Vade retro, Satana
- 1 year ago
- 0
- 0
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 ). Первые материнские платы и жёсткие диски с поддержкой этого стандарта были выпущены во второй половине 2002 года.
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.
В отличие от PATA, стандарт SATA предусматривает горячее подключение устройства (используемого операционной системой) (начиная с SATA Revision 1.0)
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 (при этом, использование одновременно обоих типов разъёмов питания может привести к повреждению устройства ).
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 совмещенный разъём SATA, применяемый в серверах , мобильных и портативных устройствах для тонких накопителей. Состоит совмещенный разъём из 7-контактного разъёма для подключения шины данных и 6-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 | |
---|---|---|---|
— | Выравнивающая выемка | ||
1 | 3 | Присутствие устройства | |
2 | 2 | +5 В | |
3 | 2 | ||
4 | 2 | Диагностический вывод | |
5 | 1 | Земля | |
6 | 1 |
Начиная с ревизии SATA 2.6 был определён плоский (slimline) коннектор, предназначенный для малогабаритных устройств — оптических приводов для ноутбуков. Контакт #1 slimline указывает на присутствие устройства, что позволяет выполнять горячую замену устройства. Slimline signal коннектор идентичен стандартной версии. Slimline power connector имеет уменьшенную ширину и уменьшенный шаг контактов в нём, поэтому коннекторы питания SATA и slimline SATA полностью не совместимы между собой. Контакты slimline power connector питания обеспечивают только +5 В, не предоставляя +12 В и +3.3 В.
Существуют дешевые адаптеры для преобразования между стандартами SATA и slimline SATA, разновидности Mobile Rack .
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 , 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 ).
Спецификация SATA Revision 2.0 ( SATA II или SATA 2.0 , SATA/300) работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 3 Гбит/с брутто (300 Мбайт/с нетто для данных с учётом 8b/10b кодирования). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы « NVIDIA ». 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 жёстких дисках фирмы Seagate , поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер ).
Выпущенный в августе 2005 года, SATA revision 2.5 объединил спецификацию к одному документу.
Выпущенный в феврале 2007 года, SATA revision 2.6 включает описание , компактного разъёма для применения в портативных устройствах.
Спецификация SATA Revision 3.0 ( SATA III или SATA 3.0 ) представлена в июле 2008 и предусматривает пропускную способность до 6 Гбит/с брутто (600 Мбайт/с нетто 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.
Новшества :
SATA revision 3.3 вышла в феврале 2016 .
SATA revision 3.4 вышла в июне 2018 .
SATA revision 3.5 вышла в июле 2020 .
eSATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим « горячей замены ». Был создан несколько позже SATA (в середине 2004).
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. После включения режима в BIOS необходимо в начале установки Windows XP установить драйвер контроллера 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 »).
В Windows 7 и выше режим AHCI выбирается с помощью параметра реестра. Чтобы включить его, нужно в значении параметра «start» по адресу HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci выставить значение 0 вместо 3 или 4. Затем перезагрузиться в BIOS и включить AHCI там.
Практически все дистрибутивы поддерживают eSATA без каких-либо настроек. Для поддержки ядро должно быть сконфигурировано с поддержкой AHCI .
Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. В 2008 году Serial ATA International Organization заявила разработку нового вида eSATA гнезда, совмещающего гнездо eSATA с гнездом USB 2.0 Type A. Новый вид разъёма получил название Power Over eSATA (eSATAp) . В 2009 году появилась первая продукция с использованием нового разъема. Данный разъём позволял при использовании кабеля Power Over eSATA подключать SATA накопители без каких-либо дополнительных переходников для питания накопителя.
Конструктивно разъем выполнен как комбинация гнезд USB 2.0 Type A и eSATA. Питание 5В подавалось с контактов разъема USB. Некоторым жёстким дискам требуется не только питание +5В, но и +12В. Потому позже разъему добавили дополнительные контакты с питанием 12В. Некоторые производители называют его eSATApd (то есть dual power).
