Serial ATA - Serial ATA

Serial ATA (SATA)
Serial-ATA-Logo.svg
Rok vytvořen 2000
Vytvořil Pracovní skupina Serial ATA
Nahrazuje Paralelní ATA (PATA)
Rychlost Half-duplex 1,5, 3,0 a 6,0  Gbit/s
Styl Seriál
Rozhraní za provozu Volitelný
Externí rozhraní Volitelné ( eSATA )

Serial ATA ( SATA , zkráceně z Serial AT Attachment ) je rozhraní počítačové sběrnice, které spojuje adaptéry hostitelské sběrnice s velkokapacitními paměťovými zařízeními, jako jsou pevné disky , optické jednotky a jednotky SSD . Serial ATA následoval dřívější standard Parallel ATA (PATA), aby se stal převládajícím rozhraním pro úložná zařízení.

Specifikace kompatibility průmyslu Serial ATA pocházejí od Mezinárodní organizace Serial ATA (SATA-IO), které jsou poté vyhlášeny technickou komisí INCITS T13, AT Attachment (INCITS T13).

Dějiny

SATA byla oznámena v roce 2000, aby poskytla několik výhod oproti dřívějšímu rozhraní PATA, jako je menší velikost a cena kabelu (sedm vodičů místo 40 nebo 80), nativní výměna za provozu , rychlejší přenos dat díky vyšší rychlosti signalizace a efektivnější přenos prostřednictvím (nepovinný) protokol front I/O . Revize 1.0 specifikace byla vydána v lednu 2003.

Specifikace průmyslové kompatibility Serial ATA pocházejí od Mezinárodní organizace Serial ATA (SATA-IO). Skupina SATA-IO společně vytváří, kontroluje, ratifikuje a publikuje specifikace interoperability, testovací případy a plugfesty . Stejně jako u mnoha jiných průmyslových standardů kompatibility je vlastnictví obsahu SATA převedeno na jiné průmyslové subjekty: především INCITS T13 a podvýbor INCITS T10 ( SCSI ), podskupinu T10 odpovědnou za Serial Attached SCSI (SAS). Zbývající část tohoto článku se snaží použít terminologii a specifikace SATA-IO.

Před zavedením SATA v roce 2000 byla PATA jednoduše známá jako ATA. Název „AT Attachment“ (ATA) vznikl po vydání počítače IBM Personal Computer AT z roku 1984 , známějšího pod názvem IBM AT. Rozhraní řadiče IBM AT se stalo de facto průmyslovým rozhraním pro zahrnutí pevných disků. „AT“ byla zkratka IBM pro „Advanced Technology“; mnoho společností a organizací proto uvádí, že SATA je zkratka pro „Serial Advanced Technology Attachment“. Specifikace ATA však jednoduše používají název „AT Attachment“, aby se předešlo případným problémům s ochrannou známkou společnosti IBM.

Hostitelské adaptéry a zařízení SATA komunikují prostřednictvím vysokorychlostního sériového kabelu přes dva páry vodičů. Naproti tomu paralelní ATA ( přepracování pro starší specifikace ATA) používá 16bitovou širokou datovou sběrnici s mnoha dalšími podpůrnými a řídicími signály, všechny pracující na mnohem nižší frekvenci. Aby byla zajištěna zpětná kompatibilita se starším softwarem a aplikacemi ATA, SATA používá stejné základní sady příkazů ATA a ATAPI jako starší zařízení ATA.

Prvním pevným diskem SATA na světě je Seagate Barracuda SATA V, který byl vydán v lednu 2003.

SATA nahradila paralelní ATA ve spotřebitelských stolních a přenosných počítačích ; Tržní podíl SATA na trhu stolních počítačů byl v roce 2008 99%. PATA byla pro jakékoli použití většinou nahrazena SATA; s PATA v klesajícím použití v průmyslových a vestavěných aplikacích, které používají úložiště CompactFlash (CF), které bylo navrženo podle staršího standardu PATA. Standard 2008, CFast , který nahradí CompactFlash, je založen na SATA.

Funkce

Hostitelský řadič SATA 6 Gbit/s, karta PCI Express × 1 s čipovou sadou Marvell

Hot plug

Serial ATA spec vyžaduje zařízení SATA hot plugging ; to znamená, že zařízení, která splňují specifikaci, jsou schopna vložit nebo vyjmout zařízení do nebo z konektoru propojovací desky (kombinovaný signál a napájení), který má zapnuté napájení. Po vložení se zařízení inicializuje a poté funguje normálně. V závislosti na operačním systému se může hostitel také inicializovat, což má za následek hot swap . Napájený hostitel a zařízení nemusí být v klidovém stavu pro bezpečné vkládání a odebírání, i když při odpojení napájení může dojít ke ztrátě nepsaných dat.

Na rozdíl od PATA podporují SATA i eSATA za provozu hot pluggging. Tato funkce však vyžaduje řádnou podporu na úrovni hostitele, zařízení (disku) a operačního systému. Zařízení SATA obecně splňují požadavky na připojení za provozu na straně zařízení a většina hostitelských adaptérů SATA tuto funkci podporuje.

U eSATA je připojení za provozu podporováno pouze v režimu AHCI . Režim IDE nepodporuje připojení za provozu.

Pokročilé rozhraní hostitelského ovladače

Advanced Host Controller Interface (AHCI) je otevřené rozhraní hostitelského řadiče publikované a používané společností Intel, které se stalo de facto standardem. Umožňuje použití pokročilých funkcí SATA, jako je hotplug a nativní fronta příkazů (NCQ). Pokud AHCI není povoleno základní deskou a čipovou sadou, řadiče SATA obvykle pracují v režimu „emulace IDE“, který neumožňuje přístup k funkcím zařízení, které standard ATA (nazývaný také IDE) nepodporuje.

Ovladače zařízení Windows, které jsou označeny jako SATA, často běží v režimu emulace IDE, pokud výslovně neuvádějí, že jsou v režimu AHCI, v režimu RAID nebo v režimu poskytovaném proprietárním ovladačem a sadou příkazů, které umožňovaly přístup k pokročilým funkcím SATA, než se AHCI stal oblíbený. Moderní verze Microsoft Windows , Mac OS X , FreeBSD , Linux od verze 2.6.19 a dále, stejně jako Solaris a OpenSolaris , podporují AHCI, ale dřívější operační systémy jako Windows XP nikoli. I v těchto případech mohl být vytvořen vlastní ovladač pro konkrétní čipovou sadu, například Intel .

Revize

Revize SATA jsou obvykle označeny pomlčkou následovanou římskými číslicemi , např. „SATA-III“, aby nedošlo k záměně s rychlostí, která je vždy zobrazena arabskými číslicemi , např. „SATA 6 Gbit/s“. Uvedené rychlosti jsou hrubá rychlost rozhraní v Gbit/s včetně režie kódu řádku a použitelná rychlost přenosu dat v MB/s bez režie.

