Версия sata. Интерфейс ESATA и его отличия от SATA

2 года назад

Порт eSATA сегодня уже не является чем-то экзотическим. При этом далеко не все пользователи знакомы с данным портом и не представляют, какие преимущества и недостатки имеет этот стандарт при работе с персональным компьютером.

Порт eSATA: основная информация

Новичкам, конечно же, в первую очередь будет интересно узнать, что собой представляет порт eSATA. Если постараться ответить на этот вопрос как можно проще,то можно сказать, что eSATA это стандарт последовательного порта, который по удобству использования и скорости лежит где-то между традиционным SATA и стандартом USB 2.0. Сам термин имеет следующую аббревиатурную расшифровку- External Serial ATA. Это порт, который применяет продвинутые технологии последовательного обмена данными и имеет возможность «горячей» замены жестких дисков и других устройств, подключенных к компьютеру. Несмотря на то, что подключение eSATA появилось еще в 2004 году, сегодня пользователи довольно часто отдают предпочтение более традиционным технологиям, таким как SATA иUSB.

Порт eSATA: преимущества

Стандарт eSATA, конечно, не получил бы широкого распространения, если бы у него не было объективных преимуществ. К таким преимуществам можно отнести:

— возможность удлинения кабеля для передачи данных до двух метров без опасности искажения сигнала;

— совместимость сигнала eSATA с SATA;

— ускоренная передача данных по сравнению с портом USB 2.0;

— дешевизна при производстве: благодаря этому обстоятельству данный разъем можно применять во многих устройствах. Так, например, существует внешний жесткий диск eSATA, и даже флэшки;

— жесткие диски с интерфейсом eSATA можно объединять в RAID-массивы. Также можно осуществлять замену жестких дисков на ходу, что совершенно немыслимо при использовании традиционного SATA-интерфейса.

Как вы сами можете убедиться, данный интерфейс имеет множество преимуществ, хотя бы если сравнивать его с такими привычными и традиционными стандартами, как SATA иUSB 2.0.

Порт eSATA: недостатки

При ответе на вопрос, что собой представляет eSATA, нельзя обойти стороной недостатки данного типа подключения. Несмотря на то, что данный тип интерфейса впервые был запущен в работу в 2004 году, портами данного стандарта оснащаются далеко не все устройства. Пока что использование данного стандарта осложняется рядом неудобств, к которым относится:

— физическая несовместимость портов eSATA иSATA;

— более низкая скорость обмена данными, чем у SATA. Это подтверждается многочисленными синтетическими тестами;

— длина кабеля ограничена двумя метрами, что меньше, чем в случае со стандартом USB;

— жесткому диску eSATA требуется наличие дополнительного питания через USBи 1394 или через обычную розетку. Такая необходимость зачастую отпадает в новых моделях внешних устройств;

— в eSATA и SATA используются различные уровни сигнала;

— для организации eSATA в некоторых случаях требуется наличие на системной плате специального контроллера;

— пока выпущено не слишком много устройств, поддерживающих данный стандарт.

Если говорить скорости передачи данных, то в этом плане eSATAпревосходит стандарт USB 2.0, который сегодня имеет довольно широкое распространение. При этом уступает более современному стандарту USB 3.0. Именно с этим возможно и связан тот факт, что разъемы eSATA не пользуются широкой популярностью. С USB все-таки работать намного проще, а скорость версии USB 3.0 имеет более высокое значение.

eSATA: виды

Как бы странно это не показалось, интерфейс eSATA имеет свои разновидности. Но их, впрочем, не так уж и много. Если говорить точнее, их всего две: собственно, сам eSATA, о котором уже было сказано выше, и ESATAp. Отличительная особенность порта ESATAp заключается в том, что подпитку устройства стало возможным осуществлять непосредственно через кабель eSATA. Порт SATA же требовал в обязательном порядке проводить питание через внешний источник. Постфикс p означает power, что в переводе с английского означает «питание». Может показаться, что с приходом такого стандарта, как eSATAp, все проблемы, связанные с обеспечением питания, были бы решены.Данный порт вполне готов был стать самодостаточным. Однако в это же время появился USB 3.0. eSATAp просто не смог составить ему достойную конкуренцию. Впрочем, любое устройство USB вполне можно подключить к порту eSATA. Интерфейсы вполне позволяют сделать это. При этом будет осуществляться одновременная подпитка устройства и передача информации в оба конца. Проблема главным образом состоит в том, что некоторым моделям жестких дисков для подпитки требуется не только стандартные 5 В, но и целых 12 В. В ноутбуках таких мощных источников питания просто не предусмотрено. По этой причине был разработан усовершенствованный вариант eSATAp, который предусматривает использование в разъеме дополнительных контактов питания. Данный интерфейс получил неофициальное название eSATAdpили dual power.