Однако конструктив разъема так и остался никем не стандартизированным. И USB IF и Serial ATA International Organization не выпустили никаких нормативных документов, касающихся этого варианта разъема. Потому, несмотря на техническую совместимость гнезда eSATAp с ответными штекерами USB и eSATA формально он не является стандартным.
Mini-SATA — это форм-фактор твердотельных накопителей , имеющий размер 50,95 х 30×3 мм, был объявлен Serial ATA International Organization 21 сентября 2009 года . Поддерживает нетбуки и другие устройства, которые требуют небольших SSD-дисков. Разъём mSATA похож на интерфейс PCI Express Mini Card , они электрически совместимы, но требуют переключения некоторых сигналов на соответствующий контроллер.
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.
Производители материнских плат используют цветовое обозначение разъёмов SATA, которое не стандартизировано и используется ими произвольно для облегчения подключения дисковых накопителей пользователем. В частности, отдельным цветом может выделяться разъём SATA0, используемый преимущественно для загрузки ОС. Цветами разъёма могут отличаться порты SATA, работающие от встроенного в чипсет контроллера от тех, которые используют отдельный контроллер SATA. На платах с поддержкой SATA разных поколений цвета разъёмов используются для обозначения портов с разной пропускной способностью. Также отдельным цветом может обозначаться порт, предназначенный для работы в режиме eSATA. Как правило, для портов SATA на материнских платах используется тёмно-синий, голубой, серо-белый, красный, оранжевый и чёрный цвета, значение которых следует смотреть в руководстве по эксплуатации материнской платы или персонального компьютера . Аналогичное цветовое кодирование ранее использовалось и для разъёмов IDE в конце жизненного цикла этого стандарта, где голубой цвет разъёма обычно обозначал первичный канал IDE, чёрный — вторичный .
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.
Название | Пропускная способность шины (Mbit/s) | Скорость передачи (MB/s) | Макс. длина кабеля (m) | Передаёт энергию | Устройств на канал |
---|---|---|---|---|---|
3 000 | 300 | 2 с eSATA (1 с пассивным адаптером) | Нет | 1 (15 с ) | |
2,5 Вт, 5 В
?? Вт, 12 В |
|||||
6000 | 600 | 1 | Нет | ||
3000 | 300 | ||||
1500 | 150 | 1 на канал | |||
PATA 133 | 1064 | 133,5 | 0,46 (18 дюймов) | Нет | 2 |
SAS 600 | 6000 | 600 | 10 | Нет | 1 (> 65 тыс. с применением расширителей) |
SAS 300 | 3000 | 300 | |||
SAS 150 | 1500 | 150 | |||
IEEE 1394 3200 | 3144 | 393 | 100 (или более со специальным кабелем) | 15 Вт, 12–25 В | 63 (с концентратором) |
IEEE 1394 800 | 786 | 98,25 | 100 | ||
IEEE 1394 400 | 393 | 49,13 | 4,5 | ||
USB 3.1 | 10 000 | 1200 |
1 до 10 Gbit/s
2 до 5 Gbit/s |
4.5 Вт, 5 В | 127 (с концентратором) |
USB 3.0 | 5000 | 400 | 3 | 4.5 Вт, 5 В | |
USB 2.0 | 480 | около 40 | 5 | 2.5 Вт, 5 В | |
USB 1.0 | 12 | около 1 | 3 | ?? Вт, 5 В | |
SCSI Ultra-640 | 5120 | 640 | 12 | Нет | 15 (плюс HBA) |
SCSI Ultra-320 | 2560 | 320 | |||
Fibre Channel
по оптоволокну |
21 040 | 3200 | 2-50 000 | Нет |
126 (FC-AL)
(16.777.216 при использовании коммутаторов) |
Fibre Channel
по меди |
4000 | 400 | 12 | ||
InfiniBand
Quad Rate |
10 000 | 1000 |
5 (по меди)
<10,000 (по оптоволокну) |
Нет |
1 при соединении
Много при применении |
Thunderbolt | 10 000 | 1250 | 3 (по меди) | 10 Вт, 18 В | 7 |
Thunderbolt 2 | 20 000 | 2500 | 3 (по меди) | 10 Вт, 18 В | 7 |