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Serie ATA (SATA)
Serial-ATA-Logo.svg
Año de creación2000
Creado porGrupo de trabajo Serial ATA
ReemplazaATA paralelo (PATA)
VelocidadHalf-duplex 1,5, 3,0 y 6,0  Gbit / s [1]
EstiloDe serie
Interfaz de conexión en calienteOpcional [2]
Interfaz externaOpcional ( eSATA )

Serial ATA ( SATA , abreviado de Serial AT Attachment ) [3] es una interfaz de bus de computadora que conecta adaptadores de bus de host a dispositivos de almacenamiento masivo como unidades de disco duro , unidades ópticas y unidades de estado sólido . Serial ATA sucedió al anterior estándar Parallel ATA (PATA) para convertirse en la interfaz predominante para dispositivos de almacenamiento.

Las especificaciones de compatibilidad de la industria Serial ATA se originan en la Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) que luego son promulgadas por el Comité Técnico INCITS T13, Adjunto AT (INCITS T13). [4]

Historia [ editar ]

SATA se anunció en 2000 [5] [6] con el fin de proporcionar varias ventajas sobre la interfaz PATA anterior, como tamaño y costo de cable reducidos (siete conductores en lugar de 40 u 80), intercambio en caliente nativo , transferencia de datos más rápida a través de velocidades de señalización más altas y una transferencia más eficiente a través de un protocolo de cola de E / S (opcional) . La revisión 1.0 de la especificación se publicó en enero de 2003. [3]

Las especificaciones de compatibilidad de la industria Serial ATA se originan en la Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO). El grupo SATA-IO crea, revisa, ratifica y publica de forma colaborativa las especificaciones de interoperabilidad, los casos de prueba y los plugfests . Al igual que con muchos otros estándares de compatibilidad de la industria, la propiedad del contenido SATA se transfiere a otros organismos de la industria: principalmente INCITS T13 [4] y un subcomité INCITS T10 ( SCSI ), un subgrupo de T10 responsable de Serial Attached SCSI (SAS). El resto de este artículo se esfuerza por utilizar la terminología y especificaciones SATA-IO.

Antes de la introducción de SATA en 2000, PATA se conocía simplemente como ATA. El nombre "AT Attachment" (ATA) se originó después del lanzamiento de 1984 de IBM Personal Computer AT , más comúnmente conocido como IBM AT. [7] La interfaz del controlador IBM AT se convirtió en una interfaz industrial de facto para la inclusión de discos duros. "AT" era la abreviatura de IBM para "Tecnología avanzada"; por lo tanto, muchas empresas y organizaciones indican que SATA es una abreviatura de "Serial Advanced Technology Attachment". Sin embargo, las especificaciones ATA simplemente usan el nombre "AT Attachment", para evitar posibles problemas de marca registrada con IBM. [8]

Los dispositivos y adaptadores de host SATA se comunican a través de un cable serie de alta velocidad a través de dos pares de conductores. En contraste, ATA paralelo (la nueva designación de las especificaciones ATA heredadas) utiliza un bus de datos de 16 bits de ancho con muchas señales de control y soporte adicionales, todas operando a una frecuencia mucho más baja. Para garantizar la compatibilidad con versiones anteriores de software y aplicaciones ATA heredados, SATA utiliza los mismos conjuntos de comandos básicos ATA y ATAPI que los dispositivos ATA heredados.

La primera unidad de disco duro SATA del mundo es Seagate Barracuda SATA V, que se lanzó en enero de 2003. [9]

SATA ha sustituido ATA paralelo en el escritorio de consumo y portátiles ordenadores ; La cuota de mercado de SATA en el mercado de las PC de sobremesa era del 99% en 2008. [10] PATA ha sido reemplazada principalmente por SATA para cualquier uso; con PATA en uso cada vez menor en aplicaciones industriales e integradas que utilizan almacenamiento CompactFlash (CF), que fue diseñado en torno al estándar PATA heredado. Un estándar de 2008, CFast para reemplazar CompactFlash se basa en SATA. [11] [12]

Funciones [ editar ]

Controlador de host SATA 6 Gbit / s, una tarjeta PCI Express × 1 con chipset Marvell

Conexión en caliente [ editar ]

La especificación Serial ATA requiere conexión en caliente de dispositivos SATA ; es decir, los dispositivos que cumplen con la especificación son capaces de insertar o quitar un dispositivo en o desde un conector de plano posterior (señal y alimentación combinados) que tiene encendido. Después de la inserción, el dispositivo se inicializa y luego funciona normalmente. Dependiendo del sistema operativo, el host también puede inicializarse, dando como resultado un intercambio en caliente . No es necesario que el host y el dispositivo con alimentación estén en un estado inactivo para una inserción y extracción seguras, aunque es posible que se pierdan datos no escritos cuando se desconecta la alimentación.

