SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена информации с накопителями данных. SATA — это результат развития параллельного интерфейса ATA (IDE), его замена. После появления SATA, ATA переименовали в PATA (Parallel ATA).
Видео:Часть 8. ЧТО ВАЖНО ЗНАТЬ О SATAСкачать
SATA: подробнее
В SATA применяется 7-контактный разъем вместо 40-контактного разъема у PATA (ATA). Кроме того, SATA-кабель имеет меньшую площадь, а значит, сокращается сопротивление воздуху, охлаждающему комплектующие компьютера, разводка проводки внутри системного блока более проста.
Благодаря своей форме, SATA-кабель более устойчив к многократному подключению. Шнур питания в SATA разработан с учетом таковых. С разъема питания SATA подается 3 напряжения: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что позволяет использовать пассивный переходник со стандартного разъема питания IDE на SATA. Более того, некоторые SATA-устройства оснащаются двумя разъемами питания: SATA и Molex.
В стандарте SATA нет традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф, на каждое устройство приходится свой отдельный кабель, это, в свою очередь, решает проблему невозможности одновременной работы устройств, подключенных к единому кабелю (и, как следствие, высоких задержек), сокращает риск возникновения проблемы при сборке. По сути, как таковая проблема конфликта Slave/Master устройств на SATA отсутствует, что автоматически устраняет возможность возникновения ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.
Также SATA имеет поддержку функции очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 1.0a). В стандарте SATA не предусматрена «горячая замена» активного устройства (даже в SATA Revision 3.x), невозможно подключать и дополнительные диски.
Видео:Всё об интерфейсе SATAСкачать
Версии и хронология
SATA Revision 1.0
Изначально предусматривалось, что SATA будет работать на шине частотой в 1,5 ГГц, тем самым, обладая пропускной способностью в
1,2 Гбит/с (150 Mb/s). Однако, при этом в интерфейсе имелась и довольно существенная потеря производительности (20%), которая объяснялась использованием в системе кодирования 8B/10B, при котором на каждые 8 бит полезной информации приходилось 2 служебных бита. Таким образом, пропускная способность SATA/150 была несущественно 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 медленнее параллельного, в данном случае этот недостаток компенсируется возможностью работы SATA на более высоких частотах, что обеспечивается ненадобностью синхронизации каналов, а также большей помехоустойчивостью кабеля. Это достигается благодаря применению принципиально другого способа передачи данных.
SATA Revision 2.0
SATA/300 работает на частоте уже 3 ГГц, что обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 Mb/s). Впервые SATA/300 был реализован в контроллере чипсета nForce 4 компании NVIDIA. Стандарт SATA/300 зачастую называют SATA II (или SATA 2.0). В теории, устройства SATA/150 и SATA/300 могут быть совместимы (контроллер SATA/300 с устройством SATA/150 и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) благодаря поддержке согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (используется специальный джампер).
SATA Revision 3.0
SATA Revision 3.0 была представлена в июле 2008 года. Она предусматривает передачу данных на скорости до 6 Гбит/с (600 Мбайт/с для данных с учетом 10b/8b кодирования). По сравнению с предыдущей версией, новая SATA Revision 3.0 обладает более высокой скоростью, а также улучшенным управлением питанием. Кроме того, производителями сохранена совместимость, как на уровне разъемов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов.
Читайте также: Шина заземления 19 rc19
SATA Revision 3.1
В числе нововведений в новой редакции стоят:
- mSATA, SATA для SSD накопителей в мобильных устройствах, PCI Express Mini Card-подобный разъем, несовместимый электрически;
- Zero-power оптического привода SATA (в режиме ожидания он не потребляет энергию);
- Queued TRIM Command улучшает производительность SSD накопителей;
- Required Link Power Management сокращает общее энергопотребление системы из нескольких устройств SATA;
- Hardware Control Features позволяет хост-идентификацию возможностей устройства.
Видео:Для чего нужен пятый (оранжевый) провод в разъёме питания SATA 3.3V!?Скачать
Видео:Все о разъемах накопителей и как их подключить: ATA, SATA, mSATA, M.2, NVMe - в чем разница 2Скачать
Разъемы SATA
SATA-устройства используют два разъема: 7-контактный (шина данных) и 15-контактный (питание). Стандартом SATA также предусмотрена возможность использования стандартный 4-контактный разъем Molex взамен 15-контактного разъема питания. Применение одновременно двух типов силовых разъемов может привести к повреждению устройства.
SATA имеет два канала передачи данных: от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала применяется технология LVDS: провода каждой пары являются экранированными витыми парами.
Также в SATA имеется 13-и контактный совмещенный разъем, он применяется в серверах, мобильных и портативных устройствах для тонких накопителей. Состоит совмещенный разъем из 7-контактного разъема (предназначается для подключения шины) и 6-контактного (предназначен для подключения питания устройства). Для подключения к данным устройствам в серверах обычно используется специальный переходник.
Видео:Как узнать какой порт SATA2 или SATA3 в ноутбукеСкачать
Шина SATA
материал № 11248
Видео:Что такое PCIe? Все виды скоростного интерфейса подключения PCIe 1.0-6.0 (x1 x4 x8 x18 x32)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:Другие устройства в диспетчере устройств как убрать Windows 11.Неизвестное устройство.PCI-контроллерСкачать
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.
= 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.
Читайте также: Размер зимних шин для газели
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: Как читать производство шины
Видео:SATA-кабели для компьютера. Чем различаются и как правильно выбрать? Отличия SATA2 от SATA3Скачать
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
Как получить много портов SAS SATA в вашем компьютере за минимум денег для СХД CHIA или ваших данныхСкачать
Стоит ли ставить SSD диск на SATA 2?Скачать
Переплачивать бессмысленно? Тест SSD PCIe 5 против PCIe 4, PCIe 3 и SATA.Скачать
PCI и PCI-Express что можно подключитьСкачать
Типы накопителей M2 SSD, NVMe, HDD или mSATA - Как выбрать и в чем разницаСкачать
Как узнать SATA 2 или SATA 3 ? К какому SATA подключен диск. Скорость или вечные Тормоза?Скачать
Какой SSD лучше: SATA или PCI Express?Скачать
Как правильно выбрать райзер? Почему в райзере USB кабель? Molex или SATA? От чего горят видеокарты?Скачать
Подключение SATA, SAS, NVMEСкачать
Что внутри шины SATAСкачать
Скорости SATA вернулись! PCIe SATA контроллер ASMedia ASM1064Скачать
Распределение линий PCI-Express в компьютереСкачать
