硬盤控制器

通常使用兩種類型的控制器：IDE和SCSI，IDE是IntegratedDriveElectronics（集成驅動器電子）的縮寫，SCSI是SmallComputerSystemsInterface（小型計算機系統接口）的縮寫。

目錄

1 工作原理

2 IDE控制器

3 SCSI控制器

4 SAS技術

5 常見錯誤

6 相關詞條

7 參考資料

硬盤控制器即磁盤驅動器適配器。是計算機與磁盤驅動器的接口設備。它接收並解釋計算機來的命令，向磁盤驅動器發出各種控制信號。檢測磁盤驅動器狀態，按照規定的磁盤數據格式，把數據寫入磁盤和從磁盤讀出數據。磁盤控制器類型很多，但它的基本組成和工作原理大體上是相同的，它主要由與計算機系統總線相連的控制邏輯電路，微處理器，完成讀出數據分離和寫入數據補償的讀寫數據解碼和編碼電路，數據檢錯和糾錯電路，根據計算機發來的命令對數據傳遞，串並轉換以及格式化等進行控制的邏輯電路，存放磁盤基本輸入輸出程序的只讀存儲器和用以數據交換的緩衝區等部分組成。

硬盤控制器-IDE控制器

IDE控制器經常製作在主板中，最多能夠支持4個硬盤，每秒傳輸數據最多可達66Megabytes(MB)，但是許多IDE控制器僅能達到33Megabytes。IDE控制器有幾種變體，常見的就是ATA：AdvancedTechnologyAttachment（附加高級技術），ATA是IBM發明的裝在硬盤裏的第二個控制器，能夠大大加快數據的傳輸速度。當前進一步提高了性能的ATA-3和ATA-4正被音頻工作站廣泛使用。如果你不清楚你電腦裏用的那一種控制器，可以查閲主板和硬盤的手冊。

ATA又可以分為以下幾種：

原始的硬盤控制器，與IDE是同一個概念。

ATA-2

通常看作快速ATA(FASTATA)或增強的IDE(EIDE)。EIDE最先由WesternDigital推出，實用新的BIOS，容許管理504MB容量的硬盤。Quantum和Seagate同時推出FastATA，能夠更快的傳輸數據，支持大於504MB的容量，可以聯接4個設備，包括CD-ROM和磁帶機等。

ATA-3

ATA-3緊跟着ATA-2推出，但是性能沒有多少改善，通常ATA-3等同於EIDE或FastATA。

ATA-4

ATA-4又稱作UltraATA或UltraDMA，包含ATAPI4規定。ATAPI是"ATAttachmentwithPacketInterface"的簡稱，允許CD-ROM和磁帶機與ATA硬盤共享ATA總線，ATA-4是今天電腦使用最多的控制器。

ATA-5

ATA-5是正在開發中的規定，能夠支持超過66MB速度的傳輸，同時通過改善內部算法提高了可靠性。要求使用新的UDMA80電纜，新的主板將支持ATA-5。

Apple-ATA

許多Macintosh電腦包括G3和G4也執行IDE,EIDE或UDMA規定，可以使用任何標準的PC硬盤，不過要另外做格式化。

因為多種ATA規格的推出，引伸出吞吐量的有關規格：

ATA/66

最大數據吞吐量為每秒66MB。

ATA/100類似ATA/66，但是最大數據吞吐量為每秒100MB，主板和硬盤必須同時支持ATA/100，有一些第三方生產的PCI卡可以幫助電腦運行ATA/100驅動。

SCSI(發音如scuzzy)是非常先進的硬盤控制器，但是通常它的價格高於IDE因此難於普及。SCSI能夠支持多件硬盤和CD-ROM、掃描儀等設備，可以用菊花鏈的方式聯接多達30件設備和外圍，最適合需要巨大容量的錄音棚採用。SCSI控制器傳統上就比IDE快，更能夠達到每秒160MB的速度，正在開發的新控制器甚至可以達到每秒320MB。就象IDE,SCSI也有一些不同的版本，如果你的DAW需要最好的性能，使用24bit/96Khz或24bit/192KHz規格的標準，存儲大量的數據，應當首先考慮SCSI。

