硬盤，英文“hard-disk”簡稱HD 。是一種儲存量巨大的設(shè)備，作用是儲存計算機運行時需要的數(shù)據(jù)。
體現(xiàn)硬盤好壞的主要參數(shù)為傳輸率，其次的為轉(zhuǎn)速、單片容量、尋道時間、緩存、噪音和S.M.A.R.T.
1956年IBM公司制造出世界上第一塊硬盤350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control），它的數(shù)據(jù)為：容量5MB、盤片直徑為24英寸、盤片數(shù)為50片、重量上百公斤。盤片上有一層磁性物質(zhì)，被軸帶著旋轉(zhuǎn)，有磁頭移動著存儲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了隨機存取。
1970年磁盤誕生
1973年IBM公司制造出了一臺640MB的硬盤、第一次采用“溫徹斯特”技術(shù)，是現(xiàn)在硬盤的開端，因為磁頭懸浮在盤片上方，所以鍍磁的盤片在密封的硬盤里可以飛速的旋轉(zhuǎn)，但有好幾十公斤重。
1975年Soft-adjacent layer（軟接近層）專利的MR磁頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生
1979年IBM發(fā)明了薄膜磁頭，這意味著硬盤可以變的很小，速度可以更快，同體積下硬盤可以更大。
1979年IBM 3370誕生，它是第一款采用thin-film感應(yīng)磁頭及Run-Length-Limited(RLL)編碼配置的硬盤，"2-7"RLL編碼將能減小硬盤錯誤
1986年IBM 9332誕生，它是第一款使用更高效的1-7 run-length-limited(RLL)代碼的硬盤。
1989年第一代MR磁頭出現(xiàn)
1991年IBM磁阻MR（Magneto Resistive)磁頭硬盤出現(xiàn)。帶動了一個G的硬盤也出現(xiàn)。磁阻磁頭對信號變化相當敏感，所以盤片的存儲密度可以得到幾十倍的提高。意味著硬盤的容量可以作的更大。意味著硬盤進入了G級時代。
1993年GMR(巨磁阻磁頭技術(shù))推出，這使硬盤的存儲密度又上了一個臺階。
認識硬盤
硬盤是電腦中的重要部件，大家所安裝的操作系統(tǒng)（如：Windows 9x、Windows 2k…）及所有的應(yīng)用軟件（如：Dreamwaver、Flash、Photoshop…）等都是位于硬盤中，或許你沒感覺到吧！但硬盤確實非常重要，至少目前它還是我們存儲數(shù)據(jù)的主要場所，那你對硬盤究竟了解多少了？可能你對她一竅不通，不過沒關(guān)系，請見下文。
一、硬盤的歷史與發(fā)展
從第一塊硬盤RAMAC的產(chǎn)生到現(xiàn)在單碟容量高達15GB多的硬盤，硬盤也經(jīng)歷了幾代的發(fā)展，下面就介紹一下其歷史及發(fā)展。
1.1956年9月，IBM的一個工程小組向世界展示了第一臺磁盤存儲系統(tǒng)IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control），其磁頭可以直接移動到盤片上的任何一塊存儲區(qū)域，從而成功地實現(xiàn)了隨機存儲，這套系統(tǒng)的總?cè)萘恐挥?/span>5MB，共使用了50個直徑為24英寸的磁盤，這些盤片表面涂有一層磁性物質(zhì)，它們被疊起來固定在一起，繞著同一個軸旋轉(zhuǎn)。此款RAMAC在那時主要用于飛機預(yù)約、自動銀行、醫(yī)學診斷及太空領(lǐng)域內(nèi)。
2.1968年IBM公司首次提出“溫徹斯特/Winchester”技術(shù)，探討對硬盤技術(shù)做重大改造的可能性。“溫徹斯特”技術(shù)的精隋是：“密封、固定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤片，磁頭沿盤片徑向移動，磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動的盤片上方，而不與盤片直接接觸”，這也是現(xiàn)代絕大多數(shù)硬盤的原型。
3.1973年IBM公司制造出第一臺采用“溫徹期特”技術(shù)的硬盤，從此硬盤技術(shù)的發(fā)展有了正確的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
4.1979年，IBM再次發(fā)明了薄膜磁頭，為進一步減小硬盤體積、增大容量、提高讀寫速度提供了可能。
5.80年代末期IBM對硬盤發(fā)展的又一項重大貢獻，即發(fā)明了MR（Magneto Resistive)磁阻，這種磁頭在讀取數(shù)據(jù)時對信號變化相當敏感，使得盤片的存儲密度能夠比以往20MB每英寸提高了數(shù)十倍。
6.1991年IBM生產(chǎn)的3.5英寸的硬盤使用了MR磁頭，使硬盤的容量首次達到了1GB，從此硬盤容量開始進入了GB數(shù)量級。
7.1999年9月7日，Maxtor宣布了首塊單碟容量高達10.2GB的ATA硬盤，從而把硬盤的容量引入了一個新里程碑。
8.2000年2月23日，希捷發(fā)布了轉(zhuǎn)速高達15，000RPM的Cheetah X15系列硬盤，其平均尋道時間只有3.9ms，這可算是目前世界上最快的硬盤了，同時它也是到目前為止轉(zhuǎn)速最高的硬盤；其性能相當于閱讀一整部Shakespeare只花.15秒。此系列產(chǎn)品的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率高達48MB/s，數(shù)據(jù)緩存為4~16MB，支持Ultra160/m SCSI及Fibre Channel(光纖通道) ，這將硬盤外部數(shù)據(jù)傳輸率提高到了160MB~200MB/s?？偟脕碚f，希捷的此款（"捷豹"）Cheetah X15系列將硬盤的性能提高到了一個新的里程碑。