SATA revize 1.0 (1,5 Gbit/s, 150 MB/s, Serial ATA-150)

Revize 1.0a byla vydána 7. ledna 2003. SATA rozhraní první generace, nyní známá jako SATA 1,5 Gbit/s, komunikují rychlostí 1,5 Gbit/s a nepodporují nativní řízení front (NCQ). Když vezmeme v úvahu režii kódování 8b/10b , mají skutečnou nekódovanou přenosovou rychlost 1,2 Gbit/s (150 MB/s). Teoretická propustnost SATA 1,5 Gbit /s je podobná jako u PATA /133, ale novější zařízení SATA nabízejí vylepšení, jako je NCQ, které zlepšují výkon ve víceúlohovém prostředí.

Během počátečního období po dokončení SATA 1,5 Gbit/s používali výrobci adaptérů a jednotek „můstkový čip“ k převodu stávajících návrhů PATA pro použití s ​​rozhraním SATA. Přemostěné jednotky mají konektor SATA, mohou zahrnovat jeden nebo oba druhy napájecích konektorů a obecně fungují stejně jako jejich ekvivalenty nativní SATA. Většina přemostěných disků však postrádá podporu některých funkcí specifických pro SATA, jako je NCQ. Nativní produkty SATA rychle převzaly přemostěné produkty zavedením druhé generace SATA disků.

V dubnu 2010 mohly nejrychlejší pevné disky SATA s rychlostí 10 000 otáček za minutu přenášet data maximálními (ne průměrnými) rychlostmi až 157 MB/s, což přesahuje možnosti starší specifikace PATA/133 a také přesahuje možnosti SATA 1,5 Gbit/s.

SATA revize 2.0 (3 Gbit/s, 300 MB/s, Serial ATA-300)

Konektory SATA 2 na základní desce počítače, kromě dvou s připojenými kabely. Všimněte si, že mezi kabely a konektory SATA 1, SATA 2 a SATA 3 není kromě označení žádný viditelný rozdíl.

SATA revize 2.0 byla vydána v dubnu 2004 a představila Native Command Queuing (NCQ). Je zpětně kompatibilní se SATA 1,5 Gbit/s.

Rozhraní SATA druhé generace běží s nativní přenosovou rychlostí 3,0 Gbit/s, která, pokud odpovídá schématu kódování 8b/10b , se rovná maximální nekódované přenosové rychlosti 2,4 Gbit/s (300 MB/s). Teoretická propustnost revize SATA 2.0, která je také známá jako SATA 3 Gbit/s, zdvojnásobuje propustnost revize SATA 1.0.

Všechny datové kabely SATA splňující specifikaci SATA jsou dimenzovány na 3,0 Gbit/s a zvládají moderní mechanické disky bez ztráty trvalého a nárazového výkonu přenosu dat. Vysoce výkonné flash disky však mohou překročit přenosovou rychlost SATA 3 Gbit/s; toto je řešeno standardem interoperability SATA 6 Gbit/s.

SATA revize 2.5

Oznámení v srpnu 2005, revize SATA 2.5 konsolidovala specifikaci do jednoho dokumentu.

SATA revize 2.6

SATA revize 2.6, oznámená v únoru 2007, zavedla následující funkce:

SATA revize 3.0 (6 Gbit/s, 600 MB/s, Serial ATA-600)

Mezinárodní organizace Serial ATA (SATA-IO) představila návrh specifikace fyzické vrstvy SATA 6 Gbit/s v červenci 2008 a specifikaci fyzické vrstvy ratifikovala 18. srpna 2008. Úplný standard 3.0 byl vydán 27. května 2009.

Rozhraní SATA třetí generace běží s nativní přenosovou rychlostí 6,0 Gbit/s; při zohlednění kódování 8b/10b je maximální nekódovaná přenosová rychlost 4,8 Gbit/s (600 MB/s). Teoretická propustnost SATA 6,0 Gbit/s je dvojnásobná oproti SATA revize 2.0. Je zpětně kompatibilní se SATA 3 Gbit/s a SATA 1,5 Gbit/s.

Specifikace SATA 3.0 obsahuje následující změny:

  • 6 Gbit/s pro škálovatelný výkon.
  • Pokračující kompatibilita se SAS, včetně SAS 6 Gbit/s, podle „a SAS domain may support Specifikace.
  • Isochronous Native Command Queuing (NCQ) streaming command to enable isochronous quality of service data data for streaming digital content applications.
  • Funkce správy NCQ, která pomáhá optimalizovat výkon tím, že umožňuje zpracování hostitele a správu vynikajících příkazů NCQ.
  • Vylepšené možnosti správy napájení.
  • Malý konektor LIF ( low insertion force ) pro kompaktnější 1,8palcová úložná zařízení.
  • Profil optické jednotky 7 mm pro tenký konektor SATA (kromě stávajících profilů 12,7 mm a 9,5 mm).
  • Vyrovnání se standardem INCITS ATA8-ACS.

Vylepšení jsou obecně zaměřena na zlepšení kvality služeb pro streamování videa a přerušení s vysokou prioritou. Standard navíc nadále podporuje vzdálenosti až do jednoho metru. Novější rychlosti mohou vyžadovat vyšší spotřebu energie pro podporu čipů, i když vylepšené procesní technologie a techniky řízení spotřeby to mohou zmírnit. Pozdější specifikace může používat stávající kabely a konektory SATA, ačkoli v roce 2008 bylo oznámeno, že se od některých výrobců OEM očekávalo, že upgradují hostitelské konektory pro vyšší rychlosti.

SATA revize 3.1

Vydáno v červenci 2011, revize SATA 3.1 zavedla nebo změnila následující funkce:

  • mSATA, SATA pro disky SSD v mobilních výpočetních zařízeních, konektor podobný PCI Express Mini Card, který je elektricky SATA.
  • Optická jednotka s nulovým výkonem, nečinná optická jednotka SATA nečerpá energii.
  • Příkaz TRIM ve frontě zlepšuje výkon jednotky SSD.
  • Required Link Power Management, snižuje celkovou spotřebu systému několika zařízení SATA.
  • Hardware Control Features, umožňující identifikaci schopností zařízení hostitelem.
  • Universal Storage Module (USM), nový standard pro bezšňůrové zásuvné (slotové) úložiště pro zařízení spotřební elektroniky .

SATA revize 3.2

Vydáno v srpnu 2013, revize SATA 3.2 představila následující funkce:

  • Specifikace SATA Express definuje rozhraní, které kombinuje sběrnice SATA i PCI Express , což umožňuje souběžnou existenci obou typů úložných zařízení. Využitím PCI Express je možná mnohem vyšší teoretická propustnost 1969 MB/s.
  • Standard SATA M.2 je malá implementace rozhraní SATA Express s přidáním interního portu USB 3.0 ; podrobnější shrnutí najdete níže v části M.2 (NGFF) .
  • microSSD zavádí elektrické rozhraní pole s mřížkou pro miniaturizované, vestavěné úložiště SATA.
  • USM Slim snižuje tloušťku univerzálního úložného modulu (USM) ze 14,5 milimetrů (0,57 palců) na 9 milimetrů (0,35 palců).
  • DevSleep umožňuje nižší spotřebu energie vždy zapnutým zařízením, když jsou v režimech nízké spotřeby, jako je například InstantGo (dříve známý jako Connected Standby).
  • Hybridní informace poskytují vyšší výkon pro hybridní disky SSD .

