SATA: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
отмена правки 87510813 участника 188.168.58.78 (обс.)
Строка 220: Строка 220:
==== +12 Вольт ====
==== +12 Вольт ====
[[Файл:Esatapd port.jpg|thumb|Розетка eSATApd. Красные точки показывают расположение контактов 12В]]
[[Файл:Esatapd port.jpg|thumb|Розетка eSATApd. Красные точки показывают расположение контактов 12В]]
Некоторым жёстким дискам требуется не только питание +5В, но и +12В. Во многих ноутбуках нет такого напряжения, поэтому они оснащаются исходной версией eSATAp. Для настольных компьютеров, обладающих более мощной питающей системой и напряжением +12 В, существует обновлённая версия разъёма eSATAp с дополнительными контактами. Устоявшегося названия для расширенного разъёма пока нет. Некоторые производители называют его eSATApd (т.е. dual power).
Некоторым жёстким дискам требуется не только питание +5В, но и +12В. Во многих ноутбуках нет такого напряжения, поэтому они оснащаются исходной версией eSATA. Для настольных компьютеров, обладающих более мощной питающей системой и напряжением +12 В, существует обновлённая версия разъёма eSATAp с дополнительными контактами. Устоявшегося названия для расширенного разъёма пока нет. Некоторые производители называют его eSATApd (т.е. dual power).


== mSATA ==
== mSATA ==

Версия от 10:40, 8 сентября 2017

Коннектор SATA и разъёмы на материнской плате

SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

Описание

SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуха, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.

SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.

Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.

Стандарт SATA поддерживает функцию очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 1.0a[источник не указан 4975 дней]).

В отличие от PATA, стандарт SATA предусматривает горячее подключение устройства (используемого операционной системой) (начиная с SATA Revision 1.0)

Разъёмы SATA

SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex (при этом, использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства[1]).

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Существует также 13-контактный[источник не указан 4975 дней] совмещенный разъём SATA, применяемый в серверах, мобильных и портативных устройствах для тонких накопителей. Состоит совмещенный разъём из 7-контактного разъёма для подключения шины данных и 6-контактного разъёма для подключения питания устройства. Для подключения к данным устройствам в серверах может применяться специальный переходник.

Контакт # Назначение
1 GND
2 A+ (Передача данных)
3 A− (Передача данных)
4 GND
5 B− (Прием данных)
6 B+ (Прием данных)
7 GND
— Замок
A 7-pin Serial ATA data cable.
7-контактный кабель передачи данных Serial ATA.
Контакт # Порядок подключения Назначение
 — Замок
1 3 +3,3 В
2 3
3 2
4 1 GND
5 2
6 2
7 2 +5 В
8 3
9 3
10 2 GND
11 3 Activity indication and/or staggered spin-up
12 1 GND
13 2 +12 В
14 3
15 3
A 15-pin Serial ATA power connector.
15-контактный кабель питания Serial ATA.

Slimline SATA

Контакт # Порядок подключения Назначение
 — Coding notch
1 3 Device presence
2 2 5 V
3 2
4 2 Manufacturing diagnostic
5 1 Ground
6 1

Начиная с ревизии SATA 2.6 был определен slimline коннектор, предназначенный для малогабаритных устройств — оптических приводов для ноутбуков. Контакт #1 slimline указывает на присутствие устройства, что позволяет выполнять горячую замену устройства. Slimline signal коннектор идентичен стандартной версии. Slimline power connector имеет уменьшенную ширину и уменьшенный шаг контактов в нем, поэтому коннекторы питания SATA и slimline SATA полностью не совместимы между собой. Контакты slimline power connector питания обеспечивают только +5 В, не предоставляя +12 В и +3.3 В.[2]

Существуют дешевые адаптеры для преобразования между стандартами SATA и slimline SATA.

  • A 6-pin slimline SATA power connector
    A 6-pin slimline SATA power connector
  • Оборотная сторона основанного на SATA slimline оптического дисковода
    Оборотная сторона основанного на SATA slimline оптического дисковода

SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с)

Спецификация SATA Revision 1.0 была представлена 7 января 2003 года. Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 Мбайт/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8b/10b, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт отсутствия необходимости синхронизации каналов и большей помехоустойчивостью кабеля. Это достигается применением принципиально иного способа передачи данных (см. LVDS).

SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с)

Спецификация SATA Revision 2.0 (SATA II или SATA 2.0[3], SATA/300) работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 3 Гбит/с брутто (300 Мбайт/с нетто для данных с учётом 8b/10b кодирования). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на жёстких дисках фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).

SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с)

Официальный логотип SATA rev. 3.0

Спецификация SATA Revision 3.0 (SATA III или SATA 3.0) представлена в июле 2008 и предусматривает пропускную способность до 6 Гбит/с брутто (600 Мбайт/с нетто для данных с учётом 8b/10b кодирования). В числе улучшений SATA Revision 3.0, по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена.

SATA Revision 3.1

Новшества[4]:

  • mSATA (SATA для SSD-накопителей в мобильных устройствах), PCI Express Mini Card-подобный разъём, который электрически несовместим[5]
  • Zero-power оптического привода: в режиме ожидания оптический привод SATA не потребляет энергию
  • Queued TRIM Command улучшает производительность SSD-накопителей
  • Required Link Power Management снижает общее энергопотребление системы из нескольких устройств SATA
  • Hardware Control Features позволяет хост-идентификацию возможностей устройства

SATA Revision 3.2 — SATA Express

  • SATA Express программно совместим с SATA, но в качестве несущего интерфейса используется PCI Express. Конструктивно представляет собой два рядом расположенных в длину SATA-порта, что позволяет использовать как накопители с интерфейсом SATA, так и непосредственно накопители, изначально поддерживающие SATA Express. Скорость передачи данных при этом достигает 8 Гбит/с в случае использования одного разъёма и 16 Гбит/с, в случае если задействованы оба разъёма SATA Express.
  • Предполагается, что на замену SATA Express придет разъём U.2 (SFF-8639), в котором предоставляется 4 линии PCI Express 3.0[6]
  • µSSD (micro SSD) — представляет собой BGA-интерфейс для подключения миниатюрных встроенных накопителей.

eSATA

Официальный логотип eSATA
Разъёмы SATA (слева) и eSATA (справа)

eSATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены». Был создан несколько позже SATA (в середине 2004).[7]

Основные особенности

  • Разъёмы — менее хрупкие, и конструктивно рассчитаны на большее число подключений, чем SATA, но физически несовместимы с обычными SATA, добавлено экранирование разъёма.
  • Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания (в комбинированных USB/eSATA портах, eSATAp[англ.], отдельный кабель питания для выносных eSATA-устройств был упразднён).
  • Длина кабеля увеличена до 2 м (по сравнению с 1-метровым у SATA), для компенсации потерь изменены уровни сигналов (повышен уровень передачи и уменьшен уровень порога приемника).
  • Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB 2.0 или IEEE 1394.
  • Сигнально SATA и eSATA совместимы, но используют разные уровни сигнала.

Поддержка

Windows

Для поддержки режима горячей замены нужно включить в BIOS режим AHCI. В случае, если загрузочный диск Windows XP подключен к контроллеру, которому переключают режим с IDE на AHCI, Windows перестанет загружаться — активировать этот режим в BIOS возможно только до установки Windows. После включения режима в BIOS необходимо в начале установки Windows XP установить драйвер контроллер AHCI с дискеты «по методу F6».

Можно на установленную Windows XP без AHCI поставить AHCI-драйвер вручную (выбором inf-файла), после этого перезагрузиться в BIOS и выставить SATA mode режим во вкл. («ON»).[8]

В Windows 7 и выше режим AHCI выбирается с помощью параметра реестра. Чтобы включить его, нужно в значении параметра "start" по адресу HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci выставить значение 0 вместо 3 или 4. Затем перезагрузиться в BIOS и включить AHCI там.

Linux

Практически все дистрибутивы поддерживают eSATA без каких-либо настроек. Для поддержки ядро должно быть сконфигурировано с поддержкой AHCI.

