САТА
Интерфейс компьютерной шины для устройств хранения данных

САТА
Год создания2000
СозданоРабочая группа по последовательному интерфейсу ATA
ЗаменяетПараллельный ATA (PATA)
СкоростьПолудуплекс 1,5, 3,0 и 6,0  Гбит/с
СтильСерийный
Интерфейс горячего подключенияНеобязательно [1]
Внешний интерфейсОпционально (eSATA)
Веб-сайтsata-io.org

SATA ( Serial AT Attachment ) [a] [2] — интерфейс компьютерной шины , который соединяет адаптеры хост-шины с устройствами хранения данных , такими как жесткие диски , оптические приводы и твердотельные накопители . Serial ATA пришел на смену более раннему стандарту Parallel ATA (PATA) и стал преобладающим интерфейсом для устройств хранения данных.

Спецификации совместимости с промышленным интерфейсом Serial ATA исходят от Международной организации Serial ATA (SATA-IO), которые затем выпускаются Техническим комитетом INCITS T13, Приложение AT (INCITS T13). [3]

История

Жесткий диск Serial ATA размером 3,5 дюйма
Твердотельный накопитель Serial ATA размером 2,5 дюйма

SATA был анонсирован в 2000 году [4] [5] с целью предоставить несколько преимуществ по сравнению с более ранним интерфейсом PATA, таких как уменьшенный размер кабеля и стоимость (семь проводников вместо 40 или 80), собственная горячая замена , более быстрая передача данных за счет более высоких скоростей передачи сигналов и более эффективная передача через (опциональный) протокол очередей ввода -вывода. Версия 1.0 спецификации была выпущена в январе 2003 года. [2]

Спецификации совместимости с отраслевыми интерфейсами Serial ATA исходят из Serial ATA International Organization (SATA-IO). Группа SATA-IO совместно создает, рассматривает, ратифицирует и публикует спецификации взаимодействия, тестовые случаи и plugfests . Как и во многих других отраслевых стандартах совместимости, право собственности на содержимое SATA передается другим отраслевым органам: в первую очередь INCITS T13 [3] и подкомитету INCITS T10 ( SCSI ), подгруппе T10, отвечающей за Serial Attached SCSI (SAS). Оставшаяся часть этой статьи стремится использовать терминологию и спецификации SATA-IO.

До появления SATA в 2000 году PATA был известен просто как ATA. Название «AT Attachment» (ATA) возникло после выпуска в 1984 году IBM Personal Computer AT , более известного как IBM AT. [6] Интерфейс контроллера IBM AT стал фактическим отраслевым интерфейсом для включения жестких дисков. «AT» было аббревиатурой IBM для «Advanced Technology»; таким образом, многие компании и организации указывают SATA как аббревиатуру «Serial Advanced Technology Attachment». Однако спецификации ATA просто используют название «AT Attachment», чтобы избежать возможных проблем с товарными знаками с IBM. [7]

SATA хост-адаптеры и устройства взаимодействуют через высокоскоростной последовательный кабель по двум парам проводников. Напротив, параллельный ATA ( переименование устаревших спецификаций ATA) использует 16-битную шину данных со множеством дополнительных сигналов поддержки и управления, все из которых работают на гораздо более низкой частоте. Для обеспечения обратной совместимости с устаревшим программным обеспечением и приложениями ATA, SATA использует те же базовые наборы команд ATA и ATAPI , что и устаревшие устройства ATA.

Первым в мире жестким диском SATA стал Seagate Barracuda SATA V, выпущенный в январе 2003 года. [8]

SATA заменил параллельный ATA в потребительских настольных компьютерах и ноутбуках ; доля рынка SATA на рынке настольных ПК составляла 99% в 2008 году. [9] PATA в основном был заменен SATA для любого использования; при этом PATA снижается в промышленных и встраиваемых приложениях, использующих хранилище CompactFlash (CF), которое было разработано на основе устаревшего стандарта PATA. Стандарт 2008 года CFast , призванный заменить CompactFlash, основан на SATA. [10] [11]

Функции

Хост-контроллер SATA 6 Гбит/с, карта PCI Express ×1 с чипсетом Marvell

Горячая замена

Спецификация Serial ATA требует, чтобы устройства SATA могли подключаться в горячем режиме ; то есть устройства, соответствующие спецификации, способны вставлять или извлекать устройство из разъема объединительной платы (комбинированный сигнал и питание), на который подано питание. После вставки устройство инициализируется и затем работает в обычном режиме. В зависимости от операционной системы хост также может инициализироваться, что приводит к горячей замене . Для безопасной вставки и извлечения включенный хост и устройство не обязательно должны находиться в состоянии ожидания, хотя незаписанные данные могут быть потеряны при отключении питания.

В отличие от PATA, как SATA, так и eSATA поддерживают горячее подключение по умолчанию. Однако эта функция требует надлежащей поддержки на уровне хоста, устройства (диска) и операционной системы. В целом, устройства SATA удовлетворяют требованиям горячего подключения на стороне устройства, и большинство хост-адаптеров SATA поддерживают эту функцию. [1]

Для eSATA горячее подключение поддерживается только в режиме AHCI . Режим IDE не поддерживает горячее подключение. [12]

Расширенный интерфейс хост-контроллера

Advanced Host Controller Interface (AHCI) — открытый интерфейс хост-контроллера, опубликованный и используемый Intel, который стал фактическим стандартом. Он позволяет использовать расширенные функции SATA, такие как горячее подключение и собственная очередь команд (NCQ). Если AHCI не включен материнской платой и чипсетом, контроллеры SATA обычно работают в режиме «эмуляции IDE [b] », который не позволяет получить доступ к функциям устройства, не поддерживаемым стандартом ATA (также называемым IDE).

Драйверы устройств Windows, помеченные как SATA, часто работают в режиме эмуляции IDE, если только они явно не заявляют, что они находятся в режиме AHCI, в режиме RAID или в режиме, предоставляемом фирменным драйвером и набором команд, который позволял получить доступ к расширенным функциям SATA до того, как AHCI стал популярным. Современные версии Microsoft Windows , Mac OS X , FreeBSD , Linux с версии 2.6.19 и выше, [13], а также Solaris и OpenSolaris , включают поддержку AHCI, но более ранние операционные системы, такие как Windows XP, не поддерживают ее. Даже в этих случаях фирменный драйвер мог быть создан для определенного чипсета, например, Intel . [14]

Пересмотры

Ревизии SATA обычно обозначаются тире с последующими римскими цифрами , например, «SATA-III», [15] чтобы избежать путаницы со скоростью, которая всегда отображается арабскими цифрами , например, «SATA 6 Гбит / с ». Указанные скорости представляют собой сырую скорость интерфейса в Гбит / с, включая накладные расходы линейного кода , и полезную скорость передачи данных в МБ / с без накладных расходов.

Версия SATA 1.0 (1,5 Гбит/с, 150 МБ/с, Serial ATA-150)

Версия 1.0a [2] была выпущена 7 января 2003 года. Интерфейсы SATA первого поколения, теперь известные как SATA 1.5 Гбит/с, взаимодействуют со скоростью 1.5 Гбит/с и не поддерживают Native Command Queuing (NCQ). Принимая во внимание накладные расходы на кодирование 8b/10b , они имеют фактическую скорость некодированной передачи 1.2 Гбит/с (150 МБ/с). Теоретическая пиковая пропускная способность SATA 1.5 Гбит/с аналогична PATA /133, но более новые устройства SATA предлагают усовершенствования, такие как NCQ, которые повышают производительность в многозадачной среде.

В начальный период после завершения SATA 1.5 Gbit/s производители адаптеров и приводов использовали «мостовой чип» для преобразования существующих конструкций PATA для использования с интерфейсом SATA. Мостовые приводы имеют разъем SATA, могут включать один или оба типа разъемов питания и, в целом, работают идентично своим собственным эквивалентам SATA. [16]

По состоянию на апрель 2010 года [обновлять]самые быстрые жесткие диски SATA со скоростью вращения 10 000 об/мин могли передавать данные с максимальной (не средней) скоростью до 157 МБ/с, [17] что выходит за рамки возможностей старой спецификации PATA/133, а также превосходит возможности SATA 1,5 Гбит/с.

SATA версии 2.0 (3 Гбит/с, 300 МБ/с, Serial ATA-300)

Разъемы SATA 2 на материнской плате компьютера, все, кроме двух, с подключенными кабелями. Обратите внимание, что между кабелями и разъемами SATA 1, SATA 2 и SATA 3 нет видимых различий, кроме маркировки.

SATA revision 2.0 был выпущен в апреле 2004 года, представив Native Command Queuing (NCQ). Он обратно совместим с SATA 1.5 Gbit/s. [18]

Интерфейсы SATA второго поколения работают с собственной скоростью передачи данных 3,0 Гбит/с, что с учетом схемы кодирования 8b/10b соответствует максимальной скорости некодированной передачи данных 2,4 Гбит/с (300 МБ/с). Теоретическая пиковая пропускная способность SATA версии 2.0, также известной как SATA 3 Гбит/с, вдвое превышает пропускную способность SATA версии 1.0.

