Die Serial ATA oder SATA ( stehend für Serial Advanced Technology Attachment oder SATA) Standard ermöglicht eine beliebige Gerät mit diesem Standard kompatibel ( Festplatte , DVD - Laufwerk , usw. ) zu einem verbunden werden Motherboard . Sie spezifiziert insbesondere ein Datenübertragungsformat sowie ein Stromkabelformat .
Dieser Standard folgt dem „ Parallel-ATA “-Standard mit parallelen Drahtlagen, die sperrig und störempfindlich sind.
Der Serial ATA hat gegenüber seinem Vorgänger mehrere Vorteile, die drei wichtigsten sind:
Der ältere ATA-Standard wird allgemein als „ Parallel ATA “ (P-ATA, PATA oder IDE ) bezeichnet, damit die beiden nicht verwechselt werden.
Die ersten Modelle von Serial ATA , erschienen im Jahr 2003, erlauben eine theoretische Geschwindigkeit von 1,5 Gbit/s , waren aber viel schneller. Der Serial ATA II Doubles Speed 3 Gb/s und der SATA III 6 Gb/s kamen 2009 auf den Markt .
Der theoretische Durchsatz von 1,5 Gbit/s ; entspricht 150 MB/s unter Berücksichtigung der 8b/10b-Codierung ; ist in der Praxis nur 17 MB/s mehr als der schnellste Parallel ATA : ATA / 133. Dies ist jedoch nicht der Hauptvorteil von SATA gegenüber PATA:
Bei Festplatten mit rotierenden Platten ist die Erhöhung der Geschwindigkeit der Schnittstelle bei Verwendung einer einzelnen Festplatte von geringem Interesse, da diese 2010 keinen Spitzendurchsatz von mehr als 150 MB / s zuließen , d 'zumal, im Gegensatz zu P-ATA, wo alle an ein einziges Kabel angeschlossenen Festplatten müssen sich die Bandbreite teilen, bei SATA hat jede Festplatte das von ihrem Standard und dem des Controllers erlaubte Maximum. Der SATA II- Standard ermöglicht die Verwendung von Port-Multiplikatoren, die die Verwendung mehrerer Laufwerke über einen einzigen Anschluss am Controller ermöglichen .
Die Standards SATA II (praktische Spitzenrate ~ 300 MB / s ) und SATA III (praktische Spitzenrate ~ 600 MB / s ) werden für die Verwendung mit mehreren SSDs nützlich , deren Geschwindigkeiten beginnen, 400 bis 500 MB / s für Top-of- SSDs zu überschreiten -the-Range-Modelle Anfang 2012.
Revision # | Theoretischer Durchsatz (Gbit/s) | Theoretischer Durchsatz (MB/s) | Komfortabler Durchsatz (MB/s) |
---|---|---|---|
SATA I oder SATA 150 | 1,5 | 192 | 150 |
SATA II oder SATA 300 | 3 | 384 | 300 |
SATA III oder SATA 600 | 6 | 768 | 600 |
Pin-Nr. | Funktion | |
---|---|---|
1 | Masse | |
2 | A + (zeigen) | |
3 | A− (Emission) | |
4 | Masse | |
5 | B− (Empfang) | |
6 | B + (Empfang) | |
7 | Masse |
Die größte Änderung gegenüber Parallel ATA besteht im physikalischen Aspekt der verwendeten Kabel. Die Daten werden durch zwei übertragenen Differenzpaare (ein Paar für die Übertragung und eine für den Empfang), geschützt durch drei Sohn Masse . Diese sieben Leiter sind auf einem flachen, unflexiblen Band gruppiert, mit 8- mm- Steckern an jedem Ende. Er kann eine Länge von 1 m erreichen . Im Vergleich zum kurzen (45 cm ) 40- oder 80-adrigen Parallel ATA- Kabel wird der Luftstrom und damit die Gerätekühlung dank dieser geringeren Kabelbreite verbessert. Das Konzept der Master/Slave-Beziehung zwischen Geräten wurde aufgegeben. Der Serial ATA verfügt über ein Kabelgerät (Punkt-zu-Punkt-Verbindung). Die Stecker sind kodiert , so dass es nicht möglich ist, die Kabelstecker auf den Kopf zu stellen. Einige Kabel haben Verriegelung „ Clips “, andere nicht. Das Fehlen eines Clips kann im Falle einer Manipulation zu einer unerwarteten Trennung führen, von der in jedem Fall dringend abgeraten wird. Dieselben physischen Anschlüsse werden für 3,5-Zoll- und 2,5-Zoll- Festplatten sowie interne Desktop-PC-CD-/DVD-Laufwerke und -Brenner verwendet.
