SATA ( eng. Serial ATA ) on sarjamuotoinen tiedonsiirtoliitäntä tiedontallennuslaitteiden kanssa . SATA on rinnakkaisen ATA -liitännän (IDE) evoluutio, joka nimettiin uudelleen PATA :ksi ( Parallel ATA ) SATA:n myötä.
SATA käyttää 7-nastaista liitintä PATA:n 40-nastaisen liittimen sijaan. SATA-kaapelin pinta-ala on pienempi, minkä ansiosta tietokoneen komponenttien yli puhaltava ilmanvastus vähenee ja järjestelmäyksikön sisäinen johdotus yksinkertaistuu.
SATA-kaapeli on muotonsa vuoksi kestävämpi useille yhteyksille. SATA-virtajohto on myös suunniteltu useita liitäntöjä ajatellen. SATA-virtaliitin syöttää 3 syöttöjännitettä: +12 V, +5 V ja +3,3 V; Nykyaikaiset laitteet voivat kuitenkin toimia ilman +3,3 V:n jännitettä, mikä mahdollistaa passiivisen sovittimen käytön tavallisesta IDE -virtaliittimestä SATA-virtaliittimeen. Useissa SATA-laitteissa on kaksi virtaliitintä: SATA ja Molex .
SATA-standardi hylkäsi perinteisen kahden laitteen PATA-yhteyden kaapelia kohden; jokainen laite on riippuvainen erillisestä kaapelista, mikä eliminoi ongelman samaan kaapeliin sijoitettujen laitteiden samanaikaisen toiminnan mahdottomuudesta (ja tästä aiheutuneet viiveet), vähentää mahdollisia kokoonpanoongelmia (ei ole ristiriitaa Slave/Master-laitteiden välillä SATA), eliminoi virheiden mahdollisuuden käytettäessä päättämättömiä PATA -silmukoita.
SATA-standardi tukee komentojonoominaisuutta ( NCQ , koska SATA Revision 1.0a ).
Toisin kuin PATA, SATA-standardi mahdollistaa (käyttöjärjestelmän käyttämän) laitteen hot-plug- toiminnon (SATA-versiosta 1.0 lähtien)
SATA-laitteet käyttävät kahta liitintä: 7-pin (dataväyläliitäntä) ja 15-pin (virtaliitäntä). SATA-standardi tarjoaa mahdollisuuden käyttää tavallista 4-nastaista Molex -liitintä 15-nastaisen virtaliittimen sijaan (samaan aikaan molempien virtaliittimien käyttäminen samanaikaisesti voi vahingoittaa laitetta [1] ).
SATA-liitännässä on kaksi tietopolkua, ohjaimesta laitteeseen ja laitteesta ohjaimeen. Signaalin siirtoon käytetään LVDS -tekniikkaa , kunkin parin johdot ovat suojattuja kierrettyjä pareja .
Siellä on myös 13-nastainen yhdistetty SATA-liitin, jota käytetään palvelimissa , mobiililaitteissa ja kannettavissa laitteissa ohuille asemille. Se koostuu yhdistetystä liittimestä, jossa on 7-nastainen liitin dataväylän kytkemistä varten ja 6-nastainen liitin laitteen virtalähteen kytkemistä varten. Yhteyden muodostamiseksi näihin laitteisiin palvelimissa voidaan käyttää erityistä sovitinta.
| Ottaa yhteyttä # | Tarkoitus |
|---|---|
| yksi | GND |
| 2 | A+ (tiedonsiirto) |
| 3 | A− (tiedonsiirto) |
| neljä | GND |
| 5 | B− (vastaanota tiedot) |
| 6 | B+ (vastaanota tiedot) |
| 7 | GND |
| — | Lukko |
| 7-nastainen Serial ATA -datakaapeli. | |
| Ottaa yhteyttä # | Liitäntäjärjestys | Tarkoitus | |
|---|---|---|---|
| — | Lukko | ||
| yksi | 3 | +3,3 V | |
| 2 | 3 | ||
| 3 | 2 | ||
| neljä | yksi | GND | |
| 5 | 2 | ||
| 6 | 2 | ||
| 7 | 2 | +5 V | |
| kahdeksan | 3 | ||
| 9 | 3 | ||
| kymmenen | 2 | GND | |
| yksitoista | 3 | Aktiviteetin ilmaisu ja/tai porrastettu pyörähdys | |
| 12 | yksi | GND | |
| 13 | 2 | +12 V | |
| neljätoista | 3 | ||
| viisitoista | 3 | ||
| 15-nastainen Serial ATA -virtakaapeli. | |||
| Ottaa yhteyttä # | Liitäntäjärjestys | Tarkoitus | |
|---|---|---|---|
| — | Tasoituslovi | ||
| yksi | 3 | Laitteen läsnäolo | |
| 2 | 2 | +5 V | |
| 3 | 2 | ||
| neljä | 2 | Diagnostinen lähtö | |
| 5 | yksi | Maapallo | |
| 6 | yksi | ||
SATA 2.6 -versiosta alkaen määriteltiin litteä (slimline) liitin, joka on suunniteltu pienille laitteille - kannettavien tietokoneiden optisille asemille. Ohutlinjan nasta #1 osoittaa laitteen olemassaolon, mikä mahdollistaa laitteen kuuman vaihtamisen. Slimline-signaaliliitin on identtinen vakioversion kanssa. Ohuessa virtaliittimessä on pienempi leveys ja pienempi nastaväli, joten SATA- ja ohuet SATA-virtaliittimet ovat täysin yhteensopimattomia keskenään. Ohut virtaliittimen nastat syöttävät vain +5V, eivät +12V ja +3,3V. [2]
On olemassa halpoja sovittimia, joilla voidaan muuntaa SATA- ja ohut SATA-standardien välillä, Mobile Rackin muunnelma .
