SATA () — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в (). Первые материнские платы и жёсткие диски с поддержкой этого стандарта были выпущены во второй половине 2002 года.
Описание SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.
SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.
Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.
В отличие от PATA, стандарт SATA предусматривает горячее подключение устройства (используемого операционной системой) (начиная с SATA Revision 1.0)
Разъёмы SATA SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex (при этом использование одновременно обоих типов разъёмов питания может привести к повреждению устройстваHard Disk Drives, Solid-State Drives & External Storage Products // HGST Solutions).
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.
Существует также совмещенный разъём SATA, применяемый в серверах, мобильных и портативных устройствах для тонких накопителей. Состоит совмещенный разъём из 7-контактного разъёма для подключения шины данных и 6-контактного разъёма для подключения питания устройства. Для подключения к данным устройствам в серверах может применяться специальный переходник.
Контакт # Назначение 1 GND 2 A+ (Передача данных) 3 A− (Передача данных) 4 GND 5 B− (Прием данных) 6 B+ (Прием данных) 7 GND — Замок7-контактный кабель передачи данных Serial ATA
Контакт # Порядок подключения Назначение — Замок 1 3 +3,3 В 2 3 3 2 4 1 GND 5 2 6 2 7 2 +5 В 8 3 9 3 10 2 GND 11 3 Activity indication and/or staggered spin-up 12 1 GND 13 2 +12 В 14 3 15 315-контактный кабель питания Serial ATA
Slimline SATA Контакт # Порядок подключения Назначение — Выравнивающая выемка 1 3 Присутствие устройства 2 2 +5 В 3 2 4 2 5 1 Земля 6 1 +5 В, не предоставляя +12 В и +3.3 В
Существуют дешевые адаптеры для преобразования между стандартами SATA и slimline SATA, разновидности Mobile Rack.
SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с) Спецификация SATA Revision 1.0 была представлена 7 января 2003 года. Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 Мбайт/с) (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8b/10b, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт отсутствия необходимости синхронизации каналов и большей помехоустойчивостью кабеля. Это достигается применением принципиально иного способа передачи данных (см. LVDS).
SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с) Спецификация SATA Revision 2.0 (SATA II или SATA 2.0Именно так называется режим SATA II на наклейке на жёстких дисках Hitachi, SATA/300) работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 3 Гбит/с брутто (300 Мбайт/с нетто для данных с учётом 8b/10b кодирования). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на жёстких дисках фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).
SATA revision 2.5 Выпущенный в августе 2005 года, SATA revision 2.5 объединил спецификацию к одному документу.
SATA revision 2.6 Выпущенный в феврале 2007 года, SATA revision 2.6 включает описание Slimline connector, компактного разъёма для применения в портативных устройствах.
SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с)
Спецификация SATA Revision 3.0 (SATA III или SATA 3.0) представлена в июле 2008 и предусматривает пропускную способность до 6 Гбит/с брутто (600 Мбайт/с нетто для данных с учётом 8b/10b кодирования). В числе улучшений SATA Revision 3.0, по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена.
SATA Revision 3.1 Новшества: mSATA (SATA для SSD-накопителей в мобильных устройствах), PCI Express Mini Card-подобный разъём, который электрически несовместим. Zero-power оптического привода: в режиме ожидания оптический привод SATA не потребляет энергию Queued TRIM Command улучшает производительность SSD-накопителей. Required Link Power Management снижает общее энергопотребление системы из нескольких устройств SATA. Hardware Control Features позволяет хост-идентификацию возможностей устройства.
SATA Revision 3.2 SATA Express программно совместим с SATA, но в качестве несущего интерфейса используется PCI Express. Конструктивно представляет собой два рядом расположенных в длину SATA-порта, что позволяет использовать как накопители с интерфейсом SATA, так и непосредственно накопители, изначально поддерживающие SATA Express. Скорость передачи данных при этом достигает 8 Гбит/с в случае использования одного разъёма и 16 Гбит/с, в случае если задействованы оба разъёма SATA Express. Предполагается, что на замену SATA Express придет разъём U.2 (SFF-8639), в котором предоставляется 4 линии PCI Express 3.0. µSSD (micro SSD) — представляет собой BGA-интерфейс для подключения миниатюрных встроенных накопителей.
SATA Revision 3.3 SATA revision 3.3 вышла в феврале 2016.
SATA Revision 3.4 SATA revision 3.4 вышла в июне 2018.
