Serial ATA

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Перейти до: навігація, пошук
Роз'єми SATA на материнській платі

SATA (англ. Serial ATA) — послідовний інтерфейс обміну даними з накопичувачами інформації (як правило, з твердими дисками). SATA є розвитком інтерфейсу ATA (IDE), який після появи SATA був перейменований в PATA (Parallel ATA).

За даними аналітиків IDC, в 2008 році диски S-ATA склали 98% від всіх продажів дисків в світі[1].

Зміст

[ред.] SATA/150

На початку стандарт SATA передбачав роботу шини на частоті 1,5 ГГц, що забезпечує пропускну здатність приблизно в 1,2 Гбіт/с (150 МБ/с). (20%-а втрата продуктивності пояснюється використанням системи кодування 8B/10B, при якій на кожні 8 біт корисної інформації припадає 2 службових біта). Пропускна здатність SATA/150 незначно вище пропускної здатності шини Ultra ATA (UDMA/133). Головною перевагою SATA перед PATA є використання послідовної шини замість паралельної. Незважаючи на те, що послідовний спосіб обміну принципово повільніше паралельного, у цьому випадку це компенсується можливістю роботи на більш високих частотах за рахунок більшої перешкодостійкості кабелю. Це досягається 1) меншим числом провідників й 2) об'єднанням інформаційних провідників в 2-і виті пари, екрановані заземленими провідниками.

[ред.] SATA/300

Стандарт SATA/300 працює на частоті 3 ГГЦ, забезпечує пропускну здатність до 2,4 Гбіт/c (300 МБ/с). Уперше був реалізований у контролері чіпсету nForce 4 фірми NVIDIA. Досить часто стандарт SATA/300 називають SATA ІІ. [2] Теоретично SATA/150 й SATA/300 пристрої повинні бути сумісні (як SATA/300 контролер і SATA/150 пристрій, так і SATA/150 контролер й SATA/300 пристрій) за рахунок підтримки узгодження швидкостей (у меншу сторону), однак для деяких пристроїв і контролерів потрібне ручне виставляння режиму роботи (наприклад, на твердому диску фірми Seagate, що підтримують SATA/300, для примусового включення режиму SATA/150 передбачений спеціальний джампер).

Стандарт SATA передбачає можливість збільшення швидкості роботи до 600МБ/с (6 ГГц).

[ред.] SATA 3.0

Serial ATA International Organization (SATA-IO), відповідальна за розвиток послідовного інтерфейсу, в травні 2009 опублікувала специфікації стандарту SATA 3.0[3], здатного передавати дані на швидкості до 6 Гбіт/с, удвічі вище в порівнянні з SATA 2. Специфікація була обнародувана в серпні 2008 і доопрацьовувалася до травня 2009. Після публікації специфікації виробники дістали можливість використовувати SATA-3 в комерційних продуктах. Новий стандарт сумісний назад з існуючими версіями SATA, але разом з цим пропонує зручніший рознім для підключення компактних 1,8-дюймових дисків і SSD. Покращена передача мультимедійних файлів. Істотних змін в інтерфейсі нема — максимальна довжина кабелю складає 1 метр, причому розніми будуть сумісні з ранніми версіями SATA. Проте крім збільшення швидкісних показників також реалізована підтримка додаткового набору команд, які призначені для підвищення ефективності при передачі відео потоку. Підвищення швидкісних показників інтерфейсу передачі даних приведе до підвищення споживаної потужності, але з іншого боку, це приведе до прискореного переходу на нові технології виготовлення управляючих мікросхем.

[ред.] Опис SATA

SATA використовує 7-контактний роз'єм замість 40-контактного роз'єму в PATA. SATA-кабель має меншу ширину, за рахунок чого зменшується опір повітрю, що обдуває компоненти комп'ютера; поліпшується охолодження системи.

SATA-кабель за рахунок своєї форми більш стійкий до багаторазового підключення. Шнур живлення SATA так само розроблений з урахуванням багаторазових підключень. Роз'єм живлення SATA подає 3 напруги: +12 В, +5 У и +3,3 В; однак сучасні пристрої можуть працювати без напруги +3,3 В, що дає можливість використати пасивний перехідник зі стандартного роз'єму IDE на SATA. Ряд SATA пристроїв поставляється із двома роз'ємами живлення: SATA й Molex.

Стандарт SATA відмовився від традиційного для PATA підключення по двох пристроїв на шлейф; кожному пристрою покладається окремий кабель, що знімає проблему неможливості одночасної роботи пристроїв, що перебувають на одному кабелі (і затримок, що виникали звідси), зменшує можливі проблеми при зборці (проблема конфлікту Slave/Master пристроїв для SATA відсутній), усуває можливість помилок при використанні нетермінованих PATA-шлейфів.

Стандарт SATA передбачає гарячу заміну пристроїв і функцію черги команд (NCQ).

[ред.] Розніми SATA

Роз'єм живлення SATA.
Роз'єм даних SATA.

SATA пристрою використають два роз'єми: 7-контактний (підключення шини даних) і 15-контактний (підключення живлення). Стандарт SATA передбачає можливість використати замість 15-контактного роз'єму живлення стандартне 4-контактний роз'єм Molex. Використання одночасно обох типів силових роз'ємів може привести до ушкодження пристрою.

Файл:SATA.png

G — заземлення (англ. Ground)

R — зарезервовано

D1+,D1−,D2+,D2− — два канали передачі даних (від контролера до пристрою й від пристрою до контролера відповідно). Для передачі сигналу використається технологія LVDS, проведення кожної пари (D1+, D1− и D2+, D2−) є екранованими витими парами.

[ред.] eSATA

Офіційний логотип eSATA

eSATA (External SATA) — інтерфейс підключення зовнішніх пристроїв, що підтримує режим "гарячої заміни" (англ. Hot-plug). Був створений трохи пізніше SATA (у середині 2004).

Основні особливості eSATA:

  • Вимагає для підключення два проведення: шину даних і силовий кабель.
  • Обмежений по довжині кабелю даних (близько 2 м).
  • Середня практична швидкість передачі даних вище, ніж в USB або IEEE 1394.
  • Істотно менше навантажується центральний процесор.

[ред.] SAS

Докладніше у статті: Serial Attached SCSI

Інтерфейс SAS (англ. Serial Attached SCSI) забезпечує підключення по фізичному інтерфейсу, аналогічному SATA, пристроїв, керованих набором команд SCSI. Маючи зворотну сумісність із SATA, він дає можливість підключати до цього інтерфейсу будь-які пристрої, керовані набором команд SCSI - не тільки тверді диски, але й сканери, принтери й ін. У порівнянні з SATA, SAS забезпечує більше розвинену топологію, дозволяючи здійснювати паралельне підключення одного пристрою по двох або більше каналах. Також підтримуються розширювачи шини, що дозволяють підключити кілька SAS пристроїв до одного порту.

SAS й SATA2 у перших редакціях були синонімами. Але, пізніше виробники прийшли до висновку, що реалізовувати SCSI повністю в настільних комп'ютерах недоцільно, тому ми зараз спостерігаємо такий поділ. До слова, такі високі швидкості, закладені в стандарті SATA на перший погляд можуть здатися зайвими - звичайний SATA HDD (Hard Disc Drive - жорсткий диск) утилізує, у найкращому разі, 40-45 % пропускної здатності шини.

[ред.] Виноски

  1. IDC
  2. Саме так називається режим SATA ІІ на наклейці на твердих дисках Hitachi
  3. SATA Revision 3.0

[ред.] Посилання

Особисті інструменти