SATA revize 3.3

Vydáno v únoru 2016, revize SATA 3.3 představila následující funkce:

  • Podpora šindelového magnetického záznamu (SMR), která poskytuje 25procentní nebo větší nárůst kapacity pevného disku překrytím stop na médiu.
  • Funkce Power Disable (viz pin PWDIS) umožňuje vzdálené cyklování napájení SATA disků a funkci Rebuild Assist, která urychluje proces obnovy a usnadňuje údržbu v datovém centru.
  • Specifikace zdůraznění vysílače zvyšuje interoperabilitu a spolehlivost mezi hostitelem a zařízeními v elektricky náročných prostředích.
  • Indikátor aktivity a střídavé roztočení lze ovládat stejným kolíkem, což zvyšuje flexibilitu a poskytuje uživatelům více možností.

Nová funkce Power Disable (podobná funkci SAS Power Disable) používá Pin 3 napájecího konektoru SATA. Některé starší napájecí zdroje, které poskytují napájení 3,3 V na pinu 3, by nutily měniče s funkcí Power Disable, aby se zasekly ve stavu tvrdého resetu, který jim zabrání v roztočení. Problém lze obvykle odstranit použitím jednoduchého napájecího adaptéru „ Molex to SATA“ k napájení těchto jednotek.

SATA revize 3.4

SATA revize 3.4, vydaná v červnu 2018, představila následující funkce, které umožňují monitorování stavu zařízení a provádění úklidových úkolů, obojí s minimálním dopadem na výkon:

  • Oznámení o trvanlivém/objednaném zápisu: umožňuje zápis vybraných kritických dat z mezipaměti na médium, čímž se minimalizuje dopad na běžné operace.
  • Monitorování teploty zařízení: umožňuje aktivní monitorování teploty zařízení SATA a dalších podmínek bez ovlivnění normálního provozu pomocí standardu SFF-8609 pro komunikaci mimo pásmo (OOB).
  • Časování signálu spánku zařízení: poskytuje další definici pro zlepšení kompatibility mezi implementacemi výrobců.

SATA revize 3.5

SATA revize 3.5, vydaná v červenci 2020, přináší funkce, které zvyšují výkonnostní výhody a podporují větší integraci zařízení SATA a produktů s jinými průmyslovými standardy I/O:

  • Důraz na přenos zařízení pro Gen 3 PHY: sladí SATA s dalšími charakteristikami jiných řešení pro měření I/O a pomáhá členům SATA-IO s testováním a integrací.
  • Definované seřazené příkazy NCQ: umožňuje hostiteli určit vztahy zpracování mezi příkazy ve frontě a nastavuje pořadí, ve kterém jsou příkazy zpracovávány ve frontě.
  • Funkce omezení doby trvání příkazu: snižuje latenci tím, že hostiteli umožňuje definovat kvalitu kategorií služeb, což hostiteli poskytuje podrobnější ovládání vlastností příkazů. Tato funkce pomáhá sladit SATA s požadavky „Fast Fail“ stanovenými projektem Open Compute Project (OCP) a specifikovanými ve standardu technické komise INCITS T13.

Kabely, konektory a porty

2,5palcová jednotka SATA nad 3,5palcovou jednotkou SATA, detail datových a napájecích konektorů. Viditelné je také 8 propojovacích kolíků na 3,5palcovém disku.

Konektory a kabely představují nejviditelnější rozdíly mezi SATA a paralelními jednotkami ATA. Na rozdíl od PATA jsou stejné konektory použity na 3,5palcových (89 mm) pevných discích SATA (pro stolní a serverové počítače) a 2,5palcových (64 mm) discích (pro přenosné nebo malé počítače).

Standardní konektory SATA pro data i napájení mají rozteč vodičů 1,27 mm (0,050 palce). K propojení konektoru SATA je nutná nízká vložná síla. Menší konektor mini-SATA nebo mSATA používají menší zařízení, jako jsou 1,8palcové jednotky SATA, některé jednotky DVD a Blu-ray a mini SSD.

Pro externí zařízení je určen speciální konektor eSATA a volitelně implementované opatření pro klipy, které drží interní konektory pevně na svém místě. Jednotky SATA mohou být zapojeny do řadičů SAS a komunikovat stejným fyzickým kabelem jako nativní disky SAS, ale řadiče SATA nemohou zpracovávat disky SAS.

Samičí porty SATA (například na základních deskách) jsou určeny pro použití s ​​datovými kabely SATA, které mají zámky nebo spony, aby se zabránilo náhodnému odpojení. Některé kabely SATA mají konektory s pravoúhlým nebo levým úhlem, které usnadňují připojení k deskám s obvody.

Datový konektor

Standardní konektor, datový segment
Pin # Páření Funkce
1 1. Přízemní
2 2 A+ (přenos)
3 2 A− (vyslat)
4 1. Přízemní
5 2 B− (příjem)
6 2 B+ (příjem)
7 1. Přízemní
 - Kódovací zářez

Standard SATA definuje datový kabel se sedmi vodiči (tři uzemnění a čtyři aktivní datová vedení ve dvou párech) a 8 mm širokými konektory oplatky na každém konci. Kabely SATA mohou mít délku až 1 metr (3,3 stopy) a připojit jednu zásuvku základní desky k jednomu pevnému disku. Ploché kabely PATA ve srovnání připojují jednu zásuvku základní desky k jednomu nebo dvěma pevným diskům, nesou buď 40 nebo 80 vodičů a jsou podle specifikace PATA omezeny na délku 45 centimetrů; kabely do 90 centimetrů (35 palců) jsou však snadno dostupné. SATA konektory a kabely se tak snáze vejdou do uzavřených prostor a snižují překážky chlazení vzduchem . Přestože jsou náchylnější k náhodnému odpojení a rozbití než PATA, uživatelé si mohou zakoupit kabely s funkcí zamykání, přičemž zástrčku v zásuvce drží malá (obvykle kovová) pružina.

Konektory SATA mohou být rovné, pravoúhlé nebo levé. Úhlové konektory umožňují připojení s nižším profilem. Pravoúhlé (také nazývané 90stupňové) konektory vedou kabel bezprostředně od jednotky na straně desky plošných spojů. Levostranné (také nazývané 270stupňové) konektory vedou kabel přes disk směrem k jeho vrcholu.

Jeden z problémů spojených s vysokorychlostním přenosem dat přes elektrická připojení je popsán jako šum , který je způsoben elektrickým propojením mezi datovými obvody a jinými obvody. V důsledku toho mohou datové obvody ovlivňovat i ostatní obvody a být jimi ovlivněny. Designéři používají řadu technik ke snížení nežádoucích účinků takového neúmyslného spojení. Jednou z takových technik používaných v linkách SATA je diferenciální signalizace . Toto je vylepšení oproti PATA, která využívá signalizaci na jednom konci . Použití plně stíněných, dvou koaxiálních vodičů s více uzemňovacími spoji pro každý diferenciální pár zlepšuje izolaci mezi kanály a snižuje pravděpodobnost ztráty dat v obtížných elektrických prostředích.

