Serial ATA

Technologie a přenosové rychlosti

Elektrické signály přenášené po paralelní sběrnici složené z několika vodičů se budou vzájemně ovlivňovat, pokud se zvýší přenosová rychlost. Tento jev je znám jako přeslech. Dalším problémem sběrnice PATA je, že není specifikováno ukončení sběrnice. Sériová sběrnice ATA používá nízkonapěťovou diferenciální signalizaci, která většině těchto problémů předchází.

Serial ATA používá kódování 8B/10B. To znamená, že k přenosu 8 bitů je použito 10 bitů. První standard SATA používal přenosovou rychlost 1,5 GBit/s (nebo 1,2 GBit/s využitelnou rychlost přenosu dat). To je jen o něco málo rychlejší než poslední standard PATA (ATA/133). Pozdější standardy tuto rychlost zdvojnásobily, a to téměř při každé revizi. Tyto hodnoty jsou přenosové rychlosti, kvůli signalizaci je použitelná rychlost o 25 % nižší.

Dalšími výhodami je, že kabely SATA jsou mnohem jednodušší na manipulaci než kabely PATA. Některé disky SATA lze také připojovat a odpojovat za chodu počítače. Tomu se říká hot swapping. A konečně, některé disky podporují technologii zvanou "Native Command Queueing". To znamená, že jednotka může změnit pořadí toho, co má udělat, aby to bylo provedeno rychleji.

Od první verze je rozhraní SATA pro pevné disky dostatečně rychlé. Data je třeba číst z několika míst na disku. Mezi jednotlivými místy se musí elektronické zařízení používané pro čtení a zápis přemisťovat. Ani u současných disků to neprobíhá dostatečně rychle, takže rychlost 1,2 GBit/s představuje problém.

 
Kabely používané k připojení jednotek: Nahoře PATA, 80 vodičů, uprostřed PATA 40 vodičů, dole (modře) SATA  

Revize

Od roku 2016 existuje pět různých verzí standardu SATA.

Úřední název (názvy)	Nazývá se také	čistá rychlost přenosu dat
		Gbit/s	Mbyte/s
Serial ATA 1,5 Gbit/s	SATA I	1,20	150
Serial ATA 3,0 Gbit/s, SATA Revize 2.x	SATA II, SATA-300	2,40	300
Serial ATA 6,0 Gbit/s, SATA Revize 3.x	SATA III, SATA-600	4,80	600
SATA Express 8,0 Gbit/s (PCIe 3.x), SATA Revize 3.2		7,88	985
SATA Express 16,0 Gbit/s (PCIe 4.0), SATA Revize 3.2		15,76	1.969

SATA Express

SATA Express je verze standardu SATA, která používá stejný protokol jako PCI Express. Současné SSD disky jsou schopny saturovat rozhraní SATA III s rychlostí 6 GBit/s. Z tohoto důvodu byl zaveden SATA Express.

 

Kompatibilita

Různé verze standardu Serial ATA jsou vzájemně kompatibilní. To znamená, že starší zařízení lze provozovat na novějším řadiči, ale budou podporovat pouze funkce a rychlost standardu, pro který byla vyrobena. Stejně tak lze zařízení postavená pro novější standard provozovat na starším řadiči. V tomto případě je omezujícím faktorem řadič a některé novější funkce nemusí být podporovány. Řadič SAS (Serial Attached SCSI) je kompatibilní s jednotkami SATA, ale řadič SATA není kompatibilní s jednotkami SAS.

Na úrovni operačního systému mohou zařízení SATA a PATA vypadat stejně. Na fyzické úrovni jsou však nekompatibilní.

 

Konektory

Aby bylo možné zařízení využívající rozhraní SATA používat, musí být připojeno k základní desce. To je pravděpodobně nejviditelnější rozdíl mezi SATA a PATA. Disky SATA mají dva různé konektory, Jedno připojení slouží k přenosu dat a druhé k přenosu napájení. V některých případech byly oba kabely spojeny do jednoho, aby bylo možné připojit externí disky. Obvykle se však používají dva různé konektory. Některé konektory lze uzamknout na místě.

Napájecí konektor

Standardní konektor

PATA určila, že napájení se přenáší pomocí 4pinového konektoru Molex. U SATA je tento konektor. Čtyřkolíkový konektor Molex se používal také k napájení disketových jednotek. SATA tento konektor změnil. U SATA vypadají napájecí a datový konektor podobně, ale napájecí konektor je širší než datový. Standardní napájecí konektor má 15 pinů. Používá se pro standardní 3,5palcové a 2,5palcové jednotky.

Tenký a mikro konektor

Menší form-faktory mohou také používat menší napájecí konektor, Má šest pinů a kódovací zářez. Pro menší disky je určen konektor s 8 kolíky. Kódovací zářez zajišťuje, že napájecí konektor nelze připojit ke konektoru, který přenáší data.

Datový konektor

Stejně jako u napájecího konektoru existují různé verze datového konektoru pro různé aplikace. Standardní konektor má 7 pinů a používá se pro 3,5" a 2,5" disky. Nejběžnějšími dalšími formami jsou mSATA a M.2 (nebo NGFF).

eSATA a eSATAp

eSATA je verze rozhraní SATA, která se používá k připojení externích disků. Její konektory jsou robustnější a kabely odolnější. Na tomto trhu SATA konkuruje jiným standardům, jako je USB nebo Firewire. Mnoho externích disků jsou standardní disky SATA v externím pouzdře. Aby bylo možné komunikovat přes USB nebo Firewire, je zapotřebí další elektronická deska. Tato deska převádí mezi rozhraním SATA a externím rozhraním. Při použití rozhraní eSATA není překlad nutný. Použití rozhraní USB nebo Firewire však může mít jiné výhody.

Existuje také verze eSATA nazvaná eSATAp. Kombinuje vývody USB, SATA a napájecího konektoru. To umožňuje přímé externí připojení disků SATA nebo USB pouze jedním kabelem. Kromě dat se tímto kabelem přenáší také napájení, takže není nutné žádné další připojení napájení.

 
porty SATA na jednotce: Krátký port vlevo slouží k přenosu dat, dlouhý port vpravo slouží k napájení.  


Standardní napájecí kabel SATA