Serial ATA

Serial ATA sau standardul SATA ( în picioare pentru Serial Advanced Technology Attachment sau SATA), permite orice dispozitiv compatibil cu acest standard ( hard disk , unitate DVD ,  etc. ) pentru a fi conectat la o placa de baza . Specifică în special un format de transfer de date , precum și un format de cablu de alimentare .

Acest standard succede standardului „  paralel ATA  ” folosind straturi paralele de fire, voluminoase și sensibile la interferențe.

Prezentare

Serial ATA are mai multe avantaje față de predecesorul său, principalele trei fiind:

  1. viteza sa: până la 6  Gbit / s pentru standardul 3;
  2. gestionarea cablurilor ( perechi răsucite mai puțin sensibile la perturbări decât straturile de fire);
  3. conectare la cald ( hot-plug , care vă permite să deconectați și să conectați periferice fără a fi nevoie să reporniți dispozitivul).

Standardul mai vechi ATA este denumit în mod obișnuit „  ATA paralel  ” (P-ATA, PATA sau IDE ), astfel încât cele două să nu fie confundate.

Descriere

Primele modele de Serial ATA , apărute în 2003 permit o viteză teoretică de 1,5  Gbit / s , dar au fost concepute pentru a merge mult mai repede. Serial ATA II Viteza Doubles 3  Gb / s și SATA III 6  Gb / s a apărut în 2009 .

Debitul teoretic de 1,5  Gbit / s  ; corespunde la 150  MB / s odată ce se ia în calcul codarea 8b / 10b ; este în practică cu doar 17  MB / s mai mult decât cel mai rapid ATA paralel  : ATA / 133. Cu toate acestea, acesta nu este principalul avantaj al SATA față de PATA, de fapt:

Cu discurile de disc rotative, creșterea vitezei interfeței este de puțin interes atunci când este utilizat un singur disc, deoarece în 2010 acestea nu permiteau o viteză de vârf mai mare de 150  MB / s , mai ales că, spre deosebire de P-ATA unde toate discurile conectate la un singur cablu trebuie să împartă lățimea de bandă, în SATA fiecare disc are maximul permis de standardul său și cel al controlerului. Standardul SATA II permite utilizarea multiplicatoarelor de porturi, care permit utilizarea mai multor unități dintr-un singur conector de pe controler .

Standardele SATA II (rata de vârf practică ~  300MB / s ) și SATA III (rata de vârf practică ~ 600MB  / s ) devin utile pentru utilizarea cu mai multe SSD-uri , ale căror viteze încep să depășească 400 până la  500MB / s pentru top-of -modele din gama la începutul anului 2012.

Revizuire nr. Viteza teoretică (Gbit / s) Debit teoretic (MB / s) Debit convenabil (MB / s)
SATA I sau SATA 150 1.5 192 150
SATA II sau SATA 300 3 384 300
SATA III sau SATA 600 6 768 600

Cabluri și conectori

Date
Pinul nr. Funcţie
1 Masa
2 A + (arată)
3 A− (emisie)
4 Masa
5 B− (recepție)
6 B + (recepție)
7 Masa

Cea mai mare schimbare de la Parallel ATA este în aspectul fizic al cablurilor utilizate. Datele sunt transmise prin două perechi diferențiale (o pereche pentru transmisie și una pentru recepție), protejate de masa de trei fii . Acești șapte conductori sunt grupați împreună pe o panglică plană, inflexibilă, cu conectori de 8  mm la fiecare capăt. Poate atinge o lungime de 1  m . Comparativ cu cablul scurt (45  cm ) de 40 sau 80 fire paralel ATA , fluxul de aer și, prin urmare, răcirea echipamentului, este îmbunătățit datorită acestei lățimi mai mici de cabluri. Conceptul de relație stăpân / sclav între dispozitive a fost abandonat. Serial ATA are un dispozitiv de cablu (punct la punctul de conectare). Conectorii sunt conectați , deci nu este posibil să puneți conectorii de cablu cu susul în jos. Unele cabluri au „ cleme ” de   blocare, altele nu. Absența unui clip poate provoca o deconectare neașteptată în caz de manipulare, care este, în orice caz, puternic descurajată. Aceiași conectori fizici sunt utilizați pentru unitățile de hard disk de 3,5 inch și 2,5 inch, precum și pentru unitățile interne de CD / DVD de pe desktop și arzătoarele.

De Serial ATA Utilizările 8b / 10b care codifică pentru a realiza funcția de transfer de date, care să permită să lucreze la frecvențe mai mari.

Alimente
Pinul nr. Funcţie
1 3,3  V
2
3
4 Masa
5
6
7 5  V
8
9
10 Masa
11 Activitate
12 Masa
13 12  V
14
15

Unitățile de disc Native Serial ATA necesită, de asemenea, un conector de alimentare diferit, care face parte din standard. Conectorul de alimentare standard arată ca cel de date, dar mai larg, deci nu este posibil să confundăm cele două. O sursă de alimentare de 3,3  V , se adaugă în raport cu P-ATA, aducand totalul la cincisprezece pini pentru a asigura trei tensiuni de alimentare după cum este necesar: 3,3  V , 5  V și 12  V .