Все кабели данных SATA, соответствующие спецификации SATA, рассчитаны на скорость 3,0 Гбит/с и работают с современными механическими дисками без потери производительности устойчивой и импульсной передачи данных. Однако высокопроизводительные флэш-диски могут превышать скорость передачи данных SATA 3 Гбит/с; это решается с помощью стандарта совместимости SATA 6 Гбит/с.

SATA-версия 2.5

Анонсированная в августе 2005 года версия SATA 2.5 объединила спецификации в единый документ. [19] [20]

SATA-версия 2.6

Анонсированная в феврале 2007 года версия SATA 2.6 представила следующие функции: [21]

  • Тонкий разъем.
  • Микроразъем (первоначально для 1,8-дюймового жесткого диска).
  • Миниатюрный внутренний многожильный кабель и разъем.
  • Миниатюрный внешний многожильный кабель и разъем.
  • Приоритет NCQ.
  • NCQ Выгрузка.
  • Улучшения BIST Активируйте FIS.
  • Улучшения для надежного приема Signature FIS.

SATA версии 3.0 (6 Гбит/с, 600 МБ/с, Serial ATA-600)

Международная организация Serial ATA (SATA-IO) представила проект спецификации физического уровня SATA 6 Гбит/с в июле 2008 года [22] и ратифицировала свою спецификацию физического уровня 18 августа 2008 года [23]. Полный стандарт 3.0 был выпущен 27 мая 2009 года [24].

Интерфейсы SATA третьего поколения работают с собственной скоростью передачи данных 6,0 Гбит/с; с учетом кодирования 8b/10b максимальная скорость некодированной передачи данных составляет 4,8 Гбит/с (600 МБ/с). Теоретическая пиковая пропускная способность SATA 6,0 Гбит/с вдвое больше, чем у SATA версии 2.0. Он обратно совместим с более ранними реализациями SATA. [22]

Спецификация SATA 3.0 содержит следующие изменения:

  • 6 Гбит/с для масштабируемой производительности.
  • Постоянная совместимость с SAS, включая SAS 6 Гбит/с, согласно спецификации SATA Revision 3.0 Gold, «домен SAS может поддерживать подключение и управление немодифицированными устройствами SATA, подключенными напрямую к домену SAS с использованием туннельного протокола Serial ATA (STP)».
  • Команда потоковой передачи Isochronous Native Command Queuing (NCQ) обеспечивает изохронную передачу данных с высоким качеством обслуживания для потоковых приложений цифрового контента.
  • Функция управления NCQ, которая помогает оптимизировать производительность, обеспечивая обработку хостом и управление невыполненными командами NCQ.
  • Улучшенные возможности управления питанием.
  • Небольшой разъем с малым усилием вставки (LIF) для более компактных 1,8-дюймовых устройств хранения данных.
  • Профиль оптического привода 7 мм для тонкого разъема SATA (в дополнение к существующим профилям 12,7 мм и 9,5 мм).
  • Соответствие стандарту INCITS ATA8-ACS.

В целом, усовершенствования направлены на улучшение качества обслуживания для потокового видео и высокоприоритетных прерываний. Кроме того, стандарт продолжает поддерживать расстояния до одного метра. Новые скорости могут потребовать более высокого энергопотребления для поддержки чипов, хотя улучшенные технологии обработки и методы управления питанием могут смягчить это. Более поздняя спецификация может использовать существующие кабели и разъемы SATA, хотя в 2008 году сообщалось, что некоторые OEM-производители должны были обновить хост-разъемы для более высоких скоростей. [25]

SATA-версия 3.1

Выпущенная в июле 2011 года версия SATA 3.1 представила или изменила следующие функции: [26] [27]

  • mSATA , для твердотельных накопителей в мобильных вычислительных устройствах, разъем типа PCI Express Mini Card , который электрически является SATA. [28] Разъем также использовался в некоторых настольных компьютерах, таких как некоторые бизнес-ПК HP . [29]
  • Оптический привод с нулевым энергопотреблением — оптический привод SATA, который не потребляет электроэнергию в режиме ожидания.
  • Команда TRIM , поставленная в очередь , улучшает производительность твердотельного накопителя.
  • Необходимое управление питанием канала снижает общую потребность системы в энергии для нескольких устройств SATA.
  • Функции управления оборудованием позволяют хосту идентифицировать возможности устройства.
  • Универсальный модуль хранения (USM) — новый стандарт для беспроводного подключаемого (слотового) накопителя для потребительских электронных устройств. [30] [31]

SATA-версия 3.2

Выпущенная в августе 2013 года версия SATA 3.2 представила следующие функции: [32]

  • Спецификация SATA Express определяет интерфейс, который объединяет шины SATA и PCI Express , что позволяет сосуществовать обоим типам устройств хранения данных. При использовании PCI Express возможна гораздо более высокая теоретическая пропускная способность в 1969 МБ/с. [33] [34]
  • Стандарт SATA M.2 представляет собой реализацию интерфейса SATA Express в малом форм-факторе с добавлением внутреннего порта USB 3.0 ; более подробное описание см. в разделе M.2 (NGFF) ниже. [35]
  • microSSD представляет электрический интерфейс с шариковой решеткой для миниатюрного встроенного хранилища SATA. [36]
  • USM Slim уменьшает толщину универсального модуля хранения (USM) с 14,5 миллиметров (0,57 дюйма) до 9 миллиметров (0,35 дюйма). [37]
  • DevSleep обеспечивает снижение энергопотребления для постоянно включенных устройств, когда они находятся в режимах низкого энергопотребления, таких как InstantGo (который раньше назывался Connected Standby). [38]
  • Гибридная информация обеспечивает более высокую производительность твердотельных гибридных накопителей . [39] [40]

SATA-версия 3.3

Выпущенная в феврале 2016 года версия SATA 3.3 представила следующие функции: [41] [42]

  • Поддержка хост-управления черепичной магнитной записью (SMR) (управляемые устройством жесткие диски SMR аналогичны стандартным жестким дискам CMR в отношении совместимости с SATA). SMR обеспечивает увеличение емкости жесткого диска на 25 процентов и более за счет перекрытия дорожек на носителе.
  • Дополнительная функция зонированного набора команд ATA (ZAC). [43]
  • Функция отключения питания (см. контакт PWDIS) позволяет удаленно включать и выключать питание дисков SATA, а функция Rebuild Assist ускоряет процесс восстановления, упрощая обслуживание в центре обработки данных.
  • Спецификация Transmitter Emphasis повышает совместимость и надежность между хостом и устройствами в средах с высокими электрическими требованиями.
  • Индикатором активности и пошаговым вращением можно управлять с помощью одного и того же контакта, что повышает гибкость и предоставляет пользователям больше возможностей выбора.

Новая функция Power Disable (аналогичная функции SAS Power Disable) использует контакт 3 разъема питания SATA. Некоторые устаревшие блоки питания, которые обеспечивают питание 3,3 В на контакте 3, заставляют диски с функцией Power Disable застревать в состоянии жесткого сброса, не давая им раскручиваться. Проблему обычно можно устранить, используя простой адаптер питания « Molex to SATA» для подачи питания на эти диски. [44]

SATA-версия 3.4

Выпущенная в июне 2018 года версия SATA 3.4 представила следующие функции, которые позволяют контролировать состояние устройств и выполнять служебные задачи, причем оба варианта оказывают минимальное влияние на производительность: [45]

  • Уведомление о надежной/упорядоченной записи: позволяет записывать выбранные критически важные данные кэша на носитель, сводя к минимуму влияние на обычные операции.
  • Мониторинг температуры устройства: позволяет осуществлять активный мониторинг температуры устройства SATA и других условий, не влияя на нормальную работу, используя стандарт SFF-8609 для внеполосной (OOB) связи.
  • Синхронизация сигнала спящего режима устройства: обеспечивает дополнительное определение для улучшения совместимости между реализациями производителей.

SATA-версия 3.5

Выпущенная в июле 2020 года версия SATA 3.5 представляет функции, которые обеспечивают повышенную производительность и способствуют большей интеграции устройств и продуктов SATA с другими отраслевыми стандартами ввода-вывода: [46]

  • Акцент на передаче устройств для Gen 3 PHY: согласует SATA с другими характеристиками других решений по измерению ввода-вывода, чтобы помочь членам SATA-IO в тестировании и интеграции.
  • Определенные упорядоченные команды NCQ: позволяют хосту указывать отношения обработки между поставленными в очередь командами и задают порядок, в котором команды обрабатываются в очереди.
  • Функции ограничения длительности команд: сокращают задержку, позволяя хосту определять категории качества обслуживания, предоставляя хосту большую детализацию в управлении свойствами команд. Функция помогает согласовать SATA с требованиями «Fast Fail», установленными Open Compute Project (OCP) и указанными в стандарте технического комитета INCITS T13.