9.2000年3月16日，硬盤領(lǐng)域又有新突破，第一款“玻璃硬盤”問世，這就是IBM推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV，此兩款硬盤均使用玻璃取代傳統(tǒng)的鋁作為盤片材料，這能為硬盤帶來更大的平滑性及更高的堅固性。另外玻璃材料在高轉(zhuǎn)速時具有更高的穩(wěn)定性。此外Deskstar 75GXP系列產(chǎn)品的最高容量達75GB，這是目前最大容量的硬盤，而Deskstar 40GV的數(shù)據(jù)存儲密度則高達14.3 十億數(shù)據(jù)位/每平方英寸，這再次涮新數(shù)據(jù)存儲密度世界記錄。
二、硬盤分類
目前的硬盤產(chǎn)品內(nèi)部盤片有：5.25，3.5，2.5和1.8英寸（后兩種常用于筆記本及部分袖珍精密儀器中，現(xiàn)在臺式機中常用3.5英寸的盤片）；如果按硬盤與電腦之間的數(shù)據(jù)接口，可分為兩大類：IDE接口及SCSI接口硬盤兩大陣營。
三、技術(shù)規(guī)格
目前臺式機中硬盤的外形差不了多少，在技術(shù)規(guī)格上有幾項重要的指標：
1.平均尋道時間（average seek time），指硬盤磁頭移動到數(shù)據(jù)所在磁道時所用的時間，單位為毫秒（ms）。注意它與平均訪問時間的差別，平均尋道時間當然是越小越好，現(xiàn)在選購硬盤時應(yīng)該選擇平均尋道時間低于9ms的產(chǎn)品。
2.平均潛伏期（average latency），指當磁頭移動到數(shù)據(jù)所在的磁道后，然后等待所要的數(shù)據(jù)塊繼續(xù)轉(zhuǎn)動（半圈或多些、少些）到磁頭下的時間，單位為毫秒（ms）。
3.道至道時間（single track seek），指磁頭從一磁道轉(zhuǎn)移至另一磁道的時間，單位為毫秒（ms）。
4.全程訪問時間（max full seek），指磁頭開始移動直到最后找到所需要的數(shù)據(jù)塊所用的全部時間，單位為毫秒（ms）。
5.平均訪問時間（average access），指磁頭找到指定數(shù)據(jù)的平均時間，單位為毫秒。通常是平均尋道時間和平均潛伏時間之和。注意：現(xiàn)在不少硬盤廣告之中所說的平均訪問時間大部分都是用平均尋道時間所代替的。
6.最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率（internal data transfer rate），也叫持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率（sustained transfer rate），單位Mb/S（注意與MB/S之間的差別）。它指磁頭至硬盤緩存間的最大數(shù)據(jù)傳輸率，一般取決于硬盤的盤片轉(zhuǎn)速和盤片數(shù)據(jù)線密度（指同一磁道上的數(shù)據(jù)間隔度）。注意，在這項指標中常常使用Mb/S或Mbps為單位，這是兆位/秒的意思，如果需要轉(zhuǎn)換成MB/S（兆字節(jié)/秒），就必須將Mbps數(shù)據(jù)除以8（一字節(jié)8位數(shù)）。例如，WD36400硬盤給出的最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率為131Mbps,但如果按MB/S計算就只有16.37MB/s（131/8）。
7.外部數(shù)據(jù)傳輸率：通稱突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（burst data transfer rate），指從硬盤緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的速率，在廣告或硬盤特性表中常以數(shù)據(jù)接口速率代替，單位為MB/S。目前主流硬盤普通采用的是Ultra ATA/66，它的最大外部數(shù)據(jù)率即為66.7MB/s，而在SCSI硬盤中，采用最新的Ultra 160/m SCSI接口標準，其數(shù)據(jù)傳輸率可達160MB/s，采用Fibra Channel（光纖通道），最大外部數(shù)據(jù)傳輸將可達200MB/s。在廣告中我們有時能看到說雙Ultra 160/m SCSI的接口，這理論上將最大外部數(shù)據(jù)傳輸率提高到了320MB/s，但目前好像還沒有結(jié)合有此接口的產(chǎn)品推出。