Что делать, если eSATA нет?

Не очень часто, но порой бывают ситуации, когда нужно вывести устройствоeSATA при наличии на системной плате только порта SATA. Предположим, вам требуется подключить внешний eSATA к какому-либо устройству. Это можно сделать, только для этой цели потребуется пассивный удлинитель, который можно подключить непосредственно к SATA на материнской плате. Если речь идет о нетбуке или ноутбуке, то можно осуществить такое подключение только через переходники PCCard, а также при помощи ExpressCard.В этом случае максимальная длина кабеля будет ограничена только значением 1 м, а это не совсем удобно.

Внешние устройства с поддержкой eSATA

Интерфейсу eSATA в свое время прочили светлое будущее. Даже сегодня в продаже можно встретить внешний жесткий диск с интерфейсом eSATA. Порт USB 3.0 пока так и не сумел вытеснить своего предшественника, порт USB 2.0. Так как стандарт eSATA в первую очередь предназначен для быстрого обмена данными, то вполне логично, что большую часть рынка внешних устройств, которые поддерживают данный интерфейс, составляют различные накопители. Это и флэш-накопители, и внешние жесткие диски. Можно также встретить в продаже сканеры и принтеры, в которых используется данный тип подключения. Также имеется определенная неразбериха, которая связана с наличием небольшого разнообразия среди интерфейсов SATA, eSATAp, eSATA и eSATAdp. Она привела к тому, что потребители постоянно путаются с совместимостью кабелей и портов. Эту проблему не всегда позволяет решить даже переходник eSATA, особенно в тех случаях, когда затруднения связаны не только с совместимостью, но и с необходимостью осуществлять дополнительную подпитку 12В. Также стоит отметить, что стандарт eSATAdp не стандартизирован до сих пор. Пока остается только внимательно следить за совместимостью кабелей, чтобы не перепутать кабели SATA, eSATA и остальные. Остается надеяться, что все их наконец стандартизируют, или на смену всему имеющемуся разнообразию портов SATA придет универсальный порт.

Почему не USB и не Fire Wire?

Ответ на вопрос, что собой представляет интерфейс eSATA был бы не полным, без анализа возможностей конкурирующих интерфейсов. В данном случае речь будет идти о USB или Fire Wire. Причин, по которым порт eSATA может быть вытеснен этими интерфейсами три:

1. Чтобы организовать обмен данными через эти два порта, необходимо протоколы SATA или PATA преобразовывать в USB или тот же FireWire.При этом полоса пропускания будет иметь значительные ограничения. Это было не слишком заметно прежде, но с появлением твердотельных накопителей объемом от 500 Гб, которыми сегодня уже никого не удивишь, такой порог стал довольно ощутимым.
2. Даже в случае с Fire Wire есть ограничение на скорость передачи данных – 400 Мбит в секунду, так как контроллеры Fire Wire работают по стандарту IEEE 1394A. Такое ограничение здесь бросается в глаза не столько при использовании жестких дисков большого объема, сколько при использовании скоростных и объемных массивов RAID, которые соответственно требуют довольно высоких скоростей.
3. Накопители на базе USB и Fire Wire не имеют доступа к некоторым функциям низкого уровня, например, к S.M.A.R.T.eSATA в то же время избавлен от данного недостатка. Конкурентные интерфейсы сегодня довольно востребованы среди рядовых пользователей в силу своего удобства. Но в некоторых случаях без интерфейса eSATA никак не обойтись. Так, например, если пользователю нужна высокая скорость передачи информации большого объема, данный стандарт является идеальным решением для таких задач. Его реализация, к сожалению, связана с некоторыми техническими трудностями, однако при наличии дополнительного питания, например, с помощью внешнего блока, это проблемой не будет.

Порт eSATA: перспективы

Пока тяжело что-либо утверждать со 100%-гарантией относительно интерфейса eSATA. Без попытки прогноза ответ на вопрос о том, что собой представляет eSATA, был бы не полным. Сегодня на рынке существуют различные устройства, которые поддерживают работу с такими портами, как USB 3.0, USB 2.0, а также упомянутыми выше Fire Wire. Поэтому будущее порта eSATA неопределенно. Производители с одной стороны не торопятся активно использовать данный порт во всех своих устройствах. С другой стороны, они изготавливают накопители с данным интерфейсом, но при этом не забывают и про USB 3.0. Порт eSATA выглядит довольно неплохо в тех случаях, когда требуется подключение объемных накопителей, а также обработка мультимедиа контента в HD качестве. Интерфейс также поможет всем желающим создать дома собственный массив RAID. Многие пользователи предпочитают использовать в повседневной работе более медленный, но простой и понятный интерфейс USB 2.0. У большинства пользователей просто нет необходимости работать с емкими и быстрыми накопителями. Кроме того,пользователей зачастую пугает необходимость в обеспечении дополнительной запитки устройства с интерфейсом eSATA.Они согласны мириться с некоторыми ограничениями скорости в угоду удобству. Однако в отдельных случаях без него никак не обойтись. Так что не стоит ожидать в дальнейшем со стороны интерфейса eSATA существенного влияния на рынок. Он не сдаст быстро своих позиций, так что потребность в нем все-таки существует. Эксперты утверждают, что данный стандарт будет существовать вплоть до распространения более нового стандарта. Возможно главенство со временем возьмет USB 3.0. Но пока этого не произошло, можно смело приобретать накопители, функционирующие на основе eSATA.

