#SATA

Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment)

 — новый последовательный интерфейс подключения дисковых накопителей, идущий на смену параллельному интерфейсу UltraATA33/66/100/133, известном также как ATA (IDE) или PATA (Parallel ATA). Последовательный интерфейс передачи данных не требует многожильного шлейфа (7 контактов против 40), поэтому кабель, подключающий жесткие диски, SSD или оптические приводы к материнской плате, намного тоньше традиционного, что способствует лучшей вентиляции внутри корпуса. Другим достоинством является то, что максимальная длина кабеля достигает одного метра. Увеличена и пропускная способность — у самого быстрого параллельного интерфейса UltraDMA 133 она равна 133 Мбайт/с, в то время как по Serial ATA первой версии данные передаются со скоростью 150 Мбайт/с. Еще одним преимуществом нового интерфейса можно считать возможность горячей замены жестких дисков или SSD. Эта возможность по понятным причинам не распространяется на жесткий диск с установленной операционной системой, которая используется компьютером - можно подключать или отключать только дополнительные жесткие диски, при этом нужно соблюдать следующие правила: при добавлении накопителя сначала подключается шлейф, затем питание, а если накопитель нужно извлечь, то сначала необходимо отключить кабель питания, а затем шлейф.

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Устройства с интерфейсом SATA используют два разъема - 7-контактный для передачи данных и 15-контактный для обеспечения устройства питанием. В некоторых винчестерах в качестве альтернативного разъема питания использовался 4-контактный разъем типа MOLEX. Существует также 13-контактный совмещенный разъем (7 контактов для передачи данных и 6 для питания устройства) - обычно таким разъемом оснащаются HDD и , предназначенные для портативных устройств типа малогабаритных ноутбуков или планшетов. Для подключения таких накопителей к стандартному разъему SATA обязательно нужен специальный переходник.

SATA revision 1.0 (SATA 1.5 Gbit/s)

- первая версия стандарта, которая обеспечивала фактическую пропускную способность на уровне 1.2 Гбит/с (150 МБ/с). Фактическая скорость передачи данных была приблизительно на 20% ниже заявленных 1.5 Гбит/с, по той простой причине, что использовалась система кодирования 8B/10B, т.е. на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита. Основным преимуществом интерфейса SATA перед своим предшественником (PATA) является поддержка технологии оптимизации чередования команд (), благодаря которой повышается быстродействие программ интенсивно выполняющие операции случайного чтения/записи, особенно в многозадачном режиме.

SATA revision 2.0 (SATA 3 Gbit/s)

- второе поколение интерфейса, пропускная способность которого выросла приблизительно в два раза до 2.4 Гбит/с (300 МБ/с). Популяризированными названиями этого интерфейса стали SATA II и SATA 2.0. Новая ревизия интерфейса SATA стала актуальна с появлением первых SSD накопителей, скорость чтения которых превысила значение пропускной способности интерфейса SATA/150.

SATA revision 3.0 (SATA 6 Gbit/s)

- на сегодняшний день последнее поколение интерфейса, который, с учетом все того же 10b/8b кодирования, обеспечивает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Кроме увеличенной пропускной способности интерфейса, было улучшено управление питанием накопителя. Окончательная версия стандарта была представлена 27 мая 2009 года и используется по сей день. Кстати, консорциум SATA-IO не приветствует такие обозначения интерфейса как SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3 - официальное название интерфейса SATA 6Gb/s. Данная ревизия интерфейса полностью обратно совместима с предыдущими версиями интерфейса, т.е. любой винчестер или SSD с новым интерфейсом легко можно подключить к материнской плате или контроллеру с интерфейсом SATA/150 или SATA/300. По прежнему действуют некоторые ограничения на работу с устаревшими контроллерами, которые описан в . Последняя ревизия интерфейса SATA, в отличие от предыдущих двух ревизий, обеспечивает достаточную пропускную способность для твердотельных накопителей (SSD) созданных на базе новейших и , скорость которых на чтение и запись может превышать отметку в 500 МБ/с.

