硬盘控制器(HardDriveController)是电脑里的控制部件,管理硬盘数据和信息的流动。

 

控制器类型

通常使用两种类型的控制器:IDE和SCSI,IDE是IntegratedDriveElectronics(集成 驱动器电子)的缩写,SCSI是SmallComputerSystemsInterface( 小型计算机系统接口)的缩写。

目录

1 工作原理

2   IDE控制器

3   SCSI控制器

4 SAS技术

5 常见错误

6   相关词条

7 参考资料

 

编辑本段硬盘控制器-工作原理

模型

硬盘控制器即 磁盘驱动器适配器。是计算机与 磁盘驱动器的接口设备。它接收并解释计算机来的命令,向 磁盘驱动器发出各种 控制信号。检测 磁盘驱动器状态,按照规定的磁盘数据格式,把数据写入磁盘和从磁盘读出数据。 磁盘控制器类型很多,但它的基本组成和工作原理大体上是相同的,它主要由与计算机 系统总线相连的控制逻辑电路, 微处理器,完成读出数据分离和写入数据补偿的读写数据解码和编码电路,数据检错和纠错电路,根据计算机发来的命令对数据传递,串并转换以及 格式化等进行控制的逻辑电路,存放 磁盘基本输入输出程序的 只读存储器和用以数据交换的缓冲区等部分组成。

硬盘控制器-IDE控制器

串口

IDE控制器经常制作在 主板中,最多能够支持4个硬盘,每秒传输数据最多可达66Megabytes(MB),但是许多IDE控制器仅能达到33Megabytes。IDE控制器有几种变体,常见的就是ATA:AdvancedTechnologyAttachment(附加高级技术),ATA是IBM发明的装在硬盘里的第二个控制器,能够大大加快数据的传输速度。当前进一步提高了性能的ATA-3和ATA-4正被音频工作站广泛使用。如果你不清楚你电脑里用的那一种控制器,可以查阅 主板和硬盘的手册。

ATA又可以分为以下几种:

ATA-1

原始的硬盘控制器,与IDE是同一个概念。

ATA-2

通常看作快速ATA(FASTATA)或增强的IDE(EIDE)。EIDE最先由WesternDigital推出,实用新的BIOS,容许管理504MB容量的硬盘。Quantum和Seagate同时推出FastATA,能够更快的传输数据,支持大于504MB的容量,可以联接4个设备,包括CD-ROM和 磁带机等。

ATA-3ATA-3紧跟着ATA-2推出,但是性能没有多少改善,通常ATA-3等同于EIDE或FastATA。

ATA-4

ATA-4又称作UltraATA或UltraDMA,包含ATAPI4规定。ATAPI是"ATAttachmentwithPacketInterface"的简称,允许CD-ROM和 磁带机与ATA硬盘共享ATA总线,ATA-4是今天电脑使用最多的控制器。

硬盘控制器

ATA-5

ATA-5是正在开发中的规定,能够支持超过66MB速度的传输,同时通过改善内部算法提高了可靠性。要求使用新的UDMA80电缆,新的 主板将支持ATA-5。

Apple-ATA

许多Macintosh电脑包括G3和G4也执行IDE,EIDE或UDMA规定,可以使用任何标准的PC硬盘,不过要另外做格式化。

数据吞吐量

因为多种ATA规格的推出,引伸出吞吐量的有关规格:

ATA/66

最大数据吞吐量为每秒66MB。

ATA/100类似ATA/66,但是最大数据吞吐量为每秒100MB, 主板和硬盘必须同时支持ATA/100,有一些第三方生产的PCI卡可以帮助电脑运行ATA/100驱动。

硬盘控制器-SCSI控制器

SCSI控制器

SCSI(发音如scuzzy)是非常先进的硬盘控制器,但是通常它的价格高于IDE因此难于普及。SCSI能够支持多件硬盘和CD-ROM、扫描仪等设备,可以用菊花链的方式联接多达30件设备和外围,最适合需要巨大容量的录音棚采用。SCSI控制器传统上就比IDE快,现在更能够达到每秒160MB的速度,正在开发的新控制器甚至可以达到每秒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规格的标准,存储大量的数据,应当首先考虑SCSI。

