存储设备的高速串行接口技术.doc

存储设备的高速串行接口技术
移动存储设备常用的通用串行总线（USB）接口技术从20世纪90年代至今得到了普遍的应用和发展。在硬盘上常使用的并行转串行的方法主要为以下两种：一种是PATA接口（即并行ATA）转向STAT接口（即串行ATA）；另一种 是SCSI接口（即并行SCSI）转向SAS接口（即串行SCSI）。目前ATA的传输速率已经提133Mb/s，ULTRA 320 SCSI 则达到320Mb/s。串行后STAS和SAS在连接器和电气接口方面则是一致的。
串行接口的一个主要不同，是在命令和数据的封包方面，两者皆以串行的方式传送。SAS端口分为四层：物理层（PHY）、链路层（Link）、端口层（Port）和传输层（Transport）。封包发生在端口层，在端口层，接口的设计是透明的，这样软件就可以直接识别出ATA或SCSI设备。
存储接口要从并行转向串行的原因是因为现有的接口面临性能瓶颈、信号扭曲和传输率不足等问题，特别是ATA接口本身的电气特性，使其受到的应用限制尤为明显。线缆复杂度和可服务性方面的问题也是驱动向串行的转变，如转向串行后可支持热插拔。
并行转串行的原因在于深藏在数据背后的时钟（Clock）。数据（Data）和时钟（Clock）信息是通过8B/10B的编码规范结合在一起的。接口串行化，可以在增加数据传输速率的同时消除信号扭曲的问题。如SATA最开始的数据传输速率就高达1.5Gb/s。目前，SATA-Ⅱ已经达到3Gb/s 的速率。SAS允许双向传输，速率为3Gb/s，如果使用双端口就是6Gb/s。