在系統中使用SCSI需要兩方面的設備：SCSI控制器，通常表現為一塊PCI卡，和SCSI設備如硬盤，CD-ROM等，它們需要用SCSI電纜聯接。最終的選擇取決於你的預算和工作性質，如果希望你的DAW有最多的音軌，應當使用15,000RPM（每分鐘轉數）的SCSI160硬盤。

SCSI的有關規定

SCSI-1

SCSI1是1986年的原始規定，第一個SCSI標準。最多允許聯接7件設備，最大傳輸速度每秒5MB，在當時具有劃時代的意義。

SCSI-2

SCSI2又稱為FastSCSI（快速SCSI），在SCSI1的基礎上做了諸多改善,但是直到1994年之前沒有普遍應用。SCSI-2精簡了一些莫名其妙的選項，增加了可靠性，把傳輸速度提高到每秒10MB。

FastWideSCSIFastWideSCSI是SCSI2的一種類型，總線寬度增加一倍，成為16bit總線，傳輸速度提高到每秒20MB，一個控制器可以聯接14件設備。

UltraSCSIUltraSCSI也是SCSI2的一種類型，使用原始的8-bit總線，但是最高傳輸速度為每秒20MB，單個控制器可以連接的設備仍是7件。

UltraWideSCSIUltraWideSCSI有稱作WideUltraSCSI，如同FastWideSCSI一樣使用16bit總線，最高傳輸速度為每秒40MB，一個控制器可以聯接14件設備。

WideUltra2SCSI

Ultra2SCSIUltra2SCSI使用8bit總線，但內部時鐘速度加倍，最高傳輸速度達到每秒40MB，單個控制器可以連接的設備仍是7件。

WideUltra2SCSI

WideUltra2SCSI在一段時間內是最快的SCSI，使用16bit總線，最高傳輸速度為每秒80MB，內部時鐘速度加倍，一個控制器可以聯接7件設備。

Ultra3SCSIUltra3SCSI又稱為SCSI160，是極快的SCSI標準。使用32bitPCI槽的控制器最高傳輸速度為每秒80MB，使用64bitPCI槽的控制器最高傳輸速度為每秒160MB，一個控制器可以聯接14件設備。

SCSI3已經慢慢的降低了價格，它將是24bit/96KHz錄音硬盤的最佳選擇。

Ultra320SCSI

Ultra320SCSI是新的SCSI標準，剛剛開始應用。UltraSCSI320使用32bitPCI槽允許最高傳輸速度為每秒160MB，使用64bitPCI槽的控制器最高傳輸速度為每秒320MB。SCSI320使用16bit總線，兼容SCSI160。

嵌入式SATA硬盤控制器

SAS（SerialAttachedSCSI）即串行SCSI技術，是一種新型的磁盤連接技術。它綜合了現有並行SCSI和串行連接技術（光纖通道、SSA、IEEE1394及InfiniBand等）的優勢，以串行通訊為協議基礎架構，採用SCSI-3擴展指令集併兼容SATA設備，是多層次的存儲設備連接協議棧。而SAS磁盤就是採用該接口技術的磁盤，按照業界預測，SAS磁盤將很快取代SCSI磁盤而成為主流磁盤類型。

SAS的特點：

1、更好的性能：

點到點的技術減少了地址衝突以及菊花鏈連結的減速；

為每個設備提供了專用的信號通路來保證最大的帶寬；

全雙工方式下的數據操作保證最有效的數據吞吐量；

2、簡便的線纜連結：

更細的電纜搭配更小的連接器；

3、更好的擴展性：

可以同時連結更多的磁盤設備。

由於串行SCSI（SAS）是點到點的結構，因此除了提高性能之外，每個設備連接到指定的數據通路上提高了帶寬。SAS的電纜結構節省了空間，從而提高了使用SAS硬盤服務器的散熱、通風能力。一般情況下，較大的並行電纜會帶來電子干擾，SAS的電纜結構可以解決這個問題。此外SAS結構有非常好的擴展能力，最多可以連接16384個磁盤設備。

