ESATA:數據接口-中文百科頻道

産生背景

雖然支持熱插撥、規格更強的SATA規範已經推出了許久，但在主流市場中它一直無緣涉及移動存儲市場。我們能看到的事實是：絕大部分PC系統以及零售的主闆上都沒有配置标準的外部SATA接口；市場上幾乎買不到提供SATA外部接口的移動存儲裝置；如果以裸體SATA硬盤直接應用在外部，它缺少方便的電力連接裝置并且本身也缺乏有效的保護，脆弱的PCB完全暴露在外面，而且由于SATA線纜隻能插拔幾十次，這也似乎與移動的需求并不匹配。

然而eSATA似乎是最容易解決的問題，它不牽涉到底層的複雜技術，隻需要完善下接口部分而已，最終的應用形式顯然是需要把硬盤配置在某種盒狀裝置内的，雖然SATA硬盤本身支持熱插拔。業界對eSATA接口的描述就是，基于标準的SATA線纜和接口，連接處加裝了金屬彈片來保證物理連接的穩固性，而eSATA線纜能夠插拔2000次，這也為eSATA搶班奪權創造了很好的條件。

其實，eSATA并不是什麼新技術—eSATA實際上就是外置式SATA II規範，是業界标準接口Serial ATA(SATA)的延伸。注意eSATA僅僅是一種擴展SATA接口，是用來連接外部而不是内部SATA設備。

簡單的說就是通過eSATA技術，讓外部I/O接口使用SATA2功能，例如擁有eSATA接口，你可以輕松地将SATA2硬盤插到eSATA接口，而不用打開機箱更換SATA2硬盤。

SATA接口的設計僅供做為使用于系統機箱内。eSATA的出現将使得用戶可以在電腦外部連接SATA硬盤而不像過去隻能局限于電腦内部。

當然，你也可以用USB或者火線實現這一功能，但是eSATA的卻擁有極大的傳輸速度優勢：根據2000年制定的USB2.0高速版(High-Speed)标準，USB2.0的數據傳輸速度可以達到480Mbps(60MB/S)1bps=1bit/s，IEEE1394的數據傳輸速度可以達到400~800Mbps(50MB/S~100MB/S)。

然而eSATA最高卻可提供3000Mbps(384MB/S)的數據傳輸速度，遠遠高于USB2.0和IEEE1394，并且依然保持方便的熱插拔功能，用戶是不需要關機便能随時接上或移除SATA裝置，十分方便。

雖然eSATA2接口在理論上可以達到3Gbps的傳輸率，不過實際應用上，受硬盤内部傳輸率及主闆的制約，實際數據傳輸可能介于1.5Gbps到3Gbps之間，但仍高于IEEE 1394、USB2.0的傳輸速率。

因此，快速的傳輸速度和方便的移動能力，在不久的将來，eSATA将取代USB2.0和IEEE 1394成為外部擴展接口的發展趨勢。然而，eSATA并不是隻要将一個SATA埠移到PC電腦箱後面就可以了。使用于機箱内的SATA纜線和連接器并不适合直接用于外接的方式。

簡介

eSATA的全稱是External Serial ATA（外部串行ATA），它是SATA接口的外部擴展規範。

最初，SATA設計為内置或現成的界面技術，為内部PC存儲帶來了改進的性能和新功能。設計者迅速實現了創新性接口，可以在PC外部可靠地擴展，從而為外部存儲需求帶來相同的性能和功能，而不依賴于USB或1394界面。

名為"外部SATA"或"eSATA"，則可以在PC外部使用最多2米的屏蔽纜線長度，以充分利用SATA接口為存儲帶來的優勢。SATA現已作為外部标準提供，其明确定義的纜線、連接器和信号要求作為2004中的新标準發布。eSATA提供比現有解決方案更高的性能，并且可熱插拔。

原有的SATA是采用L形插頭區别接口方向，而eSATA則是通過插頭上下端不同的厚度及凹槽來防止誤插，它同樣支持熱拔插。雖然改變了接口方式，但eSATA底層的物理規範并未發生變化，仍采用了7針數據線，所以僅僅需要改變接口便可以實現對SATA設備的兼容。SATA接口是L形的，eSATA接口是平的。

普通3.5英寸硬盤的最高數據傳輸率為60MB/s，在使用外置3.5英寸的硬盤盒時，USB2.0或IEEE 1394的接口速度會成為數據傳輸的瓶頸。如果使用外置RAID 0存儲設備，那麼最高480Mbps的接口帶寬更會嚴重地限制硬盤的性能發揮。因此，eSATA是一個非常不錯的解決方案。而且eSATA硬盤盒在搭配SATA硬盤後，中間無需橋接芯片的轉換，是一種原生的存儲設備接口。

特性

盡管eSATA隻是SATA接口的延伸，而且制造商并不需要對SATA的協議和處理芯片進行任何修改，但要确保将SATA安全地移到機箱外，并通過SATA-IO國際組織的審核，必然有許多地方需要加以改進。

eSATA接口首先需要提供的特性就是熱插拔。當前除老舊的串口、并口等PC外部接口外，其他包括USB、IEEE1394在内的許多接口都支持熱插拔技術，而eSATA這種專門為存儲設備服務的接口支持熱插拔的意義更加重要。你也許會問，SATA規範不是已經包含了熱插拔技術了嗎？為什麼eSATA還需要增加同樣的東西？

