Интерфейс SerialAta

Интерфейс SerialATA (последовательный ATA) является дальнейшим развитием семейства ATA, для которого последней версией параллельной спецификации стала ATA/ATAPI-6 (часто называемая по величине максимальной скорости передачи ATA/133).

Переход на последовательный интерфейс вызван, в первую очередь, проблемами с синхронизацией параллельных сигналов интерфейса, т.к. простейший протокол обмена через интерфейс IDEне обеспечивает надежную передачу данных на высоких тактовых частотах.

Последовательный интерфейс SATAположил конец всем тем проблемам, которые свойственны интерфесуIDE. В первую очередь – это согласование производительности и разрядности шиныPCIи накопителей на жестких магнитных дисках. Кроме того, внутренне пространство в корпусе персонального компьютера кардинально освобождается от двухIDE-шлейфов, которые создают массу хлопот – их сложно подключать, т.к. приходится работать наощупь, а большие их габариты мешают нормальному охлаждению процессора и викросхем, установленных на системной плате.

Основные цели, которые преследовали его разработчики, заключались в создании недорогого интерфейса, более высокопроизводительного, чем ATA, полностью с ним программно совместимого, имеющего перспективы развития примерно на десятилетие, обеспечивающего более удобное подключение дисков к компьютеру и большую длину кабеля, а также низковольтного и экономичного в энергопотреблении. Интерфейс SerialATA можно рассматривать и как более дешевую альтернативу интерфейсу SCSI (см. ниже).

С точки зрения логики работы SerialATA совместим со своим параллельным предшественником. Основные различия связаны с его физической реализацией.

Скорость передачи данных по интерфейсу в начальном варианте стандарта составляет 150 Мбайт/с, в перспективе предполагается ее рост до 600 Мбайт/с.

Предполагается возможность горячего подключения и отключения устройств (для этого, в частности, сигнальные контакты разъемов в устройстве короче земляных).

SATA/150

Первоначально стандарт SATAпредусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБ/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способностьSATA/150 незначительно выше пропускной способности шиныUltraATA(UDMA/133). Главным преимуществомSATAпередPATAявляется использование последовательной шины вместо параллельной.

SATA/300

Стандарт SATA/300 работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБ/с). Впервые был реализован в контроллере чипсетаnForce4 фирмыNvidia. Весьма часто стандартSATA/300 называютSATAIIилиSATA3.0. ТеоретическиSATA/150 иSATA/300 устройства должны быть совместимы (какSATA/300 контроллер иSATA/150 устройство, так иSATA/150 контроллер иSATA/300 устройство) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на НЖМД фирмыSeagate, поддерживающихSATA/300 для принудительного включения режимаSATA/150 предусмотрен специальный джампер).

Стандарт SATAпредусматривает возможность увеличения скорости работы до 600Мб/с (6 ГГц).

Описание SATA

SATAиспользует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма уPATA.

SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнурSATAтак же разработан с учётом многократных подключений. Разъём питанияSATAподаёт 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 питанияIDEнаSATA. РядSATAустройств поставляется с двумя разъёмами питания:SATAиMolex.

Стандарт SATAотказался от традиционного дляPATAподключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снижает задержки при одновременной работе двух устройств на одном кабеле, уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликтаSlave/Masterустройств дляSATAотсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированныхPATA-шлейфов.

Разъёмы SATA

Разъём питания SATA.

Разъём данных SATA.SATAустройства используют два разъёма — один, семи контактный, для подключения шины данных и второй, 15-ти контактный, для подключения питания. СтандартSATAпредусматривает возможность использовать вместо 15-ти контактного разъёма питания стандартный 4-х контактный разъёмMolex. Использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства.

eSATA

eSATA(ExternalSATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» (англ.Hot-plug). Был создан несколько позжеSATA(в середине 2004).

Основные особенности eSATA:

Требует для подключения два провода: шину данных и силовой кабель.

Ограничен по длине кабеля данных (около 2 м).

Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USBилиIEEE1394.

Существенно меньше нагружается центральный процессор.