Caviar SE16 500GB：集3Gb/s与NCQ于一身

今年1月下旬，WD开始出货500GB的SATA Caviar SE16硬盘WD5000KS。得益于从WD4000KD开始的新设计，WD5000KS用4张盘片实现了500GB的容量，而16MB缓存和8.9ms平均寻道时间则是Caviar SE16家族共有的特征。不同之处在于，WD5000KS同时支持3Gb/s（SATA 300）和NCQ，这意味着PCBA上的核心芯片有变。

WD5000KS，这回换个角度

正如上一页所指出的，WD5000KS的PCBA形状和布局风格与WD4000KD一样回归传统，但它放弃了后者硬盘控制器与PRML读通道相分离的双芯片设计，重拾WD2500KS的单芯片硬盘控制器方案，而且也是Marvell的88i6545-TFJ1！

与WD2500KS相比，WD5000KS（左）的PCB空间宽裕，88i6545-TFJ1单芯片硬盘控制器因无需避开螺孔而得以规整地布置，此外马达控制器芯片及其他次要元件的位置都与WD4000YR（右）一致（点击看大图）

把WD2500KS的硬盘控制器芯片放到WD4000KD/YR的PCBA上，使WD5000KS兼具前者的3Gb/s和后者的NCQ，这个牵强的解释并不像乍看上去时那么不靠谱，虽然是否支持NCQ与使用何种形状的PCB毫无干系。其实，细心的读者在前几页应该已经看出来，基于Marvell 88i6545的WD2500KS支持3Gb/s，而采用WD70C42-GP的WD4000KD/YR则支持NCQ，说明其中必有玄机。

笔者推断，WD很可能在高速信号处理上遇到了难题（而且至今尚未解决），导致其设计的硬盘控制器只能支持到1.5Gb/s的信号速率。作为最后一家推出原生SATA硬盘的主要厂商，WD认为3Gb/s能够更有效地帮助自己与“桥接”划清界限，于是便做出了用Marvell 88i6545来武装首款Caviar SE16（WD2500KS）和新版Caviar SE的选择。这一明智决定使WD赶上了2005年的3Gb/s SATA热潮。

不过，对于主要面向服务器等企业级应用的Caviar RE系列来说，NCQ显然比3Gb/s更为重要。因此，WD将自己设计的硬盘控制器（WD70C42-GP）用到WD4000KD上，为推出首款Caviar RE2（WD4000YR）铺路。如果不清楚这一点，而是单纯从Caviar SE16的角度去看WD4000KD，自然难以理解其“舍3Gb/s，取NCQ”的醉翁之意。

可是，既然WD5000KS在支持3Gb/s的同时也能兼顾NCQ，为何同样基于88i6545-TFJ1单芯片硬盘控制器的WD2500KS和WD2000JS（Caviar SE）却不行呢？对于这个问题，仔细观察之后就会发现，在“88i6545-TFJ1”下面的一行编号是不同的：WD2500KS和WD2000JS都以“FH”打头，而WD5000KS和WD5000YS（500GB的RE2）却以“FM”打头，见下图。

注意图中的3个红色圆圈，WD5000KS（上，较大比例）采用2Mbit串行Flash芯片（SST 25VF020），WD2500KS（左下）和WD4000KD（右下）则均为1Mbit串行Flash芯片（ST 25P10VP）。此外，与Marvell芯片配合的是25.000MHz晶振，而与WD芯片配合的是30.000MHz晶振（红色箭头两端所指处）

根据以往的经验，我们很难得到关于“FM”和“FH”之间具体区别的官方答案，因为Marvell要为客户（这里是WD）保密，WD方面亦没有解释的义务。好在想来也就两种可能：“FM”在硬件（如内部电路设计和制程）上有所改进，或只是相配合的软件（如Firmware）不同。

我们知道，信号速率——如3Gb/s和1.5Gb/s——是比较纯粹的硬件功能，Marvell 88i6545支持3Gb/s，WD拿来辅以相应的外围电路就可以了，没有太多的其他附加条件。NCQ则需要硬件和软件紧密配合，两者缺一不可，甚至软件占的比重还要更大一些。因此，即使“FH”版本的88i6545-TFJ1在硬件上具备了支持NCQ的条件，没有相应的软件也是白搭。

从上图中可以看到，WD5000KS用来保存Firmware/BIOS的Flash芯片容量为2Mbit，而WD2500KS和WD4000KD都只有1Mbit。当然，我们不能肯定地说，大容量的Flash芯片里实际装载的代码量就一定更多，或者多出来的部分就一定与NCQ有关。但至少，我们可以推断，WD在推出WD2500KS和新版Caviar SE（如WD2000JS）时，从Marvell获得的88i6545-TFJ1芯片及软件代码的组合，应该尚不具备支持NCQ的所有要件。

使用Marvell芯片的好处是省去了自己开发的精力，缺点是没有主动权，不能要人家没有（或不愿给）的东西。一年前的WD不能从Marvell获得对NCQ的支持，可是Caviar RE2又需要这个功能，只好自己动手，3Gb/s搞不定就1.5Gb/s，于是便有了“SATA 300没有NCQ，NCQ配SATA 150”的阶段性现象。既然条件不够，根据不同的需求决定先上3Gb/s（主要面向PC应用的Caviar SE/SE16）还是NCQ（面向服务器等企业级应用的Caviar RE2）是很明智的选择，如今Marvell终于连NCQ也一并提供了，WD5000KS断然没有不“左右开弓”之理。

同为SATA 300接口，WD5000KS（红色）的突发传输率比WD2500KS（蓝色）高10%以上

话说回来，“FM”版本的88i6545-TFJ1应该是比“FH”版本有所改进，因为HD Tach 3.0.1.0测出WD5000KS的突发传输率接近190MB/s，较WD2500KS及WD2000JS高10%以上。另外，面积明显增大的PCB使布线变得游刃有余，也可能对改善信号质量有一定的贡献。