eSATA接口技術(shù)解析
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什么是eSATA
eSATA的全稱(chēng)是External Serial ATA（外部串行ATA），它是SATA接口的外部擴展規范。換言之，eSATA就是“外置”版的SATA，它是用來(lái)連接外部而非內部SATA設備。例如擁有eSATA接口，你就可以輕松地將SATA硬盤(pán)與主板的eSATA接口連接，而不用打開(kāi)機箱更換SATA硬盤(pán)。
相對于SATA接口來(lái)說(shuō)，eSATA在硬件規格上有些變化，數據線(xiàn)接口連接處加裝了金屬彈片來(lái)保證物理連接的牢固性。原有的SATA是采用L形插頭區別接口方向，而eSATA則是通過(guò)插頭上下端不同的厚度及凹槽來(lái)防止誤插，它同樣支持熱拔插。雖然改變了接口方式，但eSATA底層的物理規范并未發(fā)生變化，仍采用了7針數據線(xiàn)，所以?xún)H僅需要改變接口便可以實(shí)現對SATA設備的兼容。
SATA接口是L形的，eSATA接口是平的
普通3.5英寸硬盤(pán)的最高數據傳輸率為60MB/s，在使用外置3.5英寸的硬盤(pán)盒時(shí)，USB2.0或IEEE 1394的接口速度會(huì )成為數據傳輸的瓶頸。如果使用外置RAID 0存儲設備，那么最高480Mbps的接口帶寬更會(huì )嚴重地限制硬盤(pán)的性能發(fā)揮。因此，eSATA是一個(gè)非常不錯的解決方案。而且eSATA硬盤(pán)盒在搭配SATA硬盤(pán)后，中間無(wú)需橋接芯片的轉換，是一種原生的存儲設備接口。
eSATA的特性
盡管eSATA只是SATA接口的延伸，而且制造商并不需要對SATA的協(xié)議和處理芯片進(jìn)行任何修改，但要確保將SATA安全地移到機箱外，并通過(guò)SATA-IO國際組織的審核，必然有許多地方需要加以改進(jìn)。
eSATA接口首先需要提供的特性就是熱插拔。當前除老舊的串口、并口等PC外部接口外，其他包括USB、IEEE1394在內的許多接口都支持熱插拔技術(shù)，而eSATA這種專(zhuān)門(mén)為存儲設備服務(wù)的接口支持熱插拔的意義更加重要。你也許會(huì )問(wèn)，SATA規范不是已經(jīng)包含了熱插拔技術(shù)了嗎？為什么eSATA還需要增加同樣的東西？事實(shí)上，現有許多主板上的SATA1.0標準控制器并不支持熱插拔功能，當用戶(hù)在系統運行的時(shí)候將SATA設備拔下時(shí)很可能會(huì )導致系統崩潰。為了解決這個(gè)問(wèn)題，SATA2.5規范對熱插拔的安全性和可靠性都做了進(jìn)一步的強化。
主板上的eSATA接口
除了強化熱插拔方面的規范，eSATA接口也必須重新設計才能滿(mǎn)足外部連接的要求。原本在機箱內的SATA線(xiàn)纜和接口沒(méi)有任何的保護和鎖定裝置，同時(shí)接口部分也相當脆弱。一般來(lái)說(shuō)，機箱內部的SATA接口在插拔50次左右就容易因接觸不良而出現問(wèn)題，這樣的接口設計，對于外部設備來(lái)說(shuō)無(wú)疑是致命的！畢竟誰(shuí)都不想自己的eSATA硬盤(pán)在插拔幾次或者輕微碰撞之后就報廢。
作為外部連接標準，eSATA必須在強度、抗電磁干擾、線(xiàn)纜柔韌性方面全部符合要求。因此，eSATA設備的接口和線(xiàn)纜都采用了全金屬屏蔽。全金屬屏蔽設計不僅能夠降低電磁干擾，還有助于減少在熱插拔過(guò)程中產(chǎn)生的靜電。與此同時(shí)，為了防止接口受到外力意外斷開(kāi)，eSATA標準還要求在線(xiàn)纜接口處加裝金屬彈片式的鎖定裝置。根據測試，eSATA全新設計的接口將保證設備最少可進(jìn)行2000次的熱插拔。