在系统中使用SCSI需要两方面的设备:SCSI控制器,通常表现为一块PCI卡,和SCSI设备如硬盘,CD-ROM等,它们需要用SCSI电缆联接。最终的选择取决于你的预算和工作性质,如果希望你的DAW有最多的音轨,应当使用15,000RPM(每分钟转数)的SCSI160硬盘。

SCSI的有关规定

SCSI-1

SCSI1是1986年的原始规定,第一个SCSI标准。最多允许联接7件设备,最大传输速度每秒5MB,在当时具有划时代的意义。

SCSI-2

SCSI2又称为FastSCSI(快速SCSI),在SCSI1的基础上做了诸多改善,但是直到1994年之前没有普遍应用。SCSI-2精简了一些莫名其妙的选项,增加了可靠性,把传输速度提高到每秒10MB。

FastWideSCSIFastWideSCSI是SCSI2的一种类型, 总线宽度增加一倍,成为16bit总线,传输速度提高到每秒20MB,一个控制器可以联接14件设备。

UltraSCSIUltraSCSI也是SCSI2的一种类型,使用原始的8-bit 总线,但是最高传输速度为每秒20MB,单个控制器可以连接的设备仍是7件。

UltraWideSCSIUltraWideSCSI有称作WideUltraSCSI,如同FastWideSCSI一样使用16bit 总线,最高传输速度为每秒40MB,一个控制器可以联接14件设备。

WideUltra2SCSI

Ultra2SCSIUltra2SCSI使用8bit 总线,但内部时钟速度加倍,最高传输速度达到每秒40MB,单个控制器可以连接的设备仍是7件。

WideUltra2SCSI

WideUltra2SCSI在一段时间内是最快的SCSI,使用16bit 总线,最高传输速度为每秒80MB,内部时钟速度加倍,一个控制器可以联接7件设备。

Ultra3SCSIUltra3SCSI又称为SCSI160,是极快的SCSI标准。使用32bitPCI槽的控制器最高传输速度为每秒80MB,使用64bitPCI槽的控制器最高传输速度为每秒160MB,一个控制器可以联接14件设备。

SCSI3已经慢慢的降低了价格,它将是24bit/96KHz录音硬盘的最佳选择。

Ultra320SCSI

Ultra320SCSI是新的SCSI标准,刚刚开始应用。UltraSCSI320使用32bitPCI槽允许最高传输速度为每秒160MB,使用64bitPCI槽的控制器最高传输速度为每秒320MB。SCSI320使用16bit 总线,兼容SCSI160。

硬盘控制器-SAS技术

嵌入式SATA硬盘控制器

SAS(SerialAttachedSCSI)即串行SCSI技术,是一种新型的 磁盘连接技术。它综合了现有并行SCSI和串行连接技术( 光纤通道、SSA、IEEE1394及InfiniBand等)的优势,以 串行通讯为协议基础架构,采用SCSI-3 扩展指令集并兼容SATA设备,是多层次的存储设备连接协议栈。而SAS 磁盘就是采用该 接口技术的磁盘,按照业界预测,SAS磁盘将很快取代目前的SCSI磁盘而成为主流磁盘类型。

SAS的特点:

1、更好的性能:

点到点的技术减少了地址冲突以及菊花链连结的减速;

为每个设备提供了专用的信号通路来保证最大的 带宽;

全双工方式下的数据操作保证最有效的数据吞吐量;

2、简便的线缆连结:

更细的电缆搭配更小的连接器;

3、更好的扩展性:

可以同时连结更多的磁盘设备。

由于串行SCSI(SAS)是点到点的结构,因此除了提高性能之外,每个设备连接到指定的数据通路上提高了带宽。SAS的电缆结构节省了空间,从而提高了使用SAS硬盘服务器的散热、通风能力。一般情况下,较大的并行电缆会带来电子干扰,SAS的电缆结构可以解决这个问题。此外SAS结构有非常好的扩展能力,最多可以连接16384个磁盘设备。

