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SATA支持ATAPI的设计要点分析

作者:时间:2012-05-04来源:网络收藏

由于应用于 device,传输效能不是最重要的考量,软、硬件的兼容性才是最重要的课题,因此在设计上也就更不容易掌握。本文将对支持组件的IC设计,作一简单的介绍,希望读者能对应用于组件所应考量的设计要点能有更清楚的了解。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/190422.htm

  SATA支持ATAPI的设计要点

  在SATA相关硬盘与主机板上的SATA控制器上,所谓的SATA IC的设计模式,可分为原生型设计(Native Design)与桥接设计(Bridge Design)两种:

  ? 原生型设计:所谓原生型设计,指的是未透过桥接(Bridge)接口的转换,直接将SATA的讯号转换为其它接口的讯号。例如:PCI to SATA控制卡,所谓的原生设计,指的就是由PCI讯号直接转换为SATA讯号,并未经过任何接口的转接。

  ? 桥接设计:所谓的桥接设计,指的是透过桥接接口的转换,直接将市场上现有的接口转换为SATA接口。例如:市场上本来就有PCI to ATA的接口,透过增加ATA转SATA的接口,马上就可以整合成PCI to SATA的控制接口。此设计模式也是厂商导入SATA产品的最快方式。

  目前市面上SATA硬盘,大多数都采用桥接设计模式,也就是在原有的硬盘控制芯片上,再外接一个PATA(Parallel ATA) to SATA Bridge Chip。即可成为支持SATA的硬盘。至于光储存装置(如DVD+RW、CD-RW等)导入SATA的solution,也是以桥接器设计方式最为容易。但是ATAPI device(如DVD+RW、CD-RW等)在SATA的设计上却有很多的限制,尤其是兼容性的问题。如果采用PATA to SATA bridge chip 加上光储存既有的控制芯片,即可提供SATA DVD+RW、CD-RW 的解决方案,但是PATA to SATA bridge chip在支持ATAPI的设计考量,却完全反映到SATA光储存装置的兼容性。以下即是SATA应用于ATAPI Device设计上所需注意的事项。

  大体来说,SATA应用于ATAPI Device设计上的问题可以分为以下几类:

  1. Protocol Issue(传输协议问题)

  这类的问题,通常都是发生在既有的PATA规格与最新的SATA规格有部分的差异所造成的。几个常见的情况包含了下列例子:

  ? PIO DR0 data block 超过 8K的问题

  此一问题与原来ATAPI规格上并未有此规范有关(请参考表2)。而SATA Spec. 定义DATA FIS不可超过8K的大小,但是光储存媒体依照ATAPI的规范,往往有许多CD-R、CD-RW、DVD+RW的PIO DR0 data block超过8K的大小限制,此时PATA to SATA bridge就必须考量此种因SATA与ATAPI传输协议不同的地方,妥善处理,系统才能正常运作。

  ? Odd word 问题

  就SATA规格的定义,SATA的传输是以DW(double word)为基础的传输,但是有一些ATAPI的OP code是以odd word 传输为主(请参考表3),所以SATA bridge 势必要了解transfer count的相关信息以解决这些问题。如果没有适当处理,系统将会把过剩的word data传输到Host端的内存或光储存媒体,而造成系统错误。

  就以往光储存媒体的习惯来说,有一些光驱的运作会送出INTRQ以准备接收command 封包。但是在SATA的通讯协议中,SATA host端并不会送出INTRQ,这样将会造成系统的当机,因为软件必须收到INTRQ才会开始执行送出command封包的动作。因此PATA to SATA bridge的设计上就必须补偿规格上缺憾的问题。

  ? Transfer count问题

  由于各式各样的CD-R或DVD空白片格式,将使得SATA bridge很难去了解盘片完整的transfer count,而SATA bridge将无法得知何时数据将会结束。这往往需要非常robust的方法去处理transfer count的问题,SATA bridge也并须能补偿protocol缺憾的问题。


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关键词: ATAPI SATA 分析

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