Kõvaketta kiirus (IDE, SATA1,2,3). SATA jadaliides

Iga kasutaja soovib, et tema arvuti töötaks kiiresti ja vigadeta. Muidugi oleneb see paljudest aspektidest: RAM-i mahust, süsteemiketta mälumahust, operatsioonisüsteemist, tuumade arvust ja protsessori biti suurusest. Kuid isegi kui teie arvuti koosneb uusimatest elementidest, ei saa see ilma kiire andmesiinita kiiresti teavet salvestusseadmete vahel edastada. Sellest sõltub info edastamise maht ja kiirus. Allpool vaatleme tuntud SATA liidest ja võrdleme kahte erinevat spetsifikatsiooni: SATA 1.0 ja SATA 2.0.

Kirjeldus

SATA-liides tagab andmeedastuse andmesalvestusseadmete vahel. SATA loodi pärast paralleelse ATA-liidese, mida nimetatakse ka IDE-ks, väljatöötamist. Pärast loomist ja testimist näitas SATA liides head jõudlust. See puudutas mitte ainult andmeedastust, vaid ka uut 7-kontaktilist pistikut, mis asendas vanema venna 40-pin ATA või PATA. See mõjutas oluliselt füüsilist jõudlust.

Pistiku suurust vähendades vähendasid arendajad ka pistikut vastavalt. See on ka suur pluss, sest siini eelmise versiooni pistiku poolt hõivatud ala vähenes vähemalt 3 korda. See võimaldas pistikut paremini jahutada ja suure hulga neid emaplaadile paigutada. See omakorda võimaldas luua ühendusi paljudele draividele eraldi.

SATA loobus PATA-ühenduse versioonist (kaks seadet kaabli kohta) ja see on veel üks suur pluss, sest sellisel juhul ühendatakse iga seade eraldi kaabliga, mis välistab kahe seadme ühendamise tõttu tekkivate viivituste probleemi ja kui üks seadmetest kaabel puruneb või talitlushäire (mis on ebatõenäoline), ei kaota te võimalust töötada teise seadmega. Kokkupanemisel või lahtivõtmisel saate konnektori hõlpsalt konnektori küljest eemaldada, mis tagab vastupidavuse korduvatele ühendustele. Orja/ülema konflikt puudub. Selle liidese kaabel võtab vähe ruumi, mis vastavalt võimaldab ka teisi arvutiseadmeid paremini jahutada.

SATA liidese pistik annab 3 erinevat toitepinget: + 12 V, + 5 V, + 3,3 V, kuigi uued seadmed võivad töötada ilma + 3,3 V toiteta. Sellega ei lakka arendajad meid hämmastamast. Sellel liidesel on võimalus kiidelda kuuma ühendamisega, mis võib kaitsta kasutajat sagedaste rikete eest. Mitte igaüks ei tea, et elektroonilisi seadmeid ei saa välja lülitada, kui arvuti on sisse lülitatud.

Ühendused

Selle liidese seadmed kasutavad kahte ühenduspistikut: 7 - pin andmesiini ühendamiseks ja 15 - pin toite ühendamiseks. Kuid SATA standard võimaldab teil valida kaks erinevat toiteühendust: 15-pin või 4-pin Molex-pistiku. Pange tähele, et kui kasutate kahte erinevat tüüpi toitepistikut, võib see kahjustada saada.

SATA liides sisaldab kahte andmeedastuskanalit. Esimene on kontrollerilt seadmele, teine ​​seadmelt kontrollerile. LVDS-tehnoloogiat kasutades toimub andmeedastus iga varjestatud keerdpaarjuhtme paari kaudu.

SATA insenerid ei lakka hämmastamast uute arengutega ja seetõttu on praegu olemas 13-kontaktiline pistik. Nüüd kasutatakse seda kaasaskantavates ja mobiilseadmetes, aga ka serverites.

Mis vahe on SATA 1.0 ja SATA 2.0 vahel?

See liides arenes kiiresti ja iga parameetrit täiustati samm-sammult. SATA 1.0 ja SATA 2.0 erinevus sisaldub peaaegu kõigis parameetrites, alustades peamisest - sagedusest jne.