A diferencia de PATA, tanto SATA como eSATA admiten conexión en caliente por diseño. Sin embargo, esta función requiere el soporte adecuado a nivel de host, dispositivo (unidad) y sistema operativo. En general, los dispositivos SATA cumplen con los requisitos de conexión en caliente del lado del dispositivo y la mayoría de los adaptadores de host SATA admiten esta función. [2]

Para eSATA, la conexión en caliente solo se admite en el modo AHCI . El modo IDE no admite conexión en caliente. [13]

Interfaz de controlador de host avanzada [ editar ]

La interfaz de controlador de host avanzada (AHCI) es una interfaz de controlador de host abierta publicada y utilizada por Intel, que se ha convertido en un estándar de facto . Permite el uso de funciones avanzadas de SATA como hotplug y colas de comandos nativas (NCQ). Si AHCI no está habilitado por la placa base y el chipset, los controladores SATA normalmente operan en el modo de "emulación IDE [a] ", que no permite el acceso a funciones del dispositivo que no son compatibles con el estándar ATA (también llamado IDE).

Los controladores de dispositivos de Windows que están etiquetados como SATA a menudo se ejecutan en modo de emulación IDE a menos que indiquen explícitamente que están en modo AHCI, en modo RAID o en un modo proporcionado por un controlador propietario y un conjunto de comandos que permitía el acceso a las funciones avanzadas de SATA antes de que AHCI se convirtiera popular. Las versiones modernas de Microsoft Windows , Mac OS X , FreeBSD , Linux con la versión 2.6.19 en adelante, [14] así como Solaris y OpenSolaris , incluyen soporte para AHCI, pero los sistemas operativos anteriores como Windows XP no. Incluso en esos casos, es posible que se haya creado un controlador propietario para un conjunto de chips específico, comoDe Intel . [15]

Revisiones [ editar ]

Las revisiones de SATA se designan típicamente con un guión seguido de números romanos , por ejemplo, "SATA-III", [16] para evitar confusiones con la velocidad, que siempre se muestra en números arábigos , por ejemplo, "SATA 6 Gbit / s".

SATA revisión 1.0 (1.5 Gbit / s, 150 MB / s, Serial ATA-150) [ editar ]

La revisión 1.0a [3] se publicó el 7 de enero de 2003. Las interfaces SATA de primera generación, ahora conocidas como SATA 1,5 Gbit / s, se comunican a una velocidad de 1,5 Gbit / s, [b] y no admiten la cola de comandos nativa ( NCQ). Teniendo en cuenta la sobrecarga de codificación 8b / 10b , tienen una velocidad de transferencia no codificada real de 1,2 Gbit / s (150 MB / s). El rendimiento de ráfaga teórico de SATA a 1,5 Gbit / s es similar al de PATA / 133, pero los dispositivos SATA más nuevos ofrecen mejoras como NCQ, que mejoran el rendimiento en un entorno multitarea.

Durante el período inicial después de la finalización de SATA a 1,5 Gbit / s, los fabricantes de adaptadores y unidades utilizaron un "chip puente" para convertir los diseños PATA existentes para su uso con la interfaz SATA. Las unidades con puente tienen un conector SATA, pueden incluir uno o ambos tipos de conectores de alimentación y, en general, funcionan de manera idéntica a sus equivalentes nativos SATA. [17] Sin embargo, la mayoría de las unidades con puente carecen de soporte para algunas características específicas de SATA como NCQ. Los productos nativos SATA se apoderaron rápidamente de los productos puente con la introducción de la segunda generación de unidades SATA. [ cita requerida ]

En abril de 2010 , las unidades de disco duro SATA de 10,000 rpm más rápidas podían transferir datos a velocidades máximas (no promedio) de hasta 157 MB / s, [18] que está más allá de las capacidades de la anterior especificación PATA / 133 y también excede la capacidades de SATA 1,5 Gbit / s.

SATA revisión 2.0 (3 Gbit / s, 300 MB / s, Serial ATA-300) [ editar ]

Conectores SATA 2 en la placa base de una computadora, todos menos dos con cables enchufados. Tenga en cuenta que no hay diferencia visible, aparte del etiquetado, entre los cables y conectores SATA 1, SATA 2 y SATA 3.