eSATA還能夠通過(guò)端口復用芯片在一個(gè)SATA通道上提供最多4個(gè)SATA接口。由于SATA2.5規范中SATA接口的傳輸率達到300MB/s，而當今最快的SATA硬盤(pán)內部傳輸率也只有80MB/s。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的端口復用芯片，一個(gè)SATA通道就能被4個(gè)eSATA設備共享，以實(shí)現更高的連接密度。當然，共享同一通道的eSATA存儲設備累計的最高傳輸率無(wú)法超過(guò)300MB/s。
最后，eSATA接口還需要在PCB布線(xiàn)和電源方面符合標準才能獲得由SATA-IO頒布的eSATA認證標志?，F階段盡管絕大部分SATA硬盤(pán)都能在eSATA接口上工作，但是由于沒(méi)有相應的保護外殼和供電系統，這些裸露在外的硬盤(pán)很容易出現故障。SATA-IO建議用戶(hù)盡量購買(mǎi)那些通過(guò)認證的eSATA外置存儲設備和板卡。
eSATA的優(yōu)勢
和常見(jiàn)的USB2.0和IEEE1394兩種常見(jiàn)外置接口相比，eSATA最大的優(yōu)勢就是數據傳輸能力。eSATA的理論傳輸
速度可達到1.5Gbps或3Gbps，遠遠高于USB2.0的480Mbps和IEEE 1394的400Mbps。在實(shí)際測試中，從電腦中復制一個(gè)1.36GB大小的文件到采用不同接口的外置存儲設備中，eSATA接口的設備所耗費的時(shí)間遠低于USB2.0或IEEE 1394設備，速度快了近一倍。隨著(zhù)eSATA的出現，外置接口的傳輸率也首次遠遠大于了硬盤(pán)等設備的內部傳輸率。
采用eSATA接口的移動(dòng)硬盤(pán)
在實(shí)現成本上，eSATA無(wú)疑更具優(yōu)勢。對傳統的USB或IEEE 1394外置設備來(lái)說(shuō)，要通過(guò)USB或IEEE1394接口從硬盤(pán)上讀寫(xiě)數據，必須使用一個(gè)接口轉換電路，而這個(gè)轉換電路的成本為5～10美元。另外，接口轉換的延遲對數據傳輸速度的影響也很大，經(jīng)測試證明，IEEE 1394的速度損失率(損失速度比峰值速度)達到了20%，USB1.0和USB2.0分別達到了33%和25%，而SATA的速度損失為0，這是因為SATA和PATA一樣都是基于A(yíng)TA協(xié)議，所以在傳輸過(guò)程中不需要進(jìn)行協(xié)議轉換，這樣不但節約了成本，而且硬盤(pán)性能不受影響。
eSATA能給我們帶來(lái)什么
隨著(zhù)藍光刻錄機等設備的出現，原來(lái)的USB2.0、IEEE1394接口顯然已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足這些刻錄設備對數據傳輸的需求，產(chǎn)生刻錄失敗是常見(jiàn)的事。有了eSATA接口，外置的光驅也可以輕松獲得和內置光驅一樣的性能表現和穩定性，從根本上解決了外置光存儲設備傳輸率不快、穩定性差等難題。
另外還值得一提的是，eSATA安全熱插拔特性還讓SATA存儲設備有機會(huì )憑借超大容量和極低的價(jià)格占領(lǐng)近線(xiàn)和離線(xiàn)存儲市場(chǎng)。用戶(hù)只需要在這些服務(wù)器上插上eSATA硬盤(pán)，就能將整體存儲容量迅速增加500GB，甚至更多，而整個(gè)過(guò)程不必重新啟動(dòng)電腦。
總結
eSATA是伴隨SATA接口衍生出來(lái)的新一代外置設備接口，雖然目前并沒(méi)有USB2.0或IEEE1394更加普及，但相信在不久的將來(lái)，eSATA接口也會(huì )不斷地進(jìn)行改進(jìn)，屆時(shí)eSATA標準將獲得大量普及。小小改動(dòng)使我們獲得了很大的收益，可以說(shuō)eSATA使用戶(hù)連接外置設備更加簡(jiǎn)單，同時(shí)也讓我們感受到“飛”一般的傳輸速度。
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