Каждый пользователь хочет, чтобы его компьютер работал быстро и без ошибок. Конечно, это зависит от многих аспектов: количество оперативной памяти, количество памяти на системном диске, операционная система, количество ядер и разрядность процессора. Но, даже если ваш компьютер составлен из самых новых элементов, он не сможет быстро передавать информацию между накопительными устройствами без скоростной шины данных. Именно от нее зависит количество и скорость передачи информации. Ниже мы рассмотрим всем известный интерфейс SATA и сравним две различные спецификации: SATA 1.0 и SATA 2.0.

Описание

Интерфейс SATA обеспечивает последовательную передачу данных между информационными накопителями. SATA была создана после развития параллельного интерфейса ATA, его еще называют IDE. После создания и тестирования интерфейс SATA отметился хорошими показателями. Это касалось не только передачи данных, но и нового 7 — ми контактного разъема который пришел на смену своему старшему брату 40 — ка разъемном ATA или PATA. Это значительно повлияло на физические показатели.

Уменьшив разъем разработчики соответственно уменьшили и коннектор. Это тоже большой плюс, ведь площадь, которую занимал коннектор предыдущей версии шины, уменьшили минимум в 3 раза. Это позволило лучше охлаждать коннектор и разместить большое их количество на материнской плате. В свою очередь, это позволило создавать подключения многих накопителей отдельно.

SATA отказался от версии подключения PATA (два устройства на один шлейф) и это еще один большой плюс, ведь в таком случае, каждое устройство подключается отдельным кабелем, что забирает проблему задержек, из-за подключения двух устройств и при поломке одного из устройств или неисправность кабеля (что маловероятно), вы не потеряете возможность работы с другим устройством. Во время сборки или разборки вам легко отсоединять разъем от коннектора, что обеспечивает устойчивость к многократным подключениям. Отсутствует конфликт Slave / Master. Кабель этого интерфейса занимает малое пространство, что соответственно дает возможность лучшего охлаждения других устройств компьютера.

Разъем интерфейса SATA подает 3 различные напряжения питания: + 12В, + 5В, + 3,3В хотя новые устройства могут работать без подачи напряжения + 3,3В. На этом разработчики не перестают нас удивлять. Данный интерфейс имеет возможность похвастаться наличием горячего подключения, что способно обезопасить пользователя от частых поломок. Не все знают, что нельзя отключать электронные устройства при включенным компьютером.

Разъемы

Устройства данного интерфейса используют два разъема подключения: 7 — контактный для подключения шины данных и 15 — контактный для подключения питания. Но, стандарт SATA позволяет выбрать два разных подключения питания: 15 — контактный или 4 — контактный разъем Molex. Обратите внимание на то, что при использовании двух различных типов силовых разъемов, возможны определенного рода повреждения.

В интерфейсе SATA присутствуют два канала передачи данных. Первый от контроллера к устройству, второй от устройства к контроллеру. С помощью технологии LVDS, передача данных происходит по каждой паре проводов экранированной витой пары.

Инженеры SATA не перестают удивлять новыми разработками и по этому, в настоящее время, существует 13 — контактный разъем. Сейчас его используют в портативных и мобильных устройствах, а также серверах.

Чем отличаются SATA 1.0 и SATA 2.0

Данный интерфейс быстро развивался и каждый параметр совершенствовался пошагово. Разница между SATA 1.0 и SATA 2.0 содержится почти в каждом параметре, начиная с главного — частоты и т.д.

  1. Частота SATA 1.0: 1,5 ГГц, а частота SATA 2.0: 3 ГГц.
  2. Пропускная способность SATA 1.0: 1,2 Гбит / с, а пропускная способность SATA 2.0: 3 Гбит / с.

Как вы видите, системной разницы параметров — не очень много. Но, именно усовершенствования значительно влияет на работу компьютера.

Что общего у SATA 1.0 и SATA 2.0

Общего у них гораздо больше, чем разного и в этом случае много спорных вопросов и предложений по поводу плюсов и минусов.

Система кодирования SATA 1.0 и SATA 2.0: 8b / 10b. Хотя система кодирования одинакова, SATA 1.0 теряет 20% производительности . Физически интерфейсы одинаковые, что позволяет осуществлять подключение различных разъемов и коннекторов SATA. Они совместимы при подключении. SATA 2.0 совместим с SATA 1.0, но при таком подключении, теряется скорость передачи информации через скоростные ограничения порта.