2 года назад

SATA (Serial — ATA , Serial Advanced Technology Attachment ) – разновидность интерфейса компьютерной шины, предназначенный для подключения к шине устройств, оптических приводов, и других.

Был разработан и представлен в 2003 году, как замена ныне устаревшему интерфейсу ATA (AT Attachment ), также известный как IDE . Позже, ATA был переименован в PATA (Parallel ATA , для лучшей узнаваемости и избегания путаницы.

Была создана организация под названием SATA —IO (Sata International Organization ), которая отвечает за развитие, поддержку, и публикацию новых спецификаций как для SATA , так и для SAS (Serial Attached SCSI ).

Преимущества нового интерфейса в сравнении со старым были как физические :уменьшенные габариты разъёмов, шлейфов и меньшее количество контактных ножек (7 против 40 ); так и технические : нативная поддержка «горячей замены » (замена не активного устройства), более быстрая передача данных на более высоких скоростях , увеличенная эффективность очереди команд вводавывода (I O ). Позже, с приходом режима , появилась поддержка технологии .

Теоретически, последовательный порт медленнее параллельного, но повышения скорости удалось добиться благодаря высокой частоте функционирования . Частоту удалось поднять благодаря отсутствию необходимости синхронизации данных, а также большей защищённости кабеля от помех (толще проводник, меньше помех).

В 2008 году, более 90% новых настольных компьютеров использовали для подключения периферии SATA разъём. PATA всё ещё можно приобрести, но продаются они лишь для сохранения совместимости со старыми дисками и материнскими платами.

Ревизии SATA :

SATA 1. x

Первая ревизияинтерфейса предусматривает частоту функционирования 1.5 Ггц , что обеспечивает полосу пропускания 1.5 Гбит/с . Около 20% отнимается на нужды системы кодирования типа 8 b 10 b , где в каждые 10 бит вкладывается ещё 2 бита служебной информации. Таким образом, максимальная скорость равняется 1.2 Гбит/с (150 Мб/с ). Это совсем немного быстрее самой быстрой PATA /133 , но намного лучшее быстродействие достигается в режиме AHCI , где работает поддержка NCQ (Native Command Queuing ). Это значительно улучшает производительность в много-поточных задачах, но не все контроллёры поддерживают AHCI на первой версии SATA .

SATA 2. x

Частота функционирования была увеличена до 3.0 Ггц , что увеличило пропускную способность до 3.0 Гбит/с . Эффективная пропускная способность равняется 2.4Гбит/с (300Мб/ c ), то есть в 2 раза выше чем у SATA 1 . Совместимость между первой и второй ревизией сохранилась. Интерфейсные кабели тоже были сохранены прежние и полностью совместимы между собой.

SATA 3.0

В июле 2008 года, SATA — IO представила спецификации SATA 3.0 , с пропускной способностью 6 Гбит / с . Полный 3.0 стандарт был выпущен в Мае 2009 года.

Эффективная пропускная способность составила 600Мб/с , а частота функционирования 6.0Ггц (то есть поднята только частота). Совместимость сохранилась как в методе передачи данных, так и в разъёмах и проводах; улучшено управление питанием.

Основной сферой применения, где требовалась такая пропускная способность – SSD (твёрдотельные) накопители. Для жёстких дисков, такая пропускная способность не требовалась. Выигрыш для них был в более высокой скорости передачи данных из кэш (DRAM — cache ) памяти диска.

SATA 3.1

Изменения:

• · Появился mSATA , подобный (и совместимый) разъём для твёрдотельных накопителей и устройств ноутбуков, совмещённый с питающей линией малой мощности.
• · Оптические приводы, поддерживающие стандарт, больше не потребляют энергии (совсем) в режиме простоя .
• · Добавлена аппаратная команда очереди , улучшающая производительность и долговечность SSD .
• · Аппаратные функции идентификации , определяющие возможности устройства.
• · Расширенный менеджмент питания , позволяющий устройствам подключенным через SATA 3.1 потреблять меньше энергии .

