高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置的製作方法

2023-05-22 00:48:21

專利名稱：高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置的製作方法
技術領域：
本發明專利設計所屬的技術領域，主要為應用新的接口技術，使其充分實現SATA接口硬碟資料儲存裝 置的高速特性，尤其是應用於移動式的外接硬碟產品 設計的一種高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置。
背景技術：
目前針對移動式硬碟所設計的資料連接方案，均 是禾U用 USB (Universal Serial Bus) 2.0的接口技 術為主，其最主要的優點為方便性，也就是與計算機 主機系統的連接非常方便，同時USB 2 . 0也提供6 0 MB/sec的數據傳輸率，雖然USB 2 . 0的速度低於ATA-6規格中的Ultra DMA 5模式的1 0 OMB/sec， 然而這 對於以 IDE(ATA)為接口的移動式硬碟裝置而言，還 算是合理的設計方式，主要原因有三第一，由於並 非所有的IDE硬碟均支持Ultra DMA 5的規格設計，也 有一部份的硬碟採用Ultra DMA 4模式的6 6.7MB/sec，第二，由於受限於實際硬碟機械旋轉的限制 以及資料搜尋時間的耗費，硬碟並無法超越8 0 MB/sec的實際持續性數據傳輸率(sustained transfer rates),第三，目前USB 2 . 0已廣泛建構於個人計算 機與筆記型計算機中，所以採用USB 2 . 0接口可以強 化裝置的聯接方便性，而這也增加了 USB 2 . 0作為高 速移動式硬碟的數據傳輸裝置設計的適當性與市場的 接受度。發明內容本發明的目的在於，提供一種高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，主要是以增進硬碟數據傳輸的速度為目標，採用新的接口技術，PCIExpress總線，作為下一代高速硬碟轉接裝置的主要接口，同時保留了USB 2.0的接口通道，使得該轉接裝置可具有與計算機系統良好的連接性同時於具備PCI Express總線的主機系統可以完全表現出高速硬碟數據傳輸的速度，尤其是，本發明利用RAID磁碟技術的設計，使得轉接裝置可以擴充硬碟存儲容量並大幅提高數據傳輸的速度本發明一種高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，其由下列組件所構成一 PCI express總線至SATA接口信號橋接轉換裝置；一第接口至SATA接口信號橋接轉換裝置；一接口選擇器，是提供裝置選擇PCI expresS 忌、線或第二接口以與計算機主機相連接；一電源線路，是提供本裝置及上述接口所連接的裝置的工作電流；一載體，是提供承載至少 一 個具備SATA接口的儲存器件；其特徵在於，該信號橋接轉換裝置是提供作為信號轉換裝置與計算機主機系統的數據傳輸通道，該數據傳輸通道符合PCI express總線的工作規範，同時該信號橋接轉換裝置的另一端是提供一符合SATA接□規格的傳輸接口 ，作為SATA信號電路連接之用。其進—步包括一 RAID磁碟陣列控制器，該磁碟陣列控制器具備SATA接口 ，可與PCI express總線至SATA接口信號橋接轉換裝置相連接，同時另端可連接至少一個符合SATA接口規格的儲存裝置。其中的第二接口為USB接口 ，亦即包括一 USB至 SATA接口信號橋接轉換裝置，此信號橋接轉換裝置是 提供信號轉換裝置 一 數據傳輸通道，使該通道符合USB 接口規格而與外部計算機主機系統相連接。其進一步包括一外接式SATA的連接裝置。