Про интерфейс SATA (англ. Serial ATA) уже практически забыли, однако преемственность поколений заставляет время от времени поднимать вопрос о совместимости SATA 2 и SATA 3. Сегодня это касается преимущественно использования новых твердотельных накопителей SSD, а также последних моделей жестких дисков, подключаемых к материнским платам, выпущенным пару лет назад. Как правило, когда речь идет об обратной совместимости устройств, большинство пользователей предпочитает не замечать потерь производительности, желая сэкономить. Так же происходит и с интерфейсами sata: конструкция разъема позволяет подключение и SATA 2, и SATA 3, угрозы оборудованию при несоответствии подключаемого устройства разъему не имеется, так что “ставим, что есть — работает”.

Конструктивных различий между SATA 2 и SATA 3 не имеется. По определению, SATA 2 представляет собой интерфейс обмена данными с пропускной способностью до 3 Гбит/с, SATA 3 же обеспечивает скорость обмена данными до 6 Гбит/с. Обе спецификации имеют семиконтактный разъем.

Когда речь идет о жестких дисках, разницы при обычной работе между подключением устройства по интерфейсу SATA 3 и SATA 2 мы не заметим. Механика харда не обеспечивает высоких скоростей, практически пределом можно считать 200 Мб/с (при 3 Гбит/с максимальной пропускной способности). Выпуск жестких дисков с интерфейсом SATA 3 можно считать данью апгрейду. Такие накопители подключаются к портам второй ревизии без потери в скорости обмена данными.

Совсем иное дело твердотельные накопители. SSD-устройства выпускаются только с интерфейсом SATA 3. Хотя подключить их к порту SATA 2 и можно без угрозы системе, однако высокие скорости чтения и записи при этом теряются. Показатели падают примерно в два раза, так что само применение недешевых устройств себя не оправдывает. С другой стороны, SSD в силу технологических особенностей будет работать быстрее жесткого диска даже при подключении к медленному интерфейсу, потеряв половину скорости.

Интерфейс SATA 3 работает на более высокой частоте, чем предыдущая спецификация, так что задержки минимизируются, а подключенный к порту SATA 2 твердотельный накопитель с SATA 3 покажет производительность выше, чем жесткий диск с SATA 2. Правда, заметно это рядовому пользователю будет исключительно при тестировании, а не в процессе обычной работы с приложениями.

Не критичным, но значимым отличием SATA 3 от SATA 2 можно считать улучшенное управление питанием устройства.

Выводы сайт

  1. Пропускная способность интерфейса SATA 3 достигает 6 Гбит/с.
  2. Пропускная способность интерфейса SATA 2 достигает 3 Гбит/с.
  3. Для жестких дисков SATA 3 можно считать бесполезным.
  4. В работе с SSD SATA 3 обеспечивает высокие скорости обмена данными.
  5. Интерфейс SATA 3 работает на более высокой частоте.
  6. Интерфейс SATA 3 теоретически обеспечивает улучшенное управление питанием устройства.

Как определить, жёсткий диск подключён к SATA II или к SATA III порту материнской платы? Один из способов сделать это – раскрыть системный блок или корпус ноутбука и посмотреть поддерживает ли материнка интерфейс SATA III (6 Гбит/с).

Затем посмотреть надпись у порта, к которому ведёт информационный шлейф от жёсткого диска. В нашем случае HDD подключен к разъёму SATA III, на материнке он имеет маркировку SATA 6G.

Разъём SATA II (3 Гбит/с) имеет маркировку SATA 3G

Таким образом, если материнская плата поддерживает третью версию интерфейса обмена данными, но в данный момент подключение почему-то идёт через версию вторую, можно сразу и осуществить переподключение. Но такой способ не всегда подойдёт. Например, в случае с ноутбуками, при разборке которых требуется особая щепетильность. Или когда ПК находится на гарантии, и его корпус опломбирован конторой-сборщиком.

Вариант, как справиться с этой задачей без разборки корпуса – найти в Интернете характеристики материнской платы и носителя данных. Однако ответ на вопрос в этом случае может быть получен, если хотя бы одно из устройств не поддерживает интерфейс SATA III. Тогда очевидно, что подключение осуществляется через интерфейс SATA II. Если же есть вероятность того, что и материнка, и жёсткий диск могут работать в режиме третьей версии интерфейса, разувериться в этом или, наоборот, окончательно убедиться, а также понять, не простаивает ли без дела мощностной потенциал компьютера, помогут специализированные Windows-программы. Такие программы могут определять, какие версии SATA-портов поддерживаются устройствами, а также к какой из них подсоединены носители данных в текущий момент. Рассмотрим две из таких программ.

