#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.

2 года назад

SATA — это специализированный интерфейс. Он нашел широкое применение для того, чтобы подключать самые разнообразные накопители информации. Скажем, при помощи SATA кабелей можно подключить жесткие диски, SSD накопители и прочие устройства, которые служат для того, чтобы хранить информацию.

SATA-кабель - это красный шлейф, ширина которого составляет примерно 1 сантиметр. Этим он и хорош, прежде всего. Ведь с такими данными его никак не спутаешь с другими интерфейсами. В частности с ATA (IDE). Этот интерфейс тоже вполне применим для того, чтобы подключать жесткие диски. И он хорош с этим справлялся, но до тех пор, пока не появился интерфейс SATA.

В отличие от SATA интерфейс ATA - это параллельный интерфейс. ATA (IDE) шлейф состоит из 40 проводников. Несколько таких широких шлейфов в системном блоке влияли на эффективность охлаждения. Эта проблема была присуща ATA интерфейсу, чего не скажешь про SATA. У него свои плюсы. И один из них - скорость передачи информации. Скажем, SATA 2.0 может передавать данные со скоростью 300 МБайт/с, а SATA 3.0 - целых 600 Мбайт/с.

По сравнению со старым интерфейсом ATA (IDE) его преимущество и в том, что у него большая универсальность. При помощи SATA интерфейса есть возможность подключить внешние устройства.

Чтобы упростить подключение внешних устройств, разработали специальную версию интерфейса - eSATA (External SATA).

eSATA (External SATA) — интерфейс для подключения внешних устройств, который поддерживает режим «горячей замены» (англ. Hot-plug). Был создан несколько позже, в середине 2004 года. У него более надежные разъемы и увеличенная длина кабеля. За счет этого интерфейс eSATA удобен для подключения различных внешних устройств.

Для питания подключаемых eSATA устройств необходимо использовать отдельный кабель. На сегодня есть смелые прогнозы о том, что в будущих версиях интерфейса возможно будет внедрить питание прямо в eSATA кабель.

У eSATA есть свои особенности. Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB 2.0 или IEEE 1394. Сигнально SATA и eSATA совместимы. Однако им необходимы разные уровни сигнала.

Ему необходимы для подключения также два провода: шину данных и кабель питания. В будущем планируется отказаться от отдельного кабеля питания для выносных eSATA-устройств. Разъёмы у него менее хрупкие. Конструктивно они рассчитаны на большее число подключений, чем SATA. Однако физически они несовместимы с обычными SATA. Плюс экранирование разъема.

Длина кабеля доведена до двух метров. У SATA длина всего 1 метр. Чтобы компенсировать компенсации потери, в нем изменили уровни сигналов. Повышен уровень передачи и понижен уровень порога приемника.

Здравствуйте! В мы с вами в подробностях рассмотрели устройство жесткого диска, но я специально ничего не сказал про интерфейсы - то есть способы взаимодействия жесткого диска и остальных устройств компьютера, или если еще конкретней, способы взаимодействия (соединения) жесткого диска и компьютера.

А почему не сказал? А потому что эта тема - достойна объема никак не меньшего целой статьи. Поэтому сегодня разберем во всех подробностях наиболее популярные на данный момент интерфейсы жесткого диска. Сразу оговорюсь, что статья или пост (кому как удобнее) в этот раз будет иметь внушительные размеры, но куда деваться, без этого к сожалению никак, потому как если написать кратко, получится совсем уж непонятно.