  1. SATA 1.0 sagedus: 1,5 GHz ja SATA 2.0 sagedus: 3 GHz.
  2. SATA 1.0 läbilaskevõime: 1,2 Gbps ja SATA 2.0 läbilaskevõime: 3 Gbps.

Nagu näete, pole süsteemi parameetrite erinevus kuigi suur. Kuid just täiustused mõjutavad oluliselt arvuti tööd.

Mis on SATA 1.0 ja SATA 2.0 ühist?

Neil on palju rohkem ühist kui erinevat ja sel juhul on palju vastuolulisi küsimusi ja ettepanekuid plusside ja miinuste osas.

Kodeerimissüsteem SATA 1.0 ja SATA 2.0: 8b/10b. Kuigi kodeerimissüsteem on sama, SATA 1.0 kaotab 20% jõudluse. Füüsiliselt on liidesed samad, mis võimaldab ühendada erinevaid SATA-pistikuid ja pistikuid. Need ühilduvad ühendatuna. SATA 2.0 ühildub SATA 1.0-ga, kuid selle ühendusega kaob pordi kiiruspiirangute tõttu info edastamise kiirus.

Tere kallid sõbrad! Artem Juštšenko on teiega.

SATA1 standard – edastuskiirus on kuni 150Mb/s
SATA2 standard – edastuskiirus on kuni 300Mb/s
SATA3 standard – edastuskiirus on kuni 600Mb/s
Minult küsitakse sageli, et miks ma oma ketta kiirust testides (ja draivil näiteks SATA2 liides ja emaplaadil sama standardiga port) on kiirus kaugel 300MB/s ja mitte rohkem.

Tegelikult ei ületa ketta kiirus isegi SATA1 standardi puhul 75MB/s. Selle kiirust piiravad tavaliselt mehaanilised osad. Nagu näiteks spindli kiirus (koduarvutitel 7200 minutis) ja ka ketas olevate taldrikute arv. Mida rohkem neid on, seda pikemad on viivitused andmete kirjutamisel ja lugemisel.

Seega, olenemata sellest, millist traditsioonilise kõvaketta liidest te kasutate, ei ületa kiirus sisuliselt 85 MB/s.

Samas ei soovita ma kasutada tänapäevastes arvutites IDE standardseid draive, sest need on juba üsna aeglasemad kui SATA2. See mõjutab andmete kirjutamise ja lugemise jõudlust, mis tähendab, et suurte andmemahtudega töötamine tekitab ebamugavust.
Hiljuti ilmus uus SATA3 standard, mis on asjakohane pooljuhtmälul põhinevate ketaste jaoks. Nendest räägime hiljem.
Üks on aga selge: tänapäevased traditsioonilised SATA-draivid pole oma mehaaniliste piirangute tõttu veel isegi SATA1 standardit välja töötanud, kuid SATA3 on juba ilmunud. See tähendab, et port pakub kiirust, kuid mitte ketast.
Iga uus SATA-standard toob siiski kaasa mõningaid täiustusi ja suure teabemahuga annavad need hea kvaliteediga tunda.

Näiteks funktsiooni täiustatakse pidevalt – Native Command Queuing (NCQ), spetsiaalne käsk, mis võimaldab paralleelstada lugemis-kirjutuskäske, et saavutada suurem jõudlus kui SATA1 ja IDE liidesed ei saa kiidelda.
Kõige tähelepanuväärsem on see, et SATA standard või õigemini selle versioonid on omavahel ühilduvad, mis annab meile rahalist kokkuhoidu. See tähendab, et näiteks SATA1 draivi saab ühendada emaplaadiga SATA2 ja SATA3 pistikuga ja vastupidi.
Mitte kaua aega tagasi hakkas arenema uute salvestusseadmete, nn SSD-de turg (tuletan meelde, et traditsioonilisi kõvakettaid nimetatakse HDD-deks).