1. HWINFO

Бесплатная программа HWINFO – один из самых удачных и в плане юзабилити интерфейса, и по части функционала анализаторов комплектующих компьютерного устройства. Выдаёт полнейшую картину сведений об аппаратной части, замеряет температуру, предусматривает возможность тестирования производительности компьютеров и т.п. Отсутствие мультиязычной поддержки (в частности, русского) является, пожалуй, единственным недостатком этой программы. Тем не менее это не помешает нам узнать информацию в рамках поднятого в статье вопроса.

Запускаем HWINFO. В первую очередь можем посмотреть характеристики материнской платы. На панели слева раскрываем ветку «Motherboard» и в правой части окна видим, что на тестируемом компьютере присутствует поддержка SATA III – это два порта, обозначенные «6 Gb/s».

К какому из портов SATA подключён в данный момент конкретный SSD или HDD, узнаем, раскрыв ветвь «Drives». Здесь увидим все дисковые устройства. Выбираем интересующий нас носитель и переключаемся на панель справа. В графе «Drive Controller» будет отображаться информация об интерфейсах подключения – поддерживаемом самим носителем и через который по факту осуществляется подключение. На скриншоте ниже приведён пример подключения SSD через SATA II. Первая часть значения графы «Serial ATA 6Gb/s» (до значка «@») говорит о том, что накопитель имеет интерфейс SATA III. А вторая часть значения графы «3 Gb/s» утверждает, что в данный момент SSDработает на пониженной скорости SATA II.

А вот в другом случае наблюдаем идеальную картину – и в первой, и во второй части значения отображается «6 Gb/s». А это значит, что SSD имеет интерфейс SATA III и подключён к третьей версии интерфейса, то есть по максимуму использует свой потенциал.

2. CrystalDiskInfo

Небольшая утилита CrystalDiskInfo – ещё один бесплатный способ, как можно узнать о версии SATA, поддерживаемой жёстким диском и через которую осуществляется подключение по факту. С помощью CrystalDiskInfo не получим информации ни по каким иным комплектующим компьютера, кроме как по носителям информации – SSD и HDD. Среди отображаемых параметров в окне программки нам нужна графа «Режим передачи». Здесь будут отображаться два значения, разделённые вертикальной чертой: первое – это режим версии интерфейса по факту, второе – режим, поддерживаемый жёстким диском в потенциале. На скриншоте ниже видим, что в графе «Режим передачи» указывается «SATA/300 | SATA 600», и это значит, что SSD подключён через интерфейс SATA II, но может работать в режиме SATA III.

В ситуации с другим компьютером и другим SSD графа «Режим передачи» содержит значения «SATA/600 | SATA 600». Это говорит о том, что и текущая версия интерфейса подключения накопителя, и поддерживаемая им в потенциале – одна и та же, третья. Кстати, если на борту компьютера имеется несколько жёстких дисков, информацию по каждому из них можно смотреть, переключаясь между виджетами температуры вверху.

В современных персональных компьютерах использование интерфейса SATA 3 является общепринятым стандартом. Высокая скорость работы (до 600 мегабайт в секунду), низкое энергопотребление и удобная модель управления питанием инспирировали разработчиков материнских плат сделать выбор в пользу данного интерфейса. При этом прогресс не стоит на месте, и на смену общепринятому SATA 3 идут ещё более быстрые спецификации, обещая существенные улучшения в скорости приёма и передачи данных. В этом материале я подробно расскажу, что такое SATA, поясню, в чем разница между SATA 2 и SATA 3, и что приходит на замену популярному SATA 3.

Данный термин SATA, является сокращением от словосочетания «Serial ATA » и обозначает последовательный интерфейс обмена данными с каким-либо накопителем информации.

Если читатель не знаком с аббревиатурой «ATA», то она является производной от сокращения слов «Advanced Technology Attachment» (в переводе «соединение по передовой технологии» ).

SATA является следующей ступенью развития всем нам знакомого (и уже устаревшего) параллельного интерфейса IDE, который ныне известен под именем «PATA» (Parallel ATA). Далее в статье, я расскажу разницу SATA два от SATA три.

