Port Multiplier

Port Multiplier（連線埠增加器）的作用是把一個活動主機連線多路復用（multiplexed）至多個設備連線，相當於一個SATA的Hub。

基本介紹

• 中文名：連線埠增加器
• 外文名：Port Multiplier
• 作用：連線至多個設備
• 特點：相當於一個SATA的Hub

Port Multiplier（連線埠增加器）的作用是把一個活動主機連線多路復用（multiplexed）至多個設備連線，相當於一個SATA的Hub。

在市場上，要找到一個連線埠復用器（Port Multiplier）的實物可不容易，簡直可以用珍稀來形容——連線埠復用器是什麼呢？

SATA大家肯定都知道，然而Port Multiplier可能就沒什麼人知道了。Port Multiplier/連線埠復用器，是SATA規範裡面定義的一個用來將SATA連線埠多路復用，以提供連線到多個SATA終端的能力的一個設備，相當於一個單WAN多LAN的路由器（類似SAS裡面的Fan-out扇出路由器，然而SAS版本可以具有多WAN能力）。

通常一個SATA連線埠連線一個設備，Port Multiplier允許一個SATA連線埠連線最多至15個SATA設備

Port Multiplier是SATA II規範中的其中一個，2003年4月29日，SATA Ⅱ工作組在WinHEC會議上公布了Serial ATA Ⅱ： Port Multiplier 1.0規範。SATA II是一組可選規範的集合，後來被集成到SATA 2.5規範當中（SATA 2.0被直接跳過了）。

由於是一個連線埠對應多個終端設備，因此必須具有一個機制來決定數據通路：什麼時候使用哪一個設備？什麼時候進行傳輸？這些都是需要考慮的問題。

Port Multiplier具有兩種切換機制：Command-based Switching和FIS-based Switching，可以翻譯為基於命令的切換機制和基於FIS的切換機制，FIS（Frame Information Structure，幀信息結構）是SATA為了實現異步傳輸數據塊而使用的封包，“正常”的SATA設備都使用FIS，除了第一代推出的實際上是包裝過的PATA（同步傳輸）。要支持FIS，也需要驅動的支持，標準的AHCI規範使用了FIS.

Command-based Switching基於命令的切換機制：控制器連線埠在同一時間只對一個設備發起命令，這種方式就是簡單地對連線埠進行擴展

和PATA相比，SATA的FIS結構允許異步ATA傳輸，例如，SATA控制器發出讀取命令之後可以去乾其它事情，驅動器（如，SATA硬碟）準備好數據之後，再主動傳送數據給SATA控制器（當然，要具有FIS），控制器並不知道驅動器讀取數據需要的時間，在PATA上，只能使用一個塊一個塊地傳輸-確認-傳輸-確認循環，SATA FIS就不需要這樣。

FIS-based Switching基於FIS的切換機制：除了發起命令，控制器連線埠還可以執行來自任何設備的命令，這些都是可以同時進行的，因此提供了最大的性能

顯然，對於通常的點對點SATA而言，FIS雖然有用，不過並不明顯，在Port Multiplier連線埠復用器的情況下，FIS可以發揮到最大的效用。FIS-based Switching基於FIS的切換機制允許主控制器不停地發出命令，終端設備則不停工作，並可以在任意的時候傳送數據給控制端（當然，Port Multiplier需要進行擁擠管理），這樣的結構可以實現最大的並行處理並達到最高的效率。

SiI 3726 SATA Port Multiplier支持Command-based Switching和FIS-based Switching，每SATA通信連線埠具備8KB的FIFO（先進先出）緩衝

SiI 3726還支持熱插拔、ATAPI設別、SEMB管理和SEP管理、BIST特性以及staggered spin-up延遲啟動。SiI 3726支持SATA 3Gbps.

在使用多個磁碟之後，自然會有設定陣列的需求：為了獲得更好的性能，或者獲得更好的數據安全性：

建立陣列：假如要建立一個可啟動的陣列，你要創建Legacy RAID Group，否則可以使用正常的RAID Group方式

陣列創建參數也需要注意：SiI控制台並沒有使用通常的數字標識（如RAID 0、RAID 5等）而是使用了單詞……最下方的Parity RAID就是RAID5，從性能、安全性和經濟性方面考慮，使用RAID 5是最好的

如果你不打開PASS-THRU功能，那么建立陣列裡面就看不到所有的硬碟 Port Multiplier連線埠復用器是一種不新穎卻很少見的設備，通過連線埠復用器，單個SATA連線埠可以連線最多15個終端設備，就像一個Hub一樣。

IDF：Port Multiplier

此外，連線埠復用器並非僅僅擴展設備數量，通過將SATA本身能力的挖掘，採用了FIS-based Switching基於FIS的切換機制的連線埠復用器還可以提升性能，這一點上連線埠復用器很像以前的並行SCSI設備：共享單個匯流排的頻寬，然而所有的設備都可以同時進行工作。

FIS-based Switching基於FIS的切換機制：除了發起命令，控制器連線埠還可以執行來自任何設備的命令，這些都是可以同時進行的，因此提供了最大的性能

使用了基於FIS的切換機制之後，連線埠復用器組建的陣列可以得到實質上的提升，軟體RAID5在傳輸性能和傳輸能力上都得到了提高，5個盤的RAID5可以提升套用IOps到原來的2~3倍，隨機訪問時間確實得到降低，從而在隨機操作方面比單個硬碟要好不少。就這點上看和以往的320MB/s SCSI相似。

和額外配置SATA連線埠相比，使用連線埠復用器可以很快速地增加終端設備的數量而不需要占用過多的擴展槽（每個SATA連線埠可以支持15個設備，6個連線埠可以最多支持90個設備），不過，連線埠復用器的設定仍然略顯繁瑣，這應該是管理軟體的問題。連線埠復用器有些貴，這可能也是連線埠復用器顯得如此稀少的原因。