SATA ( anglicky Serial ATA ) je sériové rozhraní pro výměnu dat se zařízeními pro ukládání informací. SATA je evolucí paralelního ATA rozhraní (IDE), které bylo po příchodu SATA přejmenováno na PATA ( Parallel ATA ).
SATA používá 7pinový konektor místo 40pinového konektoru PATA. SATA kabel má menší plochu, díky čemuž se snižuje odpor vzduchu foukajícího přes komponenty počítače a zjednodušuje se kabeláž uvnitř systémové jednotky.
SATA kabel je díky svému tvaru odolnější vůči vícenásobnému připojení. Napájecí kabel SATA je také navržen s ohledem na více připojení. Napájecí konektor SATA dodává 3 napájecí napětí: +12 V, +5 V a +3,3 V; moderní zařízení však mohou fungovat i bez napětí +3,3 V, což umožňuje použít pasivní adaptér ze standardního napájecího konektoru IDE na SATA. Řada zařízení SATA se dodává se dvěma napájecími konektory: SATA a Molex .
Standard SATA opustil tradiční připojení PATA dvou zařízení na kabel; každé zařízení se spoléhá na samostatný kabel, což eliminuje problém nemožnosti současného provozu zařízení umístěných na stejném kabelu (a z toho vzniklé zpoždění), snižuje možné problémy s montáží (nedochází ke konfliktu mezi zařízeními Slave / Master pro SATA), eliminuje možnost chyb při použití neukončených smyček PATA.
Standard SATA podporuje funkci řazení příkazů ( NCQ , od SATA revize 1.0a ).
Na rozdíl od PATA standard SATA umožňuje připojení zařízení (používaného operačním systémem) za provozu (od SATA revize 1.0)
Zařízení SATA používají dva konektory: 7pinový (připojení datové sběrnice) a 15pinový (připojení napájení). Standard SATA poskytuje možnost použít standardní 4pinový konektor Molex místo 15pinového napájecího konektoru (současné použití obou typů napájecích konektorů může zařízení poškodit [1] ).
Rozhraní SATA má dvě datové cesty, z řadiče k zařízení a ze zařízení do řadiče. Pro přenos signálu se používá technologie LVDS , vodiče každého páru jsou stíněné kroucené páry .
K dispozici je také 13pinový kombinovaný konektor SATA používaný v serverech , mobilních a přenosných zařízeních pro tenké disky. Skládá se z kombinovaného konektoru 7pinového konektoru pro připojení datové sběrnice a 6pinového konektoru pro připojení napájení zařízení. Pro připojení k těmto zařízením na serverech lze použít speciální adaptér.
| Kontakt # | Účel |
|---|---|
| jeden | GND |
| 2 | A+ (přenos dat) |
| 3 | A− (Přenos dat) |
| čtyři | GND |
| 5 | B− (Příjem dat) |
| 6 | B+ (příjem dat) |
| 7 | GND |
| — | Zámek |
| 7kolíkový datový kabel Serial ATA. | |
| Kontakt # | Pořadí připojení | Účel | |
|---|---|---|---|
| — | Zámek | ||
| jeden | 3 | +3,3 V | |
| 2 | 3 | ||
| 3 | 2 | ||
| čtyři | jeden | GND | |
| 5 | 2 | ||
| 6 | 2 | ||
| 7 | 2 | +5 V | |
| osm | 3 | ||
| 9 | 3 | ||
| deset | 2 | GND | |
| jedenáct | 3 | Indikace aktivity a/nebo stupňovité roztočení | |
| 12 | jeden | GND | |
| 13 | 2 | +12 V | |
| čtrnáct | 3 | ||
| patnáct | 3 | ||
| 15kolíkový napájecí kabel Serial ATA. | |||
| Kontakt # | Pořadí připojení | Účel | |
|---|---|---|---|
| — | Vyrovnávací zářez | ||
| jeden | 3 | Přítomnost zařízení | |
| 2 | 2 | +5 V | |
| 3 | 2 | ||
| čtyři | 2 | Diagnostický výstup | |
| 5 | jeden | Země | |
| 6 | jeden | ||
Počínaje revizí SATA 2.6 byl definován plochý (slimline) konektor určený pro malá zařízení - optické mechaniky pro notebooky. Pin č. 1 tenké linie označuje přítomnost zařízení, což umožňuje výměnu zařízení za provozu. Signální konektor Slimline je shodný se standardní verzí. Slimline napájecí konektor má zmenšenou šířku a menší rozteč kolíků, takže napájecí konektory SATA a slimline SATA jsou navzájem zcela nekompatibilní. Tenké kolíky napájecího konektoru dodávají pouze +5V, neposkytují +12V a +3,3V. [2]
Existují levné adaptéry pro převod mezi standardy SATA a slimline SATA, což je varianta Mobile Rack .