Понятие интерфейса жесткого диска компьютера

Для начала давайте дадим определение понятию "интерфейс". Говоря простым языком (а именно им я и буду по-возможности выражаться, ибо блог то на обычных людей рассчитан, таких как мы с Вами), интерфейс - способ взаимодействия устройств друг с другом и не только устройств. Например, многие из вас наверняка слышали про так называемый "дружественный" интерфейс какой-либо программы. Что это значит? Это значит, что взаимодействие человека и программы более легкое, не требующее со стороны пользователя большИх усилий, по сравнению с интерфейсом "не дружественным". В нашем же случае, интерфейс - это просто способ взаимодействия конкретно жесткого диска и материнской платы компьютера. Он представляет собой набор специальных линий и специального протокола (набора правил передачи данных). То есть чисто физически - это шлейф (кабель, провод), с двух сторон которого находятся входы, а на жестком диске и материнской плате есть специальные порты (места, куда присоединяется кабель). Таким образом, понятие интерфейс - включает в себя соединительный кабель и порты, находящиеся на соединяемых им устройствах.

Ну а теперь самый "сок" сегодняшней статьи, поехали!

Виды взаимодействия жестких дисков и материнской платы компьютера (виды интерфейсов)

Итак, первым на очереди у нас будет самый "древний" (80-е года) из всех, в современных HDD его уже не встретить, это интерфейс IDE (он же ATA, PATA).

IDE - в переводе с английского "Integrated Drive Electronics", что буквально означает - "встроенный контроллер". Это уже потом IDE стали называть интерфейсом для передачи данных, поскольку контроллер (находящийся в устройстве, обычно в жестких дисках и оптических приводах) и материнскую плату нужно было чем-то соединять. Его (IDE) еще называют ATA (Advanced Technology Attachment), получается что то вроде "Усовершенствованная технология подсоединения". Дело в том, что ATA - параллельный интерфейс передачи данных , за что вскоре (буквально сразу после выхода SATA, о котором речь пойдет чуть ниже) он был переименован в PATA (Parallel ATA).

Что тут сказать, IDE хоть и был очень медленный (пропускная способность канала передачи данных составляла от 100 до 133 мегабайта в секунду в разных версиях IDE - и то чисто теоретически, на практике гораздо меньше), однако позволял присоединять одновременно сразу два устройства к материнской плате, используя при этом один шлейф.

Причем в случае подключения сразу двух устройств, пропускная способность линии делилась пополам. Однако, это далеко не единственный недостаток IDE. Сам провод, как видно из рисунка, достаточно широкий и при подключении займет львиную долю свободного пространства в системном блоке, что негативно скажется на охлаждении всей системы в целом. В общем IDE уже устарел морально и физически, по этой причине разъем IDE уже не встретить на многих современных материнских платах, хотя до недавнего времени их еще ставили (в количестве 1 шт.) на бюджетные платы и на некоторые платы среднего ценового сегмента.

Следующим, не менее популярным, чем IDE в свое время, интерфейсом является SATA (Serial ATA) , характерной особенностью которого является последовательная передача данных. Стоит отметить, что на момент написания статьи - является самым массовым для применения в ПК.

Существуют 3 основных варианта (ревизии) SATA, отличающиеся друг от друга пропускной способностью: rev. 1 (SATA I) - 150 Мб/с, rev. 2 (SATA II) - 300 Мб/с, rev. 3 (SATA III) - 600 Мб/с. Но это только в теории. На практике же, скорость записи/чтения жестких дисков обычно не превышает 100-150 Мб/с, а оставшаяся скорость пока не востребована и влияет разве что на скорость взаимодействия контроллера и кэш-памяти HDD (повышает скорость доступа к диску).

Из нововведений можно отметить - обратную совместимость всех версий SATA (диск с разъемом SATA rev. 2 можно подключить к мат. плате с разъемом SATA rev. 3 и т.п.), улучшенный внешний вид и удобство подключения/отключения кабеля, увеличенная по сравнению с IDE длина кабеля (1 метр максимально, против 46 см на IDE интерфейсе), поддержка функции NCQ начиная уже с первой ревизии. Спешу обрадовать обладателей старых устройств, не поддерживающих SATA - существуют переходники с PATA на SATA , это реальный выход из ситуации, позволяющий избежать траты денег на покупку новой материнской платы или нового жесткого диска.