Power eSATA (eSATAp)

Розетка eSATAp

Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. Компания MicroStar создала новый вид eSATA-разъёма, совместив eSATA (для данных) с USB (для питания). Новый вид разъёма имеет название Power eSATA.[9]. Данный разъём позволяет при использовании кабеля Power Over eSATA подключать SATA накопители без каких-либо дополнительных переходников.

Разъём eSATAp совместим с eSATA и USB 2.0. Это означает, что вилки eSATA и USB можно без каких-либо доработок подключать к розетке eSATAp.

+12 Вольт

Розетка eSATApd. Красные точки показывают расположение контактов 12В

Некоторым жёстким дискам требуется не только питание +5В, но и +12В. Во многих ноутбуках нет такого напряжения, поэтому они оснащаются исходной версией eSATA. Для настольных компьютеров, обладающих более мощной питающей системой и напряжением +12 В, существует обновлённая версия разъёма eSATAp с дополнительными контактами. Устоявшегося названия для расширенного разъёма пока нет. Некоторые производители называют его eSATApd (т.е. dual power).

mSATA

Mini-SATA — это форм-фактор твердотельных накопителей, имеющий размер 50,95 х 30×3 мм, был объявлен Serial ATA International Organization 21 сентября 2009 года[10]. Поддерживает нетбуки и другие устройства, которые требуют небольшие SSD-диски. Разъём mSATA похож на интерфейс PCI Express Mini Card[11], они электрически совместимы, но требуют переключения некоторых сигналов на соответствующий контроллер.

SAS

Основная статья: Serial Attached SCSI

Интерфейс SAS (англ. Serial Attached SCSI) обеспечивает подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI — не только НЖМД, но и сканеры, принтеры и др. По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более каналам. Также поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS-устройств к одному порту.

SAS и SATA2 в первых редакциях были синонимами. Но позже производители посчитали, что реализовывать SCSI полностью в настольных компьютерах нецелесообразно, поэтому мы сейчас наблюдаем такое разделение. К слову, такие высокие скорости, заложенные в стандарте SATA, на первый взгляд могут показаться излишними — обычный SATA HDD использует, в лучшем случае, 40-45 % пропускной способности шины. Однако работа с буфером винчестера происходит на полной скорости интерфейса.

«Переходники» с SATA на IDE и c IDE на SATA

Пример контроллера SATA -> IDE

Существуют платы, позволяющие подключать устройства SATA к разъёмам IDE и наоборот. Это — активные устройства (которые, по сути, имитируют устройство и контроллер в одной микросхеме). Такие устройства требуют питания (обычно 5 или 12 вольт), и подключаются к разъёмам Molex серии 8981.

Сравнение с другими шинами

Название Пропускная способность шины (Mbit/s) Скорость передачи (MB/s) Макс. длина кабеля (m) Передаёт энергию Устройств на канал
eSATA 3 000 300 2 с eSATA HBA (1 с пассивным адаптером) Нет 1 (15 с мультипликатором портов)
eSATAp 2,5 Вт, 5 В

?? Вт, 12 В[12]

SATA revision 3.0 6000 600[13] 1 Нет
SATA revision 2.0 3000 300
SATA revision 1.0 1500 150[14] 1 на канал
PATA 133 1064 133,5 0,46 (18 дюймов) Нет 2
SAS 600 6000 600 10 Нет 1 (> 65 тыс. с применением расширителей)
SAS 300 3000 300
SAS 150 1500 150
IEEE 1394 3200 3144 393 100 (или более со специальным кабелем) 15 Вт, 12–25 В 63 (с концентратором)
IEEE 1394 800 786 98,25 100[15]
IEEE 1394 400 393 49,13 4,5[15][16]
USB 3.1 10 000 1200 1 до 10 Gbit/s