6kolíkový tenký napájecí konektor SATA
Zadní strana tenké optické jednotky SATA
Specifikace SATA Revision 1.0 byla představena 7. ledna 2003. Standard SATA původně volal po 1,5 GHz sběrnici s )/sMB(150s/Gbšířkou pásma Propustnost SATA/150 je o něco vyšší než u sběrnice Ultra ATA (UDMA/133). Hlavní výhodou SATA oproti PATA je použití sériové sběrnice místo paralelní. Navzdory skutečnosti, že sériový způsob výměny je zásadně pomalejší než paralelní, je to v tomto případě kompenzováno možností provozu na vyšších frekvencích z důvodu chybějící potřeby synchronizace kanálů a větší odolnosti kabelu proti šumu. Toho je dosaženo použitím zásadně odlišného způsobu přenosu dat (viz LVDS ).
Specifikace SATA Revision 2.0 ( SATA II nebo SATA 2.0 [3] , SATA/300) běží na frekvenci 3 GHz a poskytuje propustnost až 3 Gb/s hrubou (300 MB/s netto pro data s kódováním 8b/10b). Poprvé byl implementován v řadiči čipové sady nForce 4 od společnosti NVIDIA . Teoreticky by zařízení SATA/150 a SATA/300 měla být kompatibilní (jak řadič SATA /300 se zařízením SATA/150, tak řadič SATA/150 se zařízením SATA/300) kvůli podpoře přizpůsobení rychlosti (dolů), nicméně , u některých zařízení a řadičů vyžadují ruční nastavení provozního režimu (například na pevných discích Seagate , které podporují SATA / 300, je k dispozici speciální propojka , která vynutí zahrnutí režimu SATA / 150 ).
Vydaná v srpnu 2005, SATA revize 2.5 sjednotila specifikaci do jediného dokumentu.
Vydaná v únoru 2007, SATA revize 2.6 obsahuje popis Slimline konektoru , kompaktního konektoru pro použití v přenosných zařízeních.
Specifikace SATA Revize 3.0 ( SATA III nebo SATA 3.0 ) byla představena v červenci 2008 a poskytuje šířku pásma až 6 Gb/s hrubou (600 MB/s netto pro data s kódováním 8b/10b). Mezi vylepšeními v SATA Revision 3.0 ve srovnání s předchozí verzí specifikace, kromě vyšší rychlosti, můžeme zaznamenat vylepšenou správu napájení. Zachována je i kompatibilita , a to jak na úrovni SATA konektorů a kabelů, tak na úrovni výměnných protokolů.
Inovace [4] :
SATA revize 3.3 byla vydána v únoru 2016 [7] [8] .
SATA revize 3.4 byla vydána v červnu 2018 [9] .
SATA revize 3.5 byla vydána v červenci 2020 [10] .
eSATA (External SATA) je rozhraní pro připojení externích zařízení, které podporuje režim „ hot swap “. Vznikl o něco později než SATA (v polovině roku 2004). [jedenáct]
Chcete-li podporovat režim hot swap, musíte v systému BIOS povolit režim AHCI . Pokud je spouštěcí disk Windows XP připojen k řadiči, jehož režim je přepnut z IDE na AHCI, Windows se přestanou načítat – tento režim lze aktivovat pouze v BIOSu před instalací Windows. Po povolení režimu v BIOSu je nutné na začátku instalace Windows XP nainstalovat ovladač AHCI řadiče z diskety „metodou F6“ .