Так же, в отличии от PATA, интерфейсом SATA предусмотрена "горячая замена" жестких дисков, это значит, что при включенном питании системного блока компьютера, можно присоединять/отсоединять жесткие диски. Правда для ее реализации необходимо будет немного покопаться в настройках BIOS и включить режим AHCI.

Следующий на очереди - eSATA (External SATA) - был создан в 2004 году, слово "external" говорит о том, что он используется для подключения внешних жестких дисков. Поддерживает "горячую замену " дисков. Длина интерфейсного кабеля увеличена по сравнению с SATA - максимальная длина составляет теперь аж два метра. eSATA физически не совместим с SATA, но обладает той же пропускной способностью.

Но eSATA - далеко не единственный способ подключить внешние устройства к компьютеру. Например FireWire - последовательный высокоскоростной интерфейс для подключения внешних устройств, в том числе HDD.

Поддерживает "горячу замену" винчестеров. По пропускной способности сравним с USB 2.0, а с появлением USB 3.0 - даже проигрывает в скорости. Однако у него все же есть преимущество - FireWire способен обеспечить изохронную передачу данных, что способствует его применению в цифровом видео, так как он позволяет передавать данные в режиме реального времени. Несомненно, FireWire популярен, но не настолько, как например USB или eSATA. Для подключения жестких дисков он используется довольно редко, в большинстве случаев с помощью FireWire подключают различные мультимедийные устройства.

USB (Universal Serial Bus) , пожалуй самый распространенный интерфейс, используемый для подключения внешних жестких дисков, флешек и твердотельных накопителей (SSD). Как и в предыдущем случае - есть поддержка "горячей замены", довольно большая максимальная длина соединительного кабеля - до 5 метров в случае использования USB 2.0, и до 3 метров - если используется USB 3.0. Наверное можно сделать и бОльшую длину кабеля, но в этом случае стабильная работа устройств будет под вопросом.

Скорость передачи данных USB 2.0 составляет порядка 40 Мб/с, что в общем-то является низким показателем. Да, конечно, для обыкновенной повседневной работы с файлами пропускной способности канала в 40 Мб/с хватит за глаза, но как только речь пойдет о работе с большими файлами, поневоле начнешь смотреть в сторону чего-то более скоростного. Но оказывается выход есть, и имя ему - USB 3.0, пропускная способность которого, по сравнению с предшественником, возросла в 10 раз и составляет порядка 380 Мб/с, то есть практически как у SATA II, даже чуть больше.

Есть две разновидности контактов кабеля USB, это тип "A" и тип "B", расположенные на противоположных концах кабеля. Тип "A" - контроллер (материнская плата), тип "B" - подключаемое устройство.

USB 3.0 (тип "A") совместим с USB 2.0 (тип "A"). Типы "B" не совместимы между собой, как видно из рисунка.

Thunderbolt (Light Peak). В 2010 году компанией Intel был продемонстрирован первый компьютер с данным интерфейсом, а чуть позже в поддержку Thunderbolt к Intel присоединилась не менее известная компания Apple. Thunderbolt достаточно крут (ну а как иначе то, Apple знает во что стоит вкладывать деньги), стоит ли говорить о поддержке им таких фич, как: пресловутая "горячая замена", одновременное соединение сразу с несколькими устройствами, действительно "огромная" скорость передачи данных (в 20 раз быстрее USB 2.0).

Максимальная длина кабеля составляет только 3 метра (видимо больше и не надо). Тем не менее, несмотря на все перечисленные преимущества, Thunderbolt пока что не является "массовым" и применяется преимущественно в дорогих устройствах.

Идем дальше. На очереди у нас пара из очень похожих друг на друга интерфейсов - это SAS и SCSI. Похожесть их заключается в том, что они оба применяются преимущественно в серверах, где требуется высокая производительность и как можно меньшее время доступа к жесткому диску. Однако, существует и обратная сторона медали - все преимущества данных интерфейсов компенсируются ценой устройств, поддерживающих их. Жесткие диски, поддерживающие SCSI или SAS стоят на порядок дороже.