La revisión 2.0 de SATA fue lanzada en abril de 2004, introduciendo Native Command Queueing (NCQ). Es compatible con versiones anteriores de SATA 1,5 Gbit / s. [19]

Las interfaces SATA de segunda generación se ejecutan con una velocidad de transferencia nativa de 3,0 Gbit / s que, cuando se tiene en cuenta el esquema de codificación 8b / 10b , equivale a la velocidad máxima de transferencia no codificada de 2,4 Gbit / s (300 MB / s). El rendimiento de ráfagas teórico de la revisión SATA 2.0, que también se conoce como SATA 3 Gbit / s, duplica el rendimiento de la revisión SATA 1.0.

Todos los cables de datos SATA que cumplen con las especificaciones SATA están clasificados para 3,0 Gbit / sy manejan unidades mecánicas modernas sin ninguna pérdida de rendimiento de transferencia de datos sostenida y en ráfagas. Sin embargo, las unidades flash de alto rendimiento pueden superar la tasa de transferencia SATA de 3 Gbit / s; esto se aborda con el estándar de interoperabilidad SATA 6 Gbit / s.

SATA revisión 2.5 [ editar ]

Anunciada en agosto de 2005, la revisión 2.5 de SATA consolidó la especificación en un solo documento. [20] [21]

Revisión SATA 2.6 [ editar ]

Anunciada en febrero de 2007, la revisión 2.6 de SATA introdujo las siguientes características: [22]

  • Conector delgado .
  • Micro conector (inicialmente para HDD de 1,8 ”) .
  • Cable y conector Mini Multilane Interno.
  • Mini cable y conector Multilane Externo.
  • Prioridad NCQ.
  • Descarga NCQ.
  • Mejoras en BIST Activate FIS.
  • Mejoras para una recepción robusta del Signature FIS.

SATA revisión 3.0 (6 Gbit / s, 600 MB / s, Serial ATA-600) [ editar ]

La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) presentó el borrador de la especificación de la capa física SATA 6 Gbit / s en julio de 2008, [23] y ratificó su especificación de capa física el 18 de agosto de 2008. [24] El estándar 3.0 completo fue lanzado el 27 de mayo de 2009. [25]

Las interfaces SATA de tercera generación funcionan con una tasa de transferencia nativa de 6,0 Gbit / s; teniendo en cuenta la codificación 8b / 10b , la velocidad máxima de transferencia no codificada es de 4,8 Gbit / s (600 MB / s). El rendimiento de ráfaga teórico de SATA 6.0 Gbit / s es el doble que el de SATA revisión 2.0. Es compatible con versiones anteriores de SATA 3 Gbit / sy SATA 1,5 Gbit / s. [23]

La especificación SATA 3.0 contiene los siguientes cambios:

  • 6 Gbit / s para un rendimiento escalable.
  • Compatibilidad continua con SAS, incluido SAS 6 Gbit / s, según "un dominio SAS puede admitir la conexión y el control de dispositivos SATA no modificados conectados directamente al dominio SAS mediante el protocolo de túnel Serial ATA (STP)" de SATA Revision 3.0 Gold especificación.
  • Comando de transmisión Isochronous Native Command Queueing (NCQ) para habilitar transferencias de datos de calidad de servicio isócronas para aplicaciones de transmisión de contenido digital
  • Una función de gestión de NCQ que ayuda a optimizar el rendimiento al permitir el procesamiento y la gestión del host de los comandos NCQ sobresalientes.
  • Capacidades mejoradas de administración de energía.
  • Un conector pequeño de baja fuerza de inserción (LIF) para dispositivos de almacenamiento más compactos de 1,8 pulgadas.
  • Un perfil de unidad de disco óptico de 7 mm para el conector SATA delgado (además de los perfiles existentes de 12,7 mm y 9,5 mm).
  • Alineación con el estándar INCITS ATA8-ACS.

En general, las mejoras están destinadas a mejorar la calidad del servicio para la transmisión de video y las interrupciones de alta prioridad. Además, el estándar sigue admitiendo distancias de hasta un metro. Las velocidades más nuevas pueden requerir un mayor consumo de energía para admitir chips, aunque las tecnologías de proceso mejoradas y las técnicas de administración de energía pueden mitigar esto. La última especificación puede usar cables y conectores SATA existentes, aunque se informó en 2008 que se esperaba que algunos OEM actualizaran los conectores de host para velocidades más altas. [26]

Revisión de SATA 3.1 [ editar ]

Publicada en julio de 2011, la revisión 3.1 de SATA introdujo o modificó las siguientes características: [27] [28]

