Hardware 版 (精华区)

发信人: WyzIdeal (一叶小舟), 信区: Hardware
标  题: PC机接口性能简介
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Oct 20 19:30:43 2000) , 站内信件

随着计算机的发展进程，接口方式也在不断发生变化，其发展虽不像CPU一日千里，但新的
总在不断涌现。下面分别介绍一下ULTRA IDE、ULTRA SCSI、USB、AGP、IEEE1394接口的性
能特点。 

　一、IDE接口 

　　 IDE（INTEGRATED DRIVE ELECTRONICS集成驱动器电子部件）接口，由COMPAQ公司开
发、WESTERN DIGITAL公司生产的控制器，IDE接口也称ATA（AT-ATTACHMENT AT嵌入式接口
），使用40线扁平电缆连接硬盘和IDE接口。IDE接口的主要特点是可以同时接两个硬盘，
但不允许接入CD-ROM或其它IDE设备，它支持的最大柱面数为1024，磁头数为16，扇区数为
63，每扇区512字节，因此IDE接口支持的硬盘最大容量为1024X16X63X512/1000000=528MB
。IDE接口支持的硬盘最大数据传输率为3MBPS。 

　二、E-IDE接口  

　　E-IDE（ENHANCED-IDE增强型IDE）接口，也称ATA-2，是在IDE接口上改进而来的新型
接口，最早由WESTERN DIGITAL公司开发生产，是在当前PC机上使用最普遍的接口方式。E
-IDE接口一般提供两个接口，每个接口可连接主从两个IDE设备，因此两个接口可以同时连
接四个IDE设备，而且不仅仅限于硬盘，还支持符合ATAPI（AT ATTACHMENT PACKET INTER
FACE）标准的CD-ROM等IDE设备。E-IDE接口支持的硬盘最大柱面数为1024，最大磁头数为
255，扇区数为63，每扇区为512字节，因此E-IDE接口支持的硬盘最大容量为1024X255X63
X512/1000000=8.4 GB。有的主板通过支持INT13扩充模式，使可支持的硬盘容量已突破8.
4GB限制。E-IDE接口支持的硬盘最大数据传输率为16.7MBPS，为PIO MODE4或DMA MODE2的
传输速率。E-IDE接口普遍使用PIO模式传送数据，在该模式中，CPU直接进行读写控制，因
此当硬盘读写时会明显降低系统性能。现在的高级主板一般均采用总线主控（BUS MAS-TE
RING）方式，在硬盘控制器一侧安装控制硬盘读写的DMA（DIRECT MEMORY ACCESS）控制器
，使用CPU不再直接进行硬盘的读写，有利于提高系统的整体性能。 

　　值得关注的是QUANTIUM和INTEL共同设定的ULTRA ATA/IDE界面新标准，它使用了被称
为ULTRA DMA/33的QUANTIUM专利科技，其最大特点是可以加快硬盘外部数据传输率，且采
用总线主控方式，使传输率从以前的16.7MBPS提高到33MBPS。该技术与以前的E-IDE接口保
持向下兼容，要使用该技术，首先要拥有使用该技术的硬盘，另外主板上必须拥有该接口
，目前使用的Socket 7 (Pentium)和Slot 1（Pentium II）主板芯片组大多数均支持该技
术。 

　三、SCSI接口 

　　SCSI（SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE小型计算机系统接口）是一种快速、智能、
多任务的输入输出通道，它可以把多种外部设备与一台或几台主机相连。因其高速度和多
任务处理， SCSI在显示和执行不同类型的数据，如声频、视频、文本和图形等可以更好地
同步化，这意味着使用 SCSI 运行多媒体程序将非常顺利。SCSI卡上有五个通道可以连接
多达七个SCSI设备。 

　　早期的SCSI接口有SCSI-1和SCSI-2两种，SCSI-1的最大外部数据传输率为5MBPS，而S
CSI-2根据使用的频率和总线插槽分为三种类型：快速（FAST-SCSI-2）、宽带（WIDE-SCS
I-2）和快速宽带（FAST-WIDE-SCSI-2）。快速SCSI使用8位或16位槽口，提供 10 MBPS的
最大外部数据传输率；宽带SCSI 使用16位或32位槽口，允许10MBPS的最大外部数据传输率
；快速宽带SCSI允许最大外部数据传输率为20MBPS。最新的SCSI接口是ULTRA SCSI（也称
SCSI-3）根据使用的频率和总线插槽也分为快速（FAST-SCSI-3）、宽带（WIDE-SCSI-3）
和快速宽带（FAST-WIDE-SCSI-3）三种，其中快速SCSI和宽带SCSI的最大外部数据传输率
为40MBPS，而快速宽带SCSI允许最大外部数据传输率为80MBPS。当然，上面所述只是理论
上的极限值。 