Compatibilitate

În timpul unei perioade de tranziție, sunt planificate diverse conversii între Parallel și Serial ATA pentru a se converti unul la altul. Pentru a efectua conversia Serial în ATA paralel sau invers, se utilizează un bridge (sau bridge ). Există o penalizare vizibilă de performanță cu acest aranjament, iar testele la începutul anului 2003 a arătat o reducere a performanței de aproximativ 30-50%. Această restricție dispare când controlerele și hard diskurile acceptă Serial ATA în mod nativ.

Un standard similar pentru SCSI , Serial Attached SCSI (SAS), a fost ratificat la sfârșitul anului 2003 . Are un anumit nivel de compatibilitate cu Serial ATA . Primele modele de hard disk standard SAS au fost lansate în al treilea trimestru al anului 2004 .

Revizuiri

Un element SATA I, II sau III poate fi conectat la o placă de bază SATA I, II sau III . Debitul obținut va fi apoi cel al elementului cel mai lent.
De exemplu, un hard disk SATA III pe o placă de bază SATA II va avea un randament limitat de placa de bază la  300 MB / s .

Revizuirea serial ATA 2.6

SATA-IO ( Serial ATA Organizația Internațională ) a declarat (începutul anilor 2007 ) 2.6 caietul de sarcini:

  • cablu și conector intern subțire (conector SATA slimline  : numai cu conector de alimentare cu 6 pini) pentru a utiliza unități optice SATA în procesoare mai compacte;
  • conector micro SATA pentru unități de 1,8 inch pentru a facilita integrarea acestor unități în UMPC - uri  ;
  • mini cablu / conector SATA intern și extern „  multilane  ” (posibilitatea de a cupla mai multe canale SATA) pentru a îmbunătăți lățimea de bandă cu perifericele și pentru a oferi conectori mai mici;
  • Optimizări NCQ pentru a asigura o mai bună gestionare a datelor prioritare;
  • Optimizările NCQ Unload permit utilizarea tehnologiei pentru a proteja unitățile de pe computerele portabile în caz de cădere accidentală.

Revizuirea Serial ATA 3.0

Cea mai recentă evoluție Serial-ATA dezvoltată de organizația SATA-IO se numește SATA 6Gbit / s, iar vitezele maxime în practică s-au dublat la 750 MB  / s . Într - adevăr, sosirea pe piață a SSD - urilor cu SandForce SF-1200 și SF-1500 controlere (atingând 250/300  MB / s ) satureze SATA II , și anunțarea noilor SandForce SF-20xx Controlorii planificate pentru 2 II  trimestru 2011 (ajung la 500  MB / s ) fac obligatorie această modificare. Noul standard utilizează aceleași cabluri și este pe deplin compatibil cu periferice și conectori mai vechi.

Pentru a fi compatibile cu SATA III, plăcile de bază vor necesita un southbridge care să integreze această nouă versiune sau cu integrarea unui cip Marvell, ca și pentru chipsetul P55 . Primul Southbridge anunțat este AMD RD890 . Prima demonstrație publică, organizată de AMD și Seagate, a atins viteze de 589  MB / s .

În 2012, o proporție tot mai mare de SSD-uri satură capacitatea maximă oferită, fie în citire, fie în scriere. Datorită democratizării SSD-urilor, echipării a cel puțin PC - urilor de nivel mediu cu discuri de sistem, standardul SATA III tinde să devină învechit, abia generalizat. Astfel, PCI Express pare a fi succesorul SATA, cel puțin pentru SSD-uri.

Revizuirea 3.1 sau mSATA

mSATA ( mini SATA ) este o adaptare a protocolului SATA destinat netbook-urilor și laptopurilor, dar și pentru dispozitivele care utilizează hard disk-uri mici sau SSD-uri . Conectorul mini-SATA este mai mic decât SATA, dar oferă aceleași performanțe ca acesta din urmă. Mini-SATA arată foarte mult ca un mini card PCI-Express, pentru cel mai recent (2013) acceptă standardul SATA III la 6  Gbit / s .

Revizuirea 3.2 sau SATAe ( SATA Express )

Numit SATAe sau SATAE pentru SATA Express.

eSATA

eSATA ( SATA extern ) este o adaptare a protocolului SATA pentru conectarea dispozitivelor externe. Principalele sale caracteristici sunt:

  • transmite o tensiune mai mare decât standardul SATA (500-600  mV în loc de 400-600  mV );
  • recepție de tensiune mai mică decât standardul SATA (240-600  mV în loc de 325-600  mV );
  • protocol identic, pentru a putea folosi același echipament;
  • lungimea maximă a cablului mai mare decât standardul SATA (2  m în loc de 1  m ).

