ce-ata

CE-ATA 一種基於為了節省接口IO數量,專為輕薄筆記本硬碟設計的筆記本硬碟高速通訊接口。一種使用MMC接口界面,ATA指令集的筆記本電腦硬碟接口

基本介紹

  • 中文名:ce-ata
  • 類型:兼容接口
  • 位置:主機板
  • 上級:ata標準
標準概括,後續發展,套用示例,接線規範,

標準概括

二、三年前微型硬碟套用正要起飛,但微型硬碟界面卻沒有2.5英寸、3.5英寸硬碟般標準,如此手持裝置一旦選擇A業者的微型硬碟,倘若A業者發生供貨不及、供量不足,碰到須改用B業者的微型硬碟時,此時就必須變更硬體裝置的設計才能使用,而界面標準化後則可解決此問題。

後續發展

CE-ATA在2005年3月,發表數碼協定標準的1.0版後,在同年8月發表了接頭、接線標準的1.0版,同年9月數碼協定標準又更新為1.1版,到了2006年7月則對協定進行一些更正、修訂,12月則更新接頭、接線標準至2.0版。
除了「數碼協定」標準與「接頭/接線」標準外,CE-ATA也提供了「設計指引,Design Guide」檔案,指導研發人員如何設計一個支持CE-ATA界面的主控端,簡言之是教人如何在手持裝置中設計與運用CE-ATA界面。不過,這個指引檔案也有增訂與修訂,2006年6月提出1.0b版,2007年6月則對1.0b進行更正,同時也增加對協定部分,提供設計、開發指引。

套用示例

談了若干內容後,各位可能會疑惑:為何只說「數碼協定」?界面的接腳定義、實體電氣特性...等,都不用談了嗎?其實CE-ATA直接取用MMC 4.0版記憶卡標準所定義的接腳及電氣界面,所以這方面CE-ATA的相關規範就直接跳略。
雖然取用MMC 4.0,但細節上仍有差異,MMC 4.0/4.1允許一組匯流排連線多張MMC記憶卡,如此是否表示一組MMC/CE-ATA界面可以連線多顆微型硬碟?關於此答案為否,CE-ATA只允許一組界面連線一顆微型硬碟(附註1)。
此外,MMC界面資料匯流排寬度可以是1-bit、4-bit、8-bit,CE-ATA使用4-bit寬度時的接腳數為12-pin,使用8-bit寬度時為18-pin,而工作時脈方面,也比照MMC 4.0/4.1標準:52MHz,如此在4-bit寬時的極限傳輸為26MB/Sec,8-bit時則為52MB/Sec(附註2)。
到此各位可能會有另一個疑惑?為何要使用MMC界面?而不是使用SD界面或SATA界面?或者是傳統ATA界面?
關於此其實可以合理推斷出此一決議,首先傳統ATA界面(或稱:PATA)的接腳數過多,不適合運用在嬌小的手持裝置中,當然更不用去考慮接腳數更多的CF界面。
那么為何不使用SD界面?眾人皆知的,SD界面的技術授權費貴過MMC,而且資料傳輸率也低於MMC,且將SD界面用於記憶卡之外的套用還要加收授權費(即SDIO標準),所以選擇SD不如選擇MMC。
那SATA呢?SATA界面的接腳數也相當少,且已經用於2.5/3.5英寸硬碟,應該最合適不過,關於此最可能的推斷依然是在技術授權費(及量產權利金)上。此外微型硬碟並不需要ATA的完整指令、及高速傳輸性,所以SATA也不合適,甚至可能不利於低功耗設計。
MMC協定中搭載ATA指令
接著來談協定部分,既然標準的名稱是CE-ATA,那么必然與ATA有關。確實,CE-ATA雖使用MMC界面,但協定方面除了基礎的MMC指令外也搭載了ATA指令,不過並不是完整的ATA指令,只是原有ATA指令的部分(子集合)而已,如此已足夠微型硬碟套用,精簡後的ATA指令仍可在一個指令內傳輸4kB到33MB的資料量,言下之意是:指令的傳輸耗占(Overhead)很低,實質資料傳輸量很高。
為何需要CE-ATA標準?
二、三年前微型硬碟套用正要起飛,但微型硬碟界面卻沒有2.5英寸、3.5英寸硬碟般標準,如此手持裝置一旦選擇A業者的微型硬碟,倘若A業者發生供貨不及、供量不足,碰到須改用B業者的微型硬碟時,此時就必須變更硬體裝置的設計才能使用,而界面標準化後則可解決此問題。

接線規範

與一般桌上型硬碟不同,微型硬碟要裝入嬌小的手持裝置內,其接頭、接線等尺寸標準需要更嚴謹的定義,所以CE-ATA才有額外的接頭、接線標準規範。
CE-ATA針對1.8英寸、1英寸、0.85英寸的微型硬碟都有定義,1.8英寸與1英寸由於體積較大(與0.85英寸相比),所以採行一種規範法,而0.85英寸的體積較小,採行另一種規範法。不過無論使用何種微型硬碟,其接線部分一律使用彈性接線(Flex Cable),即可撓曲的軟板印刷電路。
1.8英寸與1英寸方面的接線,其接線的一端可以黏在主控端(即是指:手持裝置)上,然後另一端再接入硬碟,或者接線不黏於任何一端,兩端都可手動接入。而0.85英寸因為體積過小,所以接線不採行黏於(規範檔案中將此稱為:整合)主控端的作法,也不採行兩端皆可接入的作法,而是將接線黏於0.85英寸硬碟上,然後另一端手動接入裝置內。
此外,接頭在微型硬碟上的位置也必須定義,如此才能確切放入手持裝置內,同時CE-ATA也規範出ZIF(Zero Insertion Force,零接入施力)與LIF(Low Insertion Force,低接入施力)等接頭標準,讓微型硬碟業者有標準可以依循設計。
附註1:MMC 4.1版將工作時脈從26MHz提升一倍,達52MHz,使傳輸量倍增,但也因此不允許一組界面連線多張MMC記憶卡,只能連線一張記憶卡。
附註2:8-bit寬度的設計在1.0版的接頭/接線標準上並未敲定,到2.0版才敲定。

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