Napájecí konektory

Standardní konektor

Standardní konektor, výkonový segment
Pin # Páření Funkce
 - Kódovací zářez
1 3. místo Napájení 3,3 V.
2 3. místo
3 2 Vstup/výstup z režimu deaktivace napájení (PWDIS)
(napájení 3,3 V, nabíjení před SATA 3.3)
4 1. Přízemní
5 2
6 2
7 2 Napájení 5 V, předběžné nabíjení
8 3. místo Napájení 5 V.
9 3. místo
10 2 Přízemní
11 3. místo Střídavé otáčení /aktivita
12 1. Přízemní
13 2 Napájení 12 V, předběžné nabíjení
14 3. místo Napájení 12 V.
15 3. místo
Patnáctipinový napájecí konektor SATA (tomuto konkrétnímu konektoru chybí oranžový 3,3 V vodič)

SATA specifikuje jiný napájecí konektor než čtyřpinový konektor Molex používaný na zařízeních Parallel ATA (PATA) (a dřívějších malých úložných zařízeních, které se vracejí k jednotkám pevného disku ST-506 a dokonce i k disketovým jednotkám, které byly starší než IBM PC). Je to konektor typu oplatky, jako datový konektor SATA, ale mnohem širší (patnáct pinů oproti sedmi), aby se předešlo záměně mezi nimi. Některé rané SATA disky obsahovaly čtyřpinový napájecí konektor Molex spolu s novým patnáctipinovým konektorem, ale většina SATA disků má nyní pouze ten druhý.

Nový napájecí konektor SATA obsahuje mnoho dalších pinů z několika důvodů:

  • 3,3 V je dodáváno spolu s tradičními 5 V a 12 V zdroji. Ve skutečnosti jej však používá jen velmi málo jednotek, takže mohou být napájeny ze čtyřpólového konektoru Molex s adaptérem.
  • Pin 3 v SATA revize 3.3 byl nově definován jako PWDIS a slouží ke vstupu a výstupu z režimu POWER DISABLE kvůli kompatibilitě se specifikací SAS. Pokud je pin 3 napájen VYSOKÝ (max. 2,1–3,6 V), napájení obvodů měniče je deaktivováno. Jednotky s touto funkcí se nezapínají v systémech navržených pro SATA revize 3.1 nebo starší. Důvodem je, že pin 3 poháněný HIGH brání disku v zapnutí.
  • Ke snížení odporu a zvýšení proudové kapacity je každé napětí napájeno třemi piny paralelně, ačkoli jeden kolík v každé skupině je určen k přednabíjení (viz níže). Každý kolík by měl být schopen nést 1,5 A.
  • Pět paralelních kolíků poskytuje uzemnění s nízkým odporem.
  • Dvě pozemní kolíky a jeden pin pro každého dodaného podpůrného napětí provozu vyměnitelnou přípravný. Zemnicí kolíky 4 a 12 v kabelu vyměnitelném za běhu jsou nejdelší, takže když jsou konektory spojeny, navazují kontakt nejprve. Kolíky 3, 7 a 13 napájecího konektoru pohonu jsou delší než ostatní, takže se spojí. Měnič je používá k nabíjení vnitřních obtokových kondenzátorů pomocí odporů omezujících proud. Nakonec se zbývající napájecí piny spojí, obejdou odpory a poskytnou zdroj nízkého odporu pro každé napětí. Tento dvoukrokový proces párování zabraňuje závadám na jiné zátěže a možnému oblouku nebo erozi kontaktů napájecího konektoru SATA.
  • Pin 11 může fungovat pro střídavé roztočení , indikaci aktivity, obojí, nebo nic. Je to signál s otevřeným kolektorem , který může být stažen konektorem nebo pohonem. Pokud jej vytáhnete dolů na konektor (jako je tomu u většiny kabelových napájecích konektorů SATA), disk se roztočí, jakmile je připojeno napájení. Pokud zůstane plovoucí, disk čeká, až na něj bude vysloveno. Tím se zabrání současnému roztočení mnoha jednotek, které by mohly odebírat příliš mnoho energie. Kolík je také tažen dolů pohonem, aby indikoval aktivitu pohonu. Toho lze využít k poskytnutí zpětné vazby uživateli prostřednictvím LED .

K dispozici jsou pasivní adaptéry, které převádějí čtyřpinový konektor Molex na napájecí konektor SATA a poskytují 5 V a 12 V linky dostupné na konektoru Molex, ale ne 3,3 V. K dispozici jsou také čtyřpinové napájecí adaptéry Molex-to-SATA které obsahují elektroniku a navíc zajišťují napájení 3,3 V. Většina pohonů však nevyžaduje napájecí vedení 3,3 V.

Tenký konektor

Tenký konektor, výkonový segment
Pin # Páření Funkce
 - Kódovací zářez
1 3. místo Přítomnost zařízení
2 2 Napájení 5 V.
3 2
4 2 Diagnostika výroby
5 1. Přízemní
6 1.

SATA 2.6 je první revizí, která definovala tenký konektor, určený pro menší rozměry, jako jsou optické jednotky notebooků. Pin 1 tenkého napájecího konektoru, označující přítomnost zařízení, je kratší než ostatní, což umožňuje výměnu za provozu. Tenký signálový konektor je identický a kompatibilní se standardní verzí, zatímco napájecí konektor je redukován na šest pinů, takže napájí pouze +5 V, a ne +12 V nebo +3,3 V.

Existují levné adaptéry pro převod ze standardního SATA na tenký SATA.

Mikro konektor

Mikro konektor, napájecí segment
Pin # Páření Funkce
1 3. místo Napájení 3,3 V.
2 2
3 1. Přízemní
4 1.
5 2 Napájení 5 V.
6 3. místo
7 3. místo Rezervováno
 - Kódovací zářez
8 3. místo Konkrétní prodejce
9 2
1,8palcový (46 mm) pevný disk micro SATA s očíslovanými datovými a napájecími piny na konektoru.

Konektor micro SATA (někdy nazývaný uSATA nebo μSATA) pochází ze SATA 2.6 a je určen pro pevné disky 1,8 palce (46 mm). K dispozici je také konektor mikro dat, vzhledově podobný, ale o něco tenčí než standardní datový konektor.

eSATA

Oficiální logo eSATA
Konektory SATA (vlevo) a eSATA (vpravo)
eSATA porty

ESATA ( e pro externí), standardizovaná v roce 2004, poskytuje variantu SATA určenou pro externí připojení. Používá robustnější konektor, delší stíněné kabely a přísnější (ale zpětně kompatibilní) elektrické standardy. Protokol a logická signalizace (spojovací/transportní vrstvy a výše) jsou totožné s interním SATA. Rozdíly jsou:

  • Zvýšena minimální amplituda přenosu: Dosah je 500–600 mV místo 400–600 mV.
  • Minimální amplituda příjmu se snížila: Dosah je 240–600 mV místo 325–600 mV.
  • Maximální délka kabelu zvýšena na 2 metry (6,6 ft) z 1 metru (3,3 ft).
  • Kabel a konektor eSATA je podobný kabelu a konektoru SATA 1.0a, s těmito výjimkami:
    • Konektor eSATA je mechanicky odlišný, aby se zabránilo použití nestíněných vnitřních kabelů externě. Konektor eSATA vyřadí klíč ve tvaru „L“ a změní polohu a velikost vodítek.
    • Hloubka zasunutí eSATA je hlubší: 6,6 mm místo 5 mm. Změní se také polohy kontaktů.
    • Kabel eSATA má navíc stínění, které snižuje požadavky EMI na FCC a CE. Interní kabely ke splnění požadavků EMI nepotřebují další stínění, protože jsou uvnitř stíněného pouzdra.
    • Konektor eSATA využívá kovové pružiny pro kontakt štítu a mechanické zajištění.
    • Konektor eSATA má životnost 5 000 párování; běžný konektor SATA je určen pouze pro 50.

