Для чего используется шина sata

Многим пользователям компьютеров не однократно встречалось слово SATA, но не многие знают, что этого такое. Стоит ли обращать на него внимание при выборе жесткого диска, системной платны или уже готового компьютера? Ведь в характеристиках данных устройств слово SATA сейчас часто упоминается.

Видео:Часть 8. ЧТО ВАЖНО ЗНАТЬ О SATAСкачать

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).

Видео:Все о разъемах накопителей и как их подключить: ATA, SATA, mSATA, M.2, NVMe - в чем разница 2Скачать

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.

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.

Видео:Всё об интерфейсе SATAСкачать

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.

Видео:Что такое PCIe? Все виды скоростного интерфейса подключения PCIe 1.0-6.0 (x1 x4 x8 x18 x32)Скачать

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.

Читайте также: Зимние шины lexus rx350

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.

1. 1.0 – время дебюта 7.01.2003 года – максимальная теоретическая скорость передачи данных 150 Мбайт/с.
2. 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. 3.0 – время дебюта июль 2008 года, начало выпуска май 2009 года. Теоретическая максимальная скорость 600 Мбайт/с или 6 Гбит/с.
4. 3.1 – время дебюта июль 2011 года, скорость – 600 Мбайт/с или 6 Гбит/с. Более усовершенствованная версия чем в п. 3.
5. 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.

Видео:Типы накопителей M2 SSD, NVMe, HDD или mSATA - Как выбрать и в чем разницаСкачать

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.

Видео:Как узнать какой порт SATA2 или SATA3 в ноутбукеСкачать

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.

Видео:Питание SATA устройствСкачать

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.

Видео:SATA-кабели для компьютера. Чем различаются и как правильно выбрать? Отличия SATA2 от SATA3Скачать

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.

Видео:Распределение линий PCI-Express в компьютереСкачать

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.

Видео:Что такое AHCI режим SATAСкачать

Шина SATA

материал № 11248

Видео:Жёсткость шины и высота профиля. Размеры шин. Как выбрать.Скачать

Определение и назначение

SATA (Serial ATA, Serial AT Attachment) — это компьютерная шина, предназначенная для подключения к компьютеру накопителей информации (жесткие(HDD) и твердотельные(SSD) диски, оптические приводы и пр.).

SATA является приемником более старой шины PATA (Parallel ATA).

Спецификации для SATA разрабатывает международная некоммерческая организация — SATA-IO. Спецификации публикуются Техническим комитетом INCITS T13, AT Attachment (INCITS T13).

Видео:Всё что нужно знать про Диски M.2 SSDСкачать

Описание

— создана система очередности команд (NCQ) на чтение/запись, которая определяет приоритеты их исполнения таким образом, что при выполнения чтения или записи головки жесткого диска совершают минимальное количество движений. NCQ эффективен при многозадачном использовании накопителя.
— горячая замена накопителей: накопитель можно подсоединять и отсоединять от компьютера, когда он работает. Эта функция требует надлежащей поддержки на уровне хоста, устройства (диска) и операционной системы. Для eSATA горячее подключение поддерживается только в режиме AHCI. Режим IDE не поддерживает горячее подключение.
— в SATA обеспечена обратная совместимость с ATA, путем использования того же базового набора команд ATA и ATAPI, что и в устаревших устройствах ATA.
— упрощены и унифицированы разъемы для подключения накопителей информации. Максимальная длина кабеля для данных составляет 1 м. Подробно о разъемах читайте, переходя по ссылкам на данной страницы в поле «Поддерживаемые разъемы».
— версия SATA 3.3 привносит совместимость с интерфейсом SAS, позволяя подключать SATA-устройства к SAS-шине (но не наоборот).
— топология соединения — точка-точка.
— стандартом определены умножители устройств (multipliers), которые выполняют функцию концентратора (как в шине SAS) и позволяют одному порту SATA управлять до пятнадцатью накопителями.

Читайте также: Шины всесезонные rosava r13

= модель передачи данных SATA =

Модель передачи данных состоит из трех уровней, каждый из которых выполняет определенную функцию. В целом, модель передачи данных SATA схожа с эталонной моделью OSI.

