VIA則是自8237開始加進SATA控制器。
這些控制器本身都是屬於南橋原生設計，控制器與南橋與磁碟裝置本身速率
都是對等的，並不會有先前舉的SCSI320的例子。
這些原生設計除了ICH5有一些問題存在(容我稍後說明)本身在標準SATA模式下安裝NT系統
時並不需要像外接晶片一樣要優先裝Driver才能安裝OS。
當然如果這些SATA通道你是用RAID形態的話，還是需要先安裝Driver才能安裝OS。


說下敝人使用過的經驗好了。
敝人用過Intel ICH5 / Intel ICH6 / VIA 8237 / nVidia nForce4
這些晶片的SATA通道都是屬於原生模式。
其中Intel ICH6/VIA 8237/nVidia nForce4 敝人過往的經驗上，如果在單純SATA模式下
安裝Windows XP Professional service Pack2都可以直接偵測到SATA磁碟。
nForce4的話剛剛還有試過Win XP pro(最初的) Win2000 SP4都可以直接偵測到SATA磁碟。

而在ICH5上剛剛有說過小問題，當時我用的是青雲865PE的主機板，
那時候大部分的主機板在SATA設置上，有所謂的Compatible Mode以及Enhanced Mode。
其中Compatible Mode是將2port的SATA視為primary IDE或者Secondary IDE。
視為其中之一時原來的PATA通道將不能在接其他裝置，因此最高裝置數目 4台。
在Compatible Mode下SATA可以直接安裝OS沒問題。

而在Enhanced Mode下所有通道皆可接裝置，因此最高裝置數目 6台。
不過在此模式下當時安裝不了XP，理由是XP找不到硬碟，當時我沒有軟碟，因此我沒有
去試過安裝先置Driver後能不能用。

而在ASUS P4P800下，我記得當時Enhanced Mode好像可以安裝XP沒問題，而不用先置Driver
(P4P800的情況我記得不是很清楚，應該是沒問題。早上問一下我同學應該可以得到答案)
(所以說ICH5的情況可能是BIOS搞怪，弄好的話應該在最大裝置數6時也是可以SATA開機)



南橋的SATA控制方面大致講到此，原生SATA控制器在一般使用上是不用
軟碟安裝Driver，除非撰寫BIOS的人愛搞怪或者CMOS選項那邊有設錯。


接下來講磁碟裝置

南橋的控制器主要是把PATA或SATA信號轉換成他的內部處理格式。
而在磁碟裝置上，磁碟有所謂的機械動作還有load & save。這些機械動作以及load&save
的控制上在磁碟機上有一顆晶片來負責，他把來自磁碟控制器的信號轉換成機械動作，
並且再將讀寫的訊號轉成PATA或SATA信號傳輸回去給磁碟控制器。
這些機械動作以及信號的轉換晶片稱為磁碟機的原生晶片，無論是PATA or SATA。

在南橋SATA控制器or 外接的控制器問世時，當時的磁碟機還是以PATA規格居多。
因此就有了磁碟機的橋接晶片產生，這些橋接晶片將磁碟機上的原生晶片信號轉換成SATA
後再送往磁碟控制器。就如下圖一般

(SATA信號) (PATA信號)
南橋<-->磁碟控制器(原生or外接不管他)<--------->SATA橋接晶片<------>PATA原生晶片
^
|
(機械指令) |
ˇ
讀寫臂

因為經過橋接，即使SATA的bus比PATA高。他的最大速率還是侷限在PATA那端，
而且不支援SATA的原生指令。



而現在原生SATA硬碟已經頗多了幾乎各大硬碟廠都有原生SATA硬碟。
原生SATA硬碟的話就沒有上述的橋接耗損了。SATA信號一到原生晶片就可以馬上
轉成機械動作那邊。
至於指令集的話，需要磁碟控制器以及磁碟晶片兩者都互相支援才有。

全文 以上
有錯的話請鞭XD



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