如何让ATA磁盘发挥出最大的性能(多图)

　　为了及时跟进ATA存储技术的不断发展，Microsoft不断发行各种补丁来改进Windows对ATA的支持。要让ATA设备在Windows 2000下以最佳的状态运行，掌握一些基础知识是必不可少的，包括ATA接口、必需的硬件、相关的软件(例如，Win2K的补丁，内建和第三方的驱动程序)。

　　一、硬件需求

　　首先，系统必须有一个支持硬盘驱动器高级ATA模式的控制器。当前的驱动器支持的最常见的标准包括ATA/33、ATA/66和ATA/100。几乎所有的ATA控制器都向后兼容，例如ATA/100控制器一般支持那些使用ATA/33甚至更早的IDE或EIDE标准的磁盘。

　　在大多数系统上，控制器支持属于主板ATA芯片组的任务之一，但也有一些系统的控制器是外插的PCI卡，如ATA RAID控制器。Intel占据ATA芯片组的大部分市场，但也有其他芯片组厂商提供ATA控制器芯片组，如威盛(www.viatech.com.cn)。

　　芯片组是ATA系统中最重要的一部分，它以及它的驱动程序决定了连接到控制器的设备可以使用哪些功能。因此，了解ATA系统的第一步是了解主板上的芯片组或控制卡的功能。如果ATA控制芯片是嵌入到主板的，还要检查一下BIOS是否支持想要使用的ATA模式。可能会出现这样的情况，虽然控制芯片支持某种ATA模式，但BIOS却不支持。如果这样，你就必须更新主板的BIOS。

　　接下来要保证采用了适当的连接方式，尽量把不同的磁盘连接到不同的传输通道(电缆)上。这一点很重要，因为ATA通道默认以当前通道上最慢设备的速率工作。如果一个ATA/33和一个ATA/100磁盘连接在同一个通道上，该通道的最大传输速率将是ATA/33。因此，必须把低速的ATA设备(例如CD-ROM、CD-R、CD-RW、Zip或老式硬盘)接入一个通道，高速的ATA硬盘接入另一个通道。

　　另外还要注意连接的电缆。ATA/33、ATA/66、ATA/100规范要求使用专用的80线电缆，而早期ATA硬盘使用的通常是40线的电缆。额外增加的电缆线主要起接地的作用，能够有效地降低电缆传输的信噪比。

　　二、Windows的ATA支持

　　早期的IDE/ATA规范使用一种叫做Programmed I/O(PIO)的数据传输方法，这种传输方法在很大程度上依赖于CPU把数据从硬盘的缓冲内存转移到系统内存。早期的PIO模式(0、1和2)建立在最初的ATA标准上，后来ATA-2规范(即EIDE或Fast ATA)包含了两种新的PIO模式(3和4)，同时引入了两种直接内存访问(DMA)模式。DMA是一种对CPU依赖程度不高的传输方式，有效地降低了PIO加给系统CPU的压力。为了提高数据传输性能，DMA允许IDE控制器直接访问系统内存(其他设备控制器，包括SCSI和以太网适配器，也都使用了这种技术)。后来，DMA发展成了Ultra DMA，即Ultra ATA或ATA/33、DMA-33标准，它支持新的模式DMA Mode 3。当然，为了向后兼容，现在的绝大多数硬盘支持所有较老的数据传输模式——包括PIO和DMA。

　　早期的UDMA磁盘和控制器能够达到33MHz的速度，即其理论最大传输速率是33MBps。随着技术的进步，新版本的UDMA支持DMA Mode 4的66MBps，以及DMA Mode 5的100 MBps。今天使用的大多数ATA硬盘都是ATA/66或ATA/100，提供了原先只有SCSI硬盘才能提供的存储速率，缩小了ATA和SCSI在性能上的差距。

　　尽管ATA技术在PC领域占据了统治地位，但NT和Win 2K在优化ATA磁盘性能方面却不那么出色。在NT下，这个问题的根源在于ATA磁盘驱动程序的实现方式，它用一个伪SCSI微端口(Miniport Driver)驱动程序atapi.sys结合scsiport.sys，构成一个伪SCSI驱动程序，实现对所有ATA设备的支持。对于早期的IDE控制器和设备，这种一步到位的配置相当有效，没有出现任何明显的性能问题。但是，atapi.sys驱动程序常常拖了新式控制器和设备的后腿，因为atapi.sys不能支持新设备的高级PIO和DMA操作模式。虽然一些NT的Service Pack为atapi.sys增加了对这些新操作模式的支持，但有时要有第三方的驱动程序才能发挥出最优的性能。

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