SCSI (Small Computer System Interface) - параллельный интерфейс для подключения различных внешних устройств (не только жестких дисков).

Был разработан и стандартизирован даже несколько раньше, чем первая версия SATA. В свежих версия SCSI есть поддержка "горячей замены".

SAS (Serial Attached SCSI) пришедший на смену SCSI, должен был решить ряд недостатков последнего. И надо сказать - ему это удалось. Дело в том, что из-за своей "параллельности" SCSI использовал общую шину, поэтому с контроллером одновременно могло работать только лишь одно из устройств, SAS - лишен этого недостатка.

Кроме того, он обратно совместим с SATA, что несомненно является большим плюсом. К сожалению стоимость винчестеров с интерфейсом SAS близка к стоимости SCSI-винчестеров, но от этого никак не избавиться, за скорость приходится платить.

Если вы еще не устали, предлагаю рассмотреть еще один интересный способ подключения HDD - NAS (Network Attached Storage). В настоящее время сетевые системы хранения данных (NAS) имеют большую популярность. По сути, это отдельный компьютер, этакий мини-сервер, отвечающий за хранение данных. Он подключается к другому компьютеру через сетевой кабель и управляется с другого компьютера через обычный браузер. Это все нужно в тех случаях, когда требуется большое дисковое пространство, которым пользуются сразу несколько людей (в семье, на работе). Данные от сетевого хранилища передаются к компьютерам пользователей либо по обычному кабелю (Ethernet), либо при помощи Wi-Fi. На мой взгляд, очень удобная штука.

Думаю, это все на сегодня. Надеюсь вам понравился материал, предлагаю подписаться на обновления блога, чтобы ничего не пропустить (форма в верхнем правом углу) и встретимся с вами уже в следующих статьях блога.

На данный момент самым распространенным интерфейсом является . SATA хоть и можно встретить в продаже, однако интерфейс уже считается устаревшим, к тому же уже начали поступать с .

Не стоит путать с SATA 3,0 Гбит/с, во втором случае речь идет об интерфейсе SATA 2, который имеет пропускную способность равную до 3,0 Гбит/с (у SATA 3 пропускная способность равна до 6 Гбит/с)

Интерфейс — устройство, передающее и преобразующее сигналы, от одного компонента оборудования к другому.

Виды интерфейса. PATA, SATA, SATA 2, SATA 3 и тд.

Накопители различных поколений использовали такие интерфейсы: IDE (ATA), USB, Serial ATA (SATA), SATA 2, SATA 3, SCSI, SAS, CF, EIDE, FireWire, SDIO и Fibre Channel.

IDE (АТА — Advanced Technology Attachment) — параллельный интерфейс подключения накопителей, именно поэтому был изменен (с выходом SATA ) на PATA (Parallel ATA). Раньше использовался для подключения винчестеров, но был вытеснен интерфейсом SATA. В настоящее время используется для подключения оптических накопителей.

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями. Для подключения используется 8-pin разъем. Как и в случае с PATA – является устаревшим, и используется только для работы с оптическими накопителями. Стандарт SATA (SATA150) обеспечивал пропускную способность равную 150 МБ/с (1,2 Гбит/с).

SATA 2 (SATA300) . Стандарт SATA 2 увеличивал пропускную способность в двое, до 300 МБ/с (2,4 Гбит/с), и позволяет работать на частоте 3 ГГц. Стандартны SATA и SATA 2 совместимы между собой, однако для некоторых моделей необходимо вручную устанавливать режимы, переставляя джамперы.

Хотя про требованию спецификаций правильно называть SATA 6Gb/s . Этот стандарт в двое увеличил скорость передачи данных до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Также к положительным нововведениям относится функция программного управления NCQ и команды для непрерывной передачи данных для процесса с высоким приоритетом.

Хоть интерфейс и был представлен в 2009 году, особой популярностью у производителей он пока не пользуется и в магазинах встречает не так часто. Кроме жестких дисков этот стандарт используется в SSD (твердотельные диски).