  • mSATA, SATA para unidades de estado sólido en dispositivos informáticos móviles, un conector similar a una mini tarjeta PCI Express que es eléctricamente SATA. [29]
  • Unidad de disco óptico de consumo cero, la unidad óptica SATA inactiva no consume energía.
  • Comando TRIM en cola , mejora el rendimiento de la unidad de estado sólido.
  • La administración de energía de enlace requerida reduce la demanda de energía general del sistema de varios dispositivos SATA.
  • Funciones de control de hardware, permiten la identificación del host de las capacidades del dispositivo.
  • Módulo de almacenamiento universal (USM), un nuevo estándar para el almacenamiento alimentado por enchufe (ranura) sin cables para dispositivos electrónicos de consumo . [30] [31]

SATA revisión 3.2 [ editar ]

Lanzada en agosto de 2013, la revisión 3.2 de SATA introdujo las siguientes características: [32]

  • La especificación SATA Express define una interfaz que combina los buses SATA y PCI Express , lo que hace posible que ambos tipos de dispositivos de almacenamiento coexistan. Al emplear PCI Express, es posible un rendimiento teórico mucho mayor de 1969 MB / s. [33] [34]
  • El estándar SATA M.2 es una implementación de factor de forma pequeño de la interfaz SATA Express, con la adición de un puerto USB 3.0 interno ; consulte la sección M.2 (NGFF) a continuación para obtener un resumen más detallado. [35]
  • microSSD presenta una interfaz eléctrica de matriz de rejilla de bola para almacenamiento SATA integrado y miniaturizado. [36]
  • USM Slim reduce el grosor del Módulo de almacenamiento universal (USM) de 14,5 milímetros (0,57 pulgadas) a 9 milímetros (0,35 pulgadas). [37]
  • DevSleep permite un menor consumo de energía para los dispositivos siempre encendidos mientras se encuentran en modos de bajo consumo como InstantGo (que solía conocerse como Connected Standby). [38]
  • La información híbrida proporciona un mayor rendimiento para unidades híbridas de estado sólido . [39] [40]

SATA revisión 3.3 [ editar ]

Lanzada en febrero de 2016, la revisión 3.3 de SATA introdujo las siguientes características: [41] [42]

  • Compatibilidad con grabación magnética escalonada (SMR) que proporciona un aumento del 25 por ciento o más en la capacidad de la unidad de disco duro mediante la superposición de pistas en los medios.
  • La función de desactivación de energía (consulte el pin PWDIS) permite el ciclo de energía remota de las unidades SATA y una función de asistencia de reconstrucción que acelera el proceso de reconstrucción para facilitar el mantenimiento en el centro de datos.
  • La especificación de énfasis del transmisor aumenta la interoperabilidad y la confiabilidad entre el host y los dispositivos en entornos eléctricamente exigentes.
  • Un indicador de actividad y un giro escalonado se pueden controlar con el mismo pin, lo que agrega flexibilidad y brinda a los usuarios más opciones.

La nueva función Power Disable (similar a la función SAS Power Disable) utiliza la patilla 3 del conector de alimentación SATA. Algunas fuentes de alimentación heredadas que proporcionan alimentación de 3,3 V en el pin 3 obligarían a las unidades con la función de desactivación de energía a atascarse en una condición de restablecimiento completo que les impida girar. Por lo general, el problema se puede eliminar utilizando un simple adaptador de corriente “ Molex a SATA” para suministrar energía a estas unidades. [43]

SATA revisión 3.4 [ editar ]

Publicada en junio de 2018, la revisión 3.4 de SATA introdujo las siguientes características que permiten la supervisión de las condiciones del dispositivo y la ejecución de tareas de limpieza, ambas con un impacto mínimo en el rendimiento: [44]

  • Notificación de escritura duradera / ordenada: permite escribir datos de caché críticos seleccionados en el medio, minimizando el impacto en las operaciones normales.
  • Monitoreo de temperatura del dispositivo: permite el monitoreo activo de la temperatura del dispositivo SATA y otras condiciones sin afectar el funcionamiento normal al utilizar el estándar SFF-8609 para comunicaciones fuera de banda (OOB).
  • Temporización de la señal de suspensión del dispositivo: proporciona una definición adicional para mejorar la compatibilidad entre las implementaciones de los fabricantes.