Ovladač AHCI můžete nainstalovat ručně do nainstalovaného systému Windows XP bez AHCI (výběrem souboru inf), poté restartovat systém BIOS a zapnout režim SATA . („ ZAPNUTO “). [12]
Ve Windows 7 a vyšších se režim AHCI vybírá pomocí nastavení registru. Chcete-li jej povolit, musíte nastavit hodnotu parametru „start“ v HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci na 0 namísto 3 nebo 4. Poté restartujte systém BIOS a povolte tam AHCI.
linuxTéměř všechny distribuce podporují eSATA bez jakékoli konfigurace. Aby bylo podporováno, musí být jádro nakonfigurováno s podporou AHCI .
Zpočátku eSATA pouze přenáší data. Pro napájení je nutné použít samostatný kabel. V roce 2008 Mezinárodní organizace Serial ATA oznámila vývoj nového typu zásuvky eSATA, která kombinuje zásuvku eSATA se zásuvkou USB 2.0 typu A. [13] Nový typ konektoru se nazývá Power Over eSATA (eSATAp) [14] . V roce 2009 se objevily první produkty využívající nový konektor. [15] [16] [17] Tento konektor umožňoval při použití kabelu Power Over eSATA připojit disky SATA bez dalších adaptérů pro napájení disku.
Konstrukčně je konektor vyroben jako kombinace zásuvek USB 2.0 typu A a eSATA. Napájení 5V bylo napájeno z kontaktů USB konektoru. Některé pevné disky vyžadují nejen +5V, ale také +12V. Proto byly později do konektoru přidány další kontakty s napájením 12V. Někteří výrobci tomu říkají eSATApd (tedy duální napájení).
Design konektoru však zůstal nikým nestandardizovaný. Jak USB IF, tak Serial ATA International Organization nevydaly žádné regulační dokumenty týkající se této možnosti konektoru. Proto i přes technickou kompatibilitu zásuvky eSATAp s protikusem USB a eSATA není formálně standardem.
Mini-SATA je disk SSD o rozměrech 50,95 mm x 30 x 3 mm , který byl oznámen Mezinárodní organizací Serial ATA dne 21. září 2009 [18] . Podporuje netbooky a další zařízení, která vyžadují malé SSD disky. Konektor mSATA je podobný rozhraní PCI Express Mini Card [19] , jsou elektricky kompatibilní, ale vyžadují přepnutí některých signálů do příslušného řadiče.
Rozhraní SAS ( Serial Attached SCSI ) poskytuje fyzické rozhraní podobné SATA pro připojení zařízení ovládaných sadou příkazů SCSI. Díky zpětné kompatibilitě se SATA je možné přes toto rozhraní připojit libovolná zařízení ovládaná sadou příkazů SCSI – nejen pevné disky , ale také skenery , tiskárny atd. Oproti SATA poskytuje SAS rozvinutější topologii umožňující paralelní připojení jednoho zařízení přes dva nebo více kanálů. Podporovány jsou také expandéry sběrnic, které umožňují připojit více zařízení SAS k jednomu portu.
SAS a SATA2 byly v prvních vydáních synonyma. Později se ale výrobci domnívali, že implementace SCSI výhradně do stolních počítačů je nepraktická, takže nyní vidíme takové rozdělení. Mimochodem, takto vysoké rychlosti, začleněné do standardu SATA, se mohou na první pohled zdát nadbytečné – běžný SATA HDD využívá v lepším případě 40-45 % šířky pásma sběrnice. Práce s vyrovnávací pamětí pevného disku však probíhá plnou rychlostí rozhraní.