1. Физический уровень (physical layer). На этом уровне определяются электрические и физические характеристики шины: параметры кабеля, уровень напряжения, рабочий диапазон приемника, способы кодирования потока битов, обнаружение устройства на канале, инициализация соединения.

Используется одна пара проводников для передачи данных и одна пара — для приема. Способ передачи сигналов — дифференциальный (симметричный). Кодирование битов осуществляется по схеме 8b/10b, при которой каждая 8-битовая последовательность превращается в 10-битовую. Т.е. создается избыточность, которая необходима для предотвращения искажения обработки битов приемником за счет выравнивания процесса синхронизации работы приемника с тактовой частотой, идущей вместе с сигналом. Данные передаются по каждой паре в режиме полудуплекса.

2. Канальный уровень (data link layer). Начинает свою работу после установления соединения физическим уровнем. Канальный уровень формирует отдельные блоки информации, называемые кадрами (Frame Information Structures — FIS). Каждый кадр содержит помимо полезной информации и служебную(управляющую). Служебные данные содержат свойства каждого кадра, благодаря чему можно управлять потоком данных, устанавливать приоритеты для кадров. Максимальная длина данных для одного кадра составляет 8 КБ. Также обеспечен подсчет контрольной суммы кадра (CRC) для коррекции ошибок.

3. Транспортный уровень (transport layer). Транспортный уровень отвечает за создание, доставку и получение FIS. Он определяет формат каждой FIS и правильную последовательность обмена ими. .

= совместимость SATA с ATA =

Ни механически, ни электрически разъемы данных интерфейсов не совместимы. Однако, как уже было сказано выше, обеспечена логическая взаимообратная совместимость интерфейсов, которая реализуется при помощи специальных адаптеров. На уровне приложений можно сказать, что устройства SATA выглядят и действуют точно также, как и устройства ATA.

Некоторые материнские платы могут предлагать вариант «Legacy Mode», в котором диски SATA выглядят для ОС как диски ATA на ATA-контроллере. Этот устаревший режим упрощает установку ОС(Windows XP и старше), поскольку не требует загрузки AHCI-драйвера во время установки, но жертвует поддержкой некоторых функций SATA (NCQ, горячая замена). Legacy Mode часто, если не всегда, отключает некоторые порты ATA или SATA на плате, поскольку стандартный интерфейс контроллера ATA поддерживает только до 4-х дисков.

Благодаря общему набору команд для SATA и ATA, стало возможным применение недорогих микросхем для моста PATA SATA. Мостовые микросхемы широко использовались с появлением первой спецификации SATA на дисках ATA (до создания нативных дисков SATA), а также в автономных преобразователях. Такие мосты позволяли как подключать ATA-диски к SATA-интерфейсу, так и SATA-диски к ATA-интерфейсу.

= совместимости различных спецификаций SATA друг с другом =

Разработчики спецификаций SATA обеспечили обоюдную совместимость всех спецификаций SATA друг с другом. Например, накопитель SATA 1.0 будет работать с шиной SATA 3.0, но на скорости SATA 1.0 (1,5 Gbit/s) и наоборот: накопитель SATA 3.0 будет работать с шиной SATA 1.0, на на ее скорости.

Тем не менее, некоторые производители жестких дисков и оснастили свои устройства средствами гарантированной совместимости. Компания Seagate добавила на диск перемычку, известную как «force 150», которая позволяет принудительно установить скорость обмена данными: 1,5 Гбит/сек. или 1,5/3 Гбит/сек. Последний вариант дает один из двух вариантов скорости на откуп системе. Western Digital использует настройку перемычки OPT1, чтобы жестко установить скорость в 1,5 Гбит/сек. (OPT1 активируется путем установки перемычки на контакты 5 и 6). Накопители Samsung могут быть переведены в режим 1,5 Гбит/сек. с помощью программного обеспечения, которое можно загрузить с сайта производителя. Такие внедрения были сделаны не случайно, поскольку не все операционные системы могут согласовывать скорость обмена, что черевато потерями данных.

