Zapewne każdy z nas wybierając komponent komputerowy natrafił na niezrozumiałe nazwy, które mogłyby wpłynąć na kompatybilność urządzeń. Tak więc, bez zrozumienia odpowiednich złączy, użytkownik miał awarię systemu lub inne podobne problemy.

Zazwyczaj ci, którzy kupili gotowy komputer, nie stają przed koniecznością uczenia się interfejsów. Jest to konieczne dla tych, którzy samodzielnie montują system, od płyta główna na pastę termiczną, lub kto ma problem z jednym z urządzeń i wymaga wymiany.

Co to jest?

Interfejs SATA to interfejs szeregowy, który umożliwia komunikację z dyskami pamięci masowej. Płyta główna posiada złącze SATA i to samo złącze znajduje się w zestawie.

Początek

Ten typ złącza pojawił się za sprawą poprzedniego, o podobnej nazwie ATA. Miał obwód równoległy, ale był zauważalnie przestarzały, zwłaszcza do 2017 roku. Generalnie jego wymianę zaczęto planować w 2000 roku. Następnie Intel skupił wokół siebie specjalistów, którzy zostali zaliczeni do specjalnej grupy programistów. Więc teraz znani partnerzy Seagate, Dell, Quantum, Maxtor itp. wpisali się tutaj.

Kilka lat później interfejs dysku twardego SATA stał się rzeczywistością dla producentów urządzeń. W 2002 roku na rynek weszły pierwsze płyty główne z tym złączem. Zaczęło być wykorzystywane jako transmiter danych przez urządzenia sieciowe. Już w następnym roku został wprowadzony do nowoczesnych odmian płyty głównej.

Nowy

Muszę powiedzieć, że nowość jest kompatybilna na poziomie oprogramowania ze wszystkimi urządzeniami sprzętowymi i jest szybkim nadajnikiem danych. Jeśli PATA ma 40 pinów, to dla SATA jest ich tylko 7. Kabel zajmuje niewielką powierzchnię, dzięki czemu opór powietrza jest znacznie zmniejszony, a zatem elementy systemu nie przegrzewają się. Znacznie łatwiej teraz dzięki przewodom wewnątrz jednostki systemowej.

Kabel został również wykonany w lepszej jakości, dzięki czemu nie można się bać o jego stan po wielokrotnym podłączeniu. Przeprojektowany został również kabel zasilający. Nawiasem mówiąc, dostarcza jednocześnie trzy napięcia przez kilka linii: +12, +5 i +3,3 V. Biorąc pod uwagę, że nowoczesne urządzenia w większym stopniu przeszły na linię +3,3 V, dlatego często stosuje się adapter pasywny, co często spotyka się z płyta główna: IDE na SATA. Istnieją komponenty, które oprócz mocy SATA mogą również pozyskać format Molex.

Co ciekawe, interfejs SATA wprowadził również nową technologię połączeń, z której wcześniej korzystała PATA. Teraz rzadko zdarza się, aby dwa urządzenia były umieszczone na jednym kablu. Każde urządzenie otrzymało własny przewód, więc teraz pracują niezależnie, niezależnie od siebie. Pozbyliśmy się więc wielu problemów związanych z równoczesną pracą, instalacją systemu, niezakończonymi pętlami itp.

Różnorodność

Jak wspomniano wcześniej, interfejs otrzymał dwa typy: jeden 7-pinowy, drugi 15-pinowy. Pierwsza opcja służy do podłączenia magistrali danych, druga opcja jest przeznaczona specjalnie do zasilania. Standard pozwala użytkownikom na zmianę konfiguracji, dzięki czemu możliwa jest zmiana typu 15-pinowego na typ Molex, który ma 4 piny. Należy jednak rozumieć, że jeśli oba typy złączy zasilania zostaną uruchomione w tym samym czasie, urządzenie ulegnie awarii i będziesz musiał kupić nowe.

Interfejs dysku SATA działa poprzez dwa kanały przesyłania informacji: z urządzenia do kontrolera i odwrotnie. Obdarzony standardem różnymi technologiami. Na przykład istnieje funkcja LVDS odpowiedzialna za transmisję sygnału.

Rodzaje złączy na tym się nie kończą. Dostępna jest również opcja 13-stykowa, częściej spotykana na serwerach, gadżetach i innych cienkich urządzeniach. To złącze jest połączone i składa się z 7- i 6-stykowych. Do tego etui jest również adapter.

wersja mini

Zanim poznamy typy interfejsów SATA, warto wspomnieć o jeszcze jednym złączu, które pojawiło się w wersji 2.6. Wersja slimline została zaprojektowana z myślą o małych urządzeniach. Dotyczy to napędów optycznych w laptopach. W stosunku do starszej wersji oba złącza są niekompatybilne, ponieważ występuje różnica w szerokości złącza zasilania, a także zmniejsza się rozstaw pinów. Ponadto takie złącze działa tylko na jednej linii napięcia +5 V. Generalnie jednak dla każdego takiego złącza są niedrogie adaptery.