Версия SATA 3.5a была выпущена в марте 2021 года.

Кабели, разъемы и порты

2,5-дюймовый диск SATA поверх 3,5-дюймового диска SATA, крупный план разъемов данных и питания. Также видны 8 перемычек на 3,5-дюймовом диске.

Разъемы и кабели представляют собой наиболее заметные различия между дисками SATA и Parallel ATA. В отличие от PATA, те же разъемы используются на 3,5-дюймовых жестких дисках SATA (для настольных и серверных компьютеров) и 2,5-дюймовых дисках (для портативных или небольших компьютеров). [47]

Стандартные разъемы SATA для данных и питания имеют шаг проводника 1,27 мм (0,050 дюйма). Для сопряжения разъема SATA требуется небольшое усилие вставки. Меньший разъем mini-SATA или mSATA используется в небольших устройствах, таких как 1,8-дюймовые диски SATA, некоторые приводы DVD и Blu-ray, а также мини-SSD. [48]

Для внешних устройств указан специальный разъем eSATA, а также опционально реализованное положение для зажимов, чтобы надежно удерживать внутренние разъемы на месте. Диски SATA могут быть подключены к контроллерам SAS и обмениваться данными по тому же физическому кабелю, что и собственные диски SAS, но контроллеры SATA не могут работать с дисками SAS.

Гнездовые порты SATA (например, на материнских платах) предназначены для использования с кабелями данных SATA, имеющими замки или зажимы для предотвращения случайного отсоединения. Некоторые кабели SATA имеют право- или левоугольные разъемы для облегчения подключения к печатным платам.

Соединитель данных

Стандартный разъем, сегмент данных, наименование сигналов на стороне хоста
Приколоть #СпариваниеФункция
11-йЗемля
22-йA+ (передача)
32-йА− (передача)
41-йЗемля
52-йB− (получить)
62-йB+ (получить)
71-йЗемля
 —Кодировочная выемка

Стандарт SATA определяет кабель передачи данных с семью проводниками (три заземления и четыре активных линии передачи данных в двух парах) и 8-миллиметровыми пластинчатыми разъемами на каждом конце. Кабели SATA могут иметь длину до 1 метра (3,3 фута) и подключать один разъем материнской платы к одному жесткому диску. Ленточные кабели PATA , для сравнения, подключают один разъем материнской платы к одному или двум жестким дискам, несут либо 40, либо 80 проводов и ограничены 45 сантиметрами (18 дюймами) в длину по спецификации PATA; однако кабели длиной до 90 сантиметров (35 дюймов) легко доступны. Таким образом, разъемы и кабели SATA легче устанавливать в закрытых пространствах и уменьшают препятствия для воздушного охлаждения . Некоторые кабели даже включают в себя функцию блокировки, при которой небольшая (обычно металлическая) пружина удерживает вилку в гнезде.

Разъемы SATA могут быть прямыми, направленными вверх, вниз, влево или вправо. Угловые разъемы позволяют выполнять соединения с меньшим профилем. Разъемы с направленным вниз разъемом отводят кабель сразу от привода, со стороны печатной платы. Разъемы с направленным вверх разъемом отводят кабель через привод к его верхней части.

Одна из проблем, связанных с передачей данных на высокой скорости по электрическим соединениям, описывается как шум , который возникает из-за электрической связи между цепями данных и другими цепями. В результате цепи данных могут как влиять на другие цепи, так и подвергаться их влиянию. Разработчики используют ряд методов для уменьшения нежелательных эффектов такой непреднамеренной связи. Одним из таких методов, используемых в соединениях SATA, является дифференциальная сигнализация . Это улучшение по сравнению с PATA, которая использует одностороннюю сигнализацию . Использование полностью экранированных двойных коаксиальных проводников с несколькими заземляющими соединениями для каждой дифференциальной пары [49] улучшает изоляцию между каналами и снижает вероятность потери данных в сложных электрических условиях.

  • Семиконтактный кабель данных SATA (версия разъема с углом вверх)
    Семиконтактный кабель данных SATA (версия разъема с углом вверх)
  • Разъемы SATA на 2,5- и 3,5-дюймовых жестких дисках с контактами данных слева и контактами питания справа. Две разные длины контактов обеспечивают определенный порядок сопряжения; более длинные являются заземляющими контактами и первыми устанавливают контакт. (Сторона кабеля имеет аналогичные вариации для достижения трех уровней порядка сопряжения.)
    Разъемы SATA на 2,5- и 3,5-дюймовых жестких дисках с контактами данных слева и контактами питания справа. Две разные длины контактов обеспечивают определенный порядок сопряжения; более длинные являются заземляющими контактами и первыми устанавливают контакт. (Сторона кабеля имеет аналогичные вариации для достижения трех уровней порядка сопряжения.)
  • Кабель SATA с двумя экранированными фольгой дифференциальными парами
    Кабель SATA с двумя экранированными фольгой дифференциальными парами

Разъемы питания SATA

Стандартный разъем питания (15 контактов)

Стандартный разъем, сегмент питания
Приколоть #СпариваниеФункция
 —Кодировочная выемка
13-йПитание 3,3 В
23-й
32-йВход/выход из режима Power Disable (PWDIS)
(питание 3,3 В, предварительная зарядка перед SATA 3.3)
41-йЗемля
52-й
62-й
72-йПитание 5 В, предварительная зарядка
83-йПитание 5 В
93-й
102-йЗемля
113-йПоэтапное вращение / сигнал активности /
прямая разгрузка головки / зависит от поставщика
121-йЗемля
132-йПитание 12 В, предварительная зарядка
143-йПитание 12 В
153-й
Пятнадцатиконтактный разъем питания SATA (в этом конкретном разъеме отсутствует оранжевый провод 3,3 В.)

SATA определяет другой разъем питания, нежели четырехконтактный разъем Molex, используемый на устройствах Parallel ATA (PATA) (и более ранних небольших устройствах хранения данных, начиная с жестких дисков ST-506 и даже дисководов, предшествовавших IBM PC). Это разъем типа пластины, как и разъем данных SATA, но гораздо шире (пятнадцать контактов против семи), чтобы избежать путаницы между ними. Некоторые ранние диски SATA включали четырехконтактный разъем питания Molex вместе с новым пятнадцатиконтактным разъемом, но большинство дисков SATA теперь имеют только последний.

Новый разъем питания SATA содержит гораздо больше контактов по нескольким причинам: [50]

  • Напряжение 3,3 В подается вместе с традиционными напряжениями 5 В и 12 В. Однако на самом деле его используют лишь очень немногие приводы.
  • Контакт 3 в версии SATA 3.3 был переопределен как PWDIS и используется для входа и выхода из режима POWER DISABLE в соответствии с SAS-3. [51] Если контакт 3 приводится в состояние HIGH (макс. 2,1–3,6 В), питание цепи привода отключается. Диски с включенной этой функцией не включаются в системах, разработанных для версии SATA 3.1 или более ранних версий, поскольку контакт 3, приводимый в состояние HIGH, препятствует включению привода. [44] Обходные пути включают использование адаптера Molex без 3,3 В или наклеивание изоляционной ленты на контакт PWDIS.
  • Для снижения сопротивления и увеличения токовой нагрузки каждое напряжение подается тремя штырями параллельно, хотя один штырь в каждой группе предназначен для предварительной зарядки (см. ниже). Каждый штырь должен выдерживать ток 1,5 А.
  • Пять параллельных контактов обеспечивают заземляющее соединение с низким сопротивлением.
  • Два заземляющих контакта и один контакт для каждого подаваемого напряжения поддерживают горячую предварительную зарядку. Заземляющие контакты 4 и 12 в кабеле горячей замены самые длинные, поэтому они вступают в контакт первыми при сопряжении разъемов. Контакты разъема питания привода 3, 7 и 13 длиннее остальных, поэтому они вступают в контакт следующими. Привод использует их для зарядки своих внутренних байпасных конденсаторов через токоограничивающие сопротивления. Наконец, оставшиеся контакты питания вступают в контакт, обходя сопротивления и обеспечивая источник с низким сопротивлением для каждого напряжения. Этот двухэтапный процесс сопряжения позволяет избежать сбоев в других нагрузках и возможного искрения или эрозии контактов разъема питания SATA.
  • Контакт 11 может использоваться (часто шасси или аппаратным обеспечением объединительной платы, независимым от хост-контроллера SATA и его соединения с данными) для ступенчатого вращения , индикации активности, аварийной парковки головки или других функций, определенных поставщиком, в различных комбинациях. Это сигнал с открытым коллектором , который может быть стянут вниз разъемом или приводом.
    • Сигнализация хоста: Если потянуть вниз на разъеме (как это происходит на большинстве разъемов питания SATA кабельного типа), диск раскручивается сразу после подачи питания. Если оставить его плавающим, диск ждет, пока к нему не обратятся. Это предотвращает одновременное раскручивание многих дисков, что может привести к слишком большому потреблению энергии.
    • Сигнализация привода: вывод также понижается приводом для индикации активности привода. Это может использоваться для обратной связи с пользователем через светодиод . Соответствующие определения работы вывода менялись несколько раз в опубликованных редакциях стандарта SATA, поэтому наблюдаемое поведение может зависеть от версии устройства, версии хоста, прошивки и конфигурации программного обеспечения. [52] [53] [54] Также существует спецификация для передачи температуры привода и других значений состояния с импульсами сигнала активности, которые обычно используются для мигания светодиода. [55]

Доступны пассивные адаптеры, которые преобразуют четырехконтактный разъем Molex в разъем питания SATA, обеспечивая линии 5 В и 12 В, доступные на разъеме Molex, но не 3,3 В. Существуют также четырехконтактные адаптеры питания Molex-SATA, которые включают электронику для дополнительного обеспечения питания 3,3 В. [56] Однако большинству приводов не требуется линия питания 3,3 В. [57]

Как и разъемы данных SATA, разъемы питания SATA могут быть прямыми, изогнутыми вверх или вниз.