SATA revisión 3.5 [ editar ]

Lanzada en julio de 2020, SATA revisión 3.5 Introduce características que permiten mayores beneficios de rendimiento y promueven una mayor integración de dispositivos y productos SATA con otros estándares de E / S de la industria: [45]

  • Énfasis en la transmisión de dispositivos para PHY Gen 3: alinea SATA con otras características de otras soluciones de medición de E / S para ayudar a los miembros de SATA-IO con las pruebas y la integración.
  • Comandos NCQ ordenados definidos: permite al host especificar las relaciones de procesamiento entre los comandos en cola y establece el orden en el que se procesan los comandos en la cola.
  • Características del límite de duración del comando: reduce la latencia al permitir que el host defina las categorías de calidad de servicio, lo que le da al host más granularidad en el control de las propiedades del comando. La función ayuda a alinear SATA con los requisitos de "falla rápida" establecidos por Open Compute Project (OCP) y especificados en el estándar del Comité Técnico INCITS T13.

Cables, conectores y puertos [ editar ]

Unidad SATA de 2,5 pulgadas sobre una unidad SATA de 3,5 pulgadas, primer plano de los conectores de alimentación y datos. También son visibles 8 pines de puente en la unidad de 3,5 pulgadas.

Los conectores y cables presentan las diferencias más visibles entre las unidades SATA y ATA paralelas. A diferencia de PATA, los mismos conectores se utilizan en discos duros SATA de 3,5 pulgadas (89 mm) (para computadoras de escritorio y servidores) y discos de 2,5 pulgadas (64 mm) (para computadoras portátiles o pequeñas). [46]

Los conectores SATA estándar para datos y alimentación tienen un paso de conductor de 1,27 mm (0,050 pulgadas). Se requiere una fuerza de inserción baja para acoplar un conector SATA. Los dispositivos más pequeños, como las unidades SATA de 1,8 pulgadas, algunas unidades de DVD y Blu-ray y las mini SSD, utilizan un conector mini-SATA o mSATA más pequeño. [47]

Se especifica un conector eSATA especial para dispositivos externos y una disposición implementada opcionalmente para clips para sujetar los conectores internos firmemente en su lugar. Las unidades SATA se pueden conectar a controladores SAS y comunicarse en el mismo cable físico que los discos SAS nativos, pero los controladores SATA no pueden manejar discos SAS.

Los puertos SATA hembra (en las placas base, por ejemplo) se utilizan con cables de datos SATA que tienen candados o clips para evitar que se desconecten accidentalmente. Algunos cables SATA tienen conectores en ángulo derecho o izquierdo para facilitar la conexión a las placas de circuito.

Conector de datos [ editar ]

Ver también: conectores SATA Express
Conector estándar, segmento de datos [48]
Alfiler #ApareamientoFunción
11erSuelo
22doA + (transmitir)
32doA− (transmitir)
41erSuelo
52doB− (recibir)
62doB + (recibir)
71erSuelo
 -Muesca de codificación

El estándar SATA define un cable de datos con siete conductores (tres conexiones a tierra y cuatro líneas de datos activas en dos pares) y conectores wafer de 8 mm de ancho en cada extremo. Los cables SATA pueden tener una longitud de hasta 1 metro (3,3 pies) y conectar un enchufe de la placa base a un disco duro. Los cables planos PATA , en comparación, conectan un zócalo de la placa base a uno o dos discos duros, llevan 40 u 80 cables y están limitados a 45 centímetros (18 pulgadas) de longitud por la especificación PATA; sin embargo, hay cables de hasta 90 centímetros (35 pulgadas) disponibles. Por lo tanto, los conectores y cables SATA son más fáciles de colocar en espacios cerrados y reducen las obstrucciones al enfriamiento del aire.. Aunque son más susceptibles a la desconexión y rotura accidentales que los PATA, los usuarios pueden comprar cables que tienen una función de bloqueo, mediante la cual un pequeño resorte (generalmente de metal) sujeta el enchufe en el zócalo.

Los conectores SATA pueden ser rectos, en ángulo recto o en ángulo izquierdo. Los conectores en ángulo permiten conexiones de perfil más bajo. Los conectores en ángulo recto (también llamados de 90 grados) conducen el cable inmediatamente lejos del variador, en el lado de la placa de circuito. Los conectores en ángulo a la izquierda (también llamados 270 grados) conducen el cable a través de la unidad hacia su parte superior.

Uno de los problemas asociados con la transmisión de datos a alta velocidad a través de conexiones eléctricas se describe como ruido , que se debe al acoplamiento eléctrico entre circuitos de datos y otros circuitos. Como resultado, los circuitos de datos pueden afectar a otros circuitos y verse afectados por ellos. Los diseñadores utilizan una serie de técnicas para reducir los efectos indeseables de dicho acoplamiento involuntario. Una de esas técnicas utilizadas en los enlaces SATA es la señalización diferencial . Esta es una mejora sobre PATA, que utiliza señalización de un solo extremo . El uso de conductores coaxiales duales totalmente blindados, con múltiples conexiones a tierra, para cada par diferencial [49] mejora el aislamiento entre los canales y reduce las posibilidades de pérdida de datos en entornos eléctricos difíciles.