SSD pole midagi muud kui välkmälu (mitte segi ajada välkmäludega, SSD on kümneid kordi kiirem kui tavalised mälupulgad). Need ajamid on vaiksed, kuumenevad vähe ja tarbivad vähe energiat. Need toetavad lugemiskiirust kuni 270 MB/s ja kirjutamiskiirust kuni 250-260 MB/s. Need on aga väga kallid. 256 GB ketas võib maksta kuni 30 000 rubla. Välkmälu turu arenedes aga hinnad tasapisi langevad.
Väljavaade osta SSD, näiteks 64GB, on aga väga meeldiv, kuna see töötab palju kiiremini kui tavaline magnetplaatidel olev ketas, mis tähendab, et saate sellele süsteemi installida ja operatsioonisüsteemi laadimisel jõudlust suurendada. ja arvutiga töötades. Selline ketas maksab umbes 5–6 tuhat rubla. Mõtlen ise selle ostmise peale.

Sellised draivid kasutavad täielikult SATA2 standardeid ja vajavad uut SATA 3 liidest nagu õhku kui traditsioonilised draivid. Järgmise kuue kuu jooksul lähevad SSD-draivid üle SATA3 standardile ja suudavad lugemistoimingutes demonstreerida kiirust kuni 560 MB/s.
Mitte kaua aega tagasi puutusin kokku IDE-kettaga, mille suurus oli 40 GB ja mis ilmus rohkem kui 7 aastat tagasi (mitte minu oma, nad andsid selle mulle remondiks, katsetasin selle kiirusomadusi ja võrdlesin neid SATA1 ja SATA2 standarditega). , kuna mul endal on mõlemad SATA ketaste standardid.

Mõõtmised viidi läbi Crystal Disk Mark programmiga, mitme versiooniga. Sain teada, et mõõtmiste täpsus ühest programmi versioonist teise on praktiliselt sõltumatu. Arvutil on 32-bitine operatsioonisüsteem Windows 7 Maximum ja Pentium 4 - 3 GHz protsessor. Testid viidi läbi ka kahe Core 2 Duo E7500 tuumaga protsessoriga, mis oli kiirendatud taktsagedusele 3,53 GHz. (standardsagedus 2,93 GHz). Minu tähelepanekute kohaselt ei mõjuta andmete lugemise ja kirjutamise kiirust protsessori kiirus.

Selline näeb välja vana hea IDE ketas, selle standardi kettaid müüakse siiani.

Nii ühendatakse IDE-draiv. Lai kaabel andmeedastuseks. Kitsas valge – toitumine.

Ja selline näeb välja SATA-draivide ühendamine – punased andmejuhtmed. Ja ka fotol näete IDE-kaablit, mis ühendatakse selle pistikuga.

Kiiruse tulemused:

IDE standardkiirus. See on 41 MB kirjutamiseks ja sama palju andmete lugemiseks. Järgmisena tulevad read erineva suurusega ja erineva suurusega lugemissektorite kohta.

Lugemis- ja kirjutamiskiirus SATA1. 50 ja 49 MB vastavalt lugemis- ja kirjutamiskiiruseks.

SATA2 lugemis- ja kirjutamiskiirus. Lugemiseks ja kirjutamiseks vastavalt 75 ja 74 MB.

Ja lõpuks näitan teile suurepärase ettevõtte Transcend ühe 4 GB mälupulga testimise tulemusi. Välkmälu puhul pole tulemus halb:

Järeldus: SATA1 ja SATA2 liidesed (mis saavutasid testitulemustes esikoha) on kõige eelistatavamad lauaarvutis kasutamiseks.

Lugupidamisega Artjom Juštšenko.

SATA (Serial ATA) liides on peaaegu unustatud, kuid põlvkondade järjepidevus paneb meid aeg-ajalt püstitama küsimuse SATA 2 ja SATA 3 ühilduvuse kohta. Tänapäeval puudutab see peamiselt uute SSD pooljuhtketaste kasutamist, samuti paar aastat tagasi välja antud uusimad emaplaatidega ühendatud kõvaketaste mudelid. Reeglina eelistab enamik kasutajaid seadmete tagasiühilduvuse osas jõudluse vähenemist mitte märgata, soovides raha säästa. Sama juhtub sata liidestega: pistiku konstruktsioon võimaldab ühendada nii SATA 2 kui ka SATA 3, seadmeid ei ohusta, kui ühendatud seade ei sobi pistikuga, seega “paneme selle sinna ja töötab .”