ESATA, zaměřená na spotřebitelský trh, vstupuje na trh s externími úložišti, kterému slouží také rozhraní USB a FireWire. Rozhraní SATA má určité výhody. Většina pouzder externích pevných disků s rozhraním FireWire nebo USB používá buď PATA nebo SATA disky a „mosty“ k překladu mezi rozhraními jednotek a externími porty skříní; toto přemostění přináší určitou neefektivitu. Některé jednotlivé disky mohou při reálném používání přenášet 157 MB/s, což je zhruba čtyřnásobek maximální přenosové rychlosti USB 2.0 nebo FireWire 400 (IEEE 1394a) a téměř dvakrát rychlejší než maximální přenosová rychlost FireWire 800. Specifikace S3200 FireWire 1394b dosahuje přibližně 400 MB/s (3,2 Gbit/s) a USB 3.0 má nominální rychlost 5 Gbit/s. Některé funkce nízkoúrovňových jednotek, například SMART , nemusí fungovat přes některé mosty USB nebo FireWire nebo USB+FireWire; Společnost eSATA těmito problémy netrpí za předpokladu, že výrobce řadiče (a jeho ovladače) uvádí jednotky eSATA jako zařízení ATA, nikoli jako zařízení SCSI , jak je běžné u ovladačů Silicon Image , JMicron a NVIDIA nForce pro Windows Vista. V takových případech jednotky SATA nemají dostupné funkce nízké úrovně.

Verze eSATA SATA 6G pracuje s rychlostí 6,0 Gbit/s (termín „SATA III“ se organizace SATA-IO vyhýbá, aby zabránila záměně se SATA II 3,0 Gbit/s, který byl hovorově označován jako „SATA 3G“ [bit /s] nebo „SATA 300“ [MB/s], protože 1,5 Gbit/s SATA I a 1,5 Gbit/s SATA II byly označovány jako „SATA 1,5 G“ [bit/s] nebo „SATA 150“ [MB /s]). Připojení eSATA proto fungují se zanedbatelnými rozdíly mezi nimi. Jakmile rozhraní dokáže přenášet data tak rychle, jak je zvládne disk, zvýšení rychlosti rozhraní přenos dat nezlepší.

Rozhraní eSATA má však určité nevýhody:

  • Zařízení postavená před rozšířením rozhraní eSATA postrádají externí konektory SATA.
  • U zařízení s malým formátem (jako jsou externí 2,5palcové (64 mm) disky) může připojení USB nebo FireWire hostované na PC obvykle poskytovat dostatečný výkon pro provoz zařízení. Konektory eSATA však nemohou napájet a vyžadují napájení externího zařízení. Související konektor eSATAp (ale mechanicky nekompatibilní, někdy nazývaný eSATA/USB ) dodává energii externímu připojení SATA, takže není potřeba další napájení.

V polovině roku 2017 má několik nových počítačů vyhrazené externí konektory SATA (eSATA), přičemž dominuje USB3 a USB3 typu C, často s alternativním režimem Thunderbolt , který začíná nahrazovat dřívější konektory USB. Stále někdy jsou k dispozici jednotlivé porty podporující USB3 i eSATA.

Stolní počítače bez vestavěného rozhraní eSATA mohou instalovat adaptér hostitelské sběrnice eSATA (HBA); pokud základní deska podporuje SATA, lze přidat externě dostupný konektor eSATA. Notebooky s dnes již vzácnou kartou Cardbus nebo ExpressCard by mohly přidat eSATA HBA. U pasivních adaptérů je maximální délka kabelu snížena na 1 metr (3,3 stopy) kvůli absenci kompatibilních úrovní signálu eSATA.

eSATAp

port eSATAp

eSATAp znamená napájené eSATA. Je také známý jako Power over eSATA, Power eSATA, eSATA/USB Combo nebo eSATA USB Hybrid Port (EUHP). Port eSATAp kombinuje čtyři piny portu USB 2.0 (nebo starší), sedm pinů portu eSATA a volitelně dva 12 V napájecí piny. Provoz SATA i napájení zařízení jsou integrovány do jednoho kabelu, jako je tomu u USB, ale ne eSATA. Napájení 5 V je zajištěno prostřednictvím dvou USB kolíků, zatímco 12 V napájení může být volitelně zajištěno. Počítače obvykle poskytují stolní počítač, ale nikoli notebook, napájení 12 V, stejně tak mohou napájet zařízení vyžadující toto napětí, obvykle 3,5palcové disky a jednotky CD/DVD, a navíc 5V zařízení, jako jsou 2,5palcové jednotky.

Zařízení USB i eSATA lze používat s portem eSATAp, pokud jsou připojeny kabelem USB nebo eSATA. Zařízení eSATA nelze napájet kabelem eSATAp, ale speciální kabel může z portu eSATAp zpřístupnit konektory SATA nebo eSATA i napájení.

Konektor eSATAp lze zabudovat do počítače s interním rozhraním SATA a USB, a to tak, že do něj namontujete držák s konektory pro interní konektory SATA, USB a napájení a externě přístupný port eSATAp. Ačkoli konektory eSATAp byly integrovány do několika zařízení, výrobci neodkazují na oficiální standard.

Předstandardní implementace

  • Před finální specifikací eSATA 3 Gbit/s byla řada produktů navržena pro externí připojení SATA disků. Některé z nich používají interní konektor SATA nebo dokonce konektory určené pro jiné specifikace rozhraní, například FireWire . Tyto produkty nejsou kompatibilní s eSATA. Konečná specifikace eSATA obsahuje specifický konektor navržený pro hrubé zacházení, podobný běžnému konektoru SATA, ale s vyztužením na mužské i ženské straně, inspirovaný konektorem USB. eSATA odolává neúmyslnému odpojení a odolává vytrhávání nebo kroutení, které by mohlo poškodit konektor SATA (pevný disk nebo hostitelský adaptér, obvykle zabudovaný uvnitř počítače). U konektoru eSATA je k poškození konektoru zapotřebí podstatně větší síly - a pokud se rozbije, pravděpodobně se bude jednat o samičí stranu kabelu, kterou lze poměrně snadno vyměnit.
  • Před finální specifikací eSATA 6 Gbit/s mnoho přídavných karet a některých základních desek inzerovalo podporu eSATA 6 Gbit/s, protože měly 6 Gbit/s řadiče SATA 3.0 pro interní řešení. Tyto implementace jsou nestandardní a požadavky eSATA 6 Gbit/s byly ratifikovány ve specifikaci SATA 3.1 z 18. července 2011. Některé produkty nemusí být plně kompatibilní s eSATA 6 Gbit/s.

Mini SATA (mSATA)

SSD mSATA.

Mini-SATA (zkráceně mSATA), která se liší od mikro konektoru, byla oznámena mezinárodní organizací Serial ATA 21. září 2009. Aplikace zahrnují netbooky , notebooky a další zařízení, která vyžadují pevný disk v malém prostoru .

Fyzické rozměry konektoru mSATA jsou totožné s rozměry rozhraní PCI Express Mini Card , ale rozhraní nejsou elektricky kompatibilní; datové signály (TX ±/RX ± SATA, PETn0 PETp0 PERn0 PERp0 PCI Express) vyžadují připojení k hostitelskému řadiči SATA namísto hostitelského řadiče PCI Express .

Specifikace M.2 nahradila mSATA.

Konektor SFF-8784

Konektor SFF-8784
Dno Horní
Kolík Funkce Kolík Funkce Kolík Funkce Kolík Funkce
1 Přízemní 6 Nepoužitý 11 Přízemní 16 +5 V.
2 Přízemní 7 +5 V. 12 B+ (přenos) 17 Přízemní
3 Přízemní 8 Nepoužitý 13 B− (vyslat) 18 A− (příjem)
4 Přízemní 9 Nepoužitý 14 Přízemní 19 A+ (příjem)
5 VEDENÝ 10 Přízemní 15 +5 V. 20 Přízemní

Štíhlá 2,5palcová zařízení SATA o výšce 5 mm (0,20 palce) využívají k úspoře místa dvacetipinový konektor SFF-8784 na okraji . Díky kombinaci datových signálů a napájecích vedení do tenkého konektoru, který efektivně umožňuje přímé připojení k desce plošných spojů (PCB) zařízení bez dalších prostorově náročných konektorů, umožňuje SFF-8784 další zhutnění vnitřního rozvržení přenosných zařízení, jako jsou ultrabooky .

Kolíky 1 až 10 jsou na spodní straně konektoru, zatímco kolíky 11 až 20 jsou na horní straně.

SATA Express

Dva konektory SATA Express (světle šedé) na základní desce počítače ; napravo od nich jsou běžné SATA konektory (tmavě šedé)

SATA Express , původně standardizovaná ve specifikaci SATA 3.2, je rozhraní, které podporuje paměťová zařízení SATA nebo PCI Express . Hostitelský konektor je zpětně kompatibilní se standardním 3,5palcovým datovým konektorem SATA, což umožňuje připojení až dvou starších zařízení SATA. Hostitelský konektor zároveň poskytuje až dva pruhy PCI Express 3.0 jako čisté připojení PCI Express k úložnému zařízení, což umožňuje šířku pásma až 2 GB/s.

Namísto jinak obvyklého přístupu zdvojnásobení nativní rychlosti rozhraní SATA byl pro dosažení rychlosti přenosu dat vyšší než 6 Gbit/s vybrán PCI Express. Byl učiněn závěr, že zdvojnásobení nativní rychlosti SATA bude trvat příliš mnoho času, bude vyžadováno příliš mnoho změn standardu SATA a bude mít za následek mnohem větší spotřebu energie ve srovnání se stávající sběrnicí PCI Express.

Kromě podpory staršího rozhraní Advanced Host Controller Interface (AHCI) umožňuje SATA Express také použití rozhraní NVM Express (NVMe) jako logického rozhraní zařízení pro připojená paměťová zařízení PCI Express.

Protože formát M.2, popsaný níže, dosáhl mnohem větší popularity, SATA Express je považován za neúspěšný standard a vyhrazené porty rychle zmizely ze základních desek.

M.2 (NGFF)

Porovnání velikostí SSD mSATA (vlevo) a M.2 (velikost 2242, vpravo)

M.2 , dříve známý jako Next Generation Form Factor (NGFF), je specifikací pro počítačové rozšiřující karty a související konektory. Nahrazuje standard mSATA, který využívá fyzické rozložení karty PCI Express Mini. Díky menším a flexibilnějším fyzickým specifikacím a pokročilejším funkcím je M.2 vhodnější pro aplikace polovodičového úložiště obecně, zejména pokud je používán v malých zařízeních, jako jsou ultrabooky nebo tablety.

Standard M.2 je navržen jako revize a vylepšení standardu mSATA, aby bylo možné vyrábět větší desky plošných spojů (PCB). Zatímco mSATA využívala výhody stávajícího formátu a konektoru PCI Express Mini Card, M.2 byl navržen tak, aby maximalizoval využití místa na kartě a zároveň minimalizoval prostor.

Podporovaná rozhraní hostitelského řadiče a interně poskytované porty jsou nadmnožinou k těm, které jsou definovány rozhraním SATA Express. Standard M.2 je v podstatě implementací rozhraní SATA Express v malém provedení s přidáním interního portu USB  3.0.

U.2 (SFF-8639)

U.2 , dříve známý jako SFF-8639. Stejně jako M.2 přenáší elektrický signál PCI Express, U.2 však využívá propojení PCIe 3.0 × 4, které poskytuje vyšší šířku pásma 32 Gbit/s v každém směru. Aby byla zajištěna maximální zpětná kompatibilita, podporuje konektor U.2 také SATA a vícecestný SAS.

Protokol

Specifikace SATA definuje tři odlišné vrstvy protokolu: fyzickou, linkovou a přenosovou.

Fyzická vrstva

Fyzická vrstva definuje elektrické a fyzické vlastnosti SATA (jako jsou rozměry kabelů a parazity, úroveň napětí ovladače a pracovní rozsah přijímače), jakož i fyzický kódovací subsystém (kódování na úrovni bitů, detekce zařízení na vodiči a inicializace odkazu).

Fyzický přenos využívá diferenciální signalizaci. SATA PHY obsahuje pár vysílání a příjem. Když SATA-link není používán (příklad: není připojeno žádné zařízení), vysílač umožňuje vysílacím pinům plovoucí na úroveň napětí ve společném režimu. Když je SATA-link buď aktivní, nebo ve fázi inicializace linky, vysílač pohání vysílací piny na zadané rozdílové napětí (1,5 V v SATA/I).

Fyzické kódování SATA používá systém kódování řádků známý jako kódování 8b/10b . Toto schéma slouží více funkcím potřebným k udržení diferenciální sériové linky. Nejprve stream obsahuje potřebné synchronizační informace, které umožňují hostiteli/jednotce SATA extrahovat taktování. Sekvence kódovaná 8b/10b vkládá periodické přechody hran, aby přijímač dosáhl zarovnání bitů bez použití odděleně vysílaného referenčního průběhu hodin. Sekvence také udržuje neutrální ( DC-vyvážený ) bitový tok, který umožňuje, aby přenosové ovladače a vstupy přijímače byly spojeny se střídavým proudem . Obecně je skutečná signalizace SATA napůl duplexní , což znamená, že může současně číst nebo zapisovat data.

SATA také používá některé speciální znaky definované v 8b/10b. Zejména vrstva PHY používá znak čárky (K28.5) k udržení zarovnání symbolu. Specifická sekvence čtyř symbolů, primitiv ALIGN, se používá pro přizpůsobení hodinové rychlosti mezi dvěma zařízeními na odkazu. Další speciální symboly sdělují informace o řízení toku produkované a spotřebované ve vyšších vrstvách (propojení a transport).

Pro fyzický přenos mezi hostitelem a pohonem se používají oddělené spoje nízkonapěťové diferenciální signalizace (LVDS) sdružené mezi dvěma body .

Vrstva PHY je zodpovědná za detekci druhého SATA/zařízení na kabelu a inicializaci odkazu. Během procesu inicializace odkazu je PHY zodpovědný za lokální generování speciálních signálů mimo pásmo přepínáním vysílače mezi elektrickou nečinností a specifickými 10b znaky v definovaném vzoru, vyjednáváním vzájemně podporované rychlosti signalizace (1,5, 3,0, nebo 6,0 Gbit/s) a nakonec synchronizaci s datovým proudem vrstvy PHY na vzdáleném zařízení. Během této doby se z vrstvy odkazu neodesílají žádná data.

Jakmile je inicializace odkazu dokončena, vrstva spojení převezme přenos dat, přičemž PHY poskytuje před bitovým přenosem pouze převod 8b/10b.

Odkazová vrstva

Poté, co vrstva PHY naváže spojení, je vrstva odkazu zodpovědná za přenos a příjem struktur informačních rámců (FIS) přes odkaz SATA. FIS jsou pakety obsahující řídicí informace nebo data užitečného zatížení. Každý paket obsahuje záhlaví (identifikující jeho typ) a užitečné zatížení, jejichž obsah závisí na typu. Vrstva odkazu také spravuje řízení toku nad odkazem.

Transportní vrstva

Transportní vrstvou je vrstva číslo tři ve specifikaci sériové ATA. Tato vrstva má odpovědnost působit na rámce a vysílat/přijímat rámce ve vhodném pořadí. Transportní vrstva zpracovává montáž a demontáž struktur FIS, což zahrnuje například extrahování obsahu z registrovaných FIS do souboru úkolů a informování příkazové vrstvy. Abstraktním způsobem je transportní vrstva zodpovědná za vytváření a kódování struktur FIS požadovaných příkazovou vrstvou a odstraňování těchto struktur po přijetí rámců.

Když mají být přenášena data DMA a jsou přijímána z vyšší příkazové vrstvy, transportní vrstva připojí k užitečnému datu záhlaví řízení FIS a informuje linkovou vrstvu, aby se připravila na přenos. Stejný postup se provádí při příjmu dat, ale v opačném pořadí. Spojovací vrstva signalizuje transportní vrstvě, že jsou k dispozici příchozí data. Jakmile jsou data zpracována odkazovou vrstvou, transportní vrstva zkontroluje záhlaví FIS a odebere ji před předáním dat do příkazové vrstvy.

Topologie

Topologie SATA: hostitel (H), multiplikátor (M) a zařízení (D)

SATA používá architekturu point-to-point. Fyzické spojení mezi řadičem a úložným zařízením není sdíleno mezi jinými řadiči a úložnými zařízeními. SATA definuje multiplikátory , které umožňují jedinému portu řadiče SATA řídit až patnáct úložných zařízení. Násobitel plní funkci rozbočovače; ovladač a každé úložné zařízení je připojeno k rozbočovači. To je koncepčně podobné expandérům SAS .

Moderní počítačové systémy mají na základní desce integrované řadiče SATA, obvykle se dvěma až osmi porty. Další porty lze nainstalovat pomocí přídavných hostitelských adaptérů SATA (k dispozici v různých sběrnicových rozhraních: USB, PCI, PCIe).

Zpětná a dopředná kompatibilita

SATA a PATA

Pevný disk PATA s připojeným převodníkem SATA.

Na úrovni hardwarového rozhraní jsou zařízení SATA a PATA ( Parallel AT Attachment ) zcela nekompatibilní: nelze je propojit bez adaptéru.

Na úrovni aplikace lze určit, že zařízení SATA budou vypadat a fungovat jako zařízení PATA.

Mnoho základních desek nabízí možnost „Legacy Mode“, díky které se disky SATA v operačním systému zobrazují jako disky PATA na standardním řadiči. Tento starší režim usnadňuje instalaci operačního systému tím, že nevyžaduje, aby byl během instalace načten konkrétní ovladač, ale obětuje podporu některých (specifických pro dodavatele) funkcí SATA. Starší režim často, pokud ne vždy, deaktivuje některé z portů PATA nebo SATA na desce, protože standardní rozhraní řadiče PATA podporuje pouze čtyři jednotky. (Které porty jsou deaktivovány, lze často konfigurovat.)

Společné dědictví sady příkazů ATA umožnilo šíření levných mostů PATA na SATA. Mostové čipy byly široce používány na jednotkách PATA (před dokončením nativních jednotek SATA) i v samostatných převodnících. Když je převodník na straně zařízení připojen k jednotce PATA, umožňuje jednotce PATA fungovat jako jednotka SATA. Konvertory na straně hostitele umožňují připojení portu PATA základní desky k jednotce SATA.

Trh vytvořil napájené skříně pro disky PATA i SATA, které jsou propojeny s počítačem přes USB, Firewire nebo eSATA, s výše uvedenými omezeními. Existují karty PCI s konektorem SATA, které umožňují připojení jednotek SATA ke starším systémům bez konektorů SATA.

SATA 1,5 Gbit/s a SATA 3 Gbit/s

Konstruktéři standardu SATA jako celkový cíl směřovali ke zpětné a dopředné kompatibilitě s budoucími revizemi standardu SATA. Aby se předešlo problémům s interoperabilitou, které by mohly nastat při instalaci jednotek SATA příští generace na základní desky se standardními staršími hostitelskými řadiči SATA 1,5 Gbit/s, mnoho výrobců usnadnilo přepnutí těchto novějších disků do režimu předchozího standardu. Mezi příklady takových ustanovení patří:

  • Společnost Seagate/Maxtor přidala propojovací přepínač přístupný pro uživatele, známý jako „síla 150“, aby umožnil přepnutí pohonu mezi vynucenou dohodnutou operací 1,5 Gbit/s a 1,5/3 Gbit/s.
  • Společnost Western Digital používá nastavení propojky s názvem OPT1 povoleno k vynucení rychlosti přenosu dat 1,5 Gbit/s (OPT1 se aktivuje umístěním propojky na piny 5 a 6).
  • Disky Samsung lze vynutit v režimu 1,5 Gbit/s pomocí softwaru, který lze stáhnout z webových stránek výrobce. Konfigurace některých jednotek Samsung tímto způsobem vyžaduje dočasné použití řadiče SATA-2 (SATA 3,0 Gbit/s) při programování jednotky.

