硬盘串行元年——Serial ATA主题评测

串行既出，如何应对？无人能够准确地预见未来，但从硬盘、主机控制器和系统制造商三方近两年来的一些“异样”举动上还是可以看出个大概来的。

硬盘——小型化浪潮

Serial ATA软件上完全兼容并行ATA(或称PATA，即现在的Ultra ATA)，硬盘控制器的性能将随着单芯片SATA方案的出现而追平乃至超越，固有的成本优势也会在产量激增之后显露出来，易用性则更不是后者所能比拟的，因此硬盘制造商们没有理由不从速跟进——今年若还没有相应产品推出的话，2004年想当追随者都不那么容易了。

Serial ATA连接器示意图

对于迟到者而言，出“奇”招是吸引眼球的好办法。2月10日WD发布了ESATA（Enterprise Serial ATA，企业级SATA）产品WD Raptor，36.7GB容量、8MB缓存、5.2ms平均寻道时间、SATA 150接口，当然最令人激动的是10000RPM的转速。毫无疑问，WD Raptor是第一款10000RPM ATA硬盘，但种种迹象表明它与SCSI硬盘的血缘关系更为紧密：其盘片直径（目测）约3.3英寸，而不是3.5英寸ATA硬盘传统的3.74英寸，36.7GB的单碟容量也与10000RPM SCSI硬盘相同（不到新款ATA硬盘的一半），120万小时MTBF和5年质保则更是典型的SCSI硬盘风范。以上特性决定了WD Raptor不符合桌面硬盘成本优先的设计原则，可资利用的乃是SATA接口的相对低廉，WD正因此抛出了“与并行SCSI相当的性能和可靠性，花费节省30%且更易于连接”的卖点，将其定位于中高端SAN/NAS、部门级/中档服务器和双处理器工作站市场。WD Raptor的推出是SATA冲击中低端SCSI，从而在企业级存储市场进一步扩张的有力证明，相信Seagate和Maxtor不会无动于衷。而对于桌面用户来说，目前10000RPM产品的噪音和发热级别显然仍难以接受，不过提高转速终归是进一步发展的必由之路，相信在2004年SATA走上正轨后10000RPM桌面硬盘也将进入实质性阶段。

WD Raptor的内部结构效果图提供了很多有用信息

Serial ATA对业界另外一个比较深远的影响是促进硬盘(驱动器)的小型化。小巧的接口设计统一了2.5英寸与3.5英寸两种规格硬盘的连接器标准，甚至1.8英寸产品都可以从中获益。在2002年秋季IDF上，Fujitsu就展出了采用Serial ATA接口的2.5英寸硬盘(9.5mm/4200RPM/60GB，应该是基于MHS系列)。

Tom''s Hardware介绍的Fujitsu MHR2020SA 2.5英寸硬盘

由于盘片尺寸更大，3.5英寸硬盘在容量上占有明显的优势——现已突破300GB大关，然而目前主流PC用户对硬盘容量的需求还在120GB以内。9.5mm厚2.5英寸硬盘的容量将在年内达到80GB，按照存储密度每年翻番的惯例，2004年其最大容量应能满足多数台式PC用户的胃口。

速度也是2.5英寸硬盘亟待提高的。除盘片直径小的“先天不足”之外，2.5英寸硬盘缓慢的转速和寻道时间完全是为了适应笔记本电脑对能耗、热量和噪音的严苛。2003年5400RPM＋8MB(及以上容量)缓存的2.5英寸/9.5mm硬盘将向主流笔记本电脑普及，IBM也宣布要推出7200RPM的产品。7200RPM的2.5英寸硬盘面世初期可能会受能耗、热量等因素影响笔记本电脑的接受程度，一些谋求小型化的台式PC有望成为其重要出路——以体积小巧闻名的Dell OptiPlex SX260已采用了8MB缓存的2.5英寸硬盘(IBM Travelstar 40GNX，5400RPM/9.5mm/40GB)。

随着接口、容量和速度等制约硬盘小型化的主要障碍逐步得到解决，台式PC硬盘将加速向2.5英寸规格过渡的步伐，1.8英寸则会成为笔记本电脑的新宠。希捷要在2003年重返2.5英寸硬盘市场的消息并非空穴来风，其他缺乏相关经验的厂商不能再置身局外了。

主机控制器——芯片组发威

独立的主机控制器提供商真是命苦：Serial ATA推广初期几乎完全依靠他们的芯片和卡，但整个市场规模小得可怜；好不容易熬到黎明，可芯片组厂商却要杀进来抢摘胜利果实了。