事實上，現有許多主闆上的SATA1.0标準控制器并不支持熱插拔功能，當用戶在系統運行的時候将SATA設備拔下時很可能會導緻系統崩潰。為了解決這個問題，SATA2.5規範對熱插拔的安全性和可靠性都做了進一步的強化。

解決問題

為确保将SATA安全地移到機箱外，并通過SATA-IO國際組織的審核，業者需要解決下列問題：

（一）預防接頭在連接時發生靜電放電；

（二）符合FCC與CE的電磁幹擾規範；

（三）開發強韌的纜線和連接器組件，以支持外接式儲存的頻繁插拔需求(典型的台式SATA隻需要安裝一次即可)；

（四）外部接頭需加裝遮蔽。

優點

eSATA是SATA的外接式接口，但是配備更耐用的纜線和連接器。eSATA可以達到如同SATA般的傳輸速度，例如SATA 1.5Gb/s或SATA 3Gb/s。eSATA 3Gb/s速度同樣向下兼容于1.5Gb/s，與目前台式硬盤的情況相同。由于硬盤内部的數據持續傳輸率已高達75MB/sec，因此USB和1394的接口速率成為外接硬盤的瓶頸。

同時eSATA外設還可以在主機内部的系統崩潰後作為啟動盤引導，直接将系統恢複，進一步增大其備份功能的附加值。

相比之下，現在的PC電腦不太容易從IEEE 1394或USB接口的硬盤上啟動。eSATA接口的另一個好處是有利于RAID性能的發揮，在端口多路器(Port Multiplier，簡稱PM)的幫助下，即使其接口帶寬隻有1.5Gbps，也足夠讓2個硬盤充分施展(譬如RAID 0)，而如果是3.0Gbps，則可以驅動4個硬盤而不緻成為瓶頸。

和常見的USB2.0和IEEE1394兩種常見外置接口相比，eSATA最大的優勢就是數據傳輸能力。eSATA的理論傳輸速度可達到1.5Gbps或3Gbps，遠遠高于USB2.0的480Mbps和IEEE 1394的400Mbps。

在實際測試中，從電腦中複制一個1.36GB大小的文件到采用不同接口的外置存儲設備中，eSATA接口的設備所耗費的時間遠低于USB2.0或IEEE 1394設備，速度快了近一倍。随着eSATA的出現，外置接口的傳輸率也首次遠遠大于了硬盤等設備的内部傳輸率。

必備條件

要使用eSATA功能，你的PC必須擁有兩個條件：

（一）一個就是你的主闆必須有SATA2接口；

（二）另一個就是擁有外置的eSATA轉接口，比如2006年上市的華擎775XFire-eSATA2+主闆已經整合了eSATA轉接口，或你可以購買HighPoint推出外置eSATA轉接口：如果你具備這兩個條件，那麼你隻需要使用一根SATA數據線将SATA接口和eSATA接口連接起來就可以讓你的主闆實現eSATA功能。

接口

重新設計

除了強化熱插拔方面的規範，eSATA接口也必須重新設計才能滿足外部連接的要求。原本在機箱内的SATA線纜和接口沒有任何的保護和鎖定裝置，同時接口部分也相當脆弱。一般來說，機箱内部的SATA接口在插拔50次左右就容易因接觸不良而出現問題，這樣的接口設計，對于外部設備來說無疑是緻命的！畢竟誰都不想自己的eSATA硬盤在插拔幾次或者輕微碰撞之後就報廢。

外部連接

作為外部連接标準，eSATA必須在強度、抗電磁幹擾、線纜柔韌性方面全部符合要求。因此，eSATA設備的接口和線纜都采用了全金屬屏蔽。全金屬屏蔽設計不僅能夠降低電磁幹擾，還有助于減少在熱插拔過程中産生的靜電。與此同時，為了防止接口受到外力意外斷開，eSATA标準還要求在線纜接口處加裝金屬彈片式的鎖定裝置。根據測試，eSATA全新設計的接口将保證設備最少可進行2000次的熱插拔。

eSATA還能夠通過端口複用芯片在一個SATA通道上提供最多4個SATA接口。由于SATA2.5規範中SATA接口的傳輸率達到300MB/s，而當今最快的SATA硬盤内部傳輸率也隻有80MB/s。通過一個簡單的端口複用芯片，一個SATA通道就能被4個eSATA設備共享，以實現更高的連接密度。當然，共享同一通道的eSATA存儲設備累計的最高傳輸率無法超過300MB/s。

最後，eSATA接口還需要在PCB布線和電源方面符合标準才能獲得由SATA-IO頒布的eSATA認證标志。現階段盡管絕大部分SATA硬盤都能在eSATA接口上工作，但是由于沒有相應的保護外殼和供電系統，這些裸露在外的硬盤很容易出現故障。SATA-IO建議用戶盡量購買那些通過認證的eSATA外置存儲設備和闆卡。

移動硬盤盒

在實現成本上，eSATA無疑更具優勢。對傳統的USB或IEEE 1394外置設備來說，要通過USB或IEEE1394接口從硬盤上讀寫數據，必須使用一個接口轉換電路，而這個轉換電路的成本為5～10美元。

另外，接口轉換的延遲對數據傳輸速度的影響也很大，經測試證明，IEEE 1394的速度損失率(損失速度比峰值速度)達到了20%，USB1.0和USB2.0分别達到了33%和25%，而SATA的速度損失為0，這是因為SATA和PATA一樣都是基于eSATA協議，所以在傳輸過程中不需要進行協議轉換，這樣不但節約了成本，而且硬盤性能不受影響。