SATA 2 ja SATA 3 vahel pole disainierinevusi. A-prioor, SATA 2 on andmevahetusliides, mille ribalaius on kuni 3 Gbit/s, SATA 3 Samuti pakub see andmevahetuskiirust kuni 6 Gbit/s. Mõlemal spetsifikatsioonil on seitsme kontaktiga pistik.

Kui rääkida kõvaketastest, siis tavatöö käigus ei märka me SATA 3 ja SATA 2 liideste kaudu seadme ühendamisel mingit erinevust. Kõvaketta mehaanika suuri kiirusi ei anna, praktiliselt piiriks võib pidada 200 Mb/s (maksimaalse läbilaskevõimega 3 Gb/s). SATA 3 liidesega kõvaketaste vabastamist võib pidada austusavalduseks uuendusele. Sellised draivid on ühendatud teise versiooni portidega ilma andmevahetuse kiiruse kaotamiseta.

Tahkisdraivid on hoopis teine ​​asi. SSD-seadmed on saadaval ainult SATA 3 liidesega. Kuigi saate neid ühendada SATA 2 porti ilma süsteemi ohustamata, lähevad suured lugemis- ja kirjutamiskiirused kaotsi. Näitajad langevad umbes poole võrra, nii et kallite seadmete kasutamine ei õigusta ennast. Teisest küljest töötab SSD tänu tehnoloogilistele omadustele kõvakettast kiiremini isegi siis, kui see on ühendatud aeglase liidesega, kaotades poole kiirusest.

SATA 3 liides töötab kõrgemal sagedusel kui eelmine spetsifikatsioon, nii et latentsusaeg on minimaalne ja SATA 2 pordiga ühendatud SATA 3-ga pooljuhtketas näitab paremat jõudlust kui SATA 2-ga kõvaketas. olema märgatav ainult tavakasutajale testimise ajal, mitte tavapäraste rakendustega töötamise ajal.

Mitte kriitiline, kuid oluline erinevus SATA 3 ja SATA 2 vahel on seadme täiustatud toitehaldus.

Erinevus SATA 2 ja SATA 3 vahel on järgmine:

  1. SATA 3 liidese läbilaskevõime ulatub 6 Gbit/s.
  2. SATA 2 liidese läbilaskevõime ulatub 3 Gbit/s.
  3. Kõvaketaste puhul võib SATA 3 pidada kasutuks.
  4. SSD-dega töötamisel pakub SATA 3 suurt andmeedastuskiirust.
  5. SATA 3 liides töötab kõrgemal sagedusel.
  6. SATA 3 liides tagab teoreetiliselt parema seadme toitehalduse.

Selle artikli koostamisel kasutati materjale saidilt http://thedifference.ru/.

Kaasaegsetes personaalarvutites on SATA 3 liidese kasutamine üldtunnustatud standard. Suur töökiirus (kuni 600 megabaiti sekundis), madal energiatarve ja mugav toitehaldusmudel inspireerisid emaplaadi arendajaid seda liidest valima. Samal ajal ei seisa edusammud paigal ning üldtunnustatud SATA 3 asendatakse veelgi kiiremate spetsifikatsioonidega, mis lubab andmete vastuvõtmise ja edastamise kiiruse märkimisväärset paranemist. Selles materjalis räägin teile üksikasjalikult, mis on SATA, selgitan, mis vahe on SATA 2 ja SATA 3 vahel ning mis asendab populaarset SATA 3.

See termin SATA on lühend fraasist " Serial ATA"ja tähistab jadaliidest andmevahetuseks mis tahes teabesalvestusseadmega.

Kui lugeja ei tunne lühendit “ATA”, siis on see tuletatud sõnade “Advanced Technology Attachment” (tõlgitud) lühendist "täiustatud tehnoloogia ühendus").

