Что такое SATA3

Прогресс технологий дисковых накопителей способствовал обновлению компьютерных интерфейсов. Вследствие этого появилась очередная реализация протокола последовательной передачи данных SATA 3. Он совместим сверху вниз, что означает функционирование установленных устройств без необходимости настроек.

Определение SATA 3

Первые работы над стандартом начались в 2000 г., участвовали в них лидеры компьютерного рынка – Intel, Dell, Quantum, Maxtor, Seagate, APT Technologies и ряд других компаний. Протокол создавался как главный в организации обмена информацией между центральной шиной и дисковыми накопителями персональных компьютеров. Поэтому в нем изначально не закладывались возможности «горячей» замены дисков, работа с внешними хранилищами данных. Его скоростные характеристики не могут конкурировать с протоколами промышленного применения как SCSI, USB-2.0, IEEE-1394.

Скорому внедрению интерфейса способствовало появление твердотельных накопителей SSD, производящих обмен на скорости 540-560 Мбайт/с.

Конфигурация SATA 3

Контроллер последовательного интерфейса SATA может функционировать в 2 режимах: IDE или AHCI. Выбор производится в Setup BIOS компьютера и позволяет работать с устаревшими дисками ATA-100 и ATA-133. ОС «Виндовс» до 6-й версии не могли распознавать и обмениваться данными с накопителями в режиме AHCI. Требовалась загрузка и подключение соответствующих драйверов. Начиная с версии Windows Vista они входят в состав операционной системы.

Конфигурация SATA

Вкратце объяснить, что такое SATA, можно так: это новый интерфейс последовательной передачи данных, который упростил подключение и настройку дисков. Определение типа носителя и его параметров происходит автоматически. Не нужно перемычками, как в PATA, устанавливать роль (Master/Slave) двух устройств, подсоединенных одним кабелем. Нет необходимости соблюдать очередность подключения к разъемам шлейфа.

В настройках BIOS выбирается способ активации интерфейса – сразу, по умолчанию или при запуске драйверов ОС.

Скорость передачи данных и другие характеристики

Контроллеры работают с пониженным напряжением, что сократило тепловыделение микросхем. Исключение перегрева повысило надежность работы и передачи данных. Пропускная способность протоколов составляет:

• SATA 1 – 150 Мбайт/с;
• SATA 3G – 300 Мбайт/с;
• SATA 6G – 600 Мбайт/с.

Новый интерфейс расширил возможности подключения дисков и позволяет через внешний порт (external SATA) работать с носителями информации другого форм-фактора.

Кабели и разъемы

Максимальная длина кабеля последовательного интерфейса составляет 100 см.

Устройство подключается 2 кабелями:

• 7-контактным – для передачи данных;
• 15-контактным – для подачи напряжения 3,3, 5 и 12 В силой тока до 4,5 А.

Пониженное напряжение позволило использовать кабели уменьшенной толщины, повысив их гибкость и удобство соединения. Число разъемов SATA на материнской плате достигает 6, на каждый может подключаться только 1 устройство хранения информации. Особенность третьей версии протокола – возможность «горячей» замены накопителя вследствие специальной геометрии контактов.

Отличия между SATA 3 и SATA 2

Главное различие интерфейсов заключается в скорости передачи данных, достигающей 3 и 6 Гб/с соответственно. Разъемы обеих версий выглядят одинаково. Применение третьего релиза не повысит производительность старых носителей, для которых мало чем отличается SATA 2 от SATA 3, но последний раскроет потенциал SSD.

Совместимость

Все 3 разновидности последовательного интерфейса совместимы на уровне разъемов и кабелей, используют сигнальный шлейф на 7 контактов. С ростом номера версии различия проявляются в появлении новых возможностей. Так, SATA 600 обеспечивает улучшенное управление электропитанием дисков. Твердотельные накопители производятся только с новым интерфейсом, но их можно подключать через порт второй версии без последствий. При этом скоростные свойства системы упадут почти в 2 раза, так что применение SSD-дисков не оправдывается.

Другие разновидности SATA

Последовательный интерфейс доказал надежность, производительность и удобство эксплуатации. На его основе созданы специализированные интерфейсы, сохраняющие совместимость с родительским стандартом и предоставляющие дополнительные возможности. Существуют различные протоколы для твердотельных накопителей, из них наиболее популярны SATA 3, M.2, mSATA и NVMe.

Традиционный жесткий диск, используемый в ноутбуках и ПК, имеет вращающиеся пластины, на которые записывается информация. В SSD-накопителе нет движущихся деталей, а данные хранятся в полупроводниковых чипах даже после отключения питания. Для подключения внешних накопителей разработана версия протокола eSATA (external SATA) с раздельными шнурами питания и данных. Поддерживается «горячая замена» за счет более надежных разъемов и увеличенной длины кабеля.

Mini-SATA

Интерфейс mSATA используется в ноутбуках и соответствует спецификации SATA III (6 Гбит/с). Стандарт mini позволяет быстро подключать винчестеры с форм-фактором 2,5“, в т. ч. твердотельные диски SSD. С рынка mSATA вытесняется новым интерфейсом M.2.

M2

Стандарт M.2, ранее обозначавшийся как NGFF (Next Generation Form Factor), поддерживает различные интерфейсы, скоростной PCI Express и устаревающий SATA, а также USB 3.0. Первые накопители M.2 использовали последовательную передачу, в новых все шире применяется PCI Express, в котором скорость обмена увеличена в 8 раз. Слоты M.2 с перечисленными интерфейсами несовместимы, и перед покупкой носителя следует проверить их совпадение. Во избежание ошибочного подключения платы M.2 имеют фигурные вырезы в месте разъема, играющие роль ключа.

Сегодня материнские платы для настольных ПК оснащаются слотом M.2. Накопитель информации вставляется непосредственно в него, и соединительный шлейф не требуется. Но при необходимости возможно подключить диск через кабель. Для этого на материнской плате должен быть разъем port U.2. Новый стандарт позволяет использовать накопители различной длины – от 16 до 110 мм, что решает вопрос недостатка места при плотной компоновке оборудования.

M.2 SSD с интерфейсом PCI Express могут достигать скорости 4 GB/с при установке в слот для 4 линий PCI Express 3.0. При их меньшем числе или использовании предыдущего стандарта PCIe 2.0 накопитель будет работать, но его производительность резко снизится.