IDE數(shù)據(jù)傳輸模式

隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度要求的提高，IDE接口硬盤的數(shù)據(jù)傳輸模式，經(jīng)歷過三個(gè)不同的技術(shù)變化，由最初的PIO模式，到DMA模式，再到Ultra DMA模式。

PIO模式
　　PIO的英文拼寫是“Programming Input/Output Model”，PIO模式是一種通過CPU執(zhí)行I/O端口指令來進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫的數(shù)據(jù)交換模式。是最早先的硬盤數(shù)據(jù)傳輸模式，數(shù)據(jù)傳輸速率低下，CPU占有率也很高，大量傳輸數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)因?yàn)檎加眠^多的CPU資源而導(dǎo)致系統(tǒng)停頓，無法進(jìn)行其它的操作。PIO數(shù)據(jù)傳輸模式又分為PIO mode 0、PIO mode 1、PIO mode 2、PIO mode 3、PIO mode 4幾種模式，數(shù)據(jù)傳輸速率從3.3MB/s到16.6MB/s不等。受限于傳輸速率低下和極高的CPU占有率，這種數(shù)據(jù)傳輸模式很快就被淘汰。

DMA模式
　　DMA的英文拼寫是“Direct Memory Access”，漢語的意思就是直接內(nèi)存訪問，是一種不經(jīng)過CPU而直接從內(nèi)存了存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換模式。PIO模式下硬盤和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸是由CPU來控制的；而在DMA模式下，CPU只須向DMA控制器下達(dá)指令，讓DMA控制器來處理數(shù)的傳送，數(shù)據(jù)傳送完畢再把信息反饋給CPU，這樣就很大程度上減輕了CPU資源占有率。DMA模式與PIO模式的區(qū)別就在于，DMA模式不過分依賴CPU，可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源，二者在傳輸速度上的差異并不十分明顯。DMA模式又可以分為Single-Word DMA（單字節(jié)DMA）和Multi-Word DMA（多字節(jié)DMA）兩種，其中所能達(dá)到的最大傳輸速率也只有16.6MB/s。

Ultra DMA模式
　　Ultra DMA的英文拼寫為“Ultra Direct Memory Access”，一般簡(jiǎn)寫為UDMA，含義是高級(jí)直接內(nèi)存訪問。UDMA模式采用16-bit Multi-Word DMA（16位多字節(jié)DMA）模式為基準(zhǔn)，可以理解為DMA模式的增強(qiáng)版本，它在包含了DMA模式的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又增加了CRC（Cyclic Redundancy Check循環(huán)冗余碼校驗(yàn)）技術(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸過程中的準(zhǔn)確性，安全性得到保障。在以往的硬盤數(shù)據(jù)傳輸模式下，一個(gè)時(shí)鐘周期只傳輸一次數(shù)據(jù)，而在UDMA模式中逐漸應(yīng)用了Double Data Rate（雙倍數(shù)據(jù)傳輸）技術(shù)，因此數(shù)據(jù)傳輸速度有了極大的提高。此技術(shù)就是在時(shí)鐘的上升期和下降期各自進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸，可以是數(shù)據(jù)傳輸速度成倍的增長。

　　在UDMA模式發(fā)展到UDMA133之后，受限于IDE接口的技術(shù)規(guī)范，無論是連接器、連接電纜、信號(hào)協(xié)議都表現(xiàn)出了很大的技術(shù)瓶頸，而且其支持的最高數(shù)據(jù)傳輸率也有限。同時(shí)在IDE接口傳輸率提高，也就是工作頻率的提高，IDE接口交叉干擾、地線增多、信號(hào)混亂等缺陷也給其發(fā)展帶來了很大的制約，被新一代的SATA接口取代也就在所難免了。