SATA on tuttava (ja juba aegunud) paralleelse IDE-liidese arendamise järgmine etapp, mida nüüd tuntakse PATA (Parallel ATA) nime all. Hiljem artiklis räägin teile, mis vahe on SATA kahel ja SATA kolmel.

SATA peamine eelis PATA ees seisneb jadasiini kasutamises võrreldes paralleelse siiniga, mis võimaldas oluliselt suurendada liidese ribalaiust. Seda soodustas kõrgemate sageduste kasutamine ja ühenduses kasutatava kaabli hea mürakindlus.

SATA kasutab oma tööks andmevahetuseks 7-kontaktilist ja toiteallikaks 15-kontaktilist pistikut.


Samas on SATA kaablid võrreldes PATA kaablitega väiksema pindalaga, väiksema õhukindlusega, vastupidavad mitmele ühendusele, kompaktsed ja hõlpsasti kasutatavad. Nende rakendamisel otsustati loobuda kahe seadme ühe ahelaga ühendamise praktikast (tuntud IDE tava), mis võimaldas vabaneda mitmesugustest viivitustest, mis on seotud ühendatud seadmete samaaegse töö võimatusega.


SATA eeliste hulka kuulub ka asjaolu, et see liides toodab oluliselt vähem soojust kui IDE.

Tavaliselt kasutatakse CATA-liidest kõvaketaste (HDD), pooljuhtdraivide (SDD) ja ka CD-lugejate (CD, DVD jne) ühendamiseks arvutiga.


SATA arendamise ajalugu

SATA-liides asendas IDE 2003. aastal, olles kogenud mitmeid olulisi täiustusi. SATA kõige esimene versioon võimaldas andmete vastuvõtmist läbilaskevõimega 150 megabaiti sekundis (võrdluseks, IDE-liides andis vaid umbes 130 MB/s). Samal ajal võimaldas SATA kasutuselevõtt loobuda kõvakettal hüppajate (jumperite) vahetamise praktikast, mida kogenud kasutajad mäletavad hästi. Varsti saate aru SATA 3 ja SATA 2 põhilistest erinevustest.

Järgmine samm SATA-liidese väljatöötamisel oli SATA 2 liides (SATA versioon 2.0), mis ilmus 2004. aasta aprillis. Selle läbilaskevõime on esimese spetsifikatsiooniga võrreldes kahekordistunud - kuni 300 MB/s. Serial ATA teise versiooni eripäraks oli spetsiaalne jõudluse suurendamise tehnoloogia (NCQ), mis võimaldas suurendada samaaegsete päringute töötlemise kiirust ja arvu.

Kaasaegne (ja tänapäeval domineeriv) spetsifikatsioon on SATA 3 (SATA versioon 3.0), mis pakub kiirus kuni 600 megabaiti sekundis. See liidese valik ilmus 2008. aastal ja on praegu turul domineeriv. Samal ajal on see liides tagasiühilduv SATA 2 liidesega (seadmeid, mis töötasid SATA 2-ga, saab ühendada SATA 3-ga ja vastupidi).


Mis vahe on SATA 2 ja SATA 3 vahel?

Mis vahe on SATA 2 ja SATA 3 vahel? Nende peamine erinevus seisneb läbilaskekiiruses, SATA3 liides on kaks korda kiirem kui SATA 2 (vastavalt 6 Gbit/s ja 3 Gbit/s).

Samal ajal töötavad kiiresti populaarsust koguvad pooljuhtkettad (SSD) ainult CATA 3 liidesega nende ühendamine CATA 2-ga vähendab seadmega töötamise kiirust poole võrra (aga isegi selles olekus SSD pöörleb; olema kiirem kui HDD).


Lisaks töötab SATA 3 kõrgemal sagedusel kui SATA 2, pakkudes samal ajal väiksemat energiatarbimist ja täiustatud toitehaldussüsteemi.