Тонкий разъем питания (6 контактов)

Тонкий разъем, сегмент питания
Приколоть #СпариваниеФункция
 —Кодировочная выемка
13-йНаличие устройства
22-йПитание 5 В
32-й
42-йПроизводственная диагностика
51-йЗемля
61-й
  • Шестиконтактный тонкий разъем питания SATA
    Шестиконтактный тонкий разъем питания SATA
  • Задняя часть тонкого оптического привода на базе SATA
    Задняя часть тонкого оптического привода на базе SATA

Разъем питания уменьшен до шести контактов, поэтому он подает только +5 В (красный провод), а не +12 В или +3,3 В. [21] [58]

Контакт 1 тонкого разъема питания, обозначающий наличие устройства, короче остальных, что позволяет производить горячую замену.

Примечание: используемый разъем данных такой же, как и в версии без тонкого корпуса.

Существуют недорогие адаптеры для преобразования стандартного SATA в тонкий SATA.

SATA 2.6 — первая версия, которая определила тонкий разъем питания, предназначенный для накопителей меньшего форм-фактора, таких как оптические приводы ноутбуков.

Микро разъем

Микроразъем, сегмент питания
Приколоть #СпариваниеФункция
13-йПитание 3,3 В
22-й
31-йЗемля
41-й
52-йПитание 5 В
63-й
73-йСдержанный
 —Кодировочная выемка
83-йЗависит от поставщика
92-й

Разъем micro SATA (иногда называемый uSATA или μSATA [59] ) появился вместе с SATA 2.6 и предназначен для 1,8-дюймовых жестких дисков. Существует также разъем micro data, похожий по внешнему виду, но немного тоньше стандартного разъема data.

Дополнительные штифты

Некоторые диски SATA, в частности механические, поставляются с дополнительным интерфейсом из 4 или более контактов, который не является единообразно стандартизированным, но тем не менее служит схожей цели, определенной каждым производителем дисков. Поскольку диски IDE использовали эти дополнительные контакты для настройки ведущих и ведомых дисков, на дисках SATA эти контакты обычно используются для выбора различных режимов питания для использования в мостах USB-SATA или включают дополнительные функции, такие как Spread Spectrum Clocking, SATA Speed ​​Limit или Factory Mode для диагностики и восстановления, с помощью перемычки. [60] [61]

eSATA

Официальный логотип eSATA
Разъемы SATA (слева) и eSATA (справа)
порты eSATA

Стандартизированный в 2004 году, eSATA ( e означает внешний) представляет собой вариант SATA, предназначенный для внешнего подключения. Он использует более надежный разъем, более длинные экранированные кабели и более строгие (но обратно совместимые) электрические стандарты. Протокол и логическая сигнализация (уровни связи/транспорта и выше) идентичны внутреннему SATA. Различия следующие:

  • Минимальная амплитуда передачи увеличена: диапазон составляет 500–600 мВ вместо 400–600 мВ.
  • Минимальная амплитуда приема уменьшилась: диапазон составляет 240–600 мВ вместо 325–600 мВ.
  • Максимальная длина кабеля увеличена с 1 метра (3,3 фута) до 2 метров (6,6 фута).
  • Кабель и разъем eSATA аналогичны кабелю и разъему SATA 1.0a, за исключением следующих моментов:
    • Разъем eSATA отличается механически, чтобы предотвратить использование неэкранированных внутренних кабелей снаружи. Разъем eSATA отказывается от L-образного ключа и изменяет положение и размер направляющих.
    • Глубина вставки eSATA больше: 6,6 мм вместо 5 мм. Также изменено расположение контактов.
    • Кабель eSATA имеет дополнительный экран для снижения электромагнитных помех в соответствии с требованиями FCC и CE. Внутренние кабели не нуждаются в дополнительном экране для соответствия требованиям EMI, поскольку они находятся внутри экранированного корпуса.
    • В разъеме eSATA для экранированного контакта и механического удержания используются металлические пружины.
    • Срок службы разъема eSATA составляет 5000 подключений; обычный разъем SATA рассчитан только на 50 подключений.

Нацеленный на потребительский рынок, eSATA выходит на рынок внешних накопителей, обслуживаемый также интерфейсами USB и FireWire. Интерфейс SATA имеет определенные преимущества. Большинство внешних корпусов жестких дисков с интерфейсами FireWire или USB используют либо диски PATA, либо SATA и «мосты» для преобразования между интерфейсами дисков и внешними портами корпусов; такое соединение приводит к некоторой неэффективности. Некоторые отдельные диски могут передавать 157 МБ/с во время реального использования [17] , что примерно в четыре раза превышает максимальную скорость передачи USB 2.0 или FireWire 400 (IEEE 1394a) и почти в два раза быстрее максимальной скорости передачи FireWire 800. Спецификация S3200 FireWire 1394b достигает около 400 МБ/с (3,2 Гбит/с), а USB 3.0 имеет номинальную скорость 5 Гбит/с. Некоторые низкоуровневые функции дисков, такие как SMART , могут не работать через некоторые мосты USB [62] или FireWire или USB+FireWire; eSATA не страдает от этих проблем при условии, что производитель контроллера (и его драйверы) представляет диски eSATA как устройства ATA, а не как устройства SCSI , как это было распространено с драйверами Silicon Image , JMicron и Nvidia nForce для Windows Vista. В этих случаях диски SATA не имеют доступных низкоуровневых функций.

Версия eSATA SATA 6G работает на скорости 6,0 Гбит/с (организация SATA-IO избегает термина «SATA III», чтобы избежать путаницы с SATA II 3,0 Гбит/с, который в разговорной речи назывался «SATA 3G» [бит/с] или «SATA 300» [МБ/с], поскольку 1,5 Гбит/с SATA I и 1,5 Гбит/с SATA II назывались «SATA 1.5G» [бит/с] или «SATA 150» [МБ/с]). Поэтому соединения eSATA работают с незначительными различиями между ними. [63] Как только интерфейс может передавать данные так быстро, как диск может их обработать, увеличение скорости интерфейса не улучшит передачу данных.

Однако интерфейс eSATA имеет некоторые недостатки:

  • Устройства, выпущенные до того, как интерфейс eSATA стал популярным, не имеют внешних разъемов SATA.
  • Для устройств с малым форм-фактором (например, внешние 2,5-дюймовые диски) обычно достаточно питания для работы устройства через USB или FireWire, размещенные на ПК. Однако разъемы eSATA не могут поставлять питание и требуют источника питания для внешнего устройства. Соответствующий разъем eSATAp ( но механически несовместимый, иногда называемый eSATA/USB ) добавляет питание к внешнему соединению SATA, так что дополнительный источник питания не требуется. [64]

По состоянию на август 2017 года [обновлять]лишь немногие новые компьютеры имеют выделенные внешние разъемы SATA (eSATA), при этом USB3 доминирует, а USB3 Type C, часто с альтернативным режимом Thunderbolt , начинает заменять более ранние разъемы USB. Иногда все еще присутствуют отдельные порты, поддерживающие как USB3, так и eSATA.

Настольные компьютеры без встроенного интерфейса eSATA могут устанавливать адаптер главной шины eSATA (HBA); если материнская плата поддерживает SATA, можно добавить внешний доступный разъем eSATA. Ноутбуки с ныне редкими Cardbus [65] или ExpressCard [66] могут добавлять eSATA HBA. С пассивными адаптерами максимальная длина кабеля уменьшается до 1 метра (3,3 фута) из-за отсутствия совместимых уровней сигнала eSATA.

eSATAp

порт eSATAp

eSATAp означает powered eSATA. Он также известен как Power over eSATA, Power eSATA, eSATA/USB Combo или eSATA USB Hybrid Port (EUHP). Порт eSATAp объединяет четыре контакта порта USB 2.0 (или более ранней версии), семь контактов порта eSATA и опционально два контакта питания 12 В. [67] Как трафик SATA, так и питание устройства интегрированы в один кабель, как в случае с USB, но не eSATA. Питание 5 В обеспечивается через два контакта USB, в то время как питание 12 В может быть опционально. Обычно настольные компьютеры, но не ноутбуки, обеспечивают питание 12 В, поэтому могут питать устройства, требующие этого напряжения, обычно 3,5-дюймовые дисководы и CD/DVD-приводы, в дополнение к устройствам 5 В, таким как 2,5-дюймовые приводы.

