SATA | это... Что такое SATA? (original) (raw)
SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).
Содержание
- 1 SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с)
- 2 SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с)
- 3 SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с)
- 4 SATA Revision 3.1
- 5 Описание SATA
- 6 Разъёмы SATA
- 7 eSATA
- 8 Power eSATA (eSATAp)
- 9 mSATA
- 10 SAS
- 11 «Переходники» с SATA на IDE и c IDE на SATA
- 12 Сравнение с другими шинами
- 13 Источники
- 14 Ссылки
- 15 См. также
- 16 Литература
SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с)
Спецификация SATA Revision 1.0 была представлена 7 января 2003 года. Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБайт/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8b/10b, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт отсутствия необходимости синхронизации каналов и большей помехоустойчивостью кабеля. Это достигается применением принципиально иного способа передачи данных (см. LVDS).
SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с)
Стандарт SATA/300 работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 3 Гбит/с (300 МБайт/с для данных с учётом 8b/10b кодирования). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Часто стандарт SATA/300 называют SATA II или SATA 2.0.[1] Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на НЖМД фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).
SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с)
Официальный логотип SATA rev. 3.0
Спецификация SATA Revision 3.0 представлена в июле 2008 и предусматривает пропускную способность до 6 Гбит/с (600 МБайт/с для данных с учётом 8b/10b кодирования). В числе улучшений SATA Revision 3.0 по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена.
SATA Revision 3.1
Новшества:[2]
- mSATA, SATA для SSD накопителей в мобильных устройствах, PCI Express Mini Card-подобный разъем, который электрически несовместим[3]
- Zero-power оптического привода. В режиме ожидания оптический привод SATA не потребляет энергию
- Queued TRIM Command улучшает производительность SSD накопителей
- Required Link Power Management снижает общее энергопотребление системы из нескольких устройств SATA
- Hardware Control Features позволяет хост-идентификацию возможностей устройства
Описание SATA
SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.
SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.
Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.
Стандарт SATA поддерживает функцию очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 1.0a[источник не указан 560 дней]).
В отличие от PATA, стандарт SATA предусматривает горячую замену активного устройства (используемого операционной системой) (начиная с SATA Revision 1.0)
Разъёмы SATA
SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex.
Использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства.[4]
Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.
Существует также 13-и контактный[источник не указан 560 дней] совмещенный разъем SATA применяемый в серверах, мобильных и портативных устройствах для тонких накопителей. Состоит совмещенный разъем из 7-и контактного разъема для подключения шины данных и 6-и контактного разъёма для подключения питания устройства. Для подключения к данным устройствам в серверах может применяться специальный переходник.
| Контакт # | Назначение |
|---|---|
| 1 | GND |
| 2 | A+ (Передача данных) |
| 3 | A− (Передача данных) |
| 4 | GND |
| 5 | B− (Прием данных) |
| 6 | B+ (Прием данных) |
| 7 | GND |
| — | Замок |
 |
|
| 7-контактный кабель передачи данных Serial ATA. |
| Контакт # | Порядок подключения | Назначение |
|---|---|---|
| — | Замок | |
| 1 | 3 | +3,3 В |
| 2 | 3 | |
| 3 | 2 | |
| 4 | 1 | GND |
| 5 | 2 | |
| 6 | 2 | |
| 7 | 2 | +5 В |
| 8 | 3 | |
| 9 | 3 | |
| 10 | 2 | GND |
| 11 | 3 | Activity indication and/or staggered spin-up |
| 12 | 1 | GND |
| 13 | 2 | +12 В |
| 14 | 3 | |
| 15 | 3 | |
 |
||
| 15-контактный кабель питания Serial ATA. |
eSATA
 |
Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.На странице обсуждения должны быть пояснения. |
|---|
Официальный логотип eSATA
Разъёмы SATA (слева) и eSATA (справа)
eSATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» (англ. Hot-swap). Был создан несколько позже SATA (в середине 2004).
Основные особенности eSATA
- Разъёмы — менее хрупкие, и конструктивно рассчитаны на большее число подключений чем SATA, но физически несовместимы с обычными SATA, добавлено экранирование разъема.
- Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания. В новых спецификациях планируется[5] отказаться от отдельного кабеля питания для выносных eSATA-устройств.
- Длина кабеля увеличена до 2 м (по сравнению с 1 метровым у SATA), для компенсации потерь изменены уровни сигналов (повышен уровень передачи и уменьшен уровень порога приемника).
- Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB 2.0 или IEEE 1394.
- Сигнально SATA и eSATA совместимы, но используют разные уровни сигнала.