SATA edasiarendus

Analüüsides küsimusi selle kohta, mis on SATA ja mis vahe on SATA 2 ja SATA 3 vahel, ei saa ignoreerida SATA 3 standardi edasiarendamist nimetuste “SATA versioon 3.1” (2011), “SATA versioon 3.2” (2013) all. ) ja "SATA versioon 3.3" (2016), mis võimaldas suurendada andmeedastuskiirust kuni tasemeni. 8-16 Gbit/s, vähendab veelgi energiatarbimist ja aitab parandada ka SSD-draivide jõudlust. Sel juhul kasutatakse kandja liidesena PCI Expressi.

Järeldus

Arutades SATA 2 ja SATA 3 erinevusi, on kõigepealt oluline mainida andmeedastuskiiruse erinevust, kuna see erineb rohkem kui kaks korda. Samas pakub moodsam SATA 3 standard madalamat energiatarbimist ja täiustatud toitehaldusmudelit ning Serial ATA 3 (3.1, 3.2 ja 3.3) edasiarendamine tõstab oluliselt andmeedastuskiiruste latti, kasutades PCI Expressi. (või selle variatsioonid) kandja liidesena .

Kokkupuutel

2 aastat tagasi

SATA on spetsiaalne liides. See on leidnud laialdast rakendust mitmesuguste teabesalvestusseadmete ühendamiseks. Näiteks saate SATA-kaablite abil ühendada kõvakettad, SSD-draivid ja muud teabe salvestamiseks mõeldud seadmed.

SATA-kaabel on punane kaabel, mille laius on umbes 1 sentimeeter. See teebki ta ennekõike heaks. Lõppude lõpuks ei saa te selliste andmetega neid teiste liidestega segi ajada. Eelkõige ATA (IDE) puhul. See liides sobib üsna hästi ka kõvaketaste ühendamiseks. Ja ta tegi sellega head tööd, kuid kuni SATA-liidese ilmumiseni.

Erinevalt SATA-st on ATA-liides paralleelliides. ATA (IDE) kaabel koosneb 40 juhist. Mitmed sellised laiad silmused süsteemiüksuses mõjutasid jahutuse efektiivsust. See probleem oli omane ATA liidesele, mida SATA kohta öelda ei saa. Sellel on oma eelised. Ja üks neist on teabe edastamise kiirus. Näiteks SATA 2.0 suudab andmeid edastada kiirusega 300 MB/s ja SATA 3.0 – koguni 600 MB/s.

Võrreldes vana ATA (IDE) liidesega on selle eeliseks suurem mitmekülgsus. SATA liidese abil on võimalik ühendada väliseid seadmeid.

Väliste seadmete ühendamise lihtsustamiseks töötasime välja liidese spetsiaalse versiooni - eSATA (External SATA).

eSATA (External SATA) on liides välisseadmete ühendamiseks, mis toetab hot-plug-režiimi. See loodi veidi hiljem, 2004. aasta keskel. Sellel on usaldusväärsemad pistikud ja pikemad kaablid. Tänu sellele on eSATA liides mugav erinevate välisseadmete ühendamiseks.

Ühendatud eSATA-seadmete toiteks peate kasutama eraldi kaablit. Tänapäeval ennustatakse julgeid ennustusi, et liidese tulevastes versioonides on võimalik toide otse eSATA-kaablisse sisestada.

eSATA-l on oma omadused. Keskmine praktiline andmeedastuskiirus on suurem kui USB 2.0 või IEEE 1394. Signal SATA ja eSATA ühilduvad. Need nõuavad aga erinevat signaalitaset.

Selle ühendamiseks on vaja ka kahte juhet: andmesiini ja toitekaablit. Tulevikus plaanime väliste eSATA seadmete jaoks eraldi toitekaabli vajaduse kaotada. Selle pistikud on vähem haprad. Struktuurselt on need mõeldud suurema arvu ühenduste jaoks kui SATA. Kuid need ei ühildu tavalise SATA-ga. Lisaks pistiku varjestus.

Kaabli pikkust on suurendatud kahe meetrini. SATA on vaid 1 meeter pikk. Kadude kompenseerimiseks muudeti signaali tasemeid. Saatetaset suurendatakse ja vastuvõtja läve taset langetatakse.