PATA与SATA硬盘并口串口技术大揭密

1、PATA的技术缺陷

　　我们大家都知道，在相同频率下，并行总线优于串行总线。随着当前硬盘的数据传输率越来越高，传统的并行ATA 接口日益逐渐暴露出一些设计上的缺陷，其中最致命的莫过于并行线路的信号干扰问题。

　　那各信号线之间是如何干扰的呢？

　　1、首先是信号的反射现象。从南桥发出的PATA信号，通过扁长的信号线到达硬盘（在笔记本上对应的也有从南桥 引出PATA接口，一直布线到硬盘的接口）。信号在到达PATA硬盘后不可避免的会发生反弹，而反弹的信号必将叠加到当前正在被传输的信号上 ，导致传输中数据的完整性被破坏，引起接受端误判。所以在实际的设计中，都必须要设计相应的电路来保证信号的完整性。从南桥发出的 PATA信号一般都需要经过一个排阻才发送到PATA的设备。我们必须加上至少30个电阻（除了16根数据线，还有一些控制信号）才能有效的防止 信号的反弹。而在硬盘内部，硬盘厂商会在里面接上终端电阻以防止引号反弹。这不仅对成本有所上升，也对PCB的布局也造成了困扰。

　　但是当接口速率提升到100MB/s之后，信号干扰问题又开始变得严重，这也是133MB/s的UltraDMA/133得不到支持 的主要原因！到这个阶段，并行模式的ATA可以说已没有任何发展前途，我们进入串行ATA时代大势所趋。

　　当然，信号反弹在任何高速电路里都会发生，在SATA里我们也会看到终端电阻，但因为SATA的数据线比PATA少很 多，并且采用了差分信号传输，所以这个问题并不突出。

　　2、其次是信号的偏移问题。理论上，并行总线的数据线的长度应该是一致的。而在实际上，这点很难得到保证。 信号线长度的不一致性会导致某个信号过快/过慢到达接受端，导致逻辑误判。不仅如此，导致信号延迟的原因还有很多，比如线路板上的分布 电容、信号线在高频时产生的感抗等都会引起信号的延迟。

2、SATA的技术优势

　　从下图中我们可以看到，因为SATA的单数据通道并没有象PATA那样限制速度频率。SATA传输线的传输速度比PATA 要快了近30倍。PATA必须在数据线中一次传输16个信号，如果信号没有及时到达或是发生延迟，错误数据就会产生。因此比特流传输的速度必 须减缓以纠正错误。而SATA一次只传输一个比特的数据，此时比特流的传递速度要快得多。这就好比是运球游戏，每次运一个球要比一次运16 个球容易的多。还有，SATA另一个进步在于它的数据连线，它的体积更小，散热也更好，与硬盘的连接相当方便。与PATA相比，SATA的功耗更 低，这对于笔记本而言是一个好消息，同时独有的CRC技术让数据传输也更为安全。