關於本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附附圖得到進 一 步的了解，其中圖1是本發明系統電路方塊圖(一 )；圖2是本發明系統電路方塊圖(二 )。
具體實施方式
本發明的設計方式請參考圖1為本發明系統電路方塊圖，其中轉接裝置l 0 0中具有一個獨立SATA (Serial ATA以下簡稱SATA)磁碟陣列控制器(SATA RAID controller) 10 1，該控制器主要為對一個以 上的SATA獨立硬碟整合成單一個SATA硬碟，使得整 合後的SATA硬碟具備了數倍的存儲容量，同時由該控 制器對資料的同步平行交互處理，得以大幅增進主機 系統端的資料流量。資料經由該控制器l 0 l後，再 經過 eP2S橋接器(PCI express to SATA bridge) 1 0 2後傳送到計算機主機端1 0 6 。這樣的設計目 的，最重要的便是採用了 PCI express的高速總線技 術，該總線技術提供了高達2 5 0 MB/sec的通道速度， 其次是使用了串行磁碟技術SATA的硬碟接口技術， SATA提供了硬碟高達l 5 0 MB/sec的通道傳輸速度，相較於6 0 MB/sec的USB2 . 0更能充分展現出高速 硬碟的效能，(如前所述持續性數據傳輸率8 0 MB/sec)，同時輔以控制器l 0 l的技術，若裝置l 0 0同時連接兩個獨立的SATA硬碟1 0 7 ，將可以經由 控制器1 0 1表現出理論值瞬間3 0 0 MB/sec的速度 (Burst data transfer rate), 當然此將會受限於前 端 eP2 S (PCI express to SATA)橋接器1 0 2的2 5 0 MB/sec的規格限制，然就一個持續性數據傳輸的 硬碟表現，也可以達到高達1 6 0 MB/sec的計算機主 機聯機速度，此點將遠優於目前以USB 2 . 0為接口技 術的轉接裝置設計方式。為了連接方便性的需求，請 參考圖2，本發明仍然保留了 U2S(USBtoSATA)橋 接器l 0 3，以提供該裝置l 0 O對主機系統的聯接 方便性需求，而為了能適當地選擇切換與主機系統的 連接接口，必須使用接口選擇器l 0 5連接eP2S橋 接器l 0 2及U2S橋接器1 0 3，以正確地切換工作 接口與主機連接，同時本發明為了對多個硬碟提供電 源的補償，也在裝置l 0 O中設計了額外的電源線路 1 0 4，是提供本裝置及上述接口所連接的裝置的工 作電流，其提供裝置l 0 O及外部硬碟的電力需求。 同時為了裝置成本的考量，於必要時也可以將控制器 1 0 1移除，使得該裝置1 0 Q只能連接單 一 個獨立的SATA硬碟1 0 7 。此外，未來新 一 代的混合式硬碟(Hybrid Hard Disk)也將會將快閃記憶體(Flash Memory)的半導體技術 整合進傳統的磁碟式硬碟裝置，因此對於常用的資料， 可以暫時存放於快閃記憶體組件中，作業系統在搜尋常用資 料時就不需轉動磁碟來搜尋資料，可以省去較長的磁 盤搜尋時間，這樣不但達到省電的功能也同時迴避了 因磁碟旋轉等的機械先天限制，而可以充分表現出本 發明高速資料通道的設計優點(PCI Express bus through SATA interface)。當然，為了滿足不同主機系統的需求，請再參考 圖2 ，如圖2所示，也可以將SATA的信號直接通過外 接式SATA ( eSATA)的連接器來連接計算機主機系統， 但這就無法使用到PCI express的總線技術，此時， 若使用者經由RAID (Redundant Array of Independent Disks)控制器同時連接數個SATA硬碟1 0 7 ，則將 無法使用到PCI express總線所提供最高4 GB/sec的 通道頻寬，同時也因為直接使用SATA與主機系統連接， 所以無法使用USB2 . 0接口所帶來的方便性。因此本發明所揭露的設計方式，不但改善了目前 以USB 2 . 0接口為主的移動式硬碟轉接裝置數據傳 輸的效能，更為未來新一代的混合式硬碟提供了一個高速使用的環境，可謂為一個具有充分進步性與前瞻 性的產品設計專利。本發明所揭示的，乃較佳實施例，凡是局部的變 更或修飾而源於本發明的技術思想而為熟習該項技術 的人所易於推知的，倶不脫本發明的專利權範疇。
權利要求
1. 一種高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，其由下列組件所構成一PCI express總線至SATA接口信號橋接轉換裝置；一第二接口至SATA接口信號橋接轉換裝置；一接口選擇器，是提供裝置選擇PCI express總線或第二接口以與計算機主機相連接；一電源線路，是提供本裝置及上述接口所連接的裝置的工作電流；一載體，是提供承載至少一個具備SATA接口的儲存器件；其特徵在於，該信號橋接轉換裝置是提供作為信號轉換裝置與計算機主機系統的數據傳輸通道，該數據傳輸通道符合PCI express總線的工作規範，同時該信號橋接轉換裝置的另一端是提供一符合SATA接口規格的傳輸接口，作為SATA信號電路連接之用。
2 、如權利要求1項所述的高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，其特徵在於，其進一步包括一RAID磁碟陣列控制器，該磁碟陣列控制器具備SATA接□，可與PCIexpress總線至SATA接口信號橋接轉換裝置相連接，同時另端可連接至少 一 個符合SATA接口規格 的儲存裝置。
3 、如權利要求1項及第2項所述的咼速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，其特徵在於，其中的第接PI為USB接口 ，亦即包括一 USB至SATA接□信號橋接轉換裝置，此信號橋接轉換裝置是提供信號轉換裝置一數據傳輸通道，使該通道符合USB接□規格而與外部計算機主機系統相連接。
4 、如權利要求1項到第4項所述的咼速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，其特徵在於，其進一步包括外接式SATA的連接裝置。
全文摘要
本發明的高速數據傳輸的硬碟聯結及儲放裝置，其是利用PCI Express高速數據傳輸接口，設計以SATA接口為磁碟儲存接口的硬碟的數據傳輸裝置，其主要可應用於移動式儲存硬碟產品的資料接泊(Docking)裝置的設計上，比較於傳統以USB 2.0為接口的設計方式，可以充分展現出高速SATA硬碟的特性，而不會被USB 2.0的接口速度所局限。
文檔編號G06F13/38GK101261612SQ20071008673
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月8日 優先權日2007年3月8日
發明者嚴聖舜, 呂美月 申請人:勁永國際股份有限公司