Windows
Для поддержки режима горячей замены нужно включить в BIOS режим AHCI. В случае, если загрузочный диск Windows XP подключен к контроллеру, которому переключают режим с IDE на AHCI, Windows перестанет загружаться — активировать этот режим в BIOS возможно только до установки Windows XP. После включения режима в BIOS необходимо в начале инсталляции Windows XP установить драйвер контроллер AHCI с дискеты «по методу F6».
Можно на установленную Windows XP без AHCI поставить AHCI драйвер вручную (выбором inf-файла), после этого перезагрузиться в BIOS и выставить SATA mode режим во вкл. ("ON").[6]
Linux
Практически все дистрибутивы поддерживают eSATA без каких-либо настроек. Для поддержки ядро должно быть сконфигурировано с поддержкой AHCI.
Power eSATA (eSATAp)
Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. Компания MicroStar создала новый вид eSATA-разъёма, совместив eSATA (для данных) с USB (для питания). Новый вид разъёма имеет название Power eSATA.[7]. Данный разъём позволяет при использовании кабеля Power Over eSATA подключать SATA накопители без каких-либо дополнительных переходников.
mSATA
Mini-SATA это форм-фактор твердотельных жестких дисков, имеющий размер 50,95 х 30 х 3 мм, был объявлен Serial ATA International Organization 21 сентября 2009 года[8]. Поддерживает нетбуки и другие устройства, которые требуют небольшие SSD диски. Разъем mSATA похож на интерфейс PCI Express Mini Card[9], они электрически совместимы, но требуют переключения некоторых сигналов на соответствующий контроллер.
SAS
Интерфейс SAS (англ. Serial Attached SCSI) обеспечивает подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI — не только НЖМД, но и сканеры, принтеры и др. По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более каналам. Также поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS-устройств к одному порту.
SAS и SATA2 в первых редакциях были синонимами. Но позже производители посчитали, что реализовывать SCSI полностью в настольных компьютерах нецелесообразно, поэтому мы сейчас наблюдаем такое разделение. К слову, такие высокие скорости, заложенные в стандарте SATA, на первый взгляд могут показаться излишними — обычный SATA HDD использует, в лучшем случае, 40-45% пропускной способности шины. Однако работа с буфером винчестера происходит на полной скорости интерфейса.
«Переходники» с SATA на IDE и c IDE на SATA
Пример контроллера SATA -> IDE
Существуют платы, позволяющие подключать устройства SATA к разъёмам IDE и наоборот. Это — активные устройства (которые, по сути, имитируют устройство и контроллер в одной микросхеме). Такие устройства требуют питания (обычно 5 или 12 вольт), и подключаются к разъёмам Molex серии 8981.
Сравнение с другими шинами
| Название | Пропускная способность шины (Mbit/s) | Скорость передачи (MB/s) | Макс. длина кабеля (m) | Передаёт энергию | Устройств на канал |
|---|---|---|---|---|---|
| eSATA | 3 000 | 300 | 2 with eSATA HBA (1 with passive adapter) | Нет | 1 (15 with port multiplier) |
| eSATAp | 5 V/12 V[10] | ||||
| SATA revision 3.0 | 6 000 | 600[11] | 1 | Нет | |
| SATA revision 2.0 | 3 000 | 300 | |||
| SATA revision 1.0 | 1 500 | 150[12] | 1 per line | ||
| PATA 133 | 1 064 | 133.5 | 0.46 (18 in) | Нет | 2 |
| SAS 600 | 6 000 | 600 | 10 | Нет | 1 (>65k с применением экспандеров) |
| SAS 300 | 3 000 | 300 | |||
| SAS 150 | 1 500 | 150 | |||
| IEEE 1394 3200 | 3 144 | 393 | 100 (more with special cables) | 15 W, 12–25 V | 63 (with hub) |
| IEEE 1394 800 | 786 | 98.25 | 100[13] | ||
| IEEE 1394 400 | 393 | 49.13 | 4.5[13][14] | ||
| USB 3.0 | 5 000 | 400[15] | 3[16] | 4.5 W, 5 V | 127 (with hub)[16] |
| USB 2.0 | 480 | 60 | 5[17] | 2.5 W, 5 V | |
| USB 1.0 | 12 | 1.5 | 3 | Да | |
| SCSI Ultra-640 | 5 120 | 640 | 12 | Нет | 15 (plus the HBA) |
| SCSI Ultra-320 | 2 560 | 320 | |||
| Fibre Channelпо оптоволокну | 10 520 | 1 000 | 2–50 000 | Нет | 126 (FC-AL)(16,777,216 при использовании коммутаторов) |
| Fibre Channelпо меди | 4 000 | 400 | 12 | ||
| InfiniBandQuad Rate | 10 000 | 1 000 | 5 (copper)[18][19] <10,000 (fiber) | Нет | 1 with point to pointMany with switched fabric |
| Thunderbolt | 10 000 | 1 250 | 3 (copper) | 10 W | 7 |
Источники
- ↑ Именно так называется режим SATA II на наклейке на жёстких дисках Hitachi.