Výrobci základních desek používají barevné kódování SATA konektorů, které není standardizováno a je jimi libovolně používáno, aby uživateli usnadnilo připojení diskových jednotek. Samostatnou barvou lze zvýraznit zejména konektor SATA0, který se používá hlavně pro bootování OS. Barvy konektorů se mohou lišit mezi porty SATA napájenými řadičem zabudovaným v čipové sadě a těmi, které používají samostatný řadič SATA. Na deskách s podporou SATA různých generací se barvy konektorů používají k označení portů s různou šířkou pásma. Také samostatná barva může označovat port navržený pro práci v režimu eSATA. Pro SATA porty na základních deskách se zpravidla používá tmavě modrá, azurová, šedo-bílá, červená, oranžová a černá barva, jejíž význam je třeba najít v návodu k základní desce nebo osobnímu počítači [20] [21] [ 22] [23] . Podobné barevné kódování bylo dříve používáno pro IDE konektory na konci životního cyklu tohoto standardu, kde modrá barva konektoru obvykle označovala primární IDE kanál, černá sekundární [24] [25] .
Existují desky, které umožňují připojit SATA zařízení ke konektorům IDE a naopak. Jedná se o aktivní zařízení (která ve skutečnosti simulují zařízení a řadič na stejném čipu). Tato zařízení vyžadují napájení (obvykle 5 nebo 12 voltů) a připojují se ke konektorům Molex řady 8981 .
| název | Propustnost sběrnice (Mbit/s) | Přenosová rychlost (MB/s) | Max. délka kabelu (m) | Přenáší energii | Zařízení na kanál |
|---|---|---|---|---|---|
| eSATA | 3000 | 300 | 2 s eSATA HBA (1 s pasivním adaptérem) | Ne | 1 (15 s násobičem portů ) |
| eSATAp | 2,5W, 5V
?? W, 12 V [26] | ||||
| SATA revize 3.0 | 6000 | 600 [27] | jeden | Ne | |
| SATA revize 2.0 | 3000 | 300 | |||
| SATA revize 1.0 | 1500 | 150 [28] | 1 na kanál | ||
| PATA 133 | 1064 | 133,5 | 0,46 (18") | Ne | 2 |
| SAS 600 | 6000 | 600 | deset | Ne | 1 (> 65 tisíc s expandéry) |
| SAS 300 | 3000 | 300 | |||
| SAS 150 | 1500 | 150 | |||
| IEEE 1394 3200 | 3144 | 393 | 100 (nebo více se speciálním kabelem) | 15W, 12-25V | 63 (s nábojem) |
| 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 až 10 Gbit/s
2 až 5 Gbit/s |
4,5 W, 5 V | 127 (s nábojem) [31] |
| USB 3.0 | 5000 | 400 [32] | 3 [31] | 4,5 W, 5 V | |
| USB 2.0 | 480 | asi 40 [33] [34] | 5 [35] | 2,5 W, 5 V | |
| USB 1.0 | 12 | asi 1 | 3 | ?? W, 5 V | |
| SCSI Ultra-640 | 5120 | 640 | 12 | Ne | 15 (plus HBA) |
| SCSI Ultra-320 | 2560 | 320 | |||
| Fibre Channel přes vlákno |
21 040 | 3200 | 2-50 000 | Ne | 126 (FC-AL) (16 777 216 při použití přepínačů) |
| Fibre Channel přes měď |
4000 | 400 | 12 | ||
Čtyřnásobná sazba InfiniBand |
10 000 | 1000 | 5 (měď) [36] [37]
<10 000 (přes vlákno) |
Ne | 1 se spojením point-to-point Mnoho se spínanou tkaninou |
| Blesk | 10 000 | 1250 | 3 (pro měď) | 10W, 18V | 7 |
| Thunderbolt 2 | 20 000 | 2500 | 3 (pro měď) | 10W, 18V | 7 |
| Počítačové sběrnice a rozhraní | |
|---|---|
| Základní pojmy | |
| Procesory | |
| Vnitřní | |
| notebooky | |
| Pohony | |
| Obvod | |
| Správa zařízení | |
| Univerzální | |
| Video rozhraní | |
| Vestavěné systémy | |