6-nastainen kapea SATA-virtaliitin
SATA slimline -pohjaisen optisen aseman takaosa
SATA Revision 1.0 -spesifikaatio otettiin käyttöön 7. tammikuuta 2003. SATA-standardi vaati alun perin 1,5 GHz :n väylää , jonka )/sMB(150s/Gbkaistanleveys SATA/150:n suorituskyky on hieman suurempi kuin Ultra ATA (UDMA/133) -väylän. SATA:n tärkein etu PATAan verrattuna on sarjaväylän käyttö rinnakkaisväylän sijaan. Huolimatta siitä, että sarjavaihtomenetelmä on pohjimmiltaan hitaampi kuin rinnakkainen, tässä tapauksessa tämän kompensoi mahdollisuus toimia korkeammilla taajuuksilla kanavien synkronointitarpeen puutteen ja kaapelin paremman kohinansietokyvyn vuoksi. Tämä saavutetaan käyttämällä täysin erilaista tiedonsiirtomenetelmää (katso LVDS ).
SATA Revision 2.0 -spesifikaatio ( SATA II tai SATA 2.0 [3] , SATA/300) toimii 3 GHz:n taajuudella ja tarjoaa jopa 3 Gb/s bruttonopeuden (300 MB/s netto 8b/10b-koodauksilla). Se otettiin ensimmäisen kerran käyttöön NVIDIA: n nForce 4 -piirisarjaohjaimessa . Teoriassa SATA/150- ja SATA/300-laitteiden pitäisi olla yhteensopivia (sekä SATA /300-ohjain SATA/150-laitteella että SATA/150-ohjain SATA/300-laitteella) nopeuden sovituksen (alas) tuen vuoksi. , joissakin laitteissa ja ohjaimissa tarvitaan manuaalinen käyttötilan asetus (esimerkiksi Seagate -kiintolevyillä, jotka tukevat SATA / 300:aa, toimitetaan erityinen hyppyjohdin SATA / 150 -tilan pakottamiseksi ).
Elokuussa 2005 julkaistu SATA-versio 2.5 konsolidoi spesifikaation yhdeksi asiakirjaksi.
Helmikuussa 2007 julkaistu SATA-versio 2.6 sisältää kuvauksen Slimline-liittimestä , joka on kompakti liitin käytettäväksi kannettavissa laitteissa.
SATA Revision 3.0 -spesifikaatio ( SATA III tai SATA 3.0 ) otettiin käyttöön heinäkuussa 2008, ja se tarjoaa jopa 6 Gb/s bruttokaistanleveyden (600 MB/s netto 8b/10b-koodaukselle). SATA Revision 3.0:n parannuksista verrattuna spesifikaation edelliseen versioon, suuremman nopeuden lisäksi voimme huomata parannetun virranhallinnan. Yhteensopivuus säilyy myös sekä SATA-liittimien ja -kaapeleiden että vaihtoprotokollien tasolla.
Innovaatiot [4] :
SATA-versio 3.3 julkaistiin helmikuussa 2016 [7] [8] .
SATA-versio 3.4 julkaistiin kesäkuussa 2018 [9] .
SATA-versio 3.5 julkaistiin heinäkuussa 2020 [10] .
eSATA (External SATA) on liitäntä ulkoisten laitteiden liittämiseen, joka tukee hot swap -tilaa. Se luotiin hieman myöhemmin kuin SATA (vuoden 2004 puolivälissä). [yksitoista]
Hot swap -tilan tukemiseksi sinun on otettava AHCI - tila käyttöön BIOSissa . Jos Windows XP:n käynnistyslevyke on kytketty ohjaimeen, jonka tila on vaihdettu IDE :stä AHCI:ksi, Windows lopettaa lataamisen – tämä tila voidaan aktivoida vain BIOSissa ennen Windowsin asentamista. Kun tila on otettu käyttöön BIOSissa, sinun on asennettava AHCI-ohjainohjain levykkeeltä "F6-menetelmällä" Windows XP -asennuksen alussa.