Přepínač „force 150“ (nebo ekvivalent) je také užitečný pro připojení pevných disků SATA 3 Gbit/s k řadičům SATA na kartách PCI, protože mnoho z těchto řadičů (například čipy Silicon Image ) běží rychlostí 3 Gbit/s, dokonce i když sběrnice PCI nemůže dosáhnout rychlosti 1,5 Gbit/s. To může způsobit poškození dat v operačních systémech, které pro tento stav konkrétně netestují a omezují rychlost přenosu disku.

SATA 3 Gbit/s a SATA 6 Gbit/s

SATA 3 Gbit/s a SATA 6 Gbit/s jsou navzájem kompatibilní. Většina zařízení, která jsou pouze SATA 3 Gbit/s, se může připojit k zařízením, která mají SATA 6 Gbit/s, a naopak, ačkoli zařízení SATA 3 Gbit/s se připojují pouze k zařízením SATA 6 Gbit/s pomalejší rychlostí 3 Gbit/s .

SATA 1,5 Gbit/s a SATA 6 Gbit/s

SATA 1,5 Gbit/s a SATA 6 Gbit/s jsou navzájem kompatibilní. Většinu zařízení, která jsou pouze SATA 1,5 Gbit/s, lze připojit k zařízením SATA 6 Gbit/s a naopak, ačkoli zařízení SATA 1,5 Gbit/s se připojují pouze k zařízením SATA 6 Gbit/s pomalejší rychlostí 1,5 Gbit/s .

Srovnání s jinými rozhraními

SATA a SCSI

Paralelní SCSI používá složitější sběrnici než SATA, což obvykle vede k vyšším výrobním nákladům. Sběrnice SCSI také umožňují připojení několika jednotek na jeden sdílený kanál, zatímco SATA umožňuje jeden disk na kanál, pokud nepoužíváte multiplikátor portů. Serial Attached SCSI používá stejná fyzická propojení jako SATA a většina SAS HBA také podporuje zařízení SATA 3 a 6 Gbit/s (HBA vyžaduje podporu pro Serial ATA Tunneling Protocol ).

SATA 3 Gbit/s teoreticky nabízí maximální šířku pásma 300 MB/s na zařízení, což je jen o málo nižší než jmenovitá rychlost pro SCSI Ultra 320 s celkovým maximem 320 MB/s pro všechna zařízení na sběrnici. Jednotky SCSI poskytují vyšší trvalou propustnost než více jednotek SATA připojených pomocí jednoduchého multiplikátoru portů (tj. Na základě příkazů) kvůli odpojení a opětovnému připojení a agregaci výkonu. Zařízení SATA jsou obecně kompatibilní s skříněmi a adaptéry SAS, zatímco zařízení SCSI nelze přímo připojit k sběrnici SATA.

Jednotky SCSI, SAS a Fibre Channel (FC) jsou dražší než SATA, takže se používají na serverech a diskových polích, kde vyšší výkon odůvodňuje dodatečné náklady. Na trhu domácích počítačů se vyvinuly levné disky ATA a SATA , a proto existuje názor, že jsou méně spolehlivé. Jak se tyto dva světy překrývaly, téma spolehlivosti začalo být poněkud kontroverzní . Všimněte si, že obecně míra selhání diskové jednotky souvisí s kvalitou jejích hlav, ploten a podpůrných výrobních procesů, nikoli s jejím rozhraním.

Použití sériového ATA na obchodním trhu vzrostlo z 22% v roce 2006 na 28% v roce 2008.

Srovnání s jinými autobusy

Zařízení SCSI-3 s konektory SCA-2 jsou navržena pro výměnu za provozu. Mnoho serverových a RAID systémů poskytuje hardwarovou podporu pro transparentní výměnu za provozu. Tvůrci standardu SCSI před konektory SCA-2 necílili na výměnu za provozu, ale v praxi většina implementací RAID podporuje výměnu pevných disků za provozu.

název Rychlost surových dat Rychlost přenosu dat Max. délka kabelu Napájení zajištěno Zařízení na kanál
eSATA 6 Gbit/s 600 MB/s Ne 1 (15 s multiplikátorem portů )
eSATAp 6 Gbit/s 600 MB/s 5 V a volitelně 12 V
SATA Express 16 Gbit/s 1,97 GB/s 1 m Ne
SATA revize 3.0 6 Gbit/s 600 MB/s
SATA revize 2.0 3 Gbit/s 300 MB/s
SATA revize 1.0 1,5 Gbit/s 150 MB/s 1
PATA (IDE) 133 1,064 Gbit/s 133,3 MB/s 0,46 m (18 palců) 5 V (pouze 44palcový konektor 2,5palcového disku) 2
SAS-4 22,5 Gbit/s 2,25 GB/s 10 m Pouze konektory propojovací desky 1 (> 65 000 s expandéry)
SAS-3 12 Gbit/s 1,2 GB/s
SAS-2 6 Gbit/s 600 MB/s
SAS-1 3 Gbit/s 300 MB/s
IEEE 1394 (FireWire) 3200 3,144 Gbit/s 393 MB/s 100 m (více se speciálními kabely) 15 W, 12–25 V 63 (s rozbočovačem)
IEEE 1394 (FireWire) 800 786 Mbit/s 98,25 MB/s 100 m
IEEE 1394 (FireWire) 400 393 Mbit/s 49,13 MB/s 4,5 m
USB 3.2 (generace 2x2) 20 Gbit/s 2,44 GB/s 1 m (pasivní kabel USB-IF standard) Ano 100 W, 5, 12 nebo 20 V}} 127 (s rozbočovačem)
USB 3.1 (generace 2) 10 Gbit/s 1,22 GB/s 1 m (pasivní kabel USB-IF standard) 100 W, 5, 12 nebo 20 V. 127 (s rozbočovačem)
USB 3.0 (USB 3.2, generace 1) 5 Gbit/s 610 MB/s nebo více ( kromě
režie protokolu , řízení toku a rámování)
2 m (pasivní kabel USB-IF standard) 4,5 W, 5 V.
USB 2.0 480 Mbit/s 58 MB/s 5 m 2,5 W, 5 V.
USB 1.1 12 Mbit/s 1,5 MB/s 3 m Ano
SCSI Ultra-320 2,56 Gbit/s 320 MB/s 12 m Pouze s backplane SCA 15 bez adaptér/hostitel hostitelské sběrnice
10GFC Fibre Channel 10,52 Gbit/s 1,195 GB/s 2 m - 50 km Ne 126 (16 777 216 s přepínači)
4GFC Fibre Channel 4,25 Gbit/s 398 MB/s 12 m

Čtyřnásobná sazba InfiniBand
10 Gbit/s 0,98 GB/s 1 s point-to-point , mnoho se spínanou tkaninou
Blesk 10 Gbit/s 1,22 GB/s 10 W (pouze měď) 7
Thunderbolt 2 20 Gbit/s 2,44 GB/s
Thunderbolt 3 40 Gbit/s 4,88 GB/s 100 W (pouze měď)

Viz také

Poznámky

Reference

externí odkazy