  • Un cable de datos SATA de siete clavijas (versión del conector en ángulo a la izquierda)

  • Conector SATA en un disco duro de 3,5 pulgadas, con clavijas de datos a la izquierda y clavijas de alimentación a la derecha. Las dos longitudes de pasador diferentes garantizan un orden de acoplamiento específico; las longitudes más largas son clavijas de tierra y hacen contacto primero.

  • Cable SATA 3.0 (6 Gbit / s) que muestra los dos pares diferenciales blindados con lámina.

Conectores de poder[ editar ]

Conector estándar [ editar ]

Conector estándar, segmento de potencia
Alfiler #ApareamientoFunción
 -Muesca de codificación
1Tercero3.3 V de potencia
2Tercero
32doEntrar / salir del modo Power Disable (PWDIS)
(alimentación de 3.3 V, precarga antes de SATA 3.3)
41erSuelo
52do
62do
72do5 V de potencia, precarga
8Tercero5 V de potencia
9Tercero
102doSuelo
11TerceroActividad / giro escalonado
121erSuelo
132do12 V de potencia, precarga
14Tercero12 V de potencia
15Tercero
Un conector de alimentación SATA de quince pines (a este conector en particular le falta el cable naranja de 3.3 V)

SATA especifica un conector de alimentación diferente al conector Molex de cuatro pines utilizado en dispositivos Parallel ATA (PATA) (y dispositivos de almacenamiento pequeños anteriores, que se remontan a las unidades de disco duro ST-506 e incluso a las unidades de disquete anteriores a la PC IBM). Es un conector tipo wafer, como el conector de datos SATA, pero mucho más ancho (quince pines frente a siete) para evitar confusiones entre los dos. Algunas de las primeras unidades SATA incluían el conector de alimentación Molex de cuatro pines junto con el nuevo conector de quince pines, pero la mayoría de las unidades SATA ahora solo tienen este último.

El nuevo conector de alimentación SATA contiene muchos más pines por varias razones: [50]

  • Se suministran 3,3 V junto con las fuentes tradicionales de 5 V y 12 V. Sin embargo, muy pocas unidades lo usan realmente, por lo que pueden alimentarse desde un conector Molex de cuatro pines con un adaptador.
  • El pin 3 en la revisión 3.3 de SATA se ha redefinido como PWDIS y se usa para ingresar y salir del modo POWER DISABLE para compatibilidad con la especificación SAS. Si la clavija 3 está en ALTA (2,1–3,6 V máx.), Se desactiva la alimentación de los circuitos del variador. Las unidades con esta función no se encienden en sistemas diseñados para la revisión SATA 3.1 o anterior. Esto se debe a que el Pin 3 impulsado en ALTO evita que la unidad se encienda. [43]
  • Para reducir la resistencia y aumentar la capacidad de corriente, cada voltaje es suministrado por tres pines en paralelo, aunque un pin de cada grupo está destinado a la precarga (ver más abajo). Cada pin debe poder llevar 1,5 A.
  • Cinco pines paralelos proporcionan una conexión a tierra de baja resistencia.
  • Dos clavijas de tierra y una clavija para cada voltaje suministrado admiten la precarga de conexión en caliente . Los pines de tierra 4 y 12 en un cable de intercambio en caliente son los más largos, por lo que hacen contacto primero cuando los conectores están acoplados. Los pines 3, 7 y 13 del conector de alimentación de la unidad son más largos que los demás, por lo que hacen contacto a continuación. El variador los usa para cargar sus capacitores de derivación internos a través de resistencias limitadoras de corriente. Finalmente, los pines de alimentación restantes hacen contacto, evitando las resistencias y proporcionando una fuente de baja resistencia de cada voltaje. Este proceso de acoplamiento de dos pasos evita fallas en otras cargas y posibles arcos eléctricos o erosión de los contactos del conector de alimentación SATA.
  • El pin 11 puede funcionar para giro escalonado , indicación de actividad, ambos o nada. Es una señal de colector abierto , que puede bajar el conector o el variador. Si se tira hacia abajo en el conector (como ocurre en la mayoría de los conectores de alimentación SATA tipo cable), la unidad gira tan pronto como se aplica la alimentación. Si se deja flotando, la unidad espera hasta que se le hable. Esto evita que muchas unidades giren simultáneamente, lo que podría consumir demasiada energía. La unidad también tira del pin hacia abajo para indicar la actividad de la unidad. Esto se puede utilizar para dar retroalimentación al usuario a través de un LED .