　　SISI接口已经占据了APPLE和UNIX工作站的市场，还主要用在服务器上，但由于使用 
SCSI 接口的设备价格高昂，且还需SCSI卡,因此在PC机上用得不如IDE接口广泛。 

　四、FC-AL接口 

　　FC-AL（FIBRE CHANNEL-ARBITRATED LOOP光纤通道）是一个开放的工业标准串行接口
，其最大外部数据传输率达到空前的100MBPS，在全双工方式下甚至可以达到200MBPS，主
机端口可通过该通道连接100个以上的硬盘，在连接性，通信距离、容错性和高可靠性等方
面满足了I/O子系统的需求。不过该接口不会用到PC机上，而只会用到高档服务器上。

  五、通用串行总线接口USB 

　　USB（UNIVERSAL SERIAL BUS）。是由Intel、 Microsoft、Compaq 等公司共同制定的
标准，该接口可使鼠标、键盘、游戏操纵杆、扫描仪、麦克风、音箱等多种接口合而为一
，而且支持热插拔和即用，使各种接口完全自动配置 ，实现高度智能化，使外部设备的连
接变得更快、更方便、扩展性更强。USB接口使用四芯电缆，允许以菊花链式最多连接127
台设备，但多重连接时需要使用集线器，而且必须有电脑的存在。USB接口允许最大传输速
度为12MBPS，因此适宜连接低速设备。 

　六、未来台式多媒体机接口AGP 

　　在图像数据传输接口方面，AGP（ACCELERATED GRAPHICS PORT加速图形端口）最终
取代PCI。AGP 是Intel公司开发新型视频接口技术标准，它主要针对 PC 机三维图形处
理能力较弱的问题。因为在三维图形处理中，需要以100MBPS（640x480）分辨率〉∽150
MBPS 800X600）分辨率）的速率传送大量的位图数据，而PCI总线理论上的最大传输率仅
为133MBPS。实际上的传输率更低，在30-40MBPS之间。且硬盘、网卡、声卡、显示卡送
往主内存的数据都要通过PCI总线，这使 PCI 总线成为三维图形处理的瓶颈。而 AGP 
却可将三维图形处理芯片和主内存/PCI芯片相连，把主内存和图形存储器连接起来，使
三维图形处理芯片可以将主内存作为帧缓冲器，实现高速存取。因此该技术可以减少图
形存储器的容量，从而生产出廉价、高性能的图形卡。但严格地说，AGP还不能称为总
线，它只是对PCI总线缺陷所做的扩充产物。AGP使用数据总线宽度为32位有66MHz 和
133MHz两种工作频率，最高数据传输率分别为266MBPS和 533MBPS，四倍速的AGP吞吐量
可达到1GBPS。在没有AGP的PC机中，若使用DVD-ROM和MPEG-Ⅱ解压卡播放DVD影片，由于
MPEG-Ⅱ使用720X576像素，30帧/秒的速度播放，因此传送解压后的数据需要36MBPS的传
送能力。如使用PCI总线传输，因为这个速率已接近PCI总线实际传输速率的极限，因此
画面将产生抖动。而在AGP中传输，则不会有这种现象产生。 

　七、IEEE1394 

　　这是高速串行传输接口的新标准，其定义了数据传输协定及连接系统，定义了两种总
线模式和两种数据传输模式，支持热插拔和即插即用。两种总线模式为BACKPLANE和CABLE
，前者支持12.5、25、50MBPS的传输速率，后者支持100、200、400MBPS的传输速率。1GB
PS的协定正在制定之中，由于其传输速度较快，所以该协定适宜连接高速设备。IEEE1394
的数据传输模式可同时支持同步和异步数据传输，允许使用六芯电缆进行树形和菊花链形
的串行连接，在使用拓朴结构时，不用集线器即可连接63台设备，并且可以由网桥再将独
立的子网连接起来。在这些网络中，非常适合于将电脑和各种家用电器连接起来

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※ 修改:·WyzIdeal 於 10月20日19:33:51 修改本文·[FROM: ark.hit.edu.cn]