Оба устройства USB и eSATA могут использоваться с портом eSATAp при подключении с помощью кабеля USB или eSATA соответственно. Устройство eSATA не может питаться через кабель eSATAp, но специальный кабель может сделать как SATA или eSATA, так и разъемы питания доступными из порта eSATAp.

Разъем eSATAp может быть встроен в компьютер с внутренними SATA и USB, путем установки кронштейна с соединениями для внутренних разъемов SATA, USB и питания и внешнего порта eSATAp. Хотя разъемы eSATAp встроены в несколько устройств, производители не ссылаются на официальный стандарт.

Предварительно стандартные реализации

  • До окончательной спецификации eSATA 6 Гбит/с многие дополнительные карты и некоторые материнские платы рекламировали поддержку eSATA 6 Гбит/с, поскольку у них были контроллеры SATA 3.0 6 Гбит/с только для внутренних решений. Эти реализации являются нестандартными, и требования eSATA 6 Гбит/с были ратифицированы в спецификации SATA 3.1 от 18 июля 2011 года. [68] Некоторые продукты могут быть не полностью совместимы с eSATA 6 Гбит/с.

Мини-SATA (mSATA)

Твердотельный накопитель mSATA

Mini-SATA (сокращенно mSATA), который отличается от микроразъема, [59] был анонсирован организацией Serial ATA International Organization 21 сентября 2009 года. [69] К сферам применения относятся нетбуки , ноутбуки и другие устройства, которым требуется твердотельный накопитель небольшого размера.

Физические размеры разъема mSATA идентичны размерам интерфейса PCI Express Mini Card , [70] но интерфейсы электрически несовместимы; сигналы данных (TX±/RX± SATA, PETn0 PETp0 PERn0 PERp0 PCI Express) требуют подключения к хост-контроллеру SATA вместо хост-контроллера PCI Express .

Спецификация M.2 заменила как mSATA, так и mini-PCIe . [71]

Разъем SFF-8784

Разъем SFF-8784 [72]
НижнийВершина
ПриколотьФункцияПриколотьФункцияПриколотьФункцияПриколотьФункция
1Земля6Неиспользованный11Земля16+5 В
2Земля7+5 В12B+ (передача)17Земля
3Земля8Неиспользованный13B− (передача)18А− (получить)
4Земля [c]9Неиспользованный14Земля19А+ (получить)
5ВЕЛ10Земля15+5 В20Земля

Тонкие 2,5-дюймовые устройства SATA, высотой 5 мм (0,20 дюйма), используют двадцатиконтактный краевой разъем SFF-8784 для экономии места. Объединяя сигналы данных и линии питания в тонкий разъем, который эффективно обеспечивает прямое подключение к печатной плате устройства (PCB) без дополнительных разъемов, занимающих много места, SFF-8784 обеспечивает дальнейшее уплотнение внутренней компоновки для портативных устройств, таких как ультрабуки . [72]

Контакты с 1 по 10 находятся на нижней стороне разъема, а контакты с 11 по 20 — на верхней стороне. [72]

SATA-экспресс

Два разъема SATA Express (светло-серые) на материнской плате компьютера ; справа от них находятся обычные разъемы SATA (темно-серые).

SATA Express , изначально стандартизированный в спецификации SATA 3.2, [73] представляет собой интерфейс, поддерживающий устройства хранения данных SATA или PCI Express . Разъем хоста обратно совместим со стандартным 3,5-дюймовым разъемом данных SATA, что позволяет подключать до двух устаревших устройств SATA. [74] В то же время разъем хоста обеспечивает до двух линий PCI Express 3.0 в качестве чистого соединения PCI Express с устройством хранения данных, что обеспечивает пропускную способность до 2 ГБ/с. [32] [75]

Вместо обычного подхода удвоения собственной скорости интерфейса SATA, PCI Express был выбран для достижения скорости передачи данных более 6 Гбит/с. Был сделан вывод, что удвоение собственной скорости SATA займет слишком много времени, потребуется внести слишком много изменений в стандарт SATA и приведет к гораздо большему энергопотреблению по сравнению с существующей шиной PCI Express. [76]

Помимо поддержки устаревшего интерфейса Advanced Host Controller Interface (AHCI), SATA Express также позволяет использовать NVM Express (NVMe) в качестве интерфейса логического устройства для подключенных устройств хранения PCI Express. [77]

Поскольку форм-фактор M.2, описанный ниже, приобрел большую популярность, SATA Express стал считаться провальным стандартом, и выделенные порты быстро исчезли с материнских плат.

М.2 (НГФФ)

Сравнение размеров твердотельных накопителей mSATA (слева) и M.2 (размер 2242, справа)
Твердотельный накопитель M.2 (2242) ( SSD ) , подключенный к адаптеру USB 3.0 и подключенный к компьютеру.

M.2 , ранее известный как Next Generation Form Factor (NGFF), представляет собой спецификацию для карт расширения компьютера и связанных с ними разъемов. Он заменяет стандарт mSATA, который использует физическую компоновку PCI Express Mini Card. Имея меньшую и более гибкую физическую спецификацию вместе с более продвинутыми функциями, M.2 больше подходит для твердотельных накопителей в целом, особенно при использовании в небольших устройствах, таких как ультрабуки или планшеты. [78]

Стандарт M.2 разработан как пересмотр и улучшение стандарта mSATA, чтобы можно было производить более крупные печатные платы (PCB). В то время как mSATA использовал существующий форм-фактор и разъем PCI Express Mini Card, M.2 был разработан для максимального использования пространства карты, при этом минимизируя занимаемую площадь. [78] [79] [80]

Поддерживаемые интерфейсы хост-контроллера и внутренние порты являются надмножеством тех, которые определены интерфейсом SATA Express. По сути, стандарт M.2 представляет собой реализацию интерфейса SATA Express в малом форм-факторе с добавлением внутреннего порта USB  3.0. [78]

У.2 (SFF-8639)

U.2 , ранее известный как SFF-8639. Как и M.2, он переносит электрический сигнал PCI Express, однако U.2 использует соединение PCIe 3.0 ×4, обеспечивающее более высокую пропускную способность 32 Гбит/с в каждом направлении. Для обеспечения максимальной обратной совместимости разъем U.2 также поддерживает SATA и многоканальный SAS. [81]

Топология

Топология SATA: хост (H), множитель (M) и устройство (D)

SATA использует архитектуру точка-точка. Физическое соединение между контроллером и устройством хранения не является общим для других контроллеров и устройств хранения. SATA определяет множители , которые позволяют одному порту контроллера SATA управлять до пятнадцати устройствами хранения. Множитель выполняет функцию концентратора; контроллер и каждое устройство хранения подключены к концентратору. [82] Это концептуально похоже на расширители SAS .

Современные [обновлять]ПК-системы имеют контроллеры SATA, встроенные в материнскую плату, обычно с двумя-восьмью портами. Дополнительные порты могут быть установлены через дополнительные адаптеры SATA-хоста (доступны в различных интерфейсах шины: USB, PCI, PCIe).

Обратная и прямая совместимость

SATA и PATA

Жесткий диск PATA с подключенным преобразователем SATA

На уровне аппаратного интерфейса устройства SATA и PATA ( Parallel AT Attachment ) полностью несовместимы: их невозможно соединить между собой без адаптера.

На уровне приложения можно указать, что устройства SATA будут выглядеть и действовать как устройства PATA. [83]

Многие материнские платы предлагают опцию "Legacy Mode", которая заставляет диски SATA отображаться в ОС как диски PATA на стандартном контроллере. Этот Legacy Mode упрощает установку ОС, не требуя загрузки определенного драйвера во время настройки, но жертвует поддержкой некоторых (специфичных для поставщика) функций SATA. Legacy Mode часто, если не всегда, отключает некоторые порты PATA или SATA платы, поскольку стандартный интерфейс контроллера PATA поддерживает только четыре диска. (Часто можно настроить, какие порты будут отключены.)

Общее наследие набора команд ATA позволило распространить недорогие мостовые чипы PATA-SATA. Мостовые чипы широко использовались на дисках PATA (до завершения разработки собственных дисков SATA), а также в автономных преобразователях. При подключении к диску PATA преобразователь на стороне устройства позволяет диску PATA функционировать как диск SATA. Преобразователи на стороне хоста позволяют порту PATA материнской платы подключаться к диску SATA.

На рынке появились корпуса с питанием для дисков PATA и SATA, которые подключаются к ПК через USB, Firewire или eSATA, с ограничениями, указанными выше. Существуют карты PCI с разъемом SATA, которые позволяют подключать диски SATA к устаревшим системам без разъемов SATA.