串行SCSI（SAS）硬盤使用與S-ATA相同的接口，但是使用較多的信號，因此SAS硬盤不能與S-ATA硬盤控制器連結。SAS是通用接口，支持SAS和S-ATA，SAS控制器可以支持SAS和SATA磁盤。S-ATA使用SAS控制器的信號子集，因此SAS控制器支持S-ATA硬盤。

轉接口

初期的SAS硬盤使用2.5英寸封裝，這樣可以使機架服務器支持更多的硬盤，已經有廠商推出標準3.5英寸的SAS硬盤；初期產品的轉速是10000RPM，而15000RPM的產品也已經問世。SAS硬盤與相同轉速的SCSI硬盤相比有相同或者更好的性能。串行接口減少了線纜的尺寸，允許更快的傳輸速度，SAS硬盤傳輸數據可以達到3.0Gbit/sec。

每個SAS電纜有4根電纜，2根輸入2根輸出。SAS可以同時進行數據的讀寫，全雙工的數據操作提高數據的吞吐效率。

作為一種新的存儲接口技術，SAS不僅在功能上可與FibreChannel媲美，還具有兼容SATA的能力，因而被業界公認為取代並行SCSI的不二之選。SAS的優勢主要體現在：靈活性，可以兼容SATA，為用户節省投資；擴展性，一個SAS域最多可以直連16384個設備；性能卓越，點對點的架構使性能隨端口數量增加而提高；更合理的電纜設計，在高密度環境中提供更有效的散熱。衡量一種技術的優劣通常有4個基本指標，即性能、可靠性、可擴展性和成本。回顧串行磁盤技術的發展歷史，從光纖通道，到SATA，再到SAS，幾種技術各有所長。光纖通道最早出現的串行化存儲技術，可以滿足高性能、高可靠和高擴展性的存儲需要，但是價格居高不下；SATA硬盤成本倒是降下來了，但主要是用於近線存儲和非關鍵性應用，畢竟在性能等方面差強人意；SAS應該算是個全才，可以支持SAS和SATA磁盤，很方便地滿足不同性價比的存儲需求，是具有高性能、高可靠和高擴展性的解決方案。

並口

硬盤最常見的故障就是引導型故障，即硬盤不能啓動等。出現引導型故障時，系統會有很多錯誤提示，我們如果讀懂了這些提示，對於解決硬盤問題也是非常有幫助的：

1.錯誤提示：HDDcontrollerfailure

錯誤解釋：硬盤驅動器控制失敗。

錯誤原因：這是啓動機器時，由POST程序（BIOS中的自動檢測程序）向驅動器發出尋道命令後，驅動器在規定時間內沒有完成操作而產生的超時錯誤。出現這種錯誤，有可能是你的硬盤已經損壞了。

2.錯誤提示：HDCcontrollerfail

錯誤解釋：硬盤控制器控制失敗。

錯誤原因：這類故障是硬件故障，POST程序向控制器發出復位命令後，在規定的時間內沒有得到控制器的中斷響應，可能是控制器損壞或電纜沒接好，另外，控制器控制失敗與硬盤參數設置是否正確也有關。

IDE

3.錯誤提示：NOROMBASICSYSTEMHAlT

錯誤解釋：沒有固化BASIC系統，系統停機。

這種錯誤在486及以前的機器上常常出現，是相當古老的機器才會出現的提示。系統啓動時主引導程序的作用，就是在分區表的四個表項中找出硬盤的一個激活分區(可以啓動的分區)。硬盤中沒有一個是激活分區，系統就不知從何處引導操作系統，只能執行一箇中斷，調用早期電腦固化在BIOS中BASIC程序，如果沒有固化BASIC，就會出現這個錯誤，引起死機。所以最簡單的修復方法，就是用FDISK在硬盤上設置一個活動分區。的電腦不再固化BASIC程序，也就不會再出現這個錯誤。 ^[1]