8.主軸轉(zhuǎn)速：是指硬盤內(nèi)主軸的轉(zhuǎn)動速度，目前ATA（IDE）硬盤的主軸轉(zhuǎn)速一般為5400~7200rpm，主流硬盤的轉(zhuǎn)速為7200RPM，至于SCSI硬盤的主軸轉(zhuǎn)速可達一般為7200~10，000RPM，而最高轉(zhuǎn)速的SCSI硬盤轉(zhuǎn)速高達15，000RPM（即希捷“捷豹X15”系列硬盤）。
9.數(shù)據(jù)緩存：指在硬盤內(nèi)部的高速存儲器：目前硬盤的高速緩存一般為512KB~2MB，目前主流ATA硬盤的數(shù)據(jù)緩存應(yīng)該為2MB，而在SCSI硬盤中最高的數(shù)據(jù)緩存現(xiàn)在已經(jīng)達到了16MB。對于大數(shù)據(jù)緩存的硬盤在存取零散文件時具有很大的優(yōu)勢。
10.硬盤表面溫度：它是指硬盤工作時產(chǎn)生的溫度使硬盤密封殼溫度上升情況。這項指標廠家并不提供，一般只能在各種媒體的測試數(shù)據(jù)中看到。硬盤工作時產(chǎn)生的溫度過高將影響薄膜式磁頭(包括GMR磁頭)的數(shù)據(jù)讀取靈敏度，因此硬盤工作表面溫度較低的硬盤有更好的數(shù)據(jù)讀、寫穩(wěn)定性。如果對于高轉(zhuǎn)速的SCSI硬盤一般來說應(yīng)該加一個硬盤冷卻裝置，這樣硬盤的工作穩(wěn)定性才能得到保障。
11.MTBF（連續(xù)無故障時間）：它指硬盤從開始運行到出現(xiàn)故障的最長時間，單位是小時。一般硬盤的MTBF至少在30000或40000小時。這項指標在一般的產(chǎn)品廣告或常見的技術(shù)特性表中并不提供，需要時可專門上網(wǎng)到具體生產(chǎn)該款硬盤的公司網(wǎng)址中查詢。
四、接口標準
ATA接口，這是目前臺式機硬盤中普通采用的接口類型。
ST-506/412接口：
這是希捷開發(fā)的一種硬盤接口，首先使用這種接口的硬盤為希捷的ST－506及ST－412。ST－506接口使用起來相當簡便，它不需要任何特殊的電纜及接頭，但是它支持的傳輸速度很低，因此到了1987年左右這種接口就基本上被淘汰了，采用該接口的老硬盤容量多數(shù)都低于200MB。早期IBM PC/XT和PC/AT機器使用的硬盤就是ST－506/412硬盤或稱MFM硬盤，MFM（Modified Frequency Modulation）是指一種編碼方案 。
ESDI接口：
即（Enhanced Small Drive Interface）接口，它是邁拓公司于1983年開發(fā)的。其特點是將編解碼器放在硬盤本身之中，而不是在控制卡上，理論傳輸速度是前面所述的ST-506的2…4倍，一般可達到10Mbps。但其成本較高，與后來產(chǎn)生的IDE接口相比無優(yōu)勢可言，因此在九十年代后就補淘汰了
IDE及EIDE接口：
IDE（Integrated Drive Electronics）的本意實際上是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅(qū)動器，我們常說的IDE接口，也叫ATA（Advanced Technology Attachment）接口，現(xiàn)在PC機使用的硬盤大多數(shù)都是IDE兼容的，只需用一根電纜將它們與主板或接口卡連起來就可以了。 把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?，硬盤制造起來變得更容易，因為廠商不需要再擔心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容，對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。