SATA Revision 3.5 SATA revision 3.5 вышла в июле 2020.
SATA 4.0 Организация SATA-IO не имеет планов на выпуск интерфейса с пропускной способностью более 6 Гбит/с (так же именуемого как SATA 4.0), так как это нарушит обратную совместимость.Когда появится SATA 4.0 на скорости 12 Гбит/с?
Планов по расширению пропускной способности SATA сверх текущей скорости передачи данных 6 Гбит/с нет, поскольку изменение требует существенных изменений в разделе PHY спецификации, что повлияет на тестирование соответствия и совместимость. SATA-IO продолжит поддерживать и улучшать спецификацию, чтобы гарантировать стабильность, совместимость и надежность, которые SATA имеет и будет продолжать предоставлять в будущем.
eSATA
eSATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены». Был создан несколько позже SATA (в середине 2004)Первое знакомство с Power eSATA .
Основные особенности Разъёмы — менее хрупкие, и конструктивно рассчитаны на большее число подключений, чем SATA, но физически несовместимы с обычными SATA, добавлено экранирование разъёма. Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания (в комбинированных USB/eSATA портах, , отдельный кабель питания для выносных eSATA-устройств был упразднён). Длина кабеля увеличена до 2 м (по сравнению с 1-метровым у SATA), для компенсации потерь изменены уровни сигналов (повышен уровень передачи и уменьшен уровень порога приемника). Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB 2.0 или IEEE 1394. Сигнально SATA и eSATA совместимы, но используют разные уровни сигнала.
Поддержка Windows Для поддержки режима горячей замены нужно включить в BIOS режим AHCI. В случае, если загрузочный диск Windows XP подключен к контроллеру, которому переключают режим с IDE на AHCI, Windows перестанет загружаться — активировать этот режим в BIOS возможно только до установки Windows. После включения режима в BIOS необходимо в начале установки Windows XP установить драйвер контроллера AHCI с дискеты «по методу F6».
Можно на установленную Windows XP без AHCI поставить AHCI-драйвер вручную (выбором inf-файла), после этого перезагрузиться в BIOS и выставить SATA mode режим во вкл. («ON»)Интеграция драйверов SATA для ноутбуков в уже установленную ОС Windows XP .
В Windows 7 и выше режим AHCI выбирается с помощью параметра реестра. Чтобы включить его, нужно в значении параметра «start» по адресу HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci выставить значение 0 вместо 3 или 4. Затем перезагрузиться в BIOS и включить AHCI там.
Linux Практически все дистрибутивы поддерживают eSATA без каких-либо настроек. Для поддержки ядро должно быть сконфигурировано с поддержкой AHCI.
Power Over eSATA (eSATAp)
Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. В 2008 году Serial ATA International Organization заявила разработку нового вида eSATA гнезда, совмещающего гнездо eSATA с гнездом USB 2.0 Type ASATA-IO organisation brochure. Новый вид разъёма получил название Power Over eSATA (eSATAp)Upgrading and Repairing PCs ed.22, Scott Mueller «Power Over eSATA (eSATAp)» (стр 548), ISBM 9780134057699, 2015. В 2009 году появилась первая продукция с использованием нового разъемаMSI «Power eSATA» eSATA with USB combination . Данный разъём позволял при использовании кабеля Power Over eSATA подключать SATA накопители без каких-либо дополнительных переходников для питания накопителя.
Конструктивно разъем выполнен как комбинация гнезд USB 2.0 Type A и eSATA. Питание 5 В подавалось с контактов разъема USB. Некоторым жёстким дискам требуется не только питание +5 В, но и +12 В. Потому позже разъему добавили дополнительные контакты с питанием 12 В. Некоторые производители называют его eSATApd (то есть dual power).
Однако конструктив разъема так и остался никем не стандартизированным. И USB IF и Serial ATA International Organization не выпустили никаких нормативных документов, касающихся этого варианта разъема. Потому, несмотря на техническую совместимость гнезда eSATAp с ответными штекерами USB и eSATA формально он не является стандартным.
mSATA
Mini-SATA — это форм-фактор твердотельных накопителей, имеющий размер 50,95 х 30 × 3 мм, был объявлен Serial ATA International Organization 21 сентября 2009 года. Поддерживает нетбуки и другие устройства, которые требуют небольших SSD-дисков. Разъём mSATA похож на интерфейс PCI Express Mini Card, они электрически совместимы, но требуют переключения некоторых сигналов на соответствующий контроллер.
SAS