Der Serial ATA verwendet eine 8b / 10b-Codierung , um die Datenübertragung durchzuführen, sodass mit höheren Frequenzen gearbeitet werden kann.
EssenPin-Nr. | Funktion | |
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1 | 3,3 V | |
2 | ||
3 | ||
4 | Masse | |
5 | ||
6 | ||
7 | 5 V | |
8 | ||
9 | ||
10 | Masse | |
11 | Aktivität | |
12 | Masse | |
13 | 12 V | |
14 | ||
fünfzehn |
Native Serial ATA- Festplatten benötigen außerdem einen anderen Stromanschluss, der zum Standard gehört. Der Standard-Stromanschluss sieht aus wie der Datenanschluss, ist jedoch breiter, sodass eine Verwechslung der beiden nicht möglich ist. Eine Stromversorgung von 3,3 V wird gegenüber dem P-ATA hinzugefügt, wodurch sich die Gesamtzahl auf 15 Pins erhöht, um je nach Bedarf drei Versorgungsspannungen zu gewährleisten: 3,3 V , 5 V und 12 V .
In einer Übergangszeit sollen verschiedene Adapter zwischen Parallel und Serial ATA aufeinander umgestellt werden. Um die Konvertierung von Serial zu Parallel ATA oder umgekehrt durchzuführen , wird eine Bridge (oder Bridge ) verwendet. Bei dieser Anordnung gibt es eine sichtbare Leistungseinbuße, und die Tests von Anfang 2003 zeigte eine Leistungsminderung von etwa 30-50%. Diese Einschränkung entfällt, wenn Controller und Festplatten Serial ATA nativ unterstützen.
Ein ähnlicher Standard für SCSI , Serial Attached SCSI (SAS), wurde Ende 2003 ratifiziert . Es hat ein gewisses Maß an Kompatibilität mit Serial ATA . Die ersten Modelle von SAS- Standard- Festplatten wurden im dritten Quartal 2004 auf den Markt gebracht .
Ein SATA I-, II- oder III- Element kann in ein SATA I-, II- oder III- Motherboard eingesteckt werden . Die erhaltene Strömungsgeschwindigkeit ist dann die des langsamsten Elements.
Beispielsweise wird der Durchsatz einer SATA III- Festplatte auf einem SATA II- Motherboard durch das Motherboard auf 300 MB/s begrenzt .
Die SATA-IO ( Serial ATA International Organization ) hat (Anfang 2007 ) die 2.6-Spezifikationen festgelegt:
Die neueste Entwicklung von Serial-ATA, die von der SATA-IO- Organisation entwickelt wurde, heißt SATA 6Gbit / s und die maximalen Geschwindigkeiten haben sich in der Praxis auf 750 MB / s verdoppelt . Tatsächlich ist die Ankunft auf dem Markt von SSDs mit Sandforce SF-1200 und SF-1500 - Controller (Erreichen 250/300 MB / s ) zu sättigen SATA II , und die Ankündigung des neuen Sandforce SF-20xx - Controller für die geplanten 2 nd Quartal 2011 (sie erreichen 500 MB/s ) machen diese Änderung zwingend erforderlich. Der neue Standard verwendet die gleichen Kabel und ist voll kompatibel mit älteren Peripheriegeräten und Anschlüssen.
Um mit SATA III kompatibel zu sein, benötigen Motherboards eine Southbridge, die diese neue Version integriert, oder mit der Integration eines Marvell-Chips, wie für den P55- Chipsatz . Die erste angekündigte Southbridge ist die AMD RD890 . Die erste öffentliche Demonstration, organisiert von AMD und Seagate, erreichte Geschwindigkeiten von 589 MB/s .
Im Jahr 2012 sättigt ein wachsender Anteil von SSDs den maximal angebotenen Durchsatz, sei es beim Lesen oder Schreiben. Durch die Demokratisierung von SSDs, die zumindest Mittelklasse- PCs mit Systemplatten ausstatten , wird der SATA-III-Standard tendenziell obsolet, kaum verallgemeinert. Damit scheint PCI Express zumindest bei SSDs der Nachfolger von SATA zu sein.
mSATA ( Mini-SATA ) ist eine Adaption des SATA-Protokolls für Netbooks und Laptops, aber auch für Geräte mit kleinen Festplatten oder SSDs . Der Mini-SATA-Anschluss ist kleiner als der SATA, bietet aber die gleiche Leistung wie letzterer. Die Mini-SATA sieht einer Mini-PCI-Express-Karte sehr ähnlich, seit neuestem (2013) unterstützt sie den SATA-III- Standard mit 6 Gbit/s .