Voit asentaa AHCI-ohjaimen manuaalisesti asennettuun Windows XP:hen ilman AHCI:tä (valitsemalla inf-tiedoston), käynnistää sen uudelleen BIOSissa ja ottaa SATA-tilan käyttöön. (" PÄÄLLÄ "). [12]
Windows 7:ssä ja uudemmissa käyttöjärjestelmissä AHCI-tila valitaan rekisteriasetuksella. Ottaaksesi sen käyttöön, sinun on asetettava HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci-parametrin arvoksi 0 3:n tai 4:n sijaan. Käynnistä sitten BIOS uudelleen ja ota AHCI käyttöön siellä.
LinuxMelkein kaikki jakelut tukevat eSATAa ilman kokoonpanoa. Tukeakseen ytimessä on oltava AHCI -tuki .
Aluksi eSATA lähettää vain dataa. Virtalähteenä on käytettävä erillistä kaapelia. Serial ATA International Organization ilmoitti vuonna 2008 kehittävänsä uudentyyppistä eSATA-liitäntää, jossa eSATA-kanta yhdistetään USB 2.0 Type A -liitäntään. [13] Uuden tyyppinen liitin on nimeltään Power Over eSATA (eSATAp) [14] . . Vuonna 2009 ilmestyivät ensimmäiset uutta liitintä käyttävät tuotteet. [15] [16] [17] Tämä liitin salli Power Over eSATA -kaapelia käytettäessä SATA-asemien kytkemisen ilman lisäsovittimia aseman virransyöttöä varten.
Rakenteellisesti liitin on tehty USB 2.0 Type A- ja eSATA-liittimien yhdistelmänä. 5V virtaa syötettiin USB-liittimen koskettimista. Jotkut kovalevyt vaativat paitsi +5V, myös +12V. Siksi liittimeen lisättiin myöhemmin lisäkoskettimia 12 V:n teholla. Jotkut valmistajat kutsuvat sitä eSATApd:ksi (eli kaksoisteho).
Liittimen suunnittelu jäi kuitenkin kenenkään standardoimattomaksi. Sekä USB IF että Serial ATA International Organization eivät ole julkaisseet tätä liitinvaihtoehtoa koskevia säädösasiakirjoja. Siksi eSATAp-liittimen teknisestä yhteensopivuudesta USB- ja eSATA-liittimien kanssa se ei ole muodollisesti standardi.
Mini-SATA on 50,95 mm x 30 x 3 mm:n puolijohdeasema , jonka Serial ATA International Organization ilmoitti 21. syyskuuta 2009 [18] . Tukee netbookeja ja muita pieniä SSD-asemia vaativia laitteita. mSATA-liitin on samanlainen kuin PCI Express Mini Card -liitäntä [19] , ne ovat sähköisesti yhteensopivia, mutta vaativat joidenkin signaalien kytkemisen sopivaan ohjaimeen.
SAS ( Serial Attached SCSI ) -liitäntä tarjoaa SATA: n kaltaisen fyysisen liitännän SCSI-komentojoukon ohjaamien laitteiden yhdistämiseen. Koska se on taaksepäin yhteensopiva SATA:n kanssa, se mahdollistaa kaikkien SCSI-komentosarjan ohjaamien laitteiden liittämisen tämän liitännän kautta - ei vain kiintolevyt , vaan myös skannerit , tulostimet jne. SATA:han verrattuna SAS tarjoaa kehittyneemmän topologian, mikä mahdollistaa rinnakkaiskäytön. yhden laitteen yhdistäminen kahden tai useamman kanavan kautta. Myös väylälaajentimia tuetaan, joten voit liittää useita SAS-laitteita yhteen porttiin.
SAS ja SATA2 olivat synonyymejä ensimmäisissä painoksissa. Mutta myöhemmin valmistajat katsoivat, että SCSI:n toteuttaminen kokonaan pöytätietokoneissa oli epäkäytännöllistä, joten näemme nyt tällaisen jaon. Muuten, niin suuret nopeudet, jotka sisältyvät SATA-standardiin, voivat ensi silmäyksellä tuntua tarpeettomilta - tavallinen SATA - kiintolevy käyttää parhaimmillaan 40-45% väylän kaistanleveydestä. Työskentely kiintolevypuskurin kanssa tapahtuu kuitenkin täydellä käyttöliittymänopeudella.