Читайте также: Программирование датчика давления в шинах ford

Видео:Для чего нужен пятый (оранжевый) провод в разъёме питания SATA 3.3V!?Скачать

Краткое описание и внешний вид всех разъемов

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем предназначен для распайки на материнских платах портативных компьютеров и подключения миниатюрных SATA-накопителей информации. Разъем mSATA физически полностью идентичен разъему PCI Express, однако электрически разъемы несовместимы из-за поддержки разных шин.

Фнукционал: передача данных | Расположение: внутренний

Описание: Стандартный внутренний 7-контактный разъем, который предназначен для передачи данных от хоста к устройству и обратно. Длина кабеля SATA может составлять до 1 метра. Разъем рассчитан на 50 включений/отключений.

Фнукционал: питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем питания, который был разработан специально для 1,8-дюймовых накопителей информации. Напряжение питания: 5 В.

Фнукционал: питание | Расположение: внутренний

Описание: Стандартный разъем питания накопителей информации (HDD, SSD), определен в первой спецификации SATA.
Напряжение питания: 3,5, 5 и 12 В, Обеспечиваемая мощность: 14.85 Вт (на 3,3 В), 22.5 Вт (на 5 В), 54 Вт (на 12 В).

Фнукционал: передача данных | Расположение: внутренний

Описание: SATAe — разъем, поддерживающий как шину SATA 3.0 (2 порта), так и PCIe 2.0, 3.0 (2 линии, 1 порт) и предназначенный для подключения накопителей информации. На момент написания данной статьи (2020 г.) является устаревшим интерфейсом, который был вытеснен M.2.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Разъем поддерживает несколько шин: PCIe x2 / SATA / USB 2.0 / USB 3.0 / HSIC / SSIC / Audio / UIM / I2C. Применяется в самых разнообразных устройствах, поддерживающих вышеуказанные шины.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Поддерживаемые шины: PCIe x4 / SATA. Данный разъем используется преимущественно в скоростных и компактных твердотельных накопителях (SSD NVMe).

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Гнезда M.2 B&M key не бывает. Бывают только платы расширения с данным разъемом, которые совместимы с гнездами M.2 B key и M.2 M key. Данный разъем применяется, как правило, в твердотельных накопителях с интерфейсом SATA 3, но могут быть и PCIe x2 SSD.

Фнукционал: передача данных | Расположение: наружный

Описание: eSATA (External SATA) — внешний разъем SATA для подключения накопителей. Предназначен для передачи данных. По количеству контактов не отличается от внутреннего SATA-разъема. Особенности: более надежный разъем, более длинные экранированные кабели, более строгие (но обратно совместимые) электрические стандарты.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: внутренний

Описание: Комбинированный разъем для 1.8-дюймовых накопителей. Предназначен для передачи данных и питания устройств хранения информации. Разъем для передачи данных не претерпел изменений, а разъем питания был уменьшен: сокращено количество контактов с 15-ти до 9-ти. На разъем питания подается напряжение 3,3 и 5 В.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: наружный

Описание: eSATAp (Powered External SATA) — внешний разъем SATA для подключения накопителей. В отличие от eSATA обеспечивает накопитель питанием — 5 В за счет 2-х контактов USB. Таким образом eSATAp поддерживает две шины: SATA и USB.

Фнукционал: передача данных + питание | Расположение: наружный

Описание: eSATApd (Double Powered External SATA) — внешний разъем SATA для подключения накопителей. В отличие от eSATA обепечивает накопитель 5-вольтовым питанием за счет 2-х контактов USB и, в отличии от eSATAp, дополнительно дает 12 В благодаря двум контактам в углублениях по бокам. Как и eSATAp поддерживает две шины: SATA и USB.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  🎬 Видео

  В чём разница и что лучше выбрать: жёсткий диск/HDD/SSD/m2 или NVMe?Скачать

  

  Разъёмы ssd дисков - интерфейс подключения ide sata micro msata m.2 ngff nvme pci-e slimline ahciСкачать

  

  Какой SSD лучше: SATA или PCI Express?Скачать

  

  SAS или не SAS. Вот в... Че ставить на винду?Скачать

  

  PCI и PCI-Express что можно подключитьСкачать

  

  SSD: Практические советыСкачать

  

  Отличия серверных жестких дисков от десктопныхСкачать