Genannt SATAe oder SATAE für SATA Express.
eSATA ( external SATA ) ist eine Adaption des SATA-Protokolls zum Anschluss externer Geräte. Seine Hauptmerkmale sind:
Der USB-Port konkurriert seit USB 3.0 ernsthaft mit dem eSATA-Port, da er vergleichbare oder sogar überlegene Geschwindigkeiten bietet und gleichzeitig ergonomischer ist, da er die Stromversorgungsleitungen enthält.
Dieser Port ist so konzipiert, dass er sowohl mit SATA als auch mit USB funktioniert. eSATAp ist die Abkürzung für Powered eSATA. Er wird auch als Power over eSATA, Power eSATA, eSATA/USB Combo oder eSATA USB Hybrid Port (EUHP) bezeichnet. Ein eSATAp-Port kombiniert die vier Pins des USB 2.0-Ports (P1 bis P4 mit 5V-Stromversorgung) und die sieben Pins des eSATA-Ports (P5 bis P11). Die beiden optionalen 12 V Power Pins (P12 und P13) (Die Marke Delock verwendet den Namen eSATApd, wenn der Port auch +12 V liefert). Sie sind an der Außenseite jeder Lasche der Steckdose positioniert.
Im Allgemeinen bieten Laptops keine 12-V-Stromversorgung, sondern nur 5 V; was normalerweise für 2,5-Zoll-Laufwerke ausreicht. Auf Desktop-Computern hingegen, wenn die Option enthalten ist; Es ist möglich, Geräte mit Strom zu versorgen, die diese Spannung benötigen, wie z. B. 3,5-Zoll-Discs und CD-/DVD-Laufwerke.
USB- und eSATA-Geräte können mit einem eSATAp-Port verwendet werden, wenn sie mit einem USB- bzw. eSATA-Kabel verbunden sind. Ein eSATA-Gerät kann nicht über ein eSATAp-Kabel mit Strom versorgt werden, aber ein spezielles Kabel ermöglicht die Verwendung von SATA- oder eSATA-Anschlüssen und die Stromversorgung über einen eSATAp-Port.
Der ESATAp-Durchsatz ist nicht unbedingt mit SATA identisch. Viele Gehäuse und Docks, die sowohl eSATA als auch USB unterstützen, verwenden Combo-Bridge-Chips, die den Durchsatz drastisch reduzieren können, und der USB-Durchsatz ist der der vom Port unterstützten USB-Version.
Die Micro-SATA- Schnittstelle ist für 1,8"-Festplatten erhältlich, sie ist hauptsächlich für ultraportable PCs und Tablets gedacht. Der Micro-SATA-Anschluss sieht aus wie der Standard-SATA-Anschluss, ist aber kleiner, der Stromanschluss ist kompakter ( neun Pins statt fünfzehn ) und hat eine Kodierung zwischen den Pins 7 und 8. Theoretische Übertragungsraten sind 230 MB / s Lesen und 180 MB / s Schreiben.
M.2 , früher bekannt als Next Generation Form Factor (NGFF), ist eine Spezifikation für interne Erweiterungskarten und zugehörige Anschlüsse. Es ersetzt den mSATA-Standard, der das Layout und die Anschlüsse der physischen PCI Express Mini Card-Karte verwendet. Die flexibleren physikalischen Spezifikationen von M.2 ermöglichen unterschiedliche Modulbreiten und -längen und machen M.2 zusammen mit der Verfügbarkeit fortschrittlicherer Schnittstellenfunktionen für SSD-Anwendungen im Allgemeinen und im Allgemeinen besser geeignet als mSATA Peripheriegeräte wie Ultrabooks oder Tablets.
Der M.2-Anschluss verfügt über verschiedene Kodierkerben, die die unterschiedlichen Funktionen und Fähigkeiten von M.2-Hosts und -Modulen anzeigen und verhindern, dass M.2-Module in funktionsinkompatible Host-Anschlüsse gesteckt werden.
Der U.2- Anschluss (ehemals SFF-8639) ist bei einigen PCI-Express-SSDs mit vier PCIe-3.0- Lanes verbaut . Dieser Stecker findet sich nur bei professionellen Geräten und ist 2019 in der Öffentlichkeit nur sehr wenig bekannt. Es erlaubt Geschwindigkeiten von theoretisch bis zu 4 Gb/s .