Pierwszy typ

Dostępne są różne interfejsy dysków SATA. W ciągu 15 lat były ulepszane, ulepszane, dopracowywane i przerabiane. W rezultacie pierwsza wersja wyszła z prędkością do 1,5 Gb/s. Standard został wprowadzony w 2003 roku. Został zaprojektowany do pracy z częstotliwością 1,5 Hz, co zapewniło wydajność 150 MB/s. Biorąc pod uwagę, że były to pierwsze próby opracowania interfejsu, taki wynik był niemal identyczny jak w przypadku Ultra ATA. Pomimo tych samych numerów magistrala szeregowa zamiast równoległej została uznana za główną zaletę nowości.

Można by założyć, że taka technologia jest nadal gorsza pod względem szybkości, ale wszystkie niedociągnięcia zostały zrekompensowane przez pracę na wysokich częstotliwościach. Ta opcja była dostępna dzięki temu, że synchronizacja kanałów nie była już potrzebna, a odporność przewodu na zakłócenia wzrosła.

Drugi typ

Druga rewizja stała się znana w następnym roku. Jej prędkość wyraźnie wzrosła, podobnie jak częstotliwość. Teraz specyfikacja działała na 3 GHz, podczas gdy przepustowość wynosiła 3 Gb/s. Wśród nowych produktów zauważyliśmy również pojawienie się autorskiego kontrolera dla chipsetu nForce 4. Tak się złożyło, że nikt od razu nie zauważył, że obie wersje nie są już kompatybilne. Chociaż teoretycznie było to implikowane, jeśli weźmiemy pod uwagę koordynację prędkości. Ale w rzeczywistości okazało się, że wymagane są niektóre urządzenia i kontrolery tryb ręczny pracy, wszystkie parametry musiały być regulowane niezależnie.

Trzeci typ

Ta zmiana stała się znana dopiero 5 lat później, w 2008 roku. Szybkość interfejsu SATA osiągnęła już 6 Gb/s. Twórcy starali się zachować synchronizację nie tylko kabli i złączy, ale także wymiany protokołów.

Nowość otrzymała później dwie kolejne wersje. Tak pojawiły się typy 3.1 i 3.2. Pierwszy wariant otrzymał mSATA, tzw. wariant for urządzenia mobilne. Znana jest również technologia, w której napęd optyczny przestał zużywać energię w trybie czuwania. Poprawiła się wydajność dysków SSD, co przyczyniło się do ich popularności. Ponadto w wersji 3.1 uzyskano identyfikację hosta możliwości urządzenia i obniżono zużycie energii.

Wersja 3.2 otrzymała inną nazwę Express. Zmieniła się nieco konstrukcja, w której port wygląda jak zmontowane na długości dwa złącza. W ten sposób stało się możliwe korzystanie z dwóch rodzajów dysków z SATA i SATA Express. Szybkość wzrosła do 8 Gb/s, jeśli łączysz się tylko przez jeden port, jeśli używasz dwóch jednocześnie, to 16 Gb/s. Wśród nowych produktów rewizja ta obejmuje m.in.: nowy interfejsµSSD.

Różnorodność

Oprócz głównych typów interfejs SATA (HDD) uzyskał modyfikacje. Tak więc w 2004 roku stało się znane eSATA, które umożliwiało podłączanie urządzeń zewnętrznych, podczas gdy możliwe było korzystanie z „hot swap”.

Ten standard ma wiele cech. Na przykład złącza nie są tak kruche jak oryginalne. Zostały zaprojektowane specjalnie dla wielu połączeń. Nie są kompatybilne z SATA, a także otrzymały ekranowanie złączy.

Do korzystania z tego typu potrzebne są dwa przewody, wśród których znajduje się magistrala danych i kabel zasilający. Postanowiono również wydłużyć przewód do 2 metrów, aby nie było już strat, zmieniono poziomy sygnałów.

Zredukowany

W 2009 roku pojawił się kolejny interfejs SATA, ale o obniżonych parametrach. Mini-SATA jest uważany za format dla dysków półprzewodnikowych. Zazwyczaj takie urządzenia mają niewielkie wymiary 61x30x3 mm. Takie dyski twarde są umieszczane w netbookach i innych urządzeniach, które akceptują mniejsze kopie dysków SSD. Samo złącze dla nich nazywa się mSATA i kopiami PCI Express minikarta. Oba typy są między sobą kompatybilne elektrycznie, ale należy je zamienić.

wada

Znany jest również światu eSATAp, który został opracowany na podstawie eSATA. Jego głównym zadaniem było połączenie interfejsu ze znanym USB2.0. Jego zaletą była transmisja informacji kanałami +5 i +12 V. Nie zabrakło też podobnej opcji dla laptopów.

perspektywiczny

Pomimo tego, że interfejs SATA nadal aktywnie działa w różnych urządzeniach, jest rozwijany i rozwijany, na rynku pojawia się wiele analogów, które w przyszłości mogą stać się zamiennikiem tego standardu. SAS, na przykład, jest nieco szybszy, bardziej niezawodny, choć droższy. Kompatybilny z SATA, ale zużywa więcej energii.

Thunderbolt pokazał się również z pozytywna strona. Zaprojektowany do połączenia urządzenia peryferyjne do komputera. Pojawił się po raz pierwszy w 2010 roku. Intel zaprojektował ten typ, aby zastąpić wszystkie popularne interfejsy. Szybkość transmisji dochodzi do 10 Gbps, długość do 3 metrów, obsługuje wiele przydatnych protokołów, a także możliwość „hot plugging”.

