一、基本觀念
硬碟與電腦主機間必須透過一個標準的介面來傳輸資料, 對於一些剛入門的電腦使用者
來說, 硬碟是使用哪一種介面規格、或控制卡類型, 通常都不瞭解，以下帶領讀者了解
這些平時不曾關心過的知識!

◎控制卡

控制卡, 簡單的說就是控制磁碟機的硬體設備, 讀寫頭要停在那個磁軌、要讀或寫資
料、資料以何種編碼方式寫入, 這些都是由控制卡來發號施令的。以目前來說, 應用最
廣泛的硬碟控制卡有 EIDE (Enhanced IDE) 與 SCSI-2 兩種。通常 EIDE 控制卡都已
經內建在主機板中, 而 SCSI 卡則需另外購買, 而近來也有些廠商將SCSI控制卡內建到
主機板中。

◎介面規格

介面規格就是控制卡和磁碟機溝通的協定, 包含硬體配線、資料傳輸、控制方式等等,
這種相互溝通的協定, 稱為介面 (Interface)。所以控制卡是一種硬體設備, 用來控制
磁碟機的運作, 而介面則是一種規則或方式, 用來溝通介面卡與磁碟機。

通常廠商在設計「控制卡」和「磁碟機」時, 就要決定採取那一種『介面規格』(準備
講那一種話)。因為控制卡需具有某種介面規格, 所以有時候我們也稱控制卡為介面
卡。

在個人電腦上的磁碟介面規格基本上有四種: ST-506/412、ESDI、IDE (ATA) 及
SCSI。前兩種磁碟介面目前幾乎已經見不到了, 故不再予以介紹。而 IDE 介面與
SCSI 介面則仍在市場上活躍且不斷改進, IDE 已經發展到 Ultra DMA 33, 而 SCSI 也
已經發展到Ultra2 SCSI , 下一單元我們會分別介紹這些介面。

◎I/O Bus

磁碟的 I/O 最終是要由 Bus 來傳輸資料, Bus 就如同是資料流的高速公路, 也是影響
磁碟 I/O 效率的重要因素。目前 Pentium 電腦使用的 I/O Bus 是 PCI 和 ISA Bus。

◎磁碟的存取介面

除了硬體部分外, 還有軟體的部分, 也就是存取磁碟的介面, 這個介面是說應用程式能
透過它來存取磁碟資料, 在個人電腦上主要介面有三: 作業系統階層、BIOS 階層與
I/O Port 階層。

二、何謂 IDE 介面

IDE 介面是由 Western Digital 與 Compaq Computer 兩家公司所共同發展出來的。我
們一般亦稱 IDE 硬碟為 ATA 硬碟, 至於 IDE是那三個字的縮寫也眾說紛紜 , 有人認
為是 Intelligent Drive Electronics, 有人認為是 Internal Drive Electronics,
也有人覺得應該是 Integrated Drive Electronics, 不過事實上, 上述這三個 IDE 的
特性都符合對 IDE 的描述。

◎IDE 介面的優點

這種使用 IDE 介面的硬碟機, 其控制卡是 "黏" 在硬碟機上的, 兩者不可分離。而插
在電腦主機板上, 與 IDE 硬碟相接的就只是單純的一片介面卡 (和主機的介面), 並不
負 "控制" 硬碟的責任。

將磁碟機和控制卡做在一起的方式, 可以將安裝硬碟過程簡化、減少電子零件的數目、
降低成本及縮短電子信號的路徑, 並提高可信度等等。現今的主機板廠商都將 IDE 介
面卡整合進主機板上, 使用者不需要另外購買。

◎IDE 介面的缺點
早期 IDE 介面的缺點有二:

1.沒有統一的介面標準, 因此在一部電腦中, 不同廠商的 IDE 硬碟有時會無法和平共
存, 所以若要同時接兩部 IDE 硬碟, 最好是使用同一廠牌的產品, 或先行測試再決定
是否擴增之 (尤其是較早的機型, 更需注意此問題)！

2.是由於技術上的限制, 早期 IDE 硬碟最大容量限制在 528 MB, 這個容量過去對一般
使用者而言已經很足夠了, 但是在近來流行的多媒體環境下 , 528MB 顯然不敷所求。

