Даем определение
SATA это последовательный интерфейс передачи данных между различными накопителями информации, который пришел на смену параллельному интерфейсу АТА.
Начало работ по созданию данного интерфейса было организованно с 2000 года.
В феврале 2000 года, по инициативе компании Intel была создана специальная рабочая группа, в которую вошли лидеры IT технологий тех и теперешних времен: компания Dell, Maxtor, Seagate, APT Technologies, Quantum и много других не менее значимых компаний.
В результате двух годичной совместной работы, первые разъемы SATA появились на системных платах в конце 2002года. Они использовались для передачи данных через сетевые устройства.
А с 2003 года последовательный интерфейс был интегрирован уже во все современные системные платы.
Чтобы визуально ощутить разницу между АТА и SATA посмотрите фото ниже.
Параллельный интерфейс АТА.
Последовательный интерфейс Serial ATA.
Новый интерфейс на программной уровне, совместим со всеми существующими аппаратными устройствами и обеспечиваем более высокую скорость передачи данных.
Как видно из фото выше 7 контактный провод имеет меньшую толщину, что обеспечивает более удобное соединение между собой различных устройств, а также позволяет увеличить количество разъемов Serial ATA на системной плате.
В некоторых моделях материнских плат их количество может достигать аж 6.
Более низкое рабочего напряжение, меньшее количество контактов и микросхем уменьшило тепловыделение устройствами. Поэтому контроллеры портов SATA не перегреваются, а это обеспечивают еще большую надежную передачу данных.
Однако к интерфейсу Serial ATA еще проблематично подключить большинство современных дисководов, поэтому все производили современных системных плат еще не отказались от интерфейса АТА (IDE).
Кабеля и разъемы
Для полноценной передачи данных через интерфейс SATA используются два кабеля.
Один, 7 контактный, непосредственно для передачи данных, и второй, 15 контактный, силовой, для подачи дополнительного напряжения.
При этом, 15 контактный, силовой кабель подключается к блоку питания, через обычный, 4-х контактный разъем выдающий два разных напряжения, 5 и 12 В.
Силовой кабель SATA выдает рабочее напряжение 3,3, 5 и 12 В, при силе тока в 4,5 А.
Ширина кабеля 2, 4 см.
Чтобы обеспечить плавный переход от АТА к SATA, в плане подключения питания, на некоторых моделях жестких дисков еще можно увидеть старые 4-х контактные разъемы.
Но как правило, современные винчестеры уже идут только с 15 контактным новым разъемом.
Кабель передачи данных Serial ATA можно подключать к винчестеру и системной плате даже при включенных последних, что нельзя было сделать в старом интерфейсе АТА.
Это достигается за счет того, что выводы заземления в районе контактов интерфейса сделаны немного длиннее, чем сигнальные и силовые.
Поэтому при подсоединении в первую очередь контактируют провода заземления, и только потом все остальные.
Тоже самое можно сказать и про силовой 15 контактный кабель.
Таблица, выводы разъема данных.
Таблица, силовой разъем Serial ATA.
Конфигурация SATA
Основное отличие конфигурации SATA от АТА это отсутствие специальных переключателей и фишек типа Master/Slave.
А также нет необходимости выбирать место подключения устройства к кабелю, ведь на кабеле АТА два таких места, и устройство, которое подключено в конце кабеля считается в BIOS главным.
Отсутствие настроек Master/Slave не только значительно упрощает аппаратную конфигурацию, но и позволяет более быстро устанавливать операционные системы, к примеру, Windows 7.
Кстати про BIOS, настройки в нем тоже не займут много времени. Вы там быстро все найдете и настроите.
Скорость передачи данных
Скорость передачи данных это один из важных параметров, для улучшение которого и был разработан интерфейс SATA.
Но этот показатель в данном интерфейсе постоянно увеличивался и сейчас скорость передачи данных может достигать до 1969 Мбайт /с. Многое зависит от поколения интерфейса SATA, а их уже 5.
Первые поколения последовательного интерфейса, версии «0», могли передать до 50 Мбайт/с, но они не прижились, так как сразу же были заменены на SATA 1.0. скорость передачи данных которых уже тогда достигала 150 Мбайт/с.
Время появления серий SATA и их возможности.
Серии:
- 1.0 – время дебюта 7.01.2003 года – максимальная теоретическая скорость передачи данных 150 Мбайт/с.
- 2.0 – появлюсь в 2004 году, полностью совместима с версией 1.0, максимальная теоретическая скорость передачи данных 300 Мбайт/с или 3 Гбит/с.
- 3.0 – время дебюта июль 2008 года, начало выпуска май 2009 года. Теоретическая максимальная скорость 600 Мбайт/с или 6 Гбит/с.
- 3.1 – время дебюта июль 2011 года, скорость – 600 Мбайт/с или 6 Гбит/с. Более усовершенствованная версия чем в п. 3.
- 3.2, а также входящая в него спецификация SATA Express – время выхода 2013 год. В данной версии произошло слияние SATA и PCIe устройств. Скорость передачи данных выросла до 1969 Мбайт/с.
SATA Express
В данном интерфейсе передача данных осуществляется на скорости 16 Гбит/с или 1969 Мбайт/с за счет взаимодействия двух линий PCIe Express и SATA.
Интерфейс SATA Express начал внедрятся в чипсетах Intel 9-й серии и в начале 2014 года был мало еще известен.
Если не внедрятся в дебри ИТ технологий, то в двух словах можно сказать так.
Serial ATA Express, это своеобразный переходной мост, который переводит обычный режим передачи сигналов в режиме SATA на более скоростной, который возможен благодаря интерфейсу PCI Express.
eSATA
eSATA используется для подключения внешних устройств, что еще раз подтверждает универсальность интерфейса SATA.
Здесь уже используется более надежный разъемы подключения и порты.
Недостатком является то, что для работы внешнего устройства нужен отдельный специальный кабель.
Но разработчики интерфейса в скором времени решили эту проблему внедрив систему питания сразу в основной кабель в интерфейсе eSATAp.
eSATAp
eSATAp, это доработанный интерфейс eSATA в реализации которого была использована технология USB 2.0. Основное преимущество данного интерфейса, это передача по проводам напряжения 5 и 12 Вольт.
Соответственно встречаются eSATAp 5 V и eSATAp 12 V.
Существуют и другие названия интерфейса, все зависит от производителя. Вы можете встретить аналогичные названия: Power eSATA, Power over eSATA, eSATA USB Hybrid Port (EUHP), eSATApd и SATA/USB Combo.
Как выглядит интерфейс смотрите ниже.
Совместимость кабелей.
Также для ноутбуков и нетбуков разработан интерфейс Mini eSATAp.
mSATA
mSATA – внедрен с сентября 2009 года. Разработан для использования в ноутбуках, нетбуков и других не больших ПК.
На фото выше, как пример, представлено два диска, один обычный SATA, он внизу. Выше диск с интерфейсом mSATA.
Кому интересно, можете ознакомится с характеристиками mSATA-накопителей.
Такие накопители установлены практически в каждом ультрабуке.
Интерфейс mSATA в обычных компьютерах применяется редко.
Переходник mSATA to Serial ATA Convertor.
Вывод
Из выше сказанного понятно, что интерфейс последовательной передачи данных SATA еще не исчерпал себя полностью.
Поэтому и дальше он будет развиваться и совершенствуется, удивляя нас своими возможностями в скорости передачи данных и удобством в работе.
</ol>
SATA – это интерфейс использующийся для связи между материнской платой и HDD. Технология основывается на протоколе правил, который определяет, как будут передаваться биты в контроллере, который осуществляет передачу и сигнальные линии на кабеле. Интерфейс является последовательным, а это значит, что данные передаются бит за битом.
Разработка технологии началась ещё в 2000 г., лучшими компаниями в IT-сфере. В материнские платы разъём начал интегрироваться в 2003 г.
SATA – переводится как последовательное применение новейших технологий. Расшифровывается как Serial Advanced Technology Attachment. Ключевым тут является слово Serial, что означает «последовательное», чем соответственно и отличается интерфейс от своего предшественника PATA.
IDE (он же PATA) использует параллельную передачу данных, чем сильно уступает по скорости более новому интерфейсу. К тому же IDE использует 40-контактный кабель, чем затрудняет циркуляцию воздуха внутри ПК и способствует росту температуры.
Кабеля и разъемы
Для подключения жесткого диска с помощью Serial ATA потребуется два кабеля.
Первый кабель служит для передачи данных и имеет 7 контактов. Второй же SATA кабель является питанием и подключается непосредственно к блоку питания через 4-х контактный MOLEX-разъём. Напряжение, которое проходит через кабель питания равняется 3, 3,5 и 12 В, при этом сила тока 4,5 А.
Чтобы не создавать резких скачков в переходе с одного интерфейса на другой, в плане питания, на многих HDD присутствуют старый 4-х контактный разъём.
Более новые HDD используют уже только 15-контактный SATA разъём.
Разновидности САТА
С момента выхода (2003 г.) разработка технологии не стояла на месте и выпускались всё более быстрые и стабильные версии. На данный момент существует 6 основных версий, которые широко популярны и востребованы.
Определяем свой IP адрес
Sata
Первую модель, в данный момент встретить в ПК достаточно сложно. Работает на частоте 1.5 ГГц и имеет пропускную способность в 150 Мб/с, что не сильно превышает пропускную способность Ultra ATA. Основным преимуществом перед прошлым интерфейсом является последовательная шина, которая обеспечивает большую скорость передачи данных.
Sata 2
SATA 2 вышла на следующий год после выхода первой версии. Частота шины стала 3 ГГц, а пропускная способность 300 Мб/с. Использовала чипсет от NVIDIA с названием nForce 4. Визуально выглядит, как и первая версия.
Sata 3
Первая вариация 3 версии появилась в 2008 году. Скорость передачи данных 600 Мб/с.
В версии 3.1 была улучшена работа с SSD, снижено общее энергопотребление для системы, в которую входят несколько устройств.
Версия 3.2 имеет отличительную особенность — это слияние в PCI Express и Serial ATA названное как SATA Express. Основным является PCI, но программно по-прежнему совместим с Serial ATA. Имеет пропускную способность в 1969 Мб/с.
Esata
Данная технология используется для подключения внешних устройств, использующих функцию «Hot Swap». Разъёмы были изменены и теперь несовместимы с стандартным Serial ATA хотя сигнально они идентичны. Также разъёмы стали более прочными, что позволяет сделать больше число подключений/отключений устройств до выхода из строя. Используются два кабеля, один для передачи данных, другой для питания.
Power eSATA
Power eSATA (eSATAp) – специально разработан для того, чтобы избавится от двух кабелей требуемых при подключении. Данный интерфейс по одному кабелю передаёт данные и питание, чем упрощает использование.
Msata
Интерфейс, который используется в нетбуках и ультрабуках, заменяя собой более громоздкий разъём предшественника. Пропускная способность 6 Гбит/с.
SAS
Интерфейс подключения по физическому каналу, аналогу Serial ATA, устройств, которые управляются с помощью набора команд SCSI. Тем самым появляется возможность подключать любые устройства, которые в управлении используют набор команда SCSI, этому так же способствует обратная совместимость с Serial ATA. Если сравнивать два эти интерфейса, то топология SAS находится на более развитом уровне, что позволяет подключить по двум или более каналам параллельно одно устройство. Первые ревизии SAS и Serial ATA 2 значились как синонимы, но со временем создатели решили, что использование SCSI в ПК нецелесообразно и разделили их.
Мак-адрес компьютера – что это такое и зачем используется
Что такое
Это технология совмещения PCI Express и SATA. На материнской плате выглядит как два рядом расположенных порта SATA, что позволяет подключить как устройства использующие прошлые интерфейсы так и более новый. Пропускная способность 8 Гб/с при подключении одного разъёма и 16 Гб/с при подключении сразу двух разъёмов.
Отличия и совместимость
Все версии обратно совместимы между собой. Т.е. при наличии Serial ATA 3 пользователь без труда сможет подключить устройство использующее версию 2. И так со всеми версиями.
Пропускная способность у 3 версии вдвое выше чем у 2 и составляет 6 Гбит/с. По сравнению с предыдущей было улучшено управление питанием.
Распиновка
Распиновка кабеля питания Serial ATA:
Распиновка кабеля подключения:
Как узнать какой SATA на материнской плате
Узнать какой разъём Serial ATA установлен на материнской плате пользователь может в несколько способов. Для владельцев стационарных ПК первый способ будет наиболее актуальный.
Нужно снять боковую крышку системного блока, чтобы добраться до материнской платы. Если у вас ноутбук придётся производит полную разборку. Делать это неопытному пользователю не рекомендуется. После того, как добрались до материнской платы следует найти разъём с надписью SATA или же можно просто отследить кабель, который идёт от HDD в материнскую плату. Возле этого разъёма на материнке и будет написано SATA. 6 Гб/с – это третья ревизия, а 3 Гб/с — это вторая.
Если же нет возможности разобрать, а разъём Serial ATA узнать нужно, можно воспользоваться программами. Нужно скачать программу HWiNFO, установить её и открыть.
В главном окне выбрать Bus – PciBus и посмотреть в правой части окна какие порты Serial ATA присутствуют на материнской плате.
Читайте также:
ATA Express (SATAe или Serial ATA Express) – это интерфейс шины для подключения устройств хранения данных к материнской плате компьютера, поддерживающий протоколы Serial ATA и PCI Express одновременно. Международная организация Serial ATA (SATA-IO) не так давно анонсировала Serial ATA Revision 3.2, и вместе с этим появилась первая реализация SATA Express. Вы знаете, что такое SATA Express? Это новая спецификация, в которой PCI Express и Serial ATA сочетаются с суперскоростным интерфейсом, который устраняет узкие места в SATA, с которыми мы столкнулись в большинстве современных твёрдотельных накопителей (SSD). Спецификация SATA III допускает скорость до 6 Гбит/с (600 МБ/с), что было быстрым некоторое время назад, но теперь с новым стандартом SATA Express вы можете ожидать скоростей до 16 Гбит/с (1,97ГБ/с).
SATAe-подключение
Стандарт SATA Express поддерживает как SATA, так и PCIe для хранения данных, к сожалению, вы не можете работать одновременно в тандеме. По сути, это означает, что если вы подключите устройство SATA, которое будет использовать только SATA, и если вы подключите устройство PCIe, вы будете работать только через PCIe. Накопитель сообщает хосту, является ли он PCIe SATA. Если вы используете устройство PCIe, будет доступно 2 линии PCI Express, а это означает, что вы сможете обеспечить производительность до 16 Гбит/с (1970 МБ/с) (8 Гбит/с на линию) на PCIe Gen 3.0 или до 10 Гбит/с (1000 МБ/с) на PCIe Gen 2.0. Шина PCI Express, на которой вы работаете, и то, какую шину поддерживает контроллер PCIe на устройстве хранения.
Чипсеты серии Intel 9 будут изначально поддерживают одно устройство SATA Express, так что будьте готовы услышать всё о SATA Express в течение многих лет. Реализация Intel SATA Express использует пару линий PCH PCIe Gen 2 вместе с двумя портами SATA III для SATA Express. Это означает, что скорость передачи данных ограничена 10 Гбит/с (1000 МБ / с). Также это означает, что вы не будете использовать всю мощь спецификации SATA Express прямо сейчас, так как линии PCIe Gen 3 не используются, но это на 67% быстрее, чем у одного SATA III. Когда речь заходит о реальной производительности последовательного чтения/записи, вы получаете до 745/809 МБ/с на диске SATA Express, таком как ASUS Hyper Express, который использует пару SSD-дисков mSATA в RAID для получения этой производительности. ASUS говорит, что пользователи их плат с SATA Express и приводом Hyper Express смогут переместить файл с фильмом размером 10 ГБ примерно за 10 секунд. Запуск пары SSD-дисков SATA III в RAID, которые способны насыщать шину SATA III, аналогичен этому, но он находится в том же парке, что и устройство SATAe, способное максимально использовать шину.
