SATA ( eng. Serial ATA ) är ett seriellt datautbytesgränssnitt med informationslagringsenheter . SATA är en utveckling av det parallella ATA -gränssnittet (IDE), som döptes om till PATA ( Parallel ATA ) efter tillkomsten av SATA.
SATA använder en 7-stiftskontakt istället för PATAs 40-stiftskontakt. SATA-kabeln har en mindre yta, vilket gör att luftmotståndet som blåser över datorkomponenterna minskar och ledningarna inuti systemenheten förenklas.
SATA-kabeln är mer motståndskraftig mot flera anslutningar på grund av sin form. SATA-nätsladden är också designad med flera anslutningar i åtanke. SATA-strömkontakten förser 3 matningsspänningar: +12 V, +5 V och +3,3 V; moderna enheter kan dock fungera utan en spänning på +3,3 V, vilket gör det möjligt att använda en passiv adapter från en vanlig IDE till SATA-strömkontakt. Ett antal SATA-enheter kommer med två strömkontakter: SATA och Molex .
SATA-standarden övergav den traditionella PATA-anslutningen av två enheter per kabel; varje enhet förlitar sig på en separat kabel, vilket eliminerar problemet med omöjligheten av samtidig drift av enheter som är placerade på samma kabel (och förseningarna som uppstod av detta), minskar möjliga monteringsproblem (det finns ingen konflikt mellan slav-/masterenheter för SATA), eliminerar risken för fel vid användning av icke -avslutade PATA-loopar.
SATA-standarden stöder kommandoköfunktionen ( NCQ , sedan SATA Revision 1.0a ).
Till skillnad från PATA tillhandahåller SATA-standarden hot-plugging av en enhet (som används av operativsystemet) (sedan SATA Revision 1.0)
SATA-enheter använder två kontakter: 7-stift (databussanslutning) och 15-stift (strömanslutning). SATA-standarden ger möjligheten att använda en standard 4-stifts Molex -kontakt istället för en 15-stifts strömkontakt (samtidigt kan användning av båda typerna av strömkontakter samtidigt skada enheten [1] ).
SATA-gränssnittet har två datavägar, från styrenheten till enheten och från enheten till styrenheten. LVDS -teknik används för signalöverföring , ledningarna i varje par är skärmade tvinnade par .
Det finns också en 13-stift kombinerad SATA-kontakt som används i servrar , mobila och bärbara enheter för tunna enheter. Den består av en kombinerad kontakt av en 7-polig kontakt för anslutning av databussen och en 6-polig kontakt för anslutning av enhetens strömförsörjning. För att ansluta till dessa enheter i servrar kan en speciell adapter användas.
| Kontakt # | Ändamål |
|---|---|
| ett | GND |
| 2 | A+ (Dataöverföring) |
| 3 | A− (Dataöverföring) |
| fyra | GND |
| 5 | B− (Ta emot data) |
| 6 | B+ (ta emot data) |
| 7 | GND |
| — | Låsa |
| 7-stifts seriell ATA-datakabel. | |
| Kontakt # | Anslutningsordning | Ändamål | |
|---|---|---|---|
| — | Låsa | ||
| ett | 3 | +3,3V | |
| 2 | 3 | ||
| 3 | 2 | ||
| fyra | ett | GND | |
| 5 | 2 | ||
| 6 | 2 | ||
| 7 | 2 | +5 V | |
| åtta | 3 | ||
| 9 | 3 | ||
| tio | 2 | GND | |
| elva | 3 | Aktivitetsindikering och/eller förskjuten spin-up | |
| 12 | ett | GND | |
| 13 | 2 | +12V | |
| fjorton | 3 | ||
| femton | 3 | ||
| 15-stifts seriell ATA-strömkabel. | |||
| Kontakt # | Anslutningsordning | Ändamål | |
|---|---|---|---|
| — | Utjämningsskåra | ||
| ett | 3 | Enhetsnärvaro | |
| 2 | 2 | +5 V | |
| 3 | 2 | ||
| fyra | 2 | Diagnostisk utgång | |
| 5 | ett | Jorden | |
| 6 | ett | ||
Från och med SATA 2.6-revisionen definierades en platt (slimline) kontakt, designad för små enheter - optiska enheter för bärbara datorer. Pin #1 på slimline indikerar närvaron av enheten, vilket tillåter hot-swap av enheten. Slimline-signalkontakten är identisk med standardversionen. Slimline strömkontakt har en minskad bredd och minskat stiftavstånd, så SATA och slimline SATA strömkontakter är helt inkompatibla med varandra. De slimline strömkontaktstiften försörjer endast +5V, ger inte +12V och +3,3V. [2]
Det finns billiga adaptrar att konvertera mellan SATA och slimline SATA-standarder, en variant av Mobile Rack .