◎Enhanced IDE 介面

IDE 介面有兩大優點: 易於使用與價格低廉。使它在電腦界打敗其它對手成為頂尖的磁
碟介面。但是隨著 CPU 速度的增快以及應用軟體與環境的日趨複雜, IDE 的缺點也開
始慢慢顯現出來。Enhanced IDE (加強型 IDE, 可簡稱為 EIDE) 就是 Western
Digital 公司針對傳統 IDE 介面的缺點加以改進之後所推出的新介面。

§Enhanced IDE 介面的優點

突破 528MB 的容量限制是 Enhanced IDE 的第一項訴求, 它使用擴充 CHS
(Cylinder-Head-Sector) 或 LBA (Logical Block Addressing) 定址的方式來打破過
去IDE硬碟之容量限制, 現在我們就可以順利使用容量達到數 GB 等級的 IDE 硬碟。在
傳輸速度方面, 因為技術不斷改進, Enhanced IDE 目前的最高傳輸速度可高達 33.3
MBps (Ultra DMA 33)。

Enhanced IDE 可以連接的週邊裝置為四個, 而且還能支援非硬碟的 IDE 裝置, 也就是
說, 使用者可以在硬碟機之外再接上光碟機或磁帶機設備等。

§Enhanced IDE 與 FAST ATA 之異同

除了 Enhanced IDE 之外, 市場上另外還有一個很相近的介面稱為 Fast ATA。
Fast-ATA 是另一硬碟大廠 Seagate 的產品。基本上, Fast-ATA 與 Enhanced IDE 都
相同地遵循 ATA Timing Extension for Local Bus attachment 的規範, 一般功能也
很相近。不過, EIDE 可以延伸到非硬碟裝置的功能, Fast-ATA 則尚無法提供。

三、何謂 SCSI 介面

SCSI 為 Small Computer System Interface 之縮寫, 事實上, 它並不能算是一種硬碟
介面, 而是一種可同時連接多台不同類型的 SCSI週邊設備 (如CD-ROM、磁帶機、掃描
器等) 的系統階層介面。

使用 SCSI 介面的硬碟和 IDE 硬碟相似之處是硬碟上已含有一片控制卡, 而插在 PC
上的那片卡 (Host Adapter) 則只是一片轉換介面卡而已, 所以在一些特性上, SCSI
硬碟和 IDE 硬碟有不少相似之處。不過 SCSI 的這片 Host Adapter (又稱主控卡) 的
功能比一般介面卡要來得複雜。它不但自己擁有一個 SCSI Bus, 讓資料可直接在所連
接的七個週邊裝置間傳遞, 而且它能將這些資料直接轉換成 PC之 I/O Bus 可接收的形
式。

◎SCSI 介面的缺點及改進

在 PC 上使用 SCSI 硬碟較大的困擾是相容性問題。由於 SCSI 介面與其他硬碟介面差
異太大, 因此現存的 BIOS 多不支援, SCSI 主控卡上也多自備 BIOS, 以免使用者無法
使用各 SCSI 週邊裝置。

早期的 SCSI 硬碟是根據原始的 ANSI 標準而設計, 現在通常稱之為 SCSI-1, 它的最
大資料傳輸率僅有 5 MBps, 僅能接 7 台 SCSI裝置。所以後來推出的 SCSI 便努力在
擴充性及資料傳輸率上做改進。在擴充性上面 Wide-SCSI 可接 15 個 SCSI 裝置; 在
速度方面, 歷經 Fast SCSI、Ultra SCSI 到現今的 Ultra2 SCSI , 最大傳輸率已經高
達 80 MB/sec 了。

◎SCSI 介面的優點

由於 SCSI 支援各種不同的裝置, 於是每個裝置都必須有一個驅動程式來處理 SCSI 主
控卡與這個裝置間的溝通。但因 SCSI 尚無一個公認的標準, 所以很容易造成驅動程式
及主控卡不相容的情況, 例如甲廠商的 SCSI 硬碟無法接上乙廠商的 SCSI 主控卡, 於
是使得 SCSI 可在一片介面卡上連接 7 個週邊裝置的承諾落空。還好目前已有些廠商
推出相容性極高的 SCSI 主控卡, 算是替使用者免除了不少麻煩。

對 OS/2、Unix、及 Microsoft Windows NT 等多工的作業系統及電腦網路來說, SCSI
是相當好的選擇。SCSI 提供這些環境系統不僅能管理高容量的儲存裝置, 並可一次取
多個週邊裝置。這種可在一片 SCSI 卡上連接許多裝置 (包括 CD-ROM、大容量硬碟或
可讀寫光碟機等) 的能力正好符合設備密集的多媒體應用之需要。