今年第二、三季度，至少集成2个Serial ATA端口的Intel ICH5、SiS964和VIA VT8237将会推出，作为过渡时期的方案，这些南桥芯片应该还会保留传统的并行ATA端口以连接光驱等设备。芯片组集成Serial ATA支持是其真正普及必不可少的条件，在核心逻辑方面一直落后于台式PC的笔记本电脑则会继续采取跟随策略。

这样一来附加PCI控制卡的目标市场就被大大缩小，迫使独立的主机控制器提供商把注意力转向Serial ATA RAID。可是别忘了，目前台式PC的PCI总线仍为32位33MHz(我们前面的测试中已经充分暴露了其带宽瓶颈)，指望Intel引入昂贵的PCI-X显然是不现实的，而PCI Express更是2004年的事了，因此他们只能把希望放在入门级服务器和磁盘阵列身上。

但芯片组厂商可能会进一步挤压独立主机控制器供应商的生存空间。据说VT8237还将集成“两个Serial ATA附加端口”，用户可以选择构成RAID系统或使用四个Serial ATA硬盘。消息是否属实先放在一边，可行性却的确存在：目前的芯片组南北桥之间都是带宽N倍于133MB/s的高速连接——SiS的MuTIOL和VIA的Ultra V-Link均将冲到1GB/s，就连ICH 4的HI 1.5都有266MB/s，加之Serial ATA所需引脚数大大低于并行ATA，芯片组厂商完全可以在南桥芯片中集成四个（甚至更多）Serial ATA端口并提供RAID 0，1和0+1支持(就像Ultra320 SCSI控制芯片的RAID on Chip)，那样的话独立主机控制器供应商就只能提高对RAID 5等级别的依赖程度了……

系统——机遇多过挑战

喜欢尝鲜的发烧友现在就可以抱着Barracuda SATA Ⅴ回家感受串行接口的便利去了，系统制造商们也正在紧锣密鼓地对Serial ATA技术进行评估。 PC厂商要追随“瘦身”潮流，服务器和存储系统供应商则更偏爱Serial ATA“为RAID而生”的种种特性。旨在改进SATA 1.0以适应服务器和网络存储要求的SATA Ⅱ第一阶段进展还算顺利，2003年会如期展开产品研发，而2004年Serial Attached SCSI(SAS)推出后两种串行存储接口“双剑合壁”威力更加巨大。

SATA与SAS共存的应用模式

由于SAS的物理接口取自于SATA，两种硬盘驱动器可以共享一个通用的控制器和背板，相对低端的SATA驱动器用于“近线”(Near-line)存储或磁盘到磁盘备份，高端的SAS驱动器用于主流企业级应用，“系统设计者和集成者可获得更多的机会”。如果对这种“双模式设计的存储系统”熟视无睹当然会导致在未来的竞争中处于不利地位，但总体而言还是机会更多。

破坏性技术？

1995年，两位哈佛商学院的资深教授Joseph L.Bower和Clayton M.Christensen经过对1956年至1990年间硬盘驱动器行业的细致研究，在《哈佛商业评论》上率先提出了“破坏性技术”的概念——在这个行业，每当技术和市场发生重大变化，其领袖企业往往会痛失先手。以这篇文章中的研究为基础，两位作者在更多的领域发现了同样的现象。

“对于起初无法满足主流客户需求的技术，很多企业会置之不理。但正是这些在初期显得粗糙的技术，会成为领袖公司王位的颠覆者。”“从科学技术角度来看，破坏性技术通常不是高精尖的，但它的确有两个重要特点。第一，它能提供不为目前的客户所重视的另外一套特性(如硬盘的轻便性)；第二，那些为顾客所重视的特性会极为迅速地得到改进(如硬盘的容量)，使破坏性技术最终攻占成熟市场。”

Serial ATA将改变我们使用硬盘的方式，其标准化程度使很多公司都可掌握(不是高精尖)，现在已逐渐走向成熟……还有怀疑么？看看1999年的Ultra160吧，Adaptec抓住机会在SCSI控制卡领域坐大，RAID领域的老牌AMI MegaRAID和Mylex则相继落得被收购的下场——别忘了Ultra160只是有效期不超过3年的改良性技术，“失落的帝国”LSI Logic还有机会利用Ultra320扳回一城，Serial ATA所引领的变革可是有效期长达10年之久啊。

好戏刚刚开始。<