6-stifts slimline SATA-strömkontakt
Baksidan av en SATA slimline-baserad optisk enhet
SATA Revision 1.0-specifikationen introducerades den 7 januari 2003. SATA-standarden krävde ursprungligen en 1,5 GHz -buss med ungefär 1,2 bandbreddsbit)/sMB(150s/Gb Genomströmningen för SATA/150 är något högre än den för Ultra ATA (UDMA/133)-bussen. Den största fördelen med SATA framför PATA är användningen av en seriell buss istället för en parallell. Trots det faktum att den seriella utbytesmetoden är fundamentalt långsammare än den parallella, kompenseras detta i detta fall av möjligheten att arbeta vid högre frekvenser på grund av bristen på behovet av att synkronisera kanaler och kabelns större brusimmunitet. Detta uppnås genom att använda en fundamentalt annorlunda metod för dataöverföring (se LVDS ).
SATA Revision 2.0-specifikationen ( SATA II eller SATA 2.0 [3] , SATA/300) körs på 3 GHz och ger en genomströmning på upp till 3 Gb/s brutto (300 MB/s netto för data med 8b/10b-kodning). Den implementerades först i nForce 4 -kretsuppsättningskontrollern från NVIDIA . Teoretiskt sett bör SATA/150- och SATA/300-enheter vara kompatibla (både en SATA /300-kontroller med en SATA/150-enhet och en SATA/150-kontroller med en SATA/300-enhet) på grund av stöd för hastighetsmatchning (nedåt), dock , för vissa enheter och kontroller kräver manuell inställning av driftläget (till exempel på Seagate -hårddiskar som stöder SATA / 300, tillhandahålls en speciell bygel för att tvinga inkluderingen av SATA / 150-läge ).
SATA version 2.5 släpptes i augusti 2005 och konsoliderade specifikationen till ett enda dokument.
SATA version 2.6 släpptes i februari 2007 och innehåller en beskrivning av Slimline-kontakten , en kompakt kontakt för användning i bärbara enheter.
SATA Revision 3.0-specifikationen ( SATA III eller SATA 3.0 ) introducerades i juli 2008 och ger en bandbredd på upp till 6 Gb/s brutto (600 MB/s netto för data med 8b/10b-kodning). Bland förbättringarna i SATA Revision 3.0 jämfört med den tidigare versionen av specifikationen, förutom högre hastighet, kan vi notera förbättrad energihantering. Kompatibiliteten är också bevarad , både på nivån för SATA-kontakter och kablar, och på nivån för utbytesprotokoll.
Innovationer [4] :
SATA revision 3.3 släpptes i februari 2016 [7] [8] .
SATA revision 3.4 släpptes i juni 2018 [9] .
SATA revision 3.5 släpptes i juli 2020 [10] .
eSATA (External SATA) är ett gränssnitt för anslutning av externa enheter som stöder " hot swap "-läget. Det skapades lite senare än SATA (i mitten av 2004). [elva]
För att stödja hot swap-läge måste du aktivera AHCI -läge i BIOS . Om Windows XP-startskivan är ansluten till en styrenhet vars läge är växlat från IDE till AHCI, kommer Windows att sluta ladda - detta läge kan endast aktiveras i BIOS innan Windows installeras. Efter att ha aktiverat läget i BIOS måste du installera AHCI-styrenhetens drivrutin från disketten "med F6-metoden" i början av Windows XP- installationen.