W nowoczesnych komputerach osobistych zastosowanie interfejsu SATA 3 jest ogólnie przyjętym standardem. Wysoka prędkość (do 600 megabajtów na sekundę), niskie zużycie energii i wygodny model zarządzania energią zainspirowały projektantów płyt głównych do wyboru tego interfejsu. Jednocześnie postęp nie stoi w miejscu, a jeszcze szybsze specyfikacje zastępują ogólnie przyjęte SATA 3, obiecując znaczną poprawę szybkości odbierania i przesyłania danych. W tym artykule opowiem szczegółowo, czym jest SATA, wyjaśnię, jaka jest różnica między SATA 2 a SATA 3 i co zastępuje popularne SATA 3.

Termin SATA jest skrótem od wyrażenia „ Szeregowy ATA ” i oznacza interfejs szeregowej wymiany danych z dowolnym urządzeniem pamięci masowej.

Jeśli czytelnik nie jest zaznajomiony ze skrótem „ATA”, to pochodzi on od skrótu słów „Zaawansowana technologia załącznik” (przetłumaczone "zaawansowane połączenie").

SATA to kolejny krok w rozwoju znanego (i już przestarzałego) równoległego interfejsu IDE, znanego obecnie jako „PATA” (Parallel ATA). W dalszej części artykułu wyjaśnię różnicę między SATA dwa a SATA trzy.

Główna przewaga SATA nad PATA polega na wykorzystaniu magistrali szeregowej w porównaniu z równoległą, co pozwoliło na znaczne zwiększenie przepustowości interfejsu. Ułatwiło to zastosowanie wyższych częstotliwości i dobra odporność na zakłócenia kabla użytego w połączeniu.

Do swojego działania SATA wykorzystuje 7-pinowe złącze do wymiany danych oraz 15-pinowe złącze do zasilania.

Jednocześnie kable SATA mają mniejszą powierzchnię w porównaniu do kabli PATA, mają mniejszy opór powietrza, są odporne na wielokrotne połączenia, są kompaktowe i łatwe w użyciu. W ich realizacji postanowiono zrezygnować z praktyki łączenia dwóch urządzeń w jedną pętlę (znana praktyka IDE), co pozwoliło pozbyć się różnych opóźnień związanych z niemożliwością jednoczesnej pracy podłączonych urządzeń.

Zalety SATA można również przypisać temu, że podany interfejs wytwarza znacznie mniej ciepła niż IDE.

Zazwyczaj interfejs SATA służy do podłączania dysków twardych (HDD), dysków półprzewodnikowych (SDD), a także napędu CD (CD, DVD itp.) Do komputera.

Historia rozwoju SATA

Interfejs SATA zastąpił IDE w 2003 roku, po wielu znaczących ulepszeniach w trakcie jego rozwoju. Pierwsza wersja SATA umożliwiała odbieranie danych z przepustowością 150 megabajtów na sekundę (dla porównania interfejs IDE zapewniał tylko około 130 MB/s). Jednocześnie wprowadzenie SATA umożliwiło porzucenie praktyki przełączania zworek (zworek) na dysku twardym, co jest dobrze pamiętane przez doświadczonych użytkowników. Wkrótce zrozumiesz, jakie są kardynalne różnice między SATA 3 a SATA 2.

Kolejnym krokiem w rozwoju interfejsu SATA był interfejs SATA 2 (SATA w wersji 2.0), wydany w kwietniu 2004 roku. Jego przepustowość podwoiła się w porównaniu z pierwszą specyfikacją - do 300 MB/s. Cechą drugiej wersji Serial ATA było włączenie do niej specjalnej technologii zwiększania wydajności (NCQ), która umożliwiła zwiększenie szybkości i liczby przetwarzania jednoczesnych żądań.

Nowoczesna (i dziś dominująca) jest specyfikacja SATA 3 (SATA w wersji 3.0), która zapewnia prędkość do 600 megabajtów na sekundę. Ta wersja interfejsu pojawiła się w 2008 roku i obecnie faktycznie dominuje na rynku. Jednocześnie określony interfejs jest wstecznie kompatybilny z interfejsem SATA 2 (urządzenia współpracujące z SATA 2 można podłączyć do SATA 3 i odwrotnie).

Jaka jest różnica między SATA 2 a SATA 3?

Jaka jest więc różnica między SATA 2 a SATA 3? Ich główna różnica polega na przepustowości, interfejs SATA3 jest dwa razy szybszy niż SATA 2 (odpowiednio 6 Gb / s i 3 Gb / s).

Jednocześnie szybko zyskujące popularność dyski półprzewodnikowe (SSD) działają tylko z interfejsem SATA 3, podłączenie ich do SATA 2 zmniejsza szybkość pracy z urządzeniem o połowę (ale nawet w tym stan SSD okazuje się być szybszy niż HDD).

Ponadto SATA 3 działa z wyższą częstotliwością niż SATA 2, zapewniając jednocześnie mniejsze zużycie energii i lepsze zarządzanie energią.