Hay adaptadores pasivos disponibles que convierten un conector Molex de cuatro clavijas en un conector de alimentación SATA, proporcionando las líneas de 5 V y 12 V disponibles en el conector Molex, pero no 3.3 V. También hay adaptadores de alimentación Molex a SATA de cuatro clavijas que incluyen electrónica para proporcionar adicionalmente la fuente de alimentación de 3.3 V. [51] Sin embargo, la mayoría de las unidades no requieren la línea de alimentación de 3,3 V. [52]

Conector delgado [ editar ]

Conector delgado, segmento de potencia
Alfiler #ApareamientoFunción
 -Muesca de codificación
1TerceroPresencia del dispositivo
22do5 V de potencia
32do
42doDiagnóstico de fabricación
51erSuelo
61er

SATA 2.6 es la primera revisión que definió el conector delgado, destinado a factores de forma más pequeños, como unidades ópticas de portátiles. El pin 1 del conector de alimentación delgado, que indica la presencia del dispositivo, es más corto que los otros para permitir el intercambio en caliente. El conector de señal delgado es idéntico y compatible con la versión estándar, mientras que el conector de alimentación se reduce a seis pines, por lo que suministra solo +5 V, y no +12 V o +3,3 V. [22] [53]

Existen adaptadores de bajo costo para convertir de SATA estándar a SATA delgado.

  • Un conector de alimentación SATA delgado de seis pines

  • La parte posterior de una unidad óptica delgada basada en SATA

Micro conector [ editar ]

Micro conector, segmento de potencia
Alfiler #ApareamientoFunción
1Tercero3.3 V de potencia
22do
31erSuelo
41er
52do5 V de potencia
6Tercero
7TerceroReservado
 -Muesca de codificación
8TerceroEspecífico del proveedor
92do
Un disco duro micro SATA de 1,8 pulgadas (46 mm) con datos numerados y pines de alimentación en el conector.

El conector micro SATA (a veces llamado uSATA o μSATA [54] ) se originó con SATA 2.6 y está diseñado para unidades de disco duro de 1.8 pulgadas (46 mm). También hay un conector de datos micro, similar en apariencia pero ligeramente más delgado que el conector de datos estándar.

eSATA [ editar ]

No confundir con SATAe .
El logotipo oficial de eSATA
Conectores SATA (izquierda) y eSATA (derecha)
puertos eSATA

Estandarizado en 2004, eSATA ( e que significa externo) proporciona una variante de SATA destinada a la conectividad externa. Utiliza un conector más robusto, cables blindados más largos y estándares eléctricos más estrictos (pero compatibles con versiones anteriores). El protocolo y la señalización lógica (capas de enlace / transporte y superiores) son idénticos a los de SATA interno. Las diferencias son:

  • Amplitud de transmisión mínima aumentada: el rango es de 500 a 600 mV en lugar de 400 a 600 mV.
  • Reducción de la amplitud de recepción mínima: el rango es de 240 a 600 mV en lugar de 325 a 600 mV.
  • La longitud máxima del cable aumentó a 2 metros (6,6 pies) desde 1 metro (3,3 pies).
  • El cable y conector eSATA es similar al cable y conector SATA 1.0a, con estas excepciones:
    • El conector eSATA es mecánicamente diferente para evitar que los cables internos sin blindaje se utilicen externamente. El conector eSATA descarta la llave en forma de "L" y cambia la posición y el tamaño de las guías.
    • La profundidad de inserción de eSATA es más profunda: 6,6 mm en lugar de 5 mm. Las posiciones de contacto también se cambian.
    • El cable eSATA tiene un blindaje adicional para reducir la EMI a los requisitos de la FCC y CE. Los cables internos no necesitan el blindaje adicional para satisfacer los requisitos de EMI porque están dentro de una carcasa blindada.
    • El conector eSATA utiliza resortes metálicos para el contacto del blindaje y la retención mecánica.
    • El conector eSATA tiene una vida útil de 5000 acoplamientos; el conector SATA ordinario solo se especifica para 50.