串行SCSI(SAS)硬盘使用与S-ATA相同的接口,但是使用较多的信号,因此SAS硬盘不能与S-ATA硬盘控制器连结。SAS是通用接口,支持SAS和S-ATA,SAS控制器可以支持SAS和SATA磁盘。S-ATA使用SAS控制器的信号子集,因此SAS控制器支持S-ATA硬盘。

转接口

初期的SAS硬盘使用2.5英寸 封装,这样可以使 机架服务器支持更多的硬盘,已经有厂商推出标准3.5英寸的SAS硬盘;初期产品的转速是10000RPM,而现在15000RPM的产品也已经问世。SAS硬盘与相同转速的SCSI硬盘相比有相同或者更好的性能。 串行接口减少了线缆的尺寸,允许更快的传输速度,SAS硬盘传输数据可以达到3.0Gbit/sec。

每个SAS电缆有4根电缆,2根输入2根输出。SAS可以同时进行数据的读写,全双工的数据操作提高数据的吞吐效率。

作为一种新的存储 接口技术,SAS不仅在功能上可与FibreChannel媲美,还具有兼容SATA的能力,因而被业界公认为取代并行SCSI的不二之选。SAS的优势主要体现在:灵活性,可以兼容SATA,为用户节省投资;扩展性,一个SAS域最多可以直连16384个设备;性能卓越,点对点的架构使性能随 端口数量增加而提高;更合理的电缆设计,在高密度环境中提供更有效的散热。衡量一种技术的优劣通常有4个基本指标,即性能、可靠性、可扩展性和成本。回顾串行 磁盘技术的发展历史,从 光纤通道,到SATA,再到SAS,几种技术各有所长。 光纤通道最早出现的 串行化存储技术,可以满足高性能、高可靠和高扩展性的存储需要,但是价格居高不下;SATA硬盘成本倒是降下来了,但主要是用于 近线存储和非关键性应用,毕竟在性能等方面差强人意;SAS应该算是个全才,可以支持SAS和SATA 磁盘,很方便地满足不同性价比的存储需求,是具有高性能、高可靠和高扩展性的解决方案。

硬盘控制器-常见错误

并口

硬盘最常见的 故障就是引导型故障,即硬盘不能启动等。出现引导型 故障时,系统会有很多错误提示,我们如果读懂了这些提示,对于解决硬盘问题也是非常有帮助的:

1.错误提示:HDDcontrollerfailure

错误解释:硬盘驱动器控制失败。

错误原因:这是启动机器时,由POST程序(BIOS中的自动检测程序)向 驱动器发出寻道命令后,驱动器在规定时间内没有完成操作而产生的超时错误。出现这种错误,有可能是你的硬盘已经损坏了。

2.错误提示:HDCcontrollerfail

错误解释:硬盘控制器控制失败。

错误原因:这类故障是硬件故障,POST程序向控制器发出复位命令后,在规定的时间内没有得到控制器的 中断响应,可能是控制器损坏或电缆没接好,另外,控制器控制失败与硬盘参数设置是否正确也有关。

IDE

3.错误提示:NOROMBASICSYSTEMHAlT

错误解释:没有固化BASIC系统,系统停机。

这种错误在486及以前的机器上常常出现,是相当古老的机器才会出现的提示。系统启动时主引导程序的作用,就是在 分区表的四个表项中找出硬盘的一个激活分区(可以启动的分区)。硬盘中没有一个是激活分区,系统就不知从何处引导操作系统,只能执行一个中断,调用早期电脑固化在BIOS中BASIC程序,如果没有固化BASIC,就会出现这个错误,引起 死机。所以最简单的修复方法,就是用FDISK在硬盘上设置一个 活动分区。现在的电脑不再固化BASIC程序,也就不会再出现这个错误。 [1]