Du kan manuellt installera AHCI-drivrutinen på ett installerat Windows XP utan AHCI (genom att välja en inf-fil), sedan starta om i BIOS och sätta SATA-läget på. (" PÅ "). [12]
I Windows 7 och senare väljs AHCI-läge med hjälp av en registerinställning. För att aktivera det måste du ställa in värdet på parametern "start" vid HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci till 0 istället för 3 eller 4. Starta sedan om i BIOS och aktivera AHCI där.
linuxNästan alla distributioner stöder eSATA utan någon konfiguration. För att stödjas måste kärnan konfigureras med AHCI- stöd .
Inledningsvis överför eSATA endast data. En separat kabel måste användas för ström. 2008 tillkännagav Serial ATA International Organization utvecklingen av en ny typ av eSATA-uttag som kombinerar ett eSATA-uttag med ett USB 2.0-uttag typ A. [13] Den nya typen av kontakt kallas Power Over eSATA (eSATAp) [14] . 2009 dök de första produkterna upp med den nya kontakten. [15] [16] [17] Den här kontakten gjorde det möjligt att ansluta SATA-enheter utan några extra adaptrar för att driva enheten när du använder en Power Over eSATA-kabel.
Strukturellt är kontakten gjord som en kombination av USB 2.0 Typ A och eSATA-uttag. 5V ström tillfördes från kontakterna på USB-kontakten. Vissa hårddiskar kräver inte bara +5V utan även +12V. Därför lades senare ytterligare kontakter med 12V-ström till kontakten. Vissa tillverkare kallar det eSATApd (dvs dubbelström).
Dock förblev utformningen av kontakten ostandardiserad av någon. Både USB IF och Serial ATA International Organization har inte utfärdat några regulatoriska dokument angående detta anslutningsalternativ. Därför, trots den tekniska kompatibiliteten hos eSATAp-uttaget med USB- och eSATA-anslutningskontakter, är det inte formellt en standard.
Mini-SATA är en 50,95 mm x 30 x 3 mm solid state -diskformfaktor som tillkännagavs av Serial ATA International Organization den 21 september 2009 [18] . Stöder netbooks och andra enheter som kräver små SSD-enheter. mSATA-kontakten liknar PCI Express Mini Card- gränssnittet [19] , de är elektriskt kompatibla, men kräver att vissa signaler växlas till lämplig styrenhet.
SAS - gränssnittet ( Serial Attached SCSI ) tillhandahåller ett fysiskt gränssnitt som liknar SATA för anslutning av enheter som styrs av SCSI-kommandouppsättningen. Eftersom den är bakåtkompatibel med SATA, gör den det möjligt att ansluta alla enheter som styrs av SCSI-kommandouppsättningen via detta gränssnitt - inte bara hårddiskar utan även skannrar , skrivare etc. Jämfört med SATA ger SAS en mer utvecklad topologi, vilket möjliggör parallell anslutning av en enhet genom två eller flera kanaler. Bussexpanders stöds också, vilket gör att du kan ansluta flera SAS-enheter till en enda port.
SAS och SATA2 var synonyma i de första utgåvorna. Men senare ansåg tillverkarna att det var opraktiskt att implementera SCSI helt och hållet i stationära datorer, så vi ser nu en sådan uppdelning. Förresten, så höga hastigheter, inbyggda i SATA-standarden, kan verka överflödiga vid första anblicken - en vanlig SATA -hårddisk använder i bästa fall 40-45% av bussens bandbredd. Arbete med hårddiskbufferten sker dock vid full gränssnittshastighet.