Dalszy rozwój SATA

Analizując pytania o to, czym jest SATA i jaka jest różnica między SATA 2 a SATA 3, nie można pominąć dalszego rozwoju standardu SATA 3 pod nazwą „SATA revision 3.1” (2011), „SATA revision 3.2” (2013) . ) oraz „SATA rewizja 3.3” (2016), które umożliwiły zwiększenie szybkości przesyłania danych do 8-16 Gb/s jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie energii i poprawić wydajność Dyski SSD. Jednocześnie PCI Express jest używany jako interfejs nośnika.

Wniosek

Analizując temat różnic między SATA 2 a SATA 3, warto przede wszystkim wspomnieć o różnicy w szybkości przesyłania danych, ponieważ różni się ona ponad dwukrotnie. Jednocześnie bardziej nowoczesny standard SATA 3 zapewnia mniejsze zużycie energii i ulepszony model zarządzania energią, a dalszy rozwój Serial ATA 3 (3.1, 3.2 i 3.3) znacznie podnosi poprzeczkę w zakresie szybkości przesyłania danych przy użyciu PCI Express (lub jego odmiany) jako interfejs przewoźnika.

W kontakcie z

W tym artykule omówimy, co pozwala na połączenie dysk twardy do komputera, a mianowicie interfejsu dysku twardego. Dokładniej o interfejsach dyski twarde, ponieważ przez cały okres ich istnienia wynaleziono ogromną różnorodność technologii łączenia tych urządzeń, a bogactwo standardów w tym zakresie może zmylić niedoświadczonego użytkownika. Jednak najpierw najważniejsze.

Interfejsy dysków twardych (a ściślej mówiąc interfejsy) dyski zewnętrzne, ponieważ nie tylko mogą pełnić ich rolę, ale także inne rodzaje napędów, na przykład napędy dysków optycznych) są przeznaczone do wymiany informacji między tymi urządzeniami pamięć zewnętrzna i płyta główna. Interfejsy dysków twardych, nie mniej niż fizyczne parametry dysków, wpływają na wiele z wydajności i wydajności dysku. W szczególności interfejsy napędów określają takie parametry jak szybkość wymiany danych pomiędzy dyskiem twardym a płytą główną, ilość urządzeń, które można podłączyć do komputera, możliwość tworzenia macierzy dyskowych, możliwość hot plug, obsługa NCQ i technologie AHCI itp. . Zależy to również od interfejsu dysku twardego, który kabel, przewód lub adapter potrzebujesz, aby podłączyć go do płyty głównej.

SCSI — interfejs małego systemu komputerowego

Interfejs SCSI jest jednym z najstarszych interfejsów opracowanych do łączenia dysków w komputerach osobistych. Ten standard pojawił się na początku lat 80-tych. Jednym z jego twórców był Alan Shugart, znany również jako wynalazca stacji dyskietek.

Wygląd interfejsu SCSI na płycie i łączącego się z nią kabla

Standard SCSI (tradycyjnie skrót ten jest odczytywany w rosyjskiej transkrypcji jako „skazi”) był pierwotnie przeznaczony do użytku w komputerach osobistych, o czym świadczy choćby nazwa formatu – Small Computer System Interface, czyli interfejs systemowy dla małych komputerów. Jednak tak się złożyło, że magazyn tego typu były używane głównie w najwyższej klasy komputerach osobistych, a później w serwerach. Wynikało to z faktu, że pomimo udanej architektury i szerokiej gamy poleceń, techniczna implementacja interfejsu była dość skomplikowana i nie odpowiadała kosztom masowych komputerów.

Jednak ten standard miał szereg funkcji niedostępnych dla innych typów interfejsów. Na przykład przewód do podłączenia urządzeń z interfejsem Small Computer System Interface może mieć maksymalną długość 12 mi prędkość transmisji danych 640 MB/s.

Podobnie jak interfejs IDE, który pojawił się nieco później, interfejs SCSI jest równoległy. Oznacza to, że interfejs wykorzystuje magistrale, które przesyłają informacje przez kilka przewodów. Ta funkcja była jednym z czynników ograniczających rozwój standardu, dlatego też jako zamiennik opracowano bardziej zaawansowany, szeregowy standard SAS (od Serial Attached SCSI).

SAS — Serial Attached SCSI

Tak wygląda interfejs SAS dysku serwera

Serial Attached SCSI został opracowany jako ulepszenie dość starego interfejsu połączenie sztywnych Dyski z interfejsem systemowym dla małych komputerów. Pomimo tego, że Serial Attached SCSI wykorzystuje główne zalety swojego poprzednika, to jednak ma wiele zalet. Wśród nich warto zwrócić uwagę na:

• Wykorzystanie wspólnej magistrali przez wszystkie urządzenia.
• Protokół komunikacji szeregowej używany przez SAS pozwala na użycie mniejszej liczby linii sygnałowych.
• Nie ma potrzeby zakończenia autobusu.
• Praktycznie nieograniczona liczba podłączonych urządzeń.
• Większa przepustowość (do 12 Gb/s). Oczekuje się, że przyszłe implementacje protokołu SAS będą obsługiwać szybkości transmisji danych do 24 Gb/s.
• Możliwość podłączenia dysków z interfejsem Serial ATA do kontrolera SAS.