ATA-1(IDE)：
ATA是最早的IDE標準的正式名稱，IDE實際上是指連在硬盤接口的硬盤本身。ATA在主板上有一個插口，支持一個主設(shè)備和一個從設(shè)備，每個設(shè)備的最大容量為504MB，ATA最早支持的PIO-0模式（Programmed I/O-0）只有3.3MB/s，而ATA-1一共規(guī)定了3種PIO模式和4種DMA模式（沒有得到實際應(yīng)用），要升級為ATA-2，你需要安裝一個EIDE適配卡。
ATA-2（EIDE Enhanced IDE/Fast ATA）：
這是對ATA-1的擴展，它增加了2種PIO和2種DMA模式，把最高傳輸率提高到了16.7MB/s，同時引進了LBA地址轉(zhuǎn)換方式，突破了老BIOS固有504MB的限制，支持最高可達8.1GB的硬盤。如你的電腦支持ATA-2，則可以在CMOS設(shè)置中找到（LBA，LogicalBlock Address）或（CHS，Cylinder,Head,Sector）的設(shè)置。其兩個插口分別可以連接一個主設(shè)備和一個從設(shè)置，從而可以支持四個設(shè)備，兩個插口也分為主插口和從插口。通?？蓪⒆羁斓挠脖P和CD—ROM放置在主插口上，而將次要一些的設(shè)備放在從插口上，這種放置方式對于486及早期的Pentium電腦是必要的，這樣可以使主插口連在快速的PCI總線上，而從插口連在較慢的ISA總線上。
ATA-3(FastATA-2)：
這個版本支持PIO-4，沒有增加更高速度的工作模式（即仍為16.7MB/s)，但引入了簡單的密碼保護的安全方案，對電源管理方案進行了修改，引入了S.M.A.R.T(Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology，自監(jiān)測、分析和報告技術(shù))
ATA-4(UltraATA、UltraDMA、UltraDMA/33、UltraDMA/66)：
這個新標準將PIO-4下的最大數(shù)據(jù)傳輸率提高了一倍，達到33MB/s，或更高的66MB/s。它還在總線占用上引入了新的技術(shù)，使用PC的DMA通道減少了CPU的處理負荷。要使用Ultra-ATA，需要一個空閑的PCI擴展槽，如果將UltraATA硬盤卡插在ISA擴展槽上，則該設(shè)備不可能達到其最大傳輸率，因為ISA總線的最大數(shù)據(jù)傳輸率只有8MB/s 。其中的Ultra ATA/66（即Ultra DMA/66）是目前主流桌面硬盤采用的接口類型，其支持最大外部數(shù)據(jù)傳輸率為66.7MB/s。
Serial ATA：
新的Serial ATA（即串行ATA），是英特爾公司在今年IDF（Intel Developer Forum，英特爾開發(fā)者論壇） 發(fā)布的將于下一代外設(shè)產(chǎn)品中采用的接口類型，就如其名所示，它以連續(xù)串行的方式傳送資料，在同一時間點內(nèi)只會有1位數(shù)據(jù)傳輸，此做法能減小接口的針腳數(shù)目，用四個針就完成了所有的工作（第1針發(fā)出、2針接收、3針供電、4針地線）。這樣做法能降低電力消耗，減小發(fā)熱量。最新的硬盤接口類型ATA-100就是Serial ATA是初始規(guī)格，它支持的最大外部數(shù)據(jù)傳輸率達100MB/s，上面介紹的那兩款IBM Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV就是第一次采用此ATA-100接口類型的產(chǎn)品。在2001年第二季度將推出Serial ATA 1x標準的產(chǎn)品，它能提高150MB/s的數(shù)據(jù)傳輸率。對于Serial ATA接口，一臺電腦同時掛接兩個硬盤就沒有主、從盤之分了，各設(shè)備對電腦主機來說，都是Master，這樣我們可省了不少跳線功夫。
SCSI接口：
