動手組裝多碟 RAID 外接盒 (上)：外接盒應用全面解析

eSATA 裝置擴展彈性高

eSATA正被USB 3.0大量快速取代，已有退出主流的傾向，現在會內建的主機板也不多。依據SATA-IO主導致訂規範來看，其傳輸規格仍停留在SATA 3Gb/s（實際最大頻寬約275MB/s），SATA 6Gb/s（實際最大頻寬約550MB/s）始終沒有明朗定案。不過它終究只是SATA的外接版本，SATA 6Gb/s磁碟控制器拉出eSATA連接，仍然得以該匯流排速度傳輸資料。

Port Multiplier是eSATA外接盒必備元素，電腦端只需要拉出1條eSATA纜線連接至外接盒，即可控制多達15個硬碟，但頻寬共享是必然的限制。架構中又區分Command-based Switching與FIS-based Switching運作模式之別，前者同時間內僅允許系統存取其中1顆硬碟，等同是獨占頻寬。後者是所有硬碟在同一時間單位內，都能讓系統進行資料存取動作，惟獨得共享頻寬。

Port Multiplier 是限制門檻

包含外接裝置的控制器，以及磁碟控制器在內，都得支援Port Multiplier才能構成應用環境。最基本的磁碟控制都是來自主機板晶片組，Intel最近幾代PCH晶片組已捨棄支援，而AMD雖然曾經強調過支援，然而在過去的測試經驗中卻不怎麼靈光。在現實中，這些晶片組通常只能看到第1顆硬碟，無法有效達成Command-based Switching運作模式。

因此外接盒廠商，通常會一併推出介面卡當配套，常見使用Silicon Image磁碟控制器設計。如果嫌這控制器看來老舊，還有如ASMedia ASM1061與Marvell 88SE9100/9200系列等磁碟控制器，也完整這2種運作模式。除了在主機板上常看到，坊間亦有賣採用這些控制器的介面卡，由於內建支援RAID 0/1功能（Marvell視型號而定），搭配純外接盒格外受用。

UASP 環境構成要件多

相較於eSATA的複雜性，USB 3.0相對簡單省事，比較值得留意的就只有UASP（UAS Attached SCSI Protocol）支援性。UASP除了裝置的橋接器與電腦端主控制器，硬體規格與韌體都得支援，還要有驅動程式搭配才能構成完整環境。不過殘酷的現實是，USB 3.0推行多年截至目前為止，採用支援UASP橋接器的外接裝置並不多見。

此外礙於廠商策略因素，UASP驅動程式未必容易取得，好在自Windows 8開始已經原生內建，得以支援符合xHCI 1.0與部分xHCI 0.96規範的控制器。意即使用如Intel晶片組（7、8系列）、NEC控制器（最舊的第一代控制器µPD720200也支援），在Windows 8環境無需安裝驅動程式，當系統偵測到支援UASP的裝置，就會自動啟用該傳輸模式。

▲許多外接盒電源採用12V變壓器設計，輸出電流都搭配硬碟數量估算過，如這次2-Bay機種大多配置3A規格，至於4-Bay則是加大到5A或以上。電源品質和可靠度息息相關，可惜的是廠商礙於成本控制等因素，難免出現採用名不經傳品牌的現象。此時只能靠自己去買顆相同規格，較有保障的品牌產品，以求心安。

外接盒效能變數多

以上都是基於理論面的敘述，外接盒產品實體電路板，還交雜了一些效能影響變數。好比第三方品牌各式控制器，礙於匯流排頻寬、設計功力等多重因素，性能表現往往不比晶片組內建的好，相信大家都有相當程度認知。此外多介面產品，通常是由多顆不同控制器組成，聯合國般的陣勢增加了復雜度，通常只會帶來更多變數。

外接盒不像電腦主機可以DIY，無法藉由統一平台來測試驗證，各家控制器以及混合搭配時，效能會出現什麼轉變，因此只能在採購時對用料斤斤計較。以下取支援UASP的外接盒CyberSLIM S82M-U3SRG 6G（使用支援SATA 6Gb/s的USB 3.0橋接器），搭配2顆Seagate NAS HDD 4TB組建成RAID 0，簡單來探討USB 3.0啟用UASP模式前後，以及eSATA傳輸速度可能帶來的影響。

Tips：外接盒不用關機？

無論eSATA或USB 3.0，外接盒大多會利用SATA控制指令，設計出電源連動功能。當電腦主機關閉一段時間後，會自動下指令讓硬碟與風扇裝置關閉，只留下電路板維持待命之類模式。當偵測到電腦主機再次開機的訊號，便自動喚起電路板與硬碟進入作業模式，因此無需手動開關外接盒電源。

▲外接盒電路板組成原件通常不多，如圖例，由於配備eSATA與USB 3.0雙介面，再加上有RAID功能，因此採用2顆控制器、橋接器搭配組成。左方為SATA 3Gb/s磁碟陣列控制器，內建RAID 0/1/10功能並且支援Port Multiplier，右方則是USB 3.0轉SATA 3Gb/s橋接器。另外依配置而定，背面通常為背板形式，提供SATA訊號與電源連接器。