2 до 5 Gbit/s

100 Вт, 5-20 В 127 (с концентратором)[17]
USB 3.0 5000 400[18] 3[17] 4.5 Вт, 5 В
USB 2.0 480 около 40[19][20] 5[21] 2.5 Вт, 5 В
USB 1.0 12 около 1 3 ?? Вт, 5 В
SCSI Ultra-640 5120 640 12 Нет 15 (плюс HBA)
SCSI Ultra-320 2560 320
Fibre Channel
по оптоволокну 		21 040 3200 2-50 000 Нет 126 (FC-AL)
(16.777.216 при использовании коммутаторов)
Fibre Channel
по меди 		4000 400 12
InfiniBand
Quad Rate 		10 000 1000 5 (по меди)[22][23]

<10,000 (по оптоволокну)

Нет 1 при соединении точка-точка
Много при применении switched fabric
Thunderbolt 10 000 1250 3 (по меди) 10 Вт, 18 В 7
Thunderbolt 2 20 000 2500 3 (по меди) 10 Вт, 18 В 7

См. также

Литература

  • Мюллер C. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs / Скотт Мюллер. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 595—605. — ISBN 0-7897-3404-4.

Ссылки

Примечания

  1. ↑ Hard Disk Drives, Solid-State Drives & External Storage Products // HGST Solutions
  2. ↑ Serial ATA Revision 2.6 115. Serial ATA International Organization.
  3. ↑ Именно так называется режим SATA II на наклейке на жёстких дисках Hitachi
  4. ↑ SATA 3.1 specifications have been published. SATA-IO (18 июля 2011). Дата обращения: 19 июля 2011. Архивировано 2 февраля 2013 года.
  5. ↑ Msata Faq. Forum.notebookreview.com. Дата обращения: 30 октября 2011. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  6. ↑ Breaking the SATA Barrier: SATA Express and SFF-8639 Connectors
  7. ↑ Первое знакомство с Power eSATA
  8. ↑ Интеграция драйверов SATA для ноутбуков в уже установленную ОС Windows XP
  9. ↑ MSI «Power eSATA» eSATA with USB combination
  10. ↑ "mSATA Press Release" (PDF). Дата обращения: 11 марта 2011.
  11. ↑ Intel 310 SSD. Intel 310 SSD. Intel. Дата обращения: 11 марта 2011. Архивировано 4 июля 2011 года.
  12. ↑ eSATAp Application. Delock.de. Дата обращения: 26 января 2010. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  13. ↑ Fast Just Got Faster: SATA 6Gb/s. sata-io.org (27 мая 2009). Дата обращения: 25 октября 2011. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  14. ↑ http://www.sata-io.org/documents/SATA-IO-English-Brochure-May-2009.pdf
  15. ↑ 1 2 FireWire Developer Note: FireWire Concepts. Apple Developer Connection. Дата обращения: 13 июля 2009. Архивировано 10 октября 2008 года.
  16. ↑ 16 кабелей могут быть включены последовательно до 72 м
  17. ↑ 1 2 Frenzel, Louis E. USB 3.0 Protocol Analyzer Jumpstarts 4.8-Gbit/s I/O Projects. Electronic Design (25 сентября 2008). Дата обращения: 3 июля 2009. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  18. ↑ Universal Serial Bus Specification Revision 3.0 (12 ноября 2008). Дата обращения: 13 февраля 2012. Архивировано 1 июня 2012 года.
  19. ↑ Why Storage Drive Speeds Don't Hit Their Theoretical Limits, 2013 "USB 2.0 has a theoretical maximum bandwidth of 480MB/s (60MB/s), but in practice you'll never get above 40MB/s."
  20. ↑ USB 3.0 speed: real and imagined, PCWorld, 2014 "It’s rare that a 2.0 flash drive can achieve a read speed over 40MBps."
  21. ↑ USB-концентраторы могут быть включены последовательно до 25 метров
  22. ↑ Minich, Makia Infiniband Based Cable Comparison (PDF) (25 июня 2007). Дата обращения: 11 февраля 2008. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  23. ↑ Feldman, Michael (17 июля 2007). "Optical Cables Light Up InfiniBand". HPCwire. Tabor Publications & Events. p. 1. Дата обращения: 11 февраля 2008.
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=SATA&oldid=87511022