Zazwyczaj systemy Serial Attached SCSI składają się z kilku składników. Główne komponenty to:

• urządzenia docelowe. Ta kategoria obejmuje faktyczne dyski lub macierze dyskowe.
• Inicjatory to chipy zaprojektowane do generowania żądań do urządzeń docelowych.
• System dostarczania danych - kable łączące urządzenia docelowe i inicjatory

Złącza Serial Attached SCSI są dostępne w różnych kształtach i rozmiarach, w zależności od typu (zewnętrzny lub wewnętrzny) i wersji SAS. Poniżej złącze wewnętrzne SFF-8482 oraz złącze zewnętrzne SFF-8644 przeznaczone dla SAS-3:

Lewy - złącze wewnętrzne SAS SFF-8482; Po prawej zewnętrzne złącze SAS SFF-8644 z kablem.

Kilka przykładów wyglądu przewodów i adapterów SAS: przewód HD-Mini SAS i przewód adaptera SAS-Serial ATA.

Po lewej - przewód HD Mini SAS; Po prawej - kabel przejściowy z SAS na Serial ATA

Firewire — IEEE 1394

Obecnie dość często spotyka się dyski twarde z interfejsem Firewire. Chociaż każdy rodzaj urządzenia peryferyjnego można podłączyć do komputera za pośrednictwem interfejsu Firewire i nie można go nazwać wyspecjalizowanym interfejsem przeznaczonym do podłączania wyłącznie dysków twardych, niemniej jednak Firewire ma wiele funkcji, które czynią go niezwykle wygodnym do tego celu.

FireWire — IEEE 1394 — widok laptopa

Interfejs Firewire został opracowany w połowie lat 90-tych. Początek rozwoju zapoczątkowała znana firma Apple, która potrzebowała własnej, innej niż USB, magistrali do podłączania urządzeń peryferyjnych, przede wszystkim multimedialnych. Specyfikacja opisująca działanie magistrali Firewire nosi nazwę IEEE 1394.

Firewire jest obecnie jednym z najczęściej używanych formatów szybkiej magistrali szeregowej typu front-end. Główne cechy standardu to:

• Możliwość podłączenia urządzeń na gorąco.
• Otwarta architektura magistrali.
• Elastyczna topologia do łączenia urządzeń.
• Bardzo zróżnicowana szybkość transmisji danych - od 100 do 3200 Mb/s.
• Możliwość przesyłania danych pomiędzy urządzeniami bez udziału komputera.
• Możliwość organizacji sieci lokalne za pomocą opony.
• Przesył mocy magistrali.
• Duża liczba podłączonych urządzeń (do 63).

Aby podłączyć dyski twarde (zwykle przez zewnętrzne obudowy dysków twardych) za pośrednictwem magistrali Firewire, z reguły używany jest specjalny standard SBP-2, który wykorzystuje zestaw poleceń protokołu Small Computers System Interface. Możliwe jest podłączenie urządzeń FireWire do zwykłego złącza USB, ale wymaga to specjalnego adaptera.

IDE — zintegrowana elektronika napędu

Skrót IDE jest niewątpliwie znany większości użytkowników komputerów osobistych. Standard interfejsu dysku twardego IDE został opracowany przez znanego producenta dysków twardych, firmę Western Digital. Przewaga IDE nad innymi interfejsami, które istniały w tym czasie, w szczególności Small Computers System Interface, a także standard ST-506, polegała na tym, że nie było potrzeby instalowania kontrolera dysku twardego na płycie głównej. Standard IDE oznaczał instalację kontrolera napędu na obudowie samego napędu, a na płycie głównej pozostał tylko adapter interfejsu hosta do podłączania napędów IDE.

Interfejs IDE na płycie głównej

Ta innowacja poprawiła wydajność dysku IDE dzięki temu, że zmniejszono odległość między kontrolerem a samym dyskiem. Ponadto instalacja kontrolera IDE wewnątrz obudowy dysku twardego pozwoliła nieco uprościć zarówno płyty główne, jak i samą produkcję dysków twardych, ponieważ technologia ta dała producentom swobodę w zakresie optymalnej organizacji logiki działania dysku.

Nowa technologia nosiła pierwotnie nazwę Integrated Drive Electronics. Następnie opracowano opisujący to standard, zwany ATA. Nazwa ta pochodzi od ostatniej części nazwy rodziny komputerów PC/AT poprzez dodanie słowa Attachment.

Do łączenie trudne napędu lub innego urządzenia, takiego jak napęd optyczny, który obsługuje technologię Integrated Drive Electronics Technology, do płyty głównej używany jest dedykowany kabel IDE. Ponieważ ATA odnosi się do interfejsów równoległych (dlatego jest również nazywany Parallel ATA lub PATA), czyli interfejsów zapewniających jednoczesną transmisję danych przez kilka linii, jego kabel danych ma duża liczba przewodniki (zwykle 40 i in najnowsze wersje protokołu, można było użyć kabla 80-żyłowego). Zwykły kabel do transmisji danych dla ten standard ma płaski i szeroki wygląd, ale są też okrągłe kable. Kabel zasilający do napędów Parallel ATA ma 4-stykowe złącze i jest podłączony do zasilacza komputera.

Poniżej znajdują się przykłady kabla IDE i okrągłego kabla danych PATA:

Wygląd kabla interfejsu: po lewej płaski, po prawej w okrągłej osłonie - PATA lub IDE.

Ze względu na stosunkowo niski koszt dysków Parallel ATA, łatwość implementacji interfejsu na płycie głównej, a także łatwość instalacji i konfiguracji urządzeń PATA dla użytkownika, dyski typu Integrated Drive Electronics wyparły dyski twarde do komputerów osobistych z rynku przez długi czas. poziom budżetu urządzenia innych typów interfejsów.

Jednak standard PATA ma również szereg wad. Przede wszystkim jest to ograniczenie długości, jaką może mieć kabel danych Parallel ATA - nie więcej niż 0,5 m. Ponadto równoległa organizacja interfejsu nakłada szereg ograniczeń na prędkość maksymalna transmisja danych. Nie obsługuje standardu PATA i wielu zaawansowanych funkcji, które mają inne typy interfejsów, takich jak urządzenia do podłączania podczas pracy.

SATA — szeregowy ATA

Widok interfejsu SATA na płycie głównej

Interfejs SATA (Serial ATA), jak sama nazwa wskazuje, jest ulepszeniem ATA. To ulepszenie polega przede wszystkim na konwersji tradycyjnego równoległego ATA (Parallel ATA) na interfejs szeregowy. Jednak różnice między standardem Serial ATA a tradycyjnym nie ograniczają się do tego. Oprócz zmiany rodzaju transmisji danych z równoległego na szeregowy zmianie uległy również złącza do transmisji danych i zasilania.

Poniżej znajduje się przewód danych SATA:

Kabel danych do interfejsu SATA

Umożliwiło to użycie znacznie dłuższego kabla i zwiększenie szybkości przesyłania danych. Minusem był jednak fakt, że urządzenia PATA, które były obecne na rynku w ogromnych ilościach przed pojawieniem się SATA, stały się niemożliwe do bezpośredniego podłączenia do nowych złączy. To prawda, że ​​większość nowych płyt głównych nadal ma stare złącza i obsługuje połączenie starych urządzeń. Jednak operacja odwrotna - podłączenie nowego typu dysku do starej płyty głównej zwykle powoduje znacznie więcej problemów. Do tej operacji użytkownik zwykle wymaga adaptera Serial ATA do PATA. Adapter kabla zasilającego ma zwykle stosunkowo prostą konstrukcję.

Zasilacz Serial ATA do PATA:

Po lewej stronie znajduje się ogólny widok kabla; powiększony po prawej wygląd zewnętrzny Złącza PATA i Serial ATA

Bardziej skomplikowana jest jednak sytuacja z urządzeniem takim jak adapter do podłączenia urządzenia interfejsu szeregowego do złącza interfejsu równoległego. Zazwyczaj ten typ adaptera jest wykonany w postaci małego mikroukładu.

Wygląd uniwersalnego dwukierunkowego adaptera pomiędzy interfejsami SATA - IDE

Obecnie interfejs Serial ATA praktycznie wyparł Parallel ATA, a dyski PATA można obecnie znaleźć głównie w dość starych komputerach. Kolejną cechą nowego standardu, która zapewniła mu dużą popularność, było wsparcie dla .

Rodzaj adaptera z IDE na SATA

Możesz powiedzieć trochę więcej o technologii NCQ. Główną zaletą NCQ jest to, że pozwala na wykorzystanie pomysłów, które już dawno zostały zaimplementowane w protokole SCSI. W szczególności NCQ obsługuje system zamawiania operacji odczytu/zapisu pochodzących z wielu dysków zainstalowanych w systemie. W ten sposób NCQ może znacznie poprawić wydajność dysków, zwłaszcza macierzy dysków twardych.

Rodzaj adaptera z SATA na IDE

Aby korzystać z NCQ, technologia musi być obsługiwana przez dysk twardy oraz adapter hosta płyty głównej. Prawie wszystkie adaptery obsługujące AHCI obsługują również NCQ. Ponadto niektóre starsze zastrzeżone adaptery obsługują również NCQ. Ponadto NCQ do działania wymaga wsparcia ze strony systemu operacyjnego.

eSATA — zewnętrzne złącze SATA

Osobno warto wspomnieć o formacie eSATA (External SATA), który wydawał się wówczas obiecujący, ale nie był powszechnie stosowany. Jak można się domyślić po nazwie, eSATA to rodzaj Serial ATA przeznaczony do łączenia wyłącznie z dyskami zewnętrznymi. Standard eSATA oferuje większość funkcji standardu dla urządzeń zewnętrznych, tj. wewnętrzny Serial ATA, w szczególności ten sam system sygnałów i poleceń oraz ta sama duża prędkość.

złącze eSATA w laptopie

Jednak eSATA ma również pewne różnice w stosunku do wewnętrznego standardu magistrali, który dał jej początek. W szczególności eSATA obsługuje dłuższy kabel do transmisji danych (do 2 m), a także ma wyższe wymagania dotyczące mocy pamięci masowej. Ponadto złącza eSATA różnią się nieco od standardowych złączy Serial ATA.

Jednak w porównaniu z innymi zewnętrznymi magistralami, takimi jak USB i Firewire, eSATA ma jedną istotną wadę. Jeśli te magistrale umożliwiają zasilanie urządzenia przez sam kabel magistrali, to napęd eSATA wymaga specjalnych złączy zasilania. Dlatego pomimo stosunkowo dużej szybkości przesyłania danych, eSATA nie jest obecnie zbyt popularny jako interfejs do podłączania dysków zewnętrznych.

Wniosek

Informacje przechowywane na dysku twardym nie mogą stać się przydatne dla użytkownika i dostępne dla programów użytkowych, dopóki użytkownik nie uzyska do nich dostępu. procesor komputer. Interfejsy dysków twardych zapewniają środki komunikacji między tymi dyskami a płytą główną. Do chwili obecnej istnieje wiele różnych typów interfejsów dysków twardych, z których każdy ma swoje zalety, wady i charakterystyczne cechy. Mamy nadzieję, że informacje podane w tym artykule będą przydatne dla czytelnika pod wieloma względami, ponieważ o wyborze nowoczesnego dysku twardego w dużej mierze decydują nie tylko jego wewnętrzne cechy, takie jak pojemność, pamięć podręczna, dostęp i prędkość obrotowa, ale również przez interfejs, dla którego został opracowany.

Na ten moment najpopularniejszym interfejsem jest . Chociaż SATA można znaleźć w sprzedaży, interfejs jest już uważany za przestarzały, a poza tym już zaczął się pojawiać.

Nie mylić z SATA 3.0 Gb/s, w drugim przypadku rozmawiamy o interfejsie SATA 2, który ma przepustowość do 3,0 Gb/s (SATA 3 ma przepustowość do 6 Gb/s)

Berło- urządzenie, które transmituje i konwertuje sygnały z jednego urządzenia do drugiego.

Typy interfejsów. PATA, SATA, SATA 2, SATA 3 itd.

Dyski różnych generacji wykorzystywały następujące interfejsy: IDE (ATA), USB, Serial ATA (SATA), SATA 2, SATA 3, SCSI, SAS, CF, EIDE, FireWire, SDIO i Fibre Channel.

IDE (ATA — załącznik zaawansowanych technologii)- równoległy interfejs do podłączania napędów, dlatego został zmieniony (wraz z wydaniem) SATA) na PATA(Równoległy ATA). Kiedyś był używany do podłączania dysków twardych, ale został wyparty przez interfejs SATA. Obecnie używany do podłączania napędów optycznych.

SATA (Serial ATA)- interfejs szeregowy do wymiany danych z napędami. Do podłączenia używane jest złącze 8-pinowe. Jak w przypadku PATA- jest przestarzały i służy tylko do pracy z napędami optycznymi. Standard SATA (SATA150) zapewniał przepustowość 150 MB/s (1,2 Gb/s).

SATA 2 (SATA300). Standard SATA 2 podwoił przepustowość do 300 MB/s (2,4 Gb/s) i umożliwia pracę z częstotliwością 3 GHz. Standardowe SATA i SATA 2 są ze sobą kompatybilne, jednak w przypadku niektórych modeli konieczne jest ręczne ustawienie trybów poprzez zmianę kolejności zworek.

Chociaż dobrze jest zadzwonić w sprawie wymagań specyfikacji SATA 6 Gb/s. Ten standard podwoił szybkość przesyłania danych do 6 Gb/s (600 MB/s). Pozytywne innowacje obejmują również funkcję sterowania programem NCQ i polecenia do ciągłego przesyłania danych dla procesu o wysokim priorytecie.

Chociaż interfejs został wprowadzony w 2009 roku, nie jest jeszcze zbyt popularny wśród producentów i nie jest tak powszechny w sklepach. Oprócz dysków twardych standard ten jest stosowany w dyskach SSD (Solid State Drives).

Należy zauważyć, że w praktyce przepustowość Interfejsy SATA nie różnią się szybkością przesyłania danych. W praktyce prędkość zapisu i odczytu dysków nie przekracza 100 Mb/s. Zwiększenie wydajności wpływa tylko na przepustowość między kontrolerem a napędem.

SCSI (interfejs małego systemu komputerowego)- standard stosowany w serwerach, gdzie wymagana jest zwiększona szybkość transmisji danych.
SAS (Serial Attached SCSI)- generacja, która zastąpiła standard SCSI, wykorzystująca szeregowe przesyłanie danych. Podobnie jak SCSI jest używany w stacjach roboczych. W pełni kompatybilny z interfejsem SATA.
CF (kompaktowa lampa błyskowa)- Interfejs do podłączenia kart pamięci, a także do dysków twardych 1,0 cala. Istnieją 2 standardy: Compact Flash Type I i Compact Flash Type II, różnica polega na grubości.

Firewire- alternatywny interfejs do wolniejszego USB 2.0. Służy do podłączenia przenośnego. Obsługuje prędkości do 400 Mb/s, ale prędkość fizyczna jest niższa niż w przypadku konwencjonalnych. Podczas czytania i pisania maksymalny porg to 40 Mb/s.

SATA(Serial ATA) - interfejs szeregowy do wymiany danych z urządzeniami do przechowywania informacji, z reguły z dyskami twardymi.
SATA to ewolucja interfejsu ATA (IDE), który po pojawieniu się SATA został przemianowany na PATA (Parallel ATA).