SATA 1,5 Гбит/с и SATA 3 Гбит/с

Разработчики стандарта SATA в качестве общей цели стремились к обратной и прямой совместимости с будущими версиями стандарта SATA. Чтобы предотвратить проблемы взаимодействия, которые могут возникнуть при установке дисков SATA следующего поколения на материнские платы со стандартными устаревшими хост-контроллерами SATA 1,5 Гбит/с, многие производители упростили переключение этих новых дисков в режим предыдущего стандарта. Примеры таких положений включают:

  • Компания Seagate/Maxtor добавила доступный пользователю переключатель-перемычку, известный как «force 150», позволяющий переключать накопитель между принудительной скоростью 1,5 Гбит/с и согласованной скоростью 1,5/3 Гбит/с.
  • Western Digital использует настройку перемычки, называемую OPT1, которая позволяет принудительно установить скорость передачи данных 1,5 Гбит/с (OPT1 включается путем установки перемычки на контакты 5 и 6). [84]
  • Диски Samsung можно принудительно перевести в режим 1,5 Гбит/с с помощью программного обеспечения, которое можно загрузить с веб-сайта производителя. Настройка некоторых дисков Samsung таким образом требует временного использования контроллера SATA-2 (SATA 3,0 Гбит/с) во время программирования диска.

Переключатель "force 150" (или эквивалент) также полезен для подключения жестких дисков SATA 3 Гбит/с к контроллерам SATA на картах PCI, поскольку многие из этих контроллеров (например, чипы Silicon Image ) работают на скорости 3 Гбит/с, хотя шина PCI не может достичь скорости 1,5 Гбит/с. Это может привести к повреждению данных в операционных системах, которые специально не проверяют это состояние и ограничивают скорость передачи данных на диск. [ необходима цитата ]

SATA 3 Гбит/с и SATA 6 Гбит/с

SATA 3 Гбит/с и SATA 6 Гбит/с совместимы друг с другом. Большинство устройств, которые поддерживают только SATA 3 Гбит/с, могут подключаться к устройствам, которые поддерживают SATA 6 Гбит/с, и наоборот, хотя устройства SATA 3 Гбит/с подключаются к устройствам SATA 6 Гбит/с только на более медленной скорости 3 Гбит/с.

SATA 1,5 Гбит/с и SATA 6 Гбит/с

SATA 1,5 Гбит/с и SATA 6 Гбит/с совместимы друг с другом. Большинство устройств, которые поддерживают только SATA 1,5 Гбит/с, могут подключаться к устройствам, которые поддерживают SATA 6 Гбит/с, и наоборот, хотя устройства SATA 1,5 Гбит/с подключаются к устройствам SATA 6 Гбит/с только на более медленной скорости 1,5 Гбит/с.

Сравнение с другими интерфейсами

SATA и SCSI

Parallel SCSI использует более сложную шину, чем SATA, что обычно приводит к более высоким производственным затратам. Шины SCSI также позволяют подключать несколько дисков к одному общему каналу, тогда как SATA позволяет подключать один диск на канал, если не используется умножитель портов. Serial Attached SCSI использует те же физические соединения, что и SATA, и большинство SAS HBA также поддерживают устройства SATA 3 и 6 Гбит/с (HBA требует поддержки Serial ATA Tunneling Protocol ).

SATA 3 Гбит/с теоретически обеспечивает максимальную пропускную способность 300 МБ/с на устройство, что лишь немного ниже номинальной скорости для SCSI Ultra 320 с максимальной общей пропускной способностью 320 МБ/с для всех устройств на шине. [85] Диски SCSI обеспечивают более устойчивую пропускную способность, чем несколько дисков SATA, подключенных через простой (т. е. основанный на командах) умножитель портов , благодаря отключению-переподключению и агрегации производительности. [86] В целом, устройства SATA совместимо подключаются к корпусам и адаптерам SAS, тогда как устройства SCSI не могут быть напрямую подключены к шине SATA.

Диски SCSI, SAS [ требуется цитата ] и Fibre-channel (FC) дороже, чем SATA, поэтому они используются в серверах и дисковых массивах , где более высокая производительность оправдывает дополнительную стоимость. Недорогие диски ATA и SATA появились на рынке домашних компьютеров , поэтому существует мнение, что они менее надежны. Поскольку эти два мира пересекались, тема надежности стала несколько спорной . Обратите внимание, что, как правило, частота отказов дискового накопителя связана с качеством его головок, пластин и поддерживающих производственных процессов, а не с его интерфейсом.

Использование серийных ATA на деловом рынке увеличилось с 22% в 2006 году до 28% в 2008 году. [9]

Сравнение с другими автобусами

Устройства SCSI-3 с разъемами SCA-2 предназначены для горячей замены. Многие серверные и RAID-системы обеспечивают аппаратную поддержку прозрачной горячей замены. Разработчики стандарта SCSI до разъемов SCA-2 не ориентировались на горячую замену, но на практике большинство реализаций RAID поддерживают горячую замену жестких дисков.

ИмяСкорость передачи необработанных данныхСкорость передачи данныхМаксимальная длина кабеляМощность предоставленаУстройств на канал
eSATA6 Гбит/с600 МБ/с
  • 2 м
  • 1 м с пассивным адаптером SATA
Нет1 (15 с умножителем портов )
eSATAp6 Гбит/с600 МБ/с5 В и, опционально, 12 В [87]
SATA-экспресс16 Гбит/с1,97 ГБ/с [д]1 мНет
SATA-версия 3.06 Гбит/с600 МБ/с [88]
SATA-версия 2.03 Гбит/с300 МБ/с
SATA-версия 1.01,5 Гбит/с150 МБ/с [89]1
ПАТА (IDE) 1331.064 Гбит/с133,3 МБ/с [e]0,46 м (18 дюймов)5 В (только 2,5-дюймовый диск, 44-контактный разъем)2
САС-422,5 Гбит/с2,25 ГБ/с10 мТолько разъемы задней панели1 (> 65k с расширителями)
САС-312 Гбит/с1,2 ГБ/с
САС-26 Гбит/с600 МБ/с
САС-13 Гбит/с300 МБ/с
IEEE 1394 (FireWire) 32003.144 Гбит/с393 МБ/с100 м (больше со специальными кабелями)15 Вт, 12–25 В63 (со ступицей)
IEEE 1394 (FireWire) 800786 Мбит/с98,25 МБ/с100 м [90]
IEEE 1394 (FireWire) 400393 Мбит/с49,13 МБ/с4,5 м [90] [91]
USB 3.2 (поколение 2x2)20 Гбит/с2,44 ГБ/с [ф]1 м (пассивный кабель USB-IF Standard)Да 100 Вт, 5, 12 или 20 В [92]127 (со ступицей) [93]
USB 3.1 (поколение 2)10 Гбит/с1,22 ГБ/с [г]1 м (пассивный кабель USB-IF Standard)100 Вт, 5, 12 или 20 В [92]127 (со ступицей) [93]
USB 3.0 [h] (USB 3.2, поколение 1)5 Гбит/с610 МБ/с или более ( без учета накладных расходов протокола
, управления потоком и кадрирования) [94]		2 м (пассивный кабель USB-IF Standard)4,5 Вт, 5 В
USB 2.0480 Мбит/с58 МБ/с5 м [я]2,5 Вт, 5 В
USB-порт 1.112 Мбит/с1,5 МБ/с3 мДа
SCSI Ультра-3202,56 Гбит/с320 МБ/с12 мТолько с объединительной платой SCA15 без учета адаптера хост-шины/хоста
10GFC Fibre Channel10,52 Гбит/с1,195 ГБ/с2 м – 50 кмНет126 (16,777,216 с коммутаторами)
4GFC- Fibre Channel4.25 Гбит/с398 МБ/с12 м

Скорость InfiniBand Quad		10 Гбит/с0,98 ГБ/с
  • 5 м (медь) [95] [96]
  • <10 км (волокно)
1 с точкой-точкой , многие с коммутируемой матрицей
Удар молнии10 Гбит/с1,22 ГБ/с
  • 3 м (медь)
  • 100 м (волокно)
10 Вт (только медь)7
Удар молнии 220 Гбит/с2,44 ГБ/с
Удар молнии 340 Гбит/с4,88 ГБ/с100 Вт (только медь)

Смотрите также

Примечания

  1. ^ "AT" происходит от IBM Personal Computer/AT . IBM не указала значение для AT, как и Serial ATA International Organization в документе спецификации. Стандарт продается как Serial ATA, но SATA — наиболее распространенное название.
  2. ^ Интегрированная электроника привода
  3. ^ Привод присутствует
  4. ^ 16 Гбит/с сырой битрейт, с кодировкой 128b/130b
  5. ^ 15 нс циклов, 16-битные передачи
  6. ^ Скорость передачи данных 20 Гбит/с, с кодировкой 128b/132b
  7. ^ Скорость передачи данных 10 Гбит/с, с кодировкой 128b/132b
  8. ^ Спецификация USB  3.0 была выпущена для поставщиков оборудования 17 ноября 2008 года.
  9. ^ USB-концентраторы можно подключать последовательно на расстоянии до 25 м.