Portul USB, de la USB 3.0, concurează serios cu portul eSATA, deoarece oferă viteze comparabile sau chiar superioare celui din urmă, fiind în același timp mai ergonomic, deoarece include liniile de alimentare.

eSATAp

Acest port este proiectat să funcționeze atât cu SATA, cât și cu USB. eSATAp este abrevierea pentru eSATA alimentat. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de Power over eSATA, Power eSATA, eSATA / USB Combo sau eSATA USB Hybrid Port (EUHP). Un port eSATAp combină cei patru pini ai portului USB 2.0 (P1 la P4 care include o sursă de alimentare de 5V) și cei șapte pini ai portului eSATA (P5 la P11). Cei doi pini de alimentare de 12 V (P12 și P13) care sunt opționali (marca Delock folosește numele eSATApd atunci când portul furnizează și +12 V). Acestea sunt poziționate în exteriorul fiecărui capăt al prizei.

În general, laptopurile nu furnizează 12 V putere, doar 5 V; ceea ce este de obicei suficient pentru unitățile de 2,5 inch. Pe de altă parte, pe computerele desktop, când este inclusă opțiunea; dispozitivele care necesită această tensiune, cum ar fi discurile de 3,5 inci și unitățile CD / DVD, pot fi alimentate.

Dispozitivele USB și eSATA pot fi utilizate cu un port eSATAp, atunci când sunt conectate cu un cablu USB sau, respectiv, eSATA. Un dispozitiv eSATA nu poate fi alimentat de un cablu eSATAp, dar un cablu special vă permite să utilizați conectori SATA sau eSATA și alimentarea de la un port eSATAp.

Debitul ESATAp nu este neapărat același ca SATA, multe cazuri și docuri care acceptă atât eSATA, cât și USB utilizează cipuri combo bridge care pot reduce drastic debitul, iar transferul USB este cel al versiunii USB acceptate de port.

Micro-SATA

Interfața Micro-SATA este disponibilă pentru hard disk-uri de 1,8 ", este destinată în principal computerelor și tabletelor ultraportabile. Conectorul Micro-SATA arată ca conectorul SATA standard, dar este mai mic, conectorul de alimentare este mai compact (nouă pini în loc de cincisprezece ) și are o tastare situată între pinii 7 și 8. Ratele teoretice de transfer sunt  230MB / s citite și  180MB / s scriere.

M.2 (NGFF)

M.2 , cunoscut anterior ca Next Generation Form Factor (NGFF), este o specificație pentru plăcile de expansiune interne și conectorii asociați. Acesta înlocuiește standardul mSATA, care folosește aspectul și conectorii cardului fizic PCI Express Mini Card. Specificațiile fizice mai flexibile ale M.2 permit diferite lățimi și lungimi ale modulelor și, împreună cu disponibilitatea funcțiilor de interfață mai avansate, fac M.2 mai potrivit decât mSATA pentru aplicații SSD în general și în general. periferice precum ultrabook-uri sau tablete.

Conectorul M.2 are diverse crestături care indică diferitele funcții și capabilități ale gazdelor și modulelor M.2, împiedicând conectarea modulelor M.2 la conectorii gazdă incompatibili funcțional.

U.2 (SFF-8639)

Conectorul U.2 (anterior SFF-8639) este montat pe unele SSD-uri PCI Express folosind patru benzi PCIe 3.0 . Acest conector se găsește doar pe echipamente profesionale și în 2019 este foarte puțin cunoscut publicului larg. Permite viteze care merg teoretic până la 4  Gb / s .

Note și referințe

Note

  1. Cablul de 3,3 V (portocaliu) lipsește  .

Referințe

  1. Marc Prieur, Comparație de 12 hard disk-uri de 1 TB! , pe hardware.fr , 20 august 2010
  2. (în) Andrew Ku Sfaturi pentru actualizare: Are rapid nevoie de SSD SATA 6Gb / s? , pe tomshardware.com , 31 ianuarie 2012 (accesat la 13 septembrie 2017)
  3. Diferența dintre SATA I, SATA II și SATA III , la sandisk.com (accesat la 23 octombrie 2017)
  4. Modul Serial ATA către versiunea 2.6 , Clubic.com
  5. Linii directoare de numire SATA , la serialata.org
  6. Gama SandForce SF-2000 în detaliu , pe hardware.fr
  7. e-79354-3-comparison-motherboards-intel-p55-dossier-guide.html Compararea plăcilor de bază Intel P55 , pe clubic.com
  8. Primele fotografii ale unei plăci de bază RD890 , pe Power-pc.net
  9. Seagate, AMD Show Blazing Fast SATA 3 , pe Tom's Hardware
  10. eSATA versus USB3: comparație , PCWorld
  11. Suport soclu 1x eSATApd Delock , reichelt
  12. Cum să verific dacă portul meu eSATAp furnizează 12V alimentare? , superutilizator.com
  13. Cablu eSATAp la SATA 22 , Amazon
  14. (în) Mark Kyrnin Un scriitor de tehnologie și expert în rețele de calculatoare, care știe tot ce trebuie să știe despre hardware-ul computerului , „  Cum interfața M.2 va face ca computerul dvs. să fie și mai rapid  ” pe LifeWire (accesat la 28 ianuarie 2019 )
  15. Conector SFF-8639 al SSD-ului PCIe x4 redenumit U.2 , pe tomshardware.fr , 12 iunie 2015 (accesat la 13 septembrie 2017)

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe