Sata

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SATA ( eng.  Serial ATA ) es una interfaz de intercambio de datos en serie con dispositivos de almacenamiento de información. SATA es una evolución de la interfaz ATA paralela (IDE), que pasó a llamarse PATA ( Parallel ATA ) después de la llegada de SATA.

Descripción

SATA usa un conector de 7 pines en lugar del conector de 40 pines de PATA. El cable SATA tiene un área más pequeña, por lo que se reduce la resistencia del aire que sopla sobre los componentes de la computadora y se simplifica el cableado dentro de la unidad del sistema.

El cable SATA es más resistente a múltiples conexiones debido a su forma. El cable de alimentación SATA también está diseñado con múltiples conexiones en mente. El conector de alimentación SATA proporciona 3 tensiones de alimentación: +12 V, +5 V y +3,3 V; sin embargo, los dispositivos modernos pueden funcionar sin un voltaje de +3,3 V, lo que hace posible usar un adaptador pasivo de un conector de alimentación IDE estándar a SATA. Varios dispositivos SATA vienen con dos conectores de alimentación: SATA y Molex .

El estándar SATA abandonó la tradicional conexión PATA de dos dispositivos por cable; cada dispositivo se apoya en un cable separado, lo que elimina el problema de la imposibilidad de funcionamiento simultáneo de dispositivos ubicados en el mismo cable (y los retrasos que esto genera), reduce los posibles problemas de montaje (no hay conflicto entre dispositivos Slave / Master para SATA), elimina la posibilidad de errores cuando se utilizan bucles PATA no terminados.

El estándar SATA admite la función de cola de comandos ( NCQ , desde SATA Revisión 1.0a ).

A diferencia de PATA, el estándar SATA permite la conexión en caliente de un dispositivo (utilizado por el sistema operativo) (desde SATA Revisión 1.0)

Conectores SATA

Los dispositivos SATA utilizan dos conectores: 7 pines (conexión de bus de datos) y 15 pines (conexión de alimentación). El estándar SATA ofrece la posibilidad de utilizar un conector Molex estándar de 4 pines en lugar de un conector de alimentación de 15 pines (al mismo tiempo, el uso de ambos tipos de conectores de alimentación al mismo tiempo puede dañar el dispositivo [1] ).

La interfaz SATA tiene dos rutas de datos, desde el controlador al dispositivo y desde el dispositivo al controlador. La tecnología LVDS se utiliza para la transmisión de señales , los cables de cada par son pares trenzados blindados .

También hay uno de 13 pines. conector SATA combinado utilizado en servidores , dispositivos móviles y portátiles para unidades delgadas. Consiste en un conector combinado de un conector de 7 pines para conectar el bus de datos y un conector de 6 pines para conectar la fuente de alimentación del dispositivo. Para conectarse a estos dispositivos en servidores, se puede usar un adaptador especial.

Contacto # Objetivo
una TIERRA
2 A+ (transferencia de datos)
3 A− (Transmisión de datos)
cuatro TIERRA
5 B− (Recibir datos)
6 B+ (Recibir datos)
7 TIERRA
Cerrar
Cable de datos Serial ATA de 7 pines.
Contacto # Orden de conexión Objetivo
 — Cerrar
una 3 +3,3 V
2 3
3 2
cuatro una TIERRA
5 2
6 2
7 2 +5 V
ocho 3
9 3
diez 2 TIERRA
once 3 Indicación de actividad y/o giro escalonado
12 una TIERRA
13 2 +12 V
catorce 3
quince 3
Cable de alimentación Serial ATA de 15 pines.
Slimline SATA
Contacto # Orden de conexión Objetivo
muesca de nivelación
una 3 Presencia del dispositivo
2 2 +5 V
3 2
cuatro 2 Salida de diagnóstico
5 una Tierra
6 una

A partir de la revisión SATA 2.6, se definió un conector plano (delgado), diseñado para dispositivos pequeños: unidades ópticas para computadoras portátiles. El pin n.º 1 de la línea delgada indica la presencia del dispositivo, lo que permite el intercambio en caliente del dispositivo. El conector de señal Slimline es idéntico a la versión estándar. El conector de alimentación Slimline tiene un ancho reducido y un espacio entre pines reducido, por lo que los conectores de alimentación SATA y SATA slimline son completamente incompatibles entre sí. Los pines delgados del conector de alimentación solo suministran +5 V, no proporcionan +12 V ni +3,3 V. [2]

Existen adaptadores económicos para convertir entre los estándares SATA y SATA delgados, una variación del Mobile Rack .

SATA Revisión 1.0 (hasta 1,5 Gbps)

La especificación SATA Revisión 1.0 se introdujo el 7 de enero de 2003. El estándar SATA originalmente requería un bus de 1,5 GHz con aproximadamente 1,2 ancho)/sMB(150s/Gb El rendimiento de SATA/150 es ligeramente superior al del bus Ultra ATA (UDMA/133). La principal ventaja de SATA sobre PATA es el uso de un bus serie en lugar de uno paralelo. A pesar de que el método de intercambio en serie es fundamentalmente más lento que el paralelo, en este caso esto se compensa con la posibilidad de operar a frecuencias más altas debido a la falta de necesidad de sincronizar canales y la mayor inmunidad al ruido del cable. Esto se logra mediante el uso de un método fundamentalmente diferente de transmisión de datos (ver LVDS ).

SATA Revisión 2.0 (hasta 3 Gb/s)

La especificación SATA Revisión 2.0 ( SATA II o SATA 2.0 [3] , SATA/300) se ejecuta a 3 GHz y proporciona un rendimiento de hasta 3 Gb/s bruto (300 MB/s netos para datos con codificación 8b/10b). Se implementó por primera vez en el controlador de chipset nForce 4 de NVIDIA . Teóricamente, los dispositivos SATA/150 y SATA/300 deberían ser compatibles (tanto un controlador SATA /300 con un dispositivo SATA/150 como un controlador SATA/150 con un dispositivo SATA/300) debido a la compatibilidad con la coincidencia de velocidad (hacia abajo), sin embargo , para algunos dispositivos y controladores se requiere la configuración manual del modo operativo (por ejemplo, en los discos duros de Seagate que admiten SATA/300, se proporciona un puente especial para forzar la inclusión del modo SATA/150 ).

SATA revisión 2.5

Lanzada en agosto de 2005, la revisión 2.5 de SATA consolidó la especificación en un solo documento.

SATA revisión 2.6

Lanzada en febrero de 2007, la revisión 2.6 de SATA incluye una descripción del conector Slimline , un conector compacto para usar en dispositivos portátiles.

SATA Revisión 3.0 (hasta 6 Gb/s)

La especificación SATA Revision 3.0 ( SATA III o SATA 3.0 ) se introdujo en julio de 2008 y proporciona un ancho de banda de hasta 6 Gb/s brutos (600 MB/s netos para datos con codificación 8b/10b). Entre las mejoras en SATA Revisión 3.0 en comparación con la versión anterior de la especificación, además de una mayor velocidad, podemos notar una mejor administración de energía. También se conserva la compatibilidad , tanto a nivel de conectores y cables SATA, como a nivel de protocolos de intercambio.

SATA Revisión 3.1

Innovaciones [4] :

SATA Revisión 3.2

SATA Revisión 3.3

La revisión 3.3 de SATA se lanzó en febrero de 2016 [7] [8] .

SATA Revisión 3.4

La revisión 3.4 de SATA se lanzó en junio de 2018 [9] .

SATA Revisión 3.5

La revisión 3.5 de SATA se lanzó en julio de 2020 [10] .

eSATA

eSATA (SATA externo) es una interfaz para conectar dispositivos externos que admite el modo " intercambio en caliente ". Fue creado un poco más tarde que SATA (a mediados de 2004). [once]

Características principales

Soporte

ventanas

Para admitir el modo de intercambio en caliente, debe habilitar el modo AHCI en el BIOS . Si el disco de arranque de Windows XP está conectado a un controlador cuyo modo se cambia de IDE a AHCI, Windows dejará de cargarse; este modo solo se puede activar en el BIOS antes de instalar Windows. Después de habilitar el modo en el BIOS, debe instalar el controlador del controlador AHCI desde el disquete "usando el método F6" al comienzo de la instalación de Windows XP .

Puede instalar manualmente el controlador AHCI en un Windows XP instalado sin AHCI (seleccionando un archivo inf), luego reiniciar en el BIOS y activar el modo SATA . (" ENCENDIDO "). [12]

En Windows 7 y versiones posteriores, el modo AHCI se selecciona mediante una configuración de registro. Para habilitarlo, debe establecer el valor del parámetro "inicio" en HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\msahci en 0 en lugar de 3 o 4. Luego reinicie en el BIOS y habilite AHCI allí.

linux

Casi todas las distribuciones admiten eSATA sin ninguna configuración. Para ser compatible, el kernel debe estar configurado con soporte AHCI .

Poder sobre eSATA (eSATAp)

Inicialmente, eSATA solo transmite datos. Se debe usar un cable separado para la alimentación. En 2008, la Organización Internacional Serial ATA anunció el desarrollo de un nuevo tipo de conector eSATA que combina un conector eSATA con un conector USB 2.0 Tipo A. [13] El nuevo tipo de conector se llama Power Over eSATA (eSATAp) [14] . En 2009 aparecieron los primeros productos que utilizaban el nuevo conector. [15] [16] [17] Este conector permitía, cuando se usaba un cable Power Over eSATA, conectar unidades SATA sin adaptadores adicionales para alimentar la unidad.

Estructuralmente, el conector está hecho como una combinación de enchufes USB 2.0 Tipo A y eSATA. Se suministró alimentación de 5 V desde los contactos del conector USB. Algunos discos duros requieren no solo +5 V, sino también +12 V. Por lo tanto, más tarde, se agregaron al conector contactos adicionales con alimentación de 12V. Algunos fabricantes lo llaman eSATApd (es decir, alimentación dual).

Sin embargo, el diseño del conector no fue estandarizado por nadie. Tanto USB IF como Serial ATA International Organization no han emitido ningún documento reglamentario con respecto a esta opción de conector. Por lo tanto, a pesar de la compatibilidad técnica del zócalo eSATAp con los enchufes de acoplamiento USB y eSATA, formalmente no es un estándar.

mSATA

Mini-SATA es un factor de forma de unidad de estado sólido de 50,95 mm x 30 x 3 mm que fue anunciado por la Organización Internacional Serial ATA el 21 de septiembre de 2009 [18] . Admite netbooks y otros dispositivos que requieren unidades SSD pequeñas. El conector mSATA es similar a la interfaz de la minitarjeta PCI Express [19] , son eléctricamente compatibles, pero requieren que algunas señales se cambien al controlador apropiado.

S.A.S.

La interfaz SAS ( Serial Attached SCSI )  proporciona una interfaz física similar a SATA para conectar dispositivos controlados por el conjunto de comandos SCSI. Al ser compatible con SATA, permite conectar cualquier dispositivo controlado por el conjunto de comandos SCSI a través de esta interfaz, no solo discos duros , sino también escáneres , impresoras , etc. En comparación con SATA, SAS ofrece una topología más desarrollada, lo que permite conexión de un dispositivo a través de dos o más canales. También se admiten expansores de bus, lo que le permite conectar varios dispositivos SAS a un solo puerto.

SAS y SATA2 fueron sinónimos en las primeras ediciones. Pero más tarde, los fabricantes sintieron que implementar SCSI por completo en las computadoras de escritorio no era práctico, por lo que ahora estamos viendo esa división. Por cierto, velocidades tan altas, incorporadas en el estándar SATA, pueden parecer redundantes a primera vista: un HDD SATA normal usa, en el mejor de los casos, el 40-45% del ancho de banda del bus. Sin embargo, el trabajo con el búfer del disco duro se realiza a la máxima velocidad de la interfaz.

Código de colores para conectores SATA

Los fabricantes de placas base utilizan un código de colores para los conectores SATA, que no está estandarizado y lo utilizan de forma arbitraria para facilitar al usuario la conexión de las unidades de disco. En particular, el conector SATA0, que se usa principalmente para iniciar el sistema operativo, se puede resaltar en un color separado. Los colores de los conectores pueden diferir entre los puertos SATA alimentados por un controlador integrado en el conjunto de chips y aquellos que usan un controlador SATA separado. En placas con soporte SATA de diferentes generaciones, los colores de los conectores se utilizan para indicar puertos con diferentes anchos de banda. Además, un color separado puede indicar un puerto diseñado para funcionar en modo eSATA. Como regla general, los colores azul oscuro, cian, gris-blanco, rojo, naranja y negro se utilizan para los puertos SATA en las placas base, cuyo significado debe encontrarse en el manual de la placa base o computadora personal [20] [21] [ 22] [ 23] . Anteriormente, se utilizó una codificación de color similar para los conectores IDE al final del ciclo de vida de este estándar, donde el color azul del conector generalmente denotaba el canal IDE primario, el negro el canal secundario [24] [25] .