Пользователи компьютеров смогут получить производительность SATA Express 2000 МБ/с, когда компании, выпускающие чипсеты и контроллеры, перейдут на линию PCIe Gen 3. Некоторые могут быть разочарованы этим, но сегодня это не имеет особого значения, так как нет доступных конструкций PCIe Gen 3 PCH или контроллеров SSD, и вам необходимо обновить оба этих компонента, чтобы приблизиться к теоретическому пределу в 20 Гбит/с. Очевидно, что Intel уже поддерживает SATA Express в следующих чипсетах 9 серии, но мы очень сомневаемся, что AMD представит поддержку SATA Express в любых чипсетах или процессорах SoC. О том, когда выйдет PCIe Gen 3.0, пока нет ни слова и когда он будет включен на стороне чипсета, но мы знаем, что Intel, LSI/SandForce, Marvell и Samsung работают над контроллерами PCIe Gen 2 x4 и PCIe Gen 3. Тот, который должен появиться на рынке позже в этом году – это LSI SandForce SF3700 Flash Controller.
В связи с тем, что SATA Express поддерживает как сигнализацию SATA, так и PCIe, а также устаревшие разъемы SATA, существует множество вариантов конфигурации, доступных производителям материнских плат и устройств, когда речь идёт о разъемах. Вы также можете увидеть, что производители плат используют сторонние контроллеры, позволяющие использовать более одного разъема SATA Express на материнских платах.
На изображении выше показан разъём, который предназначен для подключения к устройству PCIe. Разъем (b) будет частью кабельной сборки для приема этого разъёма или стандартного разъема SATA, а разъем (c) будет подключаться к объединительной плате или материнской плате для приема разъёма (a) или стандартного разъема SATA. Два последних разъема представляют собой сопряженную пару, предназначенную для подключения кабеля (e) к системным платам настольного ПК (d).
Вот пример настоящего кабеля SATA Express и накопителя, на которые мы потратили немного времени.
Одна из действительно полезных особенностей разъёма для данных SATA Express заключается в его обратной совместимости. Таким образом, если вы не используете стандартный 3,5-дюймовый разъём данных SATA, вы можете использовать два стандартных порта данных SATA для подключения устаревших устройств к системе. Следует отметить, что кабель SATA Express обеспечивает питание, поэтому есть конец, который необходимо подключить к источнику питания через 15-контактный разъем SATA или 4-контактный разъем Molex, поскольку для устройств SATAe потребуется питание. Похоже, что кабели SATA Express не будут поставляться с материнской платой, а скорее будут поставляться с устройством SATA Express, либо на данный момент их придётся приобретать самостоятельно.
Разъем SATAe довольно массивный, его длина составляет почти два дюйма, и не каждая система малого форм-фактора (SFF) может уместиться на разъеме SATA Express на плате, поскольку для него не хватает места. Похоже, что многие компании пропускают интерфейс SATA Express и используют слот m.2 на платах mini-ITX из-за ограниченного пространства доступных материнских плат. M.2 – это просто форм-фактор, а также часть стандарта SATA Express.
SATA Express также поддерживает различные интерфейсы хост-контроллера. У вас есть обычная поддержка AHCI (Advanced Host Controller Interface), но SATA Express также поддерживает энергонезависимую память Express (NVMe). NVMe выглядит действительно многообещающе, так как он был спроектирован с нуля для твёрдотельных накопителей и систем хранения PCIe.
Мы надеемся, что это поможет ответить на некоторые вопросы, которые у вас есть о SATA Express, и если у вас всё ещё есть открытые вопросы, пожалуйста, задавайте их, и мы постараемся ответить на них для Вас!
2019-09-27Используемые источники:
- https://itkompik.ru/gramotnost/sata.html
- http://composs.ru/chto-takoe-sata/
- https://mega-obzor.ru/chto-takoe-sata-express.html