Moderkortstillverkare använder färgkodning för SATA-kontakter, vilket inte är standardiserat och används av dem godtyckligt för att göra det lättare för användaren att ansluta diskenheter. I synnerhet kan SATA0-kontakten, som huvudsakligen används för att starta operativsystemet, markeras i en separat färg. Kontaktens färger kan skilja sig åt mellan SATA-portar som drivs av en kontroller inbyggd i styrkretsen och de som använder en separat SATA-kontroller. På kort med SATA-stöd av olika generationer används färgerna på kontakterna för att indikera portar med olika bandbredd. En separat färg kan också indikera en port som är designad för att fungera i eSATA-läge. Som regel används mörkblå, cyan, gråvita, röda, orange och svarta färger för SATA-portar på moderkort, vars betydelse bör hittas i manualen för moderkortet eller persondatorn [20] [21] [ 22] [23] . En liknande färgkodning användes tidigare för IDE-kontakter i slutet av denna standards livscykel, där den blå färgen på kontakten vanligtvis betecknade den primära IDE-kanalen, svart den sekundära [24] [25] .
Det finns kort som låter dig ansluta SATA-enheter till IDE-kontakter och vice versa. Dessa är aktiva enheter (som i själva verket simulerar en enhet och en kontroller på samma chip). Dessa enheter kräver ström (vanligtvis 5 eller 12 volt) och är anslutna till 8981-seriens Molex-kontakter .
| namn | Busskapacitet (Mbit/s) | Överföringshastighet (MB/s) | Max. kabellängd (m) | Överför energi | Enheter per kanal |
|---|---|---|---|---|---|
| eSATA | 3000 | 300 | 2 med eSATA HBA (1 med passiv adapter) | Inte | 1 (15 med portmultiplikator ) |
| eSATAp | 2,5W, 5V
?? W, 12 V [26] | ||||
| SATA version 3.0 | 6000 | 600 [27] | ett | Inte | |
| SATA version 2.0 | 3000 | 300 | |||
| SATA version 1.0 | 1500 | 150 [28] | 1 per kanal | ||
| PATA 133 | 1064 | 133,5 | 0,46 (18") | Inte | 2 |
| SAS 600 | 6000 | 600 | tio | Inte | 1 (> 65 tusen med expanderare) |
| SAS 300 | 3000 | 300 | |||
| SAS 150 | 1500 | 150 | |||
| IEEE 1394 3200 | 3144 | 393 | 100 (eller mer med specialkabel) | 15W, 12-25V | 63 (med nav) |
| IEEE 1394 800 | 786 | 98,25 | 100 [29] | ||
| IEEE 1394 400 | 393 | 49,13 | 4,5 [29] [30] | ||
| USB 3.1 | 10 000 | 1200 | 1 till 10 Gbit/s
2 till 5 Gbit/s |
4,5 W, 5 V | 127 (med nav) [31] |
| USB 3.0 | 5 000 | 400 [32] | 3 [31] | 4,5 W, 5 V | |
| USB 2.0 | 480 | cirka 40 [33] [34] | 5 [35] | 2,5 W, 5 V | |
| USB 1.0 | 12 | ungefär 1 | 3 | ?? W, 5 V | |
| SCSI Ultra-640 | 5120 | 640 | 12 | Inte | 15 (plus HBA) |
| SCSI Ultra-320 | 2560 | 320 | |||
| Fiberkanal över fiber |
21 040 | 3200 | 2-50 000 | Inte | 126 (FC-AL) (16.777.216 vid användning av omkopplare) |
| Fiberkanal över koppar |
4000 | 400 | 12 | ||
| InfiniBand Quad Rate |
10 000 | 1000 | 5 (koppar) [36] [37]
<10 000 (över fiber) |
Inte | 1 med punkt-till-punkt anslutning Många med växlat tyg |
| Blixt | 10 000 | 1250 | 3 (för koppar) | 10 W, 18 V | 7 |
| Thunderbolt 2 | 20 000 | 2500 | 3 (för koppar) | 10 W, 18 V | 7 |
| Datorbussar och gränssnitt | |
|---|---|
| Grundläggande koncept | |
| Processorer | |
| Inre | |
| Anteckningsböcker | |
| Driver | |
| Periferi | |
| Utrustningshantering | |
| Universell | |
| Videogränssnitt | |
| Inbyggda system | |