"Adaptadores" de SATA a IDE y de IDE a SATA

Existen placas que te permiten conectar dispositivos SATA a conectores IDE y viceversa. Estos son dispositivos activos (que, de hecho, simulan un dispositivo y un controlador en el mismo chip). Estos dispositivos requieren energía (generalmente 5 o 12 voltios) y están conectados a conectores Molex de la serie 8981 .

Comparación con otros neumáticos

Nombre Rendimiento del bus (Mbit/s) Tasa de transferencia (MB/s) máx. longitud del cable (m) Transfiere energía Dispositivos por canal
eSATA 3000 300 2 con eSATA HBA (1 con adaptador pasivo) No 1 (15 con multiplicador de puertos )
eSATAp 2,5 W, 5 V

?? W, 12 V [26]

SATA revisión 3.0 6000 600 [27] una No
SATA revisión 2.0 3000 300
SATA revisión 1.0 1500 150 [28] 1 por canal
PATA 133 1064 133.5 0,46 (18") No 2
SAS 600 6000 600 diez No 1 (> 65 mil con expansores)
SAS 300 3000 300
SAS 150 1500 150
IEEE 1394 3200 3144 393 100 (o más con cable especial) 15W, 12-25V 63 (con cubo)
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 a 10 Gbit/s

2 a 5 Gbit/s

4,5 W, 5 V 127 (con cubo) [31]
USB 3.0 5000 400 [32] 3 [31] 4,5 W, 5 V
USB 2.0 480 alrededor de 40 [33] [34] 5 [35] 2,5 W, 5 V
USB 1.0 12 alrededor de 1 3 ?? W, 5 V
SCSI Ultra-640 5120 640 12 No 15 (más HBA)
SCSI Ultra-320 2560 320
Canal
de fibra sobre fibra
21 040 3200 2-50 000 No 126 (FC-AL)
(16.777.216 cuando se usan interruptores)
Canal de fibra
sobre cobre
4000 400 12

Velocidad cuádruple de InfiniBand
10,000 1000 5 (cobre) [36] [37]

<10,000 (sobre fibra)

No 1 con conexión punto a punto
Muchas con tejido conmutado
Rayo 10,000 1250 3 (para cobre) 10 W, 18 V 7
rayo 2 20 000 2500 3 (para cobre) 10 W, 18 V 7