Ссылки

  1. ^ ab "Состояние программного обеспечения - ata Wiki". ata.wiki.kernel.org . 2008-08-17. Архивировано из оригинала 2009-01-24 . Получено 2010-01-26 .
  2. ^ abc "Serial ATA: High Speed ​​Serialized AT Attachment" (PDF) . ece.umd.edu . Serial ATA Working Group. 7 января 2003 г. Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2016 г. Получено 21 февраля 2016 г.
  3. ^ ab "Технический комитет T13, AT Приложение". Технический комитет T13 AT Приложение. 1 марта 2011 г. Получено 8 июля 2019 г.
  4. ^ «Seagate, APT и Vitesse представляют первый дисковод Serial ATA на форуме разработчиков Intel», Seagate Technology, 22 августа 2000 г.
  5. ^ Andrawes, Mike. "Intel IDF Report #2 - Serial ATA & USB 2.0". AnadTech . Future plc . Получено 30 августа 2020 г. .
  6. ^ "Lamars, Lawrence J., Information technology - AT Attachment Interface for Disk Drives, Computer and Business Equipment Manufacturers Association, 1994, xi (введение)" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2016-06-17 . Получено 2016-08-02 .
  7. ^ Говиндараджалу, Б., IBM PC и клоны: оборудование, устранение неполадок и обслуживание. Tata McGraw-Hill Publishing Company. 2002. стр. xxxi. ISBN 9780070483118. Получено 2016-08-02 .
  8. ^ "Barracuda Serial ATA V Family" (PDF) . Получено 2023-08-17 .
  9. ^ ab "Serial ATA: удовлетворение потребностей в хранении данных сегодня и завтра" (PDF) . serialata.org . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-04-17 . Получено 2011-10-30 .
  10. ^ Дональд Мелансон (25.02.2008). "Карты CFast CompactFlash, как теперь говорят, появятся через "от 18 до 24 месяцев"". Engadget . Архивировано из оригинала 03.03.2009 . Получено 19.03.2009 .
  11. ^ "Pretec выпускает карту CFast с интерфейсом SATA". DPReview . 8 января 2009 г. Архивировано из оригинала 25 октября 2012 г. Получено 19 марта 2009 г.
  12. ^ "Спецификация некоторых материнских плат с разъемом eSATA".
  13. ^ "Serial ATA (SATA) Linux hardware/driver status report". linux-ata.org . Архивировано из оригинала 2007-03-12 . Получено 2010-01-26 .
  14. ^ "Intel® Matrix Storage Technology - Инструкции по автоматической установке в Windows* XP". Intel . 2 марта 2007 г. Архивировано из оригинала 2 марта 2007 г.
  15. ^ "Разница между SATA I, SATA II и SATA III". www.sandisk.com . Архивировано из оригинала 2021-11-29 . Получено 2023-08-17 .
  16. ^ Джефф Гасиор (2004-03-08). "Жесткий диск Raptor WD740GD SATA от Western Digital: производительность для одного пользователя, многопользовательский потенциал". techreport.com . Архивировано из оригинала 2015-03-25 . Получено 2015-06-16 .
  17. ^ Патрик Шмид и Ахим Роос (2010-04-06). "VelociRaptor возвращается: 6 Гбит/с, 600 ГБ и 10 000 об/мин". tomshardware.com . Получено 2010-06-26 .
  18. ^ "SATA-IO Specifications and Naming Conventions". sata-io.org . Архивировано из оригинала 2012-08-29 . Получено 2012-08-30 .
  19. ^ "SATA-IO COMPLETES SATA REVISION 2.5 INTEGRATED SPEC" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2015-03-16 . Получено 2017-11-10 .
  20. ^ "SATA-IO завершает разработку интегрированной спецификации SATA Revision 2.5; также опубликованы спецификации разъема Slimline и планы программы взаимодействия". www.businesswire.com (пресс-релиз). Архивировано из оригинала 2017-11-10.
  21. ^ ab "Serial ATA Revision 2.6" (PDF) . Serial ATA International Organization. стр. 115. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-10-06.
  22. ^ ab "Новая спецификация SATA удвоит скорость передачи данных до 6 Гбит/с" (PDF) (пресс-релиз). SATA-IO . 2008-08-18. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-09-23 . Получено 2009-07-13 .
  23. ^ "SATA Revision 3.0". SATA-IO . 27 мая 2009 г. Архивировано из оригинала 2 февраля 2013 г. Получено 4 декабря 2009 г.
  24. ^ "SATA-IO выпускает спецификацию SATA Revision 3.0" (PDF) (пресс-релиз). Serial ATA International Organization. 27 мая 2009 г. Архивировано (PDF) из оригинала 11 июня 2009 г. Получено 3 июля 2009 г.
  25. ^ Рик Мерритт (2008-08-18). "Serial ATA удваивает скорость передачи данных до 6 Гбит/с (репортаж EETimes)". eetimes.com . Архивировано из оригинала 2012-10-27 . Получено 2010-01-26 .
  26. ^ "SATA-IO Releases Revision 3.1 Specification" (PDF) . SATA-IO. 2011-07-18. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-02-22 . Получено 2013-07-22 .
  27. ^ Гильберт Хагедорн (2011-07-20). "Спецификации SATA 3.1 были опубликованы". guru3d.com . Архивировано из оригинала 2013-05-17 . Получено 2012-09-26 .
  28. ^ "Msata Faq". forum.notebookreview.com . 1 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 2012-02-12.
  29. ^ "Технические характеристики ПК HP Compaq Elite 8300". HP . Получено 7 августа 2022 г. .
  30. ^ "Международная организация Serial ATA: SATA Universal Storage Module (USM)". sata-io.org . Архивировано из оригинала 2011-11-01 . Получено 2011-10-30 .
  31. ^ Perenson, Melissa J. "New Universal Storage Module Promises to Evolve Portable Data". PCWorld. Архивировано из оригинала 21.02.2014 . Получено 12.02.2014 .
  32. ^ ab "SATA-IO представляет спецификацию версии 3.2" (PDF) . SATA-IO . 2013-08-08. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-03-04 . Получено 2015-09-11 .
  33. ^ Поддержка высокоскоростных приложений хранения данных с помощью SATA Express. Архивировано 27 ноября 2012 г. на Wayback Machine , Международная организация Serial ATA.
  34. ^ SATA-IO анонсирует спецификацию SATA 3.2 16 Гбит/с Архивировано 30 марта 2014 г. на Wayback Machine .
  35. ^ "SATA M.2 Card". SATA-IO. Архивировано из оригинала 2013-10-03 . Получено 2014-01-16 .
  36. ^ SATA μSSD Архивировано 08.05.2013 на Wayback Machine , Международная организация Serial ATA.
  37. ^ "SATA-IO представляет спецификацию USM Slim для более тонких и легких внешних накопителей" (PDF) . SATA-IO. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-02-22 . Получено 2014-02-12 .
  38. ^ "SATA Enables Life Unplugged". SATA-IO. Архивировано из оригинала 2014-02-07 . Получено 2014-01-16 .
  39. ^ "SATA-IO FAQ" (PDF) . Что еще нового в спецификации SATA v3.2? . SATA-IO. стр. 2. Архивировано (PDF) из оригинала 2013-10-04 . Получено 2013-10-03 .
  40. ^ Первые спецификации просочились из SATA-IO Архивировано 12 августа 2013 г. на Wayback Machine , Serial ATA International Organization, GuruHT.com
  41. ^ "SATA-IO расширяет поддерживаемые функции в спецификации версии 3.3" (PDF) . SATA-IO . 2016-02-16. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-07-03 . Получено 2016-12-26 .
  42. ^ "SATA-IO Frequently Asked Questions" (PDF) . SATA-IO . 2016-11-11. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-12-26 . Получено 2016-12-26 .
  43. ^ Набор команд ATA/ATAPI 4 (ACS-4)
  44. ^ ab "Power Disable Feature Tech Brief" (PDF) . HGST . 2016-08-04. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-11-21 . Получено 2016-12-26 .
  45. ^ "SATA-IO расширяет поддерживаемые функции в спецификации версии 3.4" (PDF) . SATA-IO . 2018-06-25. Архивировано (PDF) из оригинала 2019-06-15 . Получено 2019-06-15 .
  46. ^ "SATA-IO увеличивает возможности взаимодействия с версией спецификации 3.5" (PDF) . SATA-IO . 2020-07-15. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-07-19 . Получено 2020-11-28 .
  47. ^ «Могу ли я установить 2,5-дюймовый SATA-диск ноутбука на настольный компьютер без каких-либо адаптеров?». superuser.com . 2009. Архивировано из оригинала 2013-12-02 . Получено 2013-12-04 .