SCSI就是指Small Computer System Interface(小型計算機系統(tǒng)接口)，它最早研制于1979，原是為小型機的研制出的一種接口技術(shù)，但隨著電腦技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在它被完全移植到了普通PC上?，F(xiàn)在的SCSI可以劃分為SCSI-1和SCSI-2(SCSI Wide與SCSI Wind Fast)，最新的為SCSI-3，不過SCSI-2是目前最流行的SCSI版本。 SCSI廣泛應(yīng)用于如：硬盤、光驅(qū)、ZIP、MO、掃描儀、磁帶機、JAZ、打印機、光盤刻錄機等設(shè)備上。它的優(yōu)點非常多主要表現(xiàn)為以下幾點：
1、適應(yīng)面廣； 使用SCSI，你所接的設(shè)備就可以超過15個，而所有這些設(shè)備只占用一個IRQ，這就可以避免IDE最大外掛15個外設(shè)的限制。
2、多任務(wù)；不像IDE，SCSI允許對一個設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的同時，另一個設(shè)備對其進行數(shù)據(jù)查找。這將在多任務(wù)操作系統(tǒng)如Linux、Windows NT中獲得更高的性能。
3、寬帶寬；在理論上，最快的SCSI總線有160MB/s的帶寬，即Ultra 160/s SCSI；這意味著你的硬盤傳輸率最高將達160MB/s(當然這是理論上的，實際應(yīng)用中可能會低一點)。
4、少CPU占用率
從最早的SCSI到現(xiàn)在Ultra 160/m SCSI，SCSI接口具有如下幾個發(fā)展階段
1、SCSI-1 —最早SCSI是于1979年由美國的Shugart公司（Seagate希捷公司的前身）制訂的，并于1986年獲得了ANSI（美國標準協(xié)會）承認的SASI(Shugart Associates System Interface施加特聯(lián)合系統(tǒng)接口) ，這就是我們現(xiàn)在所指的SCSI -1，它的特點是，支持同步和異步SCSI外圍設(shè)備；支持7臺8位的外圍設(shè)備最大數(shù)據(jù)傳輸速度為5MB/S；支持WORM外圍設(shè)備。
2、SCSI-2 —90年代初（具體是1992年），SCSI發(fā)展到了SCSI-2，當時的SCSI-2 產(chǎn)品（通稱為Fast SCSI）是能過提高同步傳輸時的頻率使數(shù)據(jù)傳輸率提高為10MB/S,原本為8位的并行數(shù)據(jù)傳輸稱為：Narrow SCSI；后來出現(xiàn)了16位的并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/span>WideSCSI,將其數(shù)據(jù)傳輸率提高到了20MB/S 。
3、SCSI-3 —1995年推出了SCSI-3，其俗稱Ultra SCSI，全稱為SCSI-3 Fast-20 Parallel Interface（數(shù)據(jù)傳輸率為20M/S）它采用了同步傳輸時鐘頻率提高到20MHZ以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，因此使用了16位傳輸?shù)?/span>Wide模式時，數(shù)據(jù)傳輸即可達到40MB/s。其允許接口電纜的最大長度為1.5米。
4、1997年推出了Ultra 2 SCSI(Fast-40)，其采用了LVD（Low Voltage Differential，低電平微分）傳輸模式，16位的Ultra2SCSI(LVD)接口的最高傳輸速率可達80MB/S,允許接口電纜的最長為12米，大大增加了設(shè)備的靈活性。
5、1998年9月更高的數(shù)據(jù)傳輸率的Ultra160/m SCSI(Wide下的Fast-80)規(guī)格正式公布，其最高數(shù)據(jù)傳輸率為160MB/s，這將給電腦系統(tǒng)帶來更高的系統(tǒng)性能。