Véase también

Notas

  1. Unidades de disco duro, unidades de estado sólido y productos de almacenamiento externo Archivado el 15 de febrero de 2011 en Wayback Machine // HGST Solutions
  2. Revisión 2.6 de Serial ATA (enlace descendente) 115. Organización internacional Serial ATA. Fecha de acceso: 31 de diciembre de 2014. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014. 
  3. Así se llama el modo SATA II en la etiqueta de los discos duros de Hitachi
  4. Se han publicado las especificaciones de SATA 3.1 (enlace no disponible) . SATA-IO (18 de julio de 2011). Fecha de acceso: 19 de julio de 2011. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2013. 
  5. Preguntas frecuentes de Msata (enlace descendente) . foro.notebookreview.com. Fecha de acceso: 30 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012. 
  6. Romper la barrera SATA: conectores SATA Express y SFF-8639 . Consultado el 21 de septiembre de 2015. Archivado desde el original el 5 de junio de 2017.
  7. SATA-IO amplía las funciones admitidas en la especificación de la revisión 3.3 . SATA-IO (16 de febrero de 2016). Fecha de acceso: 26 de diciembre de 2016. Archivado desde el original el 3 de julio de 2017.
  8. Preguntas frecuentes sobre SATA-IO . SATA-IO (11 de noviembre de 2016). Fecha de acceso: 26 de diciembre de 2016. Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2016.
  9. SATA-IO amplía las funciones admitidas en la especificación de la revisión 3.4 . SATA-IO (25 de junio de 2018). Consultado el 15 de junio de 2019. Archivado desde el original el 15 de junio de 2019.
  10. SATA-IO aumenta las funciones de interoperabilidad con la especificación de la revisión 3.5 . SATA-IO (15 de julio de 2020). Consultado el 28 de noviembre de 2020. Archivado desde el original el 19 de julio de 2020.
  11. Primeros pasos con Power eSATA Archivado el 26 de junio de 2011.
  12. Integración de controladores SATA para portátiles en un Windows XP ya instalado . Archivado el 17 de julio de 2011.
  13. Folleto de la organización SATA-IO
  14. Actualización y reparación de PC ed.22, Scott Mueller "Power Over eSATA (eSATAp)" (página 548), ISBM 9780134057699, 2015
  15. MSI presenta el nuevo estándar Power Over eSATA . Consultado el 19 de julio de 2019. Archivado desde el original el 19 de julio de 2019.
  16. MSI "Power eSATA" eSATA con combinación USB Archivado el 30 de septiembre de 2009.
  17. ¿Qué es eSATAp y con qué se come? . Consultado el 19 de julio de 2019. Archivado desde el original el 19 de julio de 2019.
  18. Comunicado de prensa mSATA . Archivado desde el original el 26 de julio de 2011. Consultado el 11 de marzo de 2011.
  19. Intel 310 SSD (enlace no disponible) . SSD Intel 310 . Intel. Consultado el 11 de marzo de 2011. Archivado desde el original el 4 de julio de 2011. 
  20. ↑ Cualquier información sobre los controladores de puerto SATA y el código de color  del puerto . www.dell.com (29 de mayo de 2009). Recuperado: 17 julio 2019.
  21. ↑ Identificación de los puertos SATA en su Desktop Board  . Intel. Consultado el 17 de julio de 2019. Archivado desde el original el 17 de julio de 2019.
  22. identificación del zócalo  sata de la placa base . community.hp.com (15 de julio de 2016). Recuperado: 17 julio 2019.
  23. Para los usuarios de Levovo: qué significa el código de colores en las conexiones SATA  > . forums.lenovo.com (18 de agosto de 2013). Recuperado: 17 julio 2019.
  24. Scott Müller. Actualización y reparación de PC: la interfaz ATA/IDE . — 2013-05-23. Archivado desde el original el 6 de junio de 2019.
  25. Hardware de micrófonos | Cómo | Conexión de discos duros IDE . mikeshardware.com. Consultado el 17 de julio de 2019. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2021.
  26. Aplicación eSATAp (enlace descendente) . Delock.de. Fecha de acceso: 26 de enero de 2010. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012. 
  27. Fast acaba de volverse más rápido: SATA 6 Gb/s (enlace no disponible) . sata-io.org (27 de mayo de 2009). Consultado el 25 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012. 
  28. アーカイブされたコピー(enlace no disponible) . Consultado el 25 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2011. 
  29. 1 2 Nota para desarrolladores de FireWire: Conceptos de FireWire (enlace no disponible) . Conexión de desarrollador de Apple. Consultado el 13 de julio de 2009. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2008. 
  30. Se pueden conectar 16 cables en serie hasta 72 m
  31. 1 2 Frenzel, Louis E. USB 3.0 Protocol Analyzer Jumpstarts 4.8-Gbit/s I/O Projects (enlace no disponible) . Diseño Electrónico (25 de septiembre de 2008). Consultado el 3 de julio de 2009. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012. 
  32. Universal Serial Bus Specification Revisión 3.0 (enlace descendente) (12 de noviembre de 2008). Consultado el 13 de febrero de 2012. Archivado desde el original el 1 de junio de 2012. 
  33. ¿Por qué las velocidades de las unidades de almacenamiento no alcanzan sus límites teóricos ? /s.
  34. Velocidad USB 3.0: real e imaginaria Archivado el 10 de agosto de 2016 en Wayback Machine , PCWorld, 2014 "Es raro que una unidad flash 2.0 pueda alcanzar una velocidad de lectura de más de 40 MBps".
  35. Los concentradores USB se pueden conectar en serie hasta 25 metros
  36. Minich, Comparación de cables basados ​​en Makia Infiniband (PDF)  (enlace no disponible) (25 de junio de 2007). Consultado el 11 de febrero de 2008. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2012.
  37. Feldman, Michael . Los cables ópticos iluminan InfiniBand , HPCwire , Tabor Publications & Events (17 de julio de 2007), página 1. Consultado el 11 de febrero de 2008.  (enlace no disponible)

Literatura

Enlaces