  48. ^ "Get ready for mini-SATA". Tech Report. 2009-09-21. Архивировано из оригинала 2009-09-25 . Получено 2010-01-26 .
  49. ^ Serial ATA Revision 3.0 6.1.8 Внутренний однополосный кабель
  50. ^ "Serial ATA (SATA, Serial Advanced Technology Attachment)". allpinouts.org . Архивировано из оригинала 2008-11-08 . Получено 2016-07-05 .
  51. ^ Чу, Фрэнк (HGST); Фрэнк, Джеймс (Seagate); Кокс, Элвин (Seagate) (3 марта 2014 г.). "SATA3.2 TPR056 Включение новой функции отключения питания на стандартном разъеме SATA P3" (PDF) . Получено 17 июня 2023 г.
  52. ^ Samsung Electronics (26 мая 2014 г.). "Device Activity Signal (DAS) Application Note" (PDF) . Получено 27 апреля 2023 г. .
  53. ^ SATA-IO (2 июня 2014 г.). «Техническое предложение Serial ATA версии 3.2 № 058: Изменения DAS/DSS/DHU» (PDF) . Проверено 27 апреля 2023 г.
  54. ^ SATA-IO (11 августа 2015 г.). "Serial ATA Revision 3.2 Error Correction #089: DAS/DSS support Explainifications" (PDF) . Получено 27 апреля 2023 г. .
  55. ^ SNIA SFF TWG (7 июля 2017 г.). "SFF-8609: Интерфейс управления для условий привода" . Получено 27 апреля 2023 г.
  56. ^ Пример активного адаптера питания Архивировано 12 июля 2017 г. на Wayback Machine .
  57. ^ "Распиновка и подключение разъема питания Serial ATA (SATA) @". pinouts.ru . 2013-05-31. Архивировано из оригинала 2013-06-28 . Получено 2013-06-14 .
  58. ^ "Пресс-релиз: SATA-IO ADVANCES TECHNOLOGY WITH THE SATA REVISION 2.6 SPEC" (PDF) . SATA. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-08-29 . Получено 2017-11-10 .
  59. ^ ab "Понять разницу: micro-SATA против mSATA". amazon.com . 2013-02-23. Архивировано из оригинала 2013-08-02 . Получено 2013-11-06 .
  60. ^ "Руководство по продукту Seagate® Laptop HDD SATA 2.5" (PDF) . seagate.com . Январь 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-12-06.
  61. ^ «Что делают перемычки на задней панели жесткого диска?». howtogeek.com . 5 апреля 2018 г.
  62. ^ "USB – smartmontools". sourceforge.net . Архивировано из оригинала 2012-02-07 . Получено 2012-01-13 .
  63. ^ "Вопросы о показателях работоспособности/производительности (в процентах)". hddlife.com . Архивировано из оригинала 2007-09-24 . Получено 2007-08-29 .
  64. ^ "External Serial ATA" (PDF) . Silicon Image, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2010 г. Получено 8 августа 2009 г.
  65. ^ "CardBus SATA адаптер". addonics.com . Архивировано из оригинала 2011-11-04 . Получено 2010-01-26 .
  66. ^ "Адаптер ExpressCard SATA". addonics.com . Архивировано из оригинала 2011-11-29 . Получено 2010-01-26 .
  67. ^ "Addonics Technology: Hybrid eSATA (eSATA USB hybrid) interface". addonics.com . Архивировано из оригинала 2011-10-30 . Получено 2011-10-30 .
  68. ^ "Часто задаваемые вопросы о SATA 6 Гбит/с и спецификации SATA Revision 3.0" (PDF) . Май–июнь 2009 г. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-02-22 . Получено 2011-10-30 .
  69. ^ "mSATA Press Release" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2011 . Получено 11 марта 2011 .
  70. ^ "Intel 310 SSD" (PDF) . Intel . Архивировано из оригинала (PDF) 12 января 2011 г. . Получено 11 марта 2011 г. .
  71. ^ Джим Хэнди; Джон Танги; Джарен Мэй; Дэвид Акерсон; Эден Ким; Том Кофлин (20 сентября 2014 г.). "SNIA Webcast: All About M.2 SSDs" (PDF) . SNIA . Получено 15 июля 2015 г. .
  72. ^ abc "SFF-8784 Edge Connector Pin Definitions: Information Sheet" (PDF) . Western Digital . 2013. Архивировано (PDF) из оригинала 26 февраля 2015 г. . Получено 26 февраля 2015 г. .
  73. ^ "SATA Revision 3.2". SATA-IO. Архивировано из оригинала 2013-08-09 . Получено 2013-10-02 .
  74. ^ "Матрица сопряжения разъемов" (PDF) . SATA-IO . Архивировано (PDF) из оригинала 2013-10-04 . Получено 2013-10-02 .
  75. ^ "Включение высокоскоростных приложений хранения данных с помощью SATA Express". SATA-IO . 2013. Архивировано из оригинала 2014-02-07 . Получено 2013-10-02 .
  76. ^ Пол Вассенберг (2013-06-25). "SATA Express: PCIe Client Storage" (PDF) . SATA-IO . Архивировано (PDF) из оригинала 2013-10-04 . Получено 2013-10-02 .
  77. ^ Дэйв Лэндсман. «AHCI и NVMe как интерфейсы для устройств SATA Express – обзор» (PDF) . SanDisk. Архивировано (PDF) из оригинала 2013-10-05 . Получено 2013-10-02 .
  78. ^ abc "SATA M.2 Card". SATA-IO . Архивировано из оригинала 2013-10-03 . Получено 2013-09-14 .
  79. ^ "Intel SSD 530 Series Arriving Next Week – Feature NGFF M.2 Interface". WCCF Tech. 2 июля 2013 г. Архивировано из оригинала 2013-09-05 . Получено 2013-09-14 .
  80. ^ "M.2 (NGFF) Краткое справочное руководство" (PDF) . Tyco Electronics. Архивировано из оригинала 2013-08-10 . Получено 2013-11-16 .
  81. ^ "Назначение сигналов SATA, SAS, PCI-e разъема U.2". pinoutguide.com .
  82. ^ "Port Multipliers". SATA-IO. Архивировано из оригинала 2014-08-25 . Получено 2014-02-17 .
  83. ^ "Сравнение с технологией Ultra ATA" (PDF) . SATA-IO. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-27 . Получено 2014-08-15 .
  84. ^ "Windows: Установка Serial ATA, EIDE, SSD Drive и настройка перемычек". Western Digital . 20 августа 2018 г. Архивировано из оригинала 30 ноября 2022 г. Получено 30 ноября 2022 г.
  85. ^ Ultra-640 указан, но устройства не существуют
  86. ^ Коммутация на основе FIS сравнима с маркированной очередью команд SCSI.
  87. ^ "eSATAp Application". delock.de . Архивировано из оригинала 2012-03-15 . Получено 2010-01-26 .
  88. ^ "Fast Just Got Faster: SATA 6Gbit/s" (PDF) . sata-io.org . 27 мая 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2012 г. Получено 25 октября 2011 г.
  89. ^ "Проектирование Serial ATA для современных приложений и будущих потребностей в хранении данных" (PDF) . sata-io.org . Архивировано (PDF) из оригинала 2011-11-01 . Получено 2011-10-25 .
  90. ^ ab "FireWire Developer Note: FireWire Concepts". Apple Developer Connection. Архивировано из оригинала 10 октября 2008 года . Получено 2009-07-13 .
  91. ^ 16 кабелей можно соединить последовательно до 72 м.
  92. ^ ab Howse, Brett (17 сентября 2014 г.). "USB Power Delivery v2.0 Specification Finalized - USB Gains Alternate Modes". AnandTech. Архивировано из оригинала 24 января 2015 г. Получено 15 января 2015 г.
  93. ^ ab Frenzel, Louis E. (25 сентября 2008 г.). "USB 3.0 Protocol Analyzer Jumpstarts 4.8-Gbit/s I/O Projects". Electronic Design. Архивировано из оригинала 3 мая 2012 г. Получено 03.07.2009 .
  94. ↑ Спецификация универсальной последовательной шины, редакция 3.0. 20 декабря 2012 г. стр. 75 (4–4.11). Архивировано из оригинала 2011-05-14 . Получено 14 апреля 2011 г.
  95. ^ Minich, Makia (25 июня 2007 г.). "Infiniband Based Cable Comparison" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 марта 2008 г. . Получено 11 февраля 2008 г. .
  96. ^ Фельдман, Майкл (17 июля 2007 г.). «Оптические кабели освещают InfiniBand». HPCwire . Tabor Publications & Events. стр. 1. Архивировано из оригинала 29 марта 2012 г. Получено 2008-02-11 .
На Викискладе есть медиафайлы по теме:
Serial ATA (категория)
  • Международная организация Serial ATA (SATA-IO)
  • EETimes Serial ATA и эволюция технологий хранения данных, Мохамед А. Салем
  • Спецификация "SATA-1" в виде сжатого PDF-файла; Serial ATA: высокоскоростное последовательное подключение AT, редакция 1.0a, 7 января 2003 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SATA&oldid=1255841799#3.0"