現(xiàn)有最流行的串行硬盤技術(shù)
隨著INTEL的915平臺的發(fā)布，最新的ICH6-M也進入了我們的視野。而ICH6除了在一些電源管理特性方面有所增強外，也正式引入了SATA（串行ATA，以下簡稱SATA）和PCI-E概念。對于筆記本來說，從它誕生的那天起就一直使用著PATA（并行ATA，以下簡稱PATA）來連接硬盤，SATA的出現(xiàn)無疑是一項硬盤接口的革命。而如今隨著INTEL的積極推動，筆記本也開始邁入SATA的陣營。

關(guān)于SATA的優(yōu)勢，筆者相信諸位也都有了解。確實，比起PATA，SATA有著很多不可比擬的優(yōu)勢，而筆者將在本文中透過技術(shù)細節(jié)來多其進行分析。相信您讀完本文后會對SATA有著更深入的了解。另外由于本文主要針對筆記本和臺式機，所以諸如RAID等技術(shù)不在本文討論范圍之內(nèi)。

串行通信和并行通信

再進行詳細的介紹之前，我們先了解一下串行通信和并行通信的特點。

一般來說，串行通信一般由二根信號線和一根地線就可完成互相的信息的傳送。如下圖，我們看到設(shè)備A和設(shè)備B之間的信號交換僅用了兩根信號線和一根地線就完成了。這樣，在一個時鐘內(nèi)，二個bit的數(shù)據(jù)就會被傳輸（每個方向一個bit，全雙工），如果能時鐘頻率足夠高，那么數(shù)據(jù)的傳輸速度就會足夠快。
如果為了節(jié)省成本，我們也可以只用一根信號線和一根地線連接。這樣在一個時鐘內(nèi)只有一個bit被傳輸（半雙工），我們也同樣可以提高時鐘頻率來提升其速度。

而并行通信在本質(zhì)上是和串行通信一樣的。唯一的區(qū)別是并行通信依靠多條數(shù)據(jù)線在一個時鐘周期里傳送更多的bit。下圖中，數(shù)據(jù)線已經(jīng)不是一條或者是兩條，而是多條。我們很容易知道，如果有8根數(shù)據(jù)線的話，在同一時鐘周期內(nèi)傳送的的數(shù)據(jù)量是8bit。如果我們的數(shù)據(jù)線足夠多的話，比如PCI總線，那一個周期內(nèi)就可以傳送32bit的數(shù)據(jù)。

在這里，筆者想提醒各位讀者，對于一款產(chǎn)品來說，用最低的成本來滿足帶寬的需要，那就是成功的設(shè)計，而不會在意你是串行通信還是并行通信，也不會管你的傳輸技術(shù)是先進還是落后。

PATA接口的速度

我們知道，ATA-33的速度為33MB/S，ATA-100的速度是100MB/S。那這個速度是如何計算出來的呢？

首先，我們需要知道總線上的時鐘頻率，比如ATA-100是25MHz，PATA的并行數(shù)據(jù)線有16根，一次能傳送16bit的數(shù)據(jù)。而ATA-66以上的規(guī)范為了降低總線本身的頻率，PATA被設(shè)計成在時鐘的上下沿都能傳輸數(shù)據(jù)（類似DDR的原理），使得在一個時鐘周期內(nèi)能傳送32bit。

這樣，我們很容易得出ATA-100的速度為：25M*16bit*2=800Mbps=100MByte/s。

PATA的局限性

在相同頻率下，并行總線優(yōu)于串行總線。隨著當前硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率越來越高，傳統(tǒng)的并行ATA接口日益逐漸暴露出一些設(shè)計上的缺陷，其中最致命的莫過于并行線路的信號干擾問題。

那各信號線之間是如何干擾的呢？

1，首先是信號的反射現(xiàn)象。從南橋發(fā)出的PATA信號，通過扁長的信號線到達硬盤（在筆記本上對應(yīng)的也有從南橋引出PATA接口，一直布線到硬盤的接口）。學過微波通信的讀者肯定知道，信號在到達PATA硬盤后不可避免的會發(fā)生反彈，而反彈的信號必將疊加到當前正在被傳輸?shù)男盘柹希瑢?dǎo)致傳輸中數(shù)據(jù)的完整性被破壞，引起接受端誤判。

所以在實際的設(shè)計中，都必須要設(shè)計相應(yīng)的電路來保證信號的完整性。

我們看到，從南橋發(fā)出的PATA信號一般都需要經(jīng)過一個排阻才發(fā)送到PATA的設(shè)備。我們必須加上至少30個電阻（除了16根數(shù)據(jù)線，還有一些控制信號）才能有效的防止信號的反彈。而在硬盤內(nèi)部，硬盤廠商會在里面接上終端電阻以防止引號反彈。這不僅對成本有所上升，也對PCB的布局也造成了困擾。

當然，信號反彈在任何高速電路里都會發(fā)生，在SATA里我們也會看到終端電阻，但因為SATA的數(shù)據(jù)線比PATA少很多，并且采用了差分信號傳輸，所以這個問題并不突出。

2，其次是信號的偏移問題
理論上，并行總線的數(shù)據(jù)線的長度應(yīng)該是一致的。而在實際上，這點很難得到保證。信號線長度的不一致性會導(dǎo)致某個信號過快/過慢到達接受端，導(dǎo)致邏輯誤判。不僅如此，導(dǎo)致信號延遲的原因還有很多，比如線路板上的分布電容、信號線在高頻時產(chǎn)生的感抗等都會引起信號的延遲。

如圖，在左側(cè)南橋端我們發(fā)送的數(shù)據(jù)為[1，1，1，0]，在發(fā)送到硬盤的過程中，第四個信號由于某種原因出現(xiàn)延遲，在判斷時刻還沒到達接受端。這樣，接受端判斷接受到的信號為[1，1，1，1]，出現(xiàn)錯誤。由此也可看出，并行數(shù)據(jù)線越多，出現(xiàn)錯誤的概率也越大。

下圖是SONY Z1的硬盤轉(zhuǎn)接線，我們看到，設(shè)計師做了不少蛇行走線以滿足PATA數(shù)據(jù)線的長度一致性要求。

我們可以很容易想像，信號的時鐘越快，被判斷信號判斷的時間就越短，出現(xiàn)誤判的可能性就越大。在較慢的總線上（上），允許數(shù)據(jù)信號和判斷信號的時間誤差為a，而在高速的總線上（下），允許誤差為b。速度越快，允許的誤差越小。這也是PATA的總線頻率提升的局限性，而總線頻率直接影響著硬盤傳輸速度。。。

3，還有是信號線間的干擾（串音干擾）

這種干擾幾乎存在與任何電路。和信號偏移一樣，串音干擾也是并行通信的通病。由于并行通信需要多條信號線并行走線（以滿足長度、分布電容等參數(shù)的一致性），而串音干擾就是在這時候?qū)е碌摹Ｓ捎谛盘柧€在傳輸數(shù)據(jù)的過程中不停的以0，1間變換，導(dǎo)致其周邊的磁場變化甚快。通過法拉第定律我們知道，磁場變化越快，切割磁力線的導(dǎo)線上的電壓越大。這個電壓將導(dǎo)致信號的變形，信號頻率越高，干擾愈加嚴重，直至完全無法工作。串音干擾可以說這是對并行的PATA線路影響最大的不利因素，并且大大限制了線路的長度。

硬盤的恢復(fù)主要是靠備份,還有一些比較專業(yè)的恢復(fù)技術(shù)就是要專業(yè)學習的了.不過我不專業(yè),現(xiàn)在最常用的就是GHOST,它可以備份任何一個盤付,并生成一個備份文件必要的時候可以用來恢復(fù)數(shù)據(jù)

現(xiàn)在市場上的主要幾款硬盤就是邁托,西部數(shù)據(jù)(WD),希捷(ST),三星,東之,松下,還有最新的那個易拓保密硬盤