Emolevyvalmistajat käyttävät SATA-liittimien värikoodausta, jota ei ole standardoitu ja jota he käyttävät mielivaltaisesti helpottaakseen levyasemien kytkemistä. Erityisesti SATA0-liitin, jota käytetään pääasiassa käyttöjärjestelmän käynnistämiseen, voidaan korostaa erillisellä värillä. Liittimien värit voivat vaihdella SATA-porttien välillä, jotka saavat virtansa piirisarjaan sisäänrakennetusta ohjaimesta, ja niiden välillä, joissa on erillinen SATA-ohjain. Eri sukupolvien SATA-tuella varustetuissa korteissa liittimien värejä käytetään osoittamaan portit, joilla on eri kaistanleveys. Erillinen väri voi myös osoittaa portin, joka on suunniteltu toimimaan eSATA-tilassa. Emolevyjen SATA-porteissa käytetään pääsääntöisesti tummansinistä, syaania, harmaa-valkoista, punaista, oranssia ja mustaa väriä, joiden merkitys tulee löytyä emolevyn tai henkilökohtaisen tietokoneen käsikirjasta [20] [21] [ 22] [23] . Samanlaista värikoodausta käytettiin aiemmin tämän standardin elinkaaren lopussa oleville IDE-liittimille, joissa liittimen sininen väri merkitsi yleensä ensisijaista IDE-kanavaa, musta toissijaista [24] [25] .
On levyjä, joiden avulla voit liittää SATA-laitteita IDE-liittimiin ja päinvastoin. Nämä ovat aktiivisia laitteita (jotka itse asiassa simuloivat laitetta ja ohjainta samalla sirulla). Nämä laitteet vaativat virtaa (yleensä 5 tai 12 volttia) ja ne on kytketty 8981-sarjan Molex-liittimiin .
| Nimi | Väylän suorituskyky (Mbit/s) | Siirtonopeus (MB/s) | Max. kaapelin pituus (m) | Siirtää energiaa | Laitteet per kanava |
|---|---|---|---|---|---|
| eSATA | 3000 | 300 | 2 eSATA HBA :lla (1 passiivisella sovittimella) | Ei | 1 (15 porttikertoimella ) |
| eSATAp | 2,5W, 5V
?? W, 12 V [26] | ||||
| SATA-versio 3.0 | 6000 | 600 [27] | yksi | Ei | |
| SATA-versio 2.0 | 3000 | 300 | |||
| SATA-versio 1.0 | 1500 | 150 [28] | 1 per kanava | ||
| PATA 133 | 1064 | 133,5 | 0,46 (18") | Ei | 2 |
| SAS 600 | 6000 | 600 | kymmenen | Ei | 1 (> 65 tuhatta laajennuksilla) |
| SAS 300 | 3000 | 300 | |||
| SAS 150 | 1500 | 150 | |||
| IEEE 1394 3200 | 3144 | 393 | 100 (tai enemmän erikoiskaapelilla) | 15W, 12-25V | 63 (keskittimellä) |
| IEEE 1394 800 | 786 | 98.25 | 100 [29] | ||
| IEEE 1394 400 | 393 | 49.13 | 4.5 [29] [30] | ||
| USB 3.1 | 10 000 | 1200 | 1-10 Gbit/s
2-5 Gbit/s |
4,5 W, 5 V | 127 (keskittimellä) [31] |
| USB 3.0 | 5000 | 400 [32] | 3 [31] | 4,5 W, 5 V | |
| USB 2.0 | 480 | noin 40 [33] [34] | 5 [35] | 2,5 W, 5 V | |
| USB 1.0 | 12 | noin 1 | 3 | ?? W, 5 V | |
| SCSI Ultra-640 | 5120 | 640 | 12 | Ei | 15 (plus HBA) |
| SCSI Ultra-320 | 2560 | 320 | |||
| Kuitukanava kuidun päällä |
21 040 | 3200 | 2-50 000 | Ei | 126 (FC-AL) (16.777.216 käytettäessä kytkimiä) |
| Kuitukanava kuparin yli |
4000 | 400 | 12 | ||
| InfiniBand Quad Rate |
10 000 | 1000 | 5 (kupari) [36] [37]
<10 000 (yli kuitua) |
Ei | 1 point-to-point- liitännällä Monet vaihdetulla kankaalla |
| Thunderbolt | 10 000 | 1250 | 3 (kuparille) | 10 W, 18 V | 7 |
| Thunderbolt 2 | 20 000 | 2500 | 3 (kuparille) | 10 W, 18 V | 7 |
| Tietokoneväylät ja rajapinnat | |
|---|---|
| Peruskonseptit | |
| Prosessorit | |
| Sisäinen | |
| kannettavat tietokoneet | |
| Asemat | |
| Periferia | |
| Laitteiden hallinta | |
| Universaali | |
| Videoliitännät | |
| Sisällytetty järjestelmä | |