Основное преимущество SATA перед PATA состоит в использовании последовательной шины по сравнению с параллельной, что позволило существенно поднять пропускную способность интерфейса. Этому поспособствовало использование более высоких частот и хорошая помехоустойчивость применяющегося в подключении кабеля.

Для своей работы САТА использует 7-контактный разъём для обмена данными и 15-контактный для питания.


При этом шлейфы САТА имеют меньшую площадь по сравнению со шлейфами ПАТА, оказывают меньшую сопротивляемость воздуху, устойчивы к многократным подключениям, компактны и удобны в работе. В их реализации было решено отказаться от практики подключений двух устройств на один шлейф (известная практика IDE), что позволило избавиться от различных задержек, связанных с невозможностью одновременной работы подключенных устройств.


К достоинствам SATA также можно отнести то, что данный интерфейс производит значительно меньше тепла, нежели IDE.

Обычно интерфейс САТА используется для подключения к компьютеру жёстких дисков (HDD), твердотельных накопителей (SDD), а также устройства чтения компакт дисков (СД, ДВД и др.).


История развития SATA

Интерфейс САТА пришёл на смену IDE в 2003 году, пережив по ходу своего развития ряд существенных улучшений. Самая первая версия SATA позволяла получать данные на пропускной способности 150 мегабайт в секунду (для сравнения, интерфейс IDE обеспечивал всего около 130 Мбайт/c). При этом введение SATA позволило отказаться от практики переключения джамперов (перемычек) на жёстком диске, о которой хорошо помнят пользователи со стажем. Скоро вы поймёте в чем кардинальные отличия SATA 3 от SATA 2.

Следующей ступенью в развитии интерфейса САТА стал интерфейс SATA 2 (SATA revision 2.0), выпущенный в апреле 2004 года. Его пропускная способность по сравнению с первой спецификацией возросла вдвое – до 300 Мбайт/с . Особенностью второй версии Serial ATA стало включение в неё специальной технологии для увеличения быстродействия (NCQ), позволившую поднять скорость и количество обработки одновременных запросов.

Современной (и доминирующей сегодня) является спецификация САТА 3 (SATA revision 3.0), обеспечивающая скорость до 600 мегабайт в секунду . Данный вариант интерфейса появился в 2008 году, и ныне, фактически, является доминирующим на рынке. При этом указанный интерфейс обратно совместим с интерфейсом SATA 2 (к SATA 3 можно подключать устройства, работавшие с САТА 2 и наоборот).


Чем отличается SATA 2 от SATA 3

Так в чем разница SATA 2 и SATA 3? Основное их различие – в пропускной скорости, интерфейса САТА3 вдвое быстрее САТА 2 (6 Гбит/с и 3 Гбит/с соответственно).

При этом стремительно набирающие популярность твердотельные накопители (SSD) работают только с интерфейсом САТА 3, подключение их к САТА 2 снижает скорость работы с устройством в два раза (но даже в таком состоянии SSD оказывается быстрее HDD).


Кроме того, SATA 3 работает на высокой, нежели SATA 2, частоте, при этом обеспечивая меньшее энергопотребление и более совершенную систему управления питанием.

Дальнейшее развитие SATA

При разборе вопросов о том, что это такое SATA и в чём различие между SATA 2 и SATA 3 нельзя обойти вниманием дальнейшее развитие стандарта САТА 3 под именем «SATA revision 3.1» (2011 г.) , «SATA revision 3.2» (2013 г.) и «SATA revision 3.3» (2016 г.), позволившие увеличить скорость передачи данных до 8-16 Гбит/с , ещё более снизить энергопотребление, а также способствовать улучшению производительности SSD накопителей. При этом в качестве несущего интерфейса здесь используется PCI Express.

Заключение

При разборе темы различий между SATA 2 и SATA 3 важно, прежде всего, упомянуть разницу в скорости передачи данных, ведь она различается более чем вдвое. При этом более современный стандарт САТА 3 обеспечивает меньшее энергопотребление и улучшенную модель управления питанием, а дальнейшее развитие Serial ATA 3 (3.1, 3.2 и 3.3) существенно поднимает планку скорости передачи данных, при этом используя PCI Express (или его вариации) в качестве несущего интерфейса.

Вконтакте