A dvanced H ost C ontroller I nterface

Открытый хост-интерфейс, предложенный Intel , ставший стандартом. Является более предпочтительным интерфейсом для устройств SATA . Позволяет использовать такие команды SATA как Hot plug (горячая замена), NCQ (Native Command Queuing ). Если в настройках материнской платы не выставлен режим AHCI , то используется «эмуляция IDE » и не поддерживаются новые функции SATA . Версии Windows (практически все) установленные в режиме IDE , не смогут запуститься, если запустить систему с установками AHCI . Для этого потребуются специальные драйвера AHCI , установленные в системе.

e — SATA

Портативная разновидность интерфейса Sata , скорость передачи которого выше чем у 2.0 и IEEE 1394 .

Основные изменения в сравнении с SATA :

• · Разъёмы экранированы и более стойкие для многоразового подключения.
• · Изменена компенсация потерь сигналов, что позволило увеличить максимальную длину кабеля до 2-х метров.
• · Требует подключения 2-х разъёмов, один питания , второй интерфейсный .

eSATAp

– усовершенствованный разъём e — Sata , но с питанием от разъёма. Благодаря этому, e — Sata становится полноценным портативным и универсальным интерфейсом. С выходом USB 3.0 , оказался обделён вниманием, так как USB предлагает более простую реализацию .

mSATA

– PCI — e подобный интерфейс, представленный в Сентябре 2009 года. Предназначен для миниатюрных устройств (твёрдотельных накопителей, портативных жёстких дисков). Также планируется использование в таких портативных устройствах как ноутбуки, и других . Устройства с данным интерфейсом, могут иметь очень миниатюрные размеры , сходные с картами расширения для ноутбуков (к примеру).

Существуют переходники Pata — Sata , Sata — Pata .

Они позволяют подключать устройства с разными интерфейсами, которые эмулируются специальным контроллёром на переходнике. Абсолютное большинство переходников требуют дополнительного питания с блока питания (обычно типа «molex » или 5V разъём для дисководов).

SATA (Serial ATA) - последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации, как правило, с жёсткими дисками.
SATA является развитием интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

Первоначально стандарт SATA предусматривал 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 8B/10B, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита.

Пропускная способность SATA I (SATA/150) незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133).
Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной.

Стандарт SATA II (SATA/300) работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБ/с).

Разъёмы SATA на материнской плате

Теоретически SATA I и SATA II устройства должны быть совместимы (как SATA/300 контроллер и SATA/150 устройство, так и SATA/150 контроллер и SATA/300 устройство) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на НЖМД фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300 для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).

В настоящий момент стандарт SATA-2.5, дополняющий предыдущие и объединяющий предыдущие стандарты в один документ, уже нет разделения на SATA I и SATA II.
Он предусматривает возможность увеличения скорости работы до 600 Мбит/с (6 ГГц).

Если быть предельно точным, то это плановое ступенчатое продвижение на рынок трех поколений интерфейса Serial ATA - второе должно обеспечить скорость до 300 Мбит/с, а третье, соответственно, - до 600 Мб/с.

Разъём данных SATA

SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA.
Стандарт SATA предусматривает «горячую замену» (Hot-plug) устройств и функцию очереди команд (NCQ).
Для передачи сигнала используется технология LVDS.

SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера и улучшается охлаждение системы.
За счёт своей формы он более устойчив к многократному подключению.

Разъём питания SATA

15-ти контактный питающий шнур SATA так же разработан с учётом многократных подключений.
Разъём питания SATA подаёт 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 питания IDE на SATA.

Ряд SATA устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и 4-х контактный Molex.
Использование одновременно обоих типов питающих разъёмов может привести к повреждению устройства.

Распиновка

G - заземление (Ground )
R - зарезервировано
D1+ , D1- - канал передачи данных от контроллера к устройству
D2+ , D2- - канал передачи данных от устройства к контроллеру
Провода каждой пары (D1+, D1- и D2+, D2-) являются экранированными витыми парами.

Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения 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 конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует).

Логотип eSATA

eSATA (External SATA) - интерфейс подключения внешних устройств.

Характеристики eSATA:

Требует для подключения два кабеля: шину данных и силовой кабель;
. Максимальная длина кабеля данных - 2 м;
. Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB или IEEE 1394;
. Существенно меньше нагружается центральный процессор;
. Назначение: внешнее и внутреннее подключение устройств;
. Обладает встроенными средствами контроля ошибок - ЕСС, так что целостность данных гарантируется;
. Поддерживает режим «горячего включения» (Hot-plug).

Существует еще стандарт SAS (Serial Attached SCSI), который обеспечивает подключение по шине SATA устройств, управляемых набором команд SCSI.
Обладая обратной совместимостью с SATA, он теоретически даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI - не только винчестер, но и сканеры, принтеры и др.

По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более шинам.
Так же поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS устройств к одному порту.