- ↑ Hilbert Hagedoorn SATA 3.1 specifications have been published. Guru3d.com (20 июля 2011). Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012. Проверено 30 октября 2011.
- ↑ Msata Faq. Forum.notebookreview.com. Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012. Проверено 30 октября 2011.
- ↑ http://www.hitachigst.com/tech/techlib.nsf/techdocs/486B05E9B853CE718625713A007D0619/$file/T7K500_SATA_ig.pdf
- ↑ Serial ATA: Meeting Storage Needs Today and Tomorrow — www.sata-io.org
- ↑ Интеграция драйверов SATA для ноутбуков в уже установленную ОС Windows XP
- ↑ MSI «Power eSATA» eSATA with USB combination
- ↑ mSATA Press Release. Проверено 11 марта 2011.
- ↑ Intel 310 SSD. Intel 310 SSD. Intel. Проверено 11 марта 2011.(недоступная ссылка)
- ↑ eSATAp Application. Delock.de. Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012. Проверено 26 января 2010.
- ↑ Fast Just Got Faster: SATA 6Gb/s. sata-io.org (May 27, 2009). Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012. Проверено 25 октября 2011.
- ↑ http://www.sata-io.org/documents/SATA-IO-English-Brochure-May-2009.pdf
- ↑ 1 2 FireWire Developer Note: FireWire Concepts. Apple Developer Connection.(недоступная ссылка — история) Проверено 13 июля 2009.(недоступная ссылка)
- ↑ 16 cables can be daisy chained up to 72 m
- ↑ Universal Serial Bus Specification Revision 3.0 (12 November 2008). Архивировано из первоисточника 1 июня 2012. Проверено 13 февраля 2012.
- ↑ 1 2 Frenzel, Louis E. USB 3.0 Protocol Analyzer Jumpstarts 4.8-Gbit/s I/O Projects. Electronic Design (September 25, 2008). Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012. Проверено 3 июля 2009.
- ↑ USB hubs can be daisy chained up to 25 m
- ↑ Minich, Makia Infiniband Based Cable Comparison (PDF) (25 June 2007). Архивировано из первоисточника 10 февраля 2012. Проверено 11 февраля 2008.(недоступная ссылка)
- ↑ Feldman, Michael. Optical Cables Light Up InfiniBand, HPCwire, Tabor Publications & Events (17 July 2007), стр. 1. Проверено 11 февраля 2008.
Ссылки
- Serial ATA International Organization
- Dispelling the Confusion: SATA II does not mean 3Gb/s
- SATA-IO White Paper — External SATA (eSATA)
- SATA motherboard connector pinout
- SATA on Linux
- SATA Linux status report
- Serial ATA (SATA) pinout
- Интерфейс SATA 3.0 близок к завершению
- Третье поколение SATA стучится в дверь — скорость увеличена до 6 Гбит/с
- Распайка разъёмов SATA
- - AHCI или IDE в вопросе энергопотребления.
- Подключение стандартных запоминающих устройств в качестве внешних накопителей // 23.09.2010
- Описание и тестирование одного из первых mSATA накопителей серии Bullet Proof // 17.05.2011
- Отличие SATA 2 от SATA 3 с точки зрения рядового пользователя // 23.11.2011
См. также
Литература
- Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 595-605. — ISBN 0-7897-3404-4
 Компьютерные шины |
|
|---|---|
| Основные понятия | Шина адреса • Шина данных • Шина управления • Пропускные способности |
| Процессоры | BSB • FSB • DMI • HyperTransport • QPI |
| Внутренние | AGP • ASUS Media Bus • EISA • InfiniBand • ISA • LPC • MBus • MCA • NuBus • PCI • PCIe • PCI-X • Q-Bus • SBus • SMBus • VLB • VMEbus • Zorro III |
| Ноутбуки | ExpressCard • MXM • PC Card |
| Накопители | ST-506 • ESDI • ATA • eSATA • Fibre Channel • HIPPI • iSCSI • SAS • SATA • SCSI |
| Периферия | 1-Wire • ADB • I²C • IEEE 1284 (LPT) • IEEE 1394 (FireWire) • Multibus • PS/2 • RS-232 • RS-485 • SPI • USB • Игровой порт |
| Универсальные | Futurebus • InfiniBand • QuickRing • SCI • RapidIO • IEEE-488 • Thunderbolt (Light Peak) |