Pierwotnie standard SATA wymagał magistrali 1,5 GHz, zapewniającej przepustowość około 1,2 Gb/s (150 MB/s).
20% utrata wydajności wynika z zastosowania systemu kodowania 8B/10B, gdzie na każde 8 bitów przydatna informacja są 2 bity serwisowe.

Przepustowość SATA I (SATA/150) jest nieznacznie wyższa niż w przypadku magistrali Ultra ATA (UDMA/133).
Główną przewagą SATA nad PATA jest zastosowanie magistrali szeregowej zamiast równoległej.

Standard SATA II (SATA/300) działa z częstotliwością 3 GHz i zapewnia przepustowość do 2,4 Gb/s (300 MB/s).

złącza SATA na płycie głównej

Teoretycznie urządzenia SATA I i SATA II powinny być kompatybilne (zarówno kontroler SATA / 300 i urządzenie SATA / 150, jak i kontroler SATA / 150 i urządzenie SATA / 300) ze względu na obsługę dopasowania prędkości (w dół), jednak dla niektórych urządzeń i kontrolery wymagają ręcznego ustawienia trybu pracy (na przykład dyski twarde Seagate obsługujące interfejs SATA/300 mają specjalną zworkę do wymuszenia włączenia trybu SATA/150).

W ten moment standard SATA-2.5, który uzupełnia poprzednie i łączy poprzednie standardy w jeden dokument, nie ma już podziału na SATA I i SATA II.
Daje możliwość zwiększenia prędkości do 600 Mb/s (6 GHz).

Mówiąc niezwykle precyzyjnie, jest to planowana stopniowa promocja na rynku trzech generacji interfejsu Serial ATA – druga powinna zapewniać prędkości do 300 Mb/s, a trzecia odpowiednio do 600 Mb/s.

Złącze danych SATA

SATA wykorzystuje 7-stykowe złącze zamiast 40-stykowego złącza PATA.
Standard SATA zapewnia urządzenia „hot-plug” (Hot-plug) oraz funkcję kolejki poleceń (NCQ).
Do transmisji sygnału wykorzystywana jest technologia LVDS.

Kabel SATA ma mniejszą powierzchnię, co zmniejsza opór powietrza wiejącego nad podzespołami komputera i poprawia chłodzenie systemu.
Dzięki swojemu kształtowi jest bardziej odporny na wielokrotne łączenie.

Złącze zasilania SATA

15-pinowy kabel zasilający SATA został również zaprojektowany z myślą o wielu połączeniach.
Złącze zasilania SATA zapewnia 3 napięcia zasilania: +12V, +5V i +3,3V, jednak nowoczesne urządzenia może pracować bez napięcia +3,3 V, co umożliwia zastosowanie pasywnego adaptera ze standardowego złącza zasilania IDE na SATA.

Wiele urządzeń SATA jest wyposażonych w dwa złącza zasilania: SATA i 4-pinowy Molex.
Używanie obu typów złączy zasilających w tym samym czasie może spowodować uszkodzenie urządzenia.

Pinout

G- uziemienie (ziemia)
R- skryty
D1+, D1-- kanał transmisji danych ze sterownika do urządzenia,
D2+, D2-- kanał transmisji danych z urządzenia do sterownika,
Przewody każdej pary (D1+, D1- i D2+, D2-) to skrętki ekranowane.

Standard SATA zrezygnował z tradycyjnego połączenia PATA dwóch urządzeń na kabel; każde urządzenie jest dostarczane z osobnym kablem, co zmniejsza opóźnienia, gdy jednoczesna praca dwa urządzenia na jednym kablu, redukcje możliwe problemy podczas montażu (nie ma problemu konfliktu pomiędzy urządzeniami Slave/Master dla SATA).

logo eSATA

eSATA(External SATA) - interfejs do podłączenia urządzeń zewnętrznych.

Specyfikacje eSATA:

Wymaga dwóch kabli do połączenia: magistrali danych i Przewód zasilający;
. Maksymalna długość kabla danych wynosi 2 m;
. Średnia praktyczna szybkość przesyłania danych jest wyższa niż w przypadku USB lub IEEE 1394;
. Znacznie mniejsze obciążenie procesora centralnego;
. Cel: zewnętrzne i wewnętrzne połączenie urządzeń;
. Posiada wbudowaną kontrolę błędów - ECC, dzięki czemu gwarantowana jest integralność danych;
. Obsługuje tryb hot-plug.

Istnieje również standard SAS(Serial Attached SCSI), który zapewnia połączenia SATA dla urządzeń sterowanych przez zestaw poleceń SCSI.
Posiadanie wstecznie kompatybilny z SATA teoretycznie umożliwia podłączenie przez ten interfejs dowolnych urządzeń sterowanych przez zestaw poleceń SCSI - nie tylko dysku twardego, ale także skanerów, drukarek itp.

W porównaniu do SATA, SAS zapewnia bardziej zaawansowaną topologię, umożliwiając równoległe połączenie pojedynczego urządzenia przez dwie lub więcej magistral.
Obsługiwane są również ekspandery magistrali, umożliwiające podłączenie kilku urządzeń SAS do jednego portu.