Стоит заметить, что на практике пропускная способность интерфейсов SATA не отличаются скоростью передачи данных. Практически скорость записи и чтения дисков не превышает 100 Мб/с. Увеличение показателей влияет только пропускную способность между контроллером и накопителя.

SCSI(Small Computer System Interface) — стандарт применяется в серверах, где необходима повышеная скорость передачи данных.
SAS (Serial Attached SCSI) — поколение пришедшее на смену стандарта SCSI, использующее последовательную передачу данных. Как и SCSI используется в рабочих станциях. Полностью совместив с интерефейсом SATA.
CF (Compact Flash) — Интерфейс для подключения карт памяти, а также для 1,0 дюймовых винчестеров. Различают 2 стандарта: Compact Flash Type I и Compact Flash Type II, отличие в толщине.

FireWire – альтернативный интерфейс более медленному USB 2.0. Используется для подключения портативных . Поддерживает скорость до 400 Мб/с, однако физическая скорость ниже, чем у обычных. При чтении и записи максимальный порг 40 Мб/с.

Интерфейс SATA 1 почти забыт, но сменившие его поколения периодически заставляют задуматься о вопросе совместимости SATA 2 и SATA 3. Как правило, данный вопрос актуален для твердотельных накопителей SSD и последних моделей HDD, подключаемых к старым материнским платам. В этом случае идет вопрос об обратной совместимости компонентов, много пользователей желая сэкономить, как правило, не хотят обращать внимание на потери производительности. Такая же ситуация и с — разъем можно подключить и к SATA 2, и к SATA 3, а оборудование на это никак, образом не жалуется, поэтому подключаем — и все работает.

Отличие SATA 3 от SATA 2 в плане конструкции — отсутствуют. SATA 2 — это интерфейс обмена данными с максимальной скоростью до 3 Гбит/с, SATA 3 может вполне увеличить скорость в 2 раза — до 6 Гбит/с.

Если мы возьмем обычный жесткий диск HDD, то подключив его в материнскую плату SATA 3, большой разницы не будет по сравнению с SATA 2 . Все дело в механике винчестера — она не может обеспечить высокой скорости передачи данных, а фактическим максимумом можно считать скорость в 200-250 Мб/с — это учитывая, то, что максимум пропускной способности 300 Мб/с или 3 Гбит/с. Поэтому производство винчестеров с SATA 3 — это не более чем коммерческий ход. Такой накопитель можно подключить к порту сата 2 и не заметить потери скорости обмена данными.

Другая ситуация обстоит SSD-устройствами, которые как правило выпускаются только с интерфейсом SATA 3, но их также можно подключить к порту SATA 2 . В таком случае, скорость чтения и записи, существенно ниже заявленных производителем на 50-70% . Поэтому применение SSD на старых материнских платах с интерфейсом SATA 2, с точки зрения ускорения работы — не рационально. Положительным эффектом может быть механическая устойчивость и низкое энергопотребление, но эти 2 преимущества актуальны только для портативных устройств — ноутбуков, нетбуков, слимбуков или ультрабуков. Хотя с другой стороны, SSD в виду своей технологической особенности будет работать быстрее жесткого диска даже при подключении к медленному интерфейсу, потеряв больше половины от максимально возможной скорости передачи данных.

SATA 3 работает на более высоких частотах , чем 2-ая версия, поэтому задержки уменьшаются , и даже подключенный к порту SATA 2 твердотельный накопитель с SATA 3 будет работать быстрее, чем винчестер с SATA 2. Но заметить разницу обычному пользователю удастся только при тестировании или запуске Windows, в процессе обычной работы с приложениями разница практически незаметна.

Не критичным, но значимым отличием SATA 3 от SATA 2 можно считать улучшенное управление питанием устройства. Данное улучшение особенно актуально для портативных устройств.

Разница между SATA 2 и SATA 3 заключается в следующем:

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