Dirigido al mercado de consumo, eSATA ingresa a un mercado de almacenamiento externo servido también por las interfaces USB y FireWire. La interfaz SATA tiene ciertas ventajas. La mayoría de las cajas de unidades de disco duro externas con interfaces FireWire o USB utilizan unidades PATA o SATA y "puentes" para traducir entre las interfaces de las unidades y los puertos externos de los gabinetes; este puente incurre en cierta ineficiencia. Algunos discos individuales pueden transferir 157 MB / s durante el uso real, [18] aproximadamente cuatro veces la velocidad de transferencia máxima de USB 2.0 o FireWire 400 (IEEE 1394a) y casi el doble de la velocidad de transferencia máxima de FireWire 800. El S3200 FireWire La especificación 1394b alcanza alrededor de 400 MB / s (3,2 Gbit / s) y USB 3.0tiene una velocidad nominal de 5 Gbit / s. Es posible que algunas funciones de la unidad de bajo nivel, como SMART , no funcionen a través de algunos puentes USB [55] o FireWire o USB + FireWire; eSATA no sufre estos problemas siempre que el fabricante del controlador (y sus controladores) presente las unidades eSATA como dispositivos ATA, en lugar de dispositivos SCSI , como ha sido común con los controladores Silicon Image , JMicron y NVIDIA nForce para Windows Vista. En esos casos, las unidades SATA no tienen funciones de bajo nivel accesibles.

La versión eSATA de SATA 6G funciona a 6,0 Gbit / s (la organización SATA-IO evita el término "SATA III" para evitar confusiones con SATA II 3,0 Gbit / s, que se denomina coloquialmente "SATA 3G" [bit / s] o "SATA 300" [MB / s] ya que el SATA I de 1,5 Gbit / s y el SATA II de 1,5 Gbit / s se denominaron "SATA 1,5G" [bit / s] o "SATA 150" [MB /s]). Por lo tanto, las conexiones eSATA funcionan con diferencias insignificantes entre ellas. [56] Una vez que una interfaz puede transferir datos tan rápido como una unidad puede manejarlos, aumentar la velocidad de la interfaz no mejora la transferencia de datos.

Sin embargo, existen algunas desventajas en la interfaz eSATA:

  • Los dispositivos construidos antes de que la interfaz eSATA se hiciera popular carecen de conectores SATA externos.
  • Para dispositivos de factor de forma pequeño (como discos externos de 2.5 pulgadas (64 mm)), un enlace USB o FireWire alojado en una PC generalmente puede suministrar energía suficiente para operar el dispositivo. Sin embargo, los conectores eSATA no pueden suministrar energía y requieren una fuente de alimentación para el dispositivo externo. El conector eSATAp relacionado (pero mecánicamente incompatible, a veces llamado eSATA / USB ) agrega energía a una conexión SATA externa, por lo que no se necesita una fuente de alimentación adicional. [57]

A mediados de 2017, pocas computadoras nuevas tenían conectores SATA externos dedicados (eSATA), con USB3 dominante y USB3 Tipo C, a menudo con el modo alternativo Thunderbolt , comenzando a reemplazar los conectores USB anteriores. A veces, todavía están presentes puertos únicos que admiten tanto USB3 como eSATA.

Las computadoras de escritorio sin una interfaz eSATA incorporada pueden instalar un adaptador de bus de host (HBA) eSATA ; si la placa base es compatible con SATA, se puede agregar un conector eSATA disponible externamente. Las computadoras portátiles con las ahora raras Cardbus [58] o ExpressCard [59] podrían agregar un HBA eSATA. Con los adaptadores pasivos, la longitud máxima del cable se reduce a 1 metro (3,3 pies) debido a la ausencia de niveles de señal eSATA compatibles.

eSATAp [ editar ]

Artículo principal: eSATAp
puerto eSATAp

eSATAp son las siglas de eSATA potenciado. También se conoce como Power over eSATA, Power eSATA, eSATA / USB Combo o eSATA USB Hybrid Port (EUHP). Un puerto eSATAp combina los cuatro pines del puerto USB 2.0 (o anterior), los siete pines del puerto eSATA y, opcionalmente, dos pines de alimentación de 12 V. [60] Tanto el tráfico SATA como la alimentación del dispositivo están integrados en un solo cable, como es el caso de USB pero no eSATA. La alimentación de 5 V se proporciona a través de dos pines USB, mientras que la alimentación de 12 V se puede proporcionar opcionalmente. Por lo general, las computadoras de escritorio, pero no las computadoras portátiles, proporcionan alimentación de 12 V, por lo que pueden alimentar dispositivos que requieren este voltaje, generalmente unidades de disco y CD / DVD de 3,5 pulgadas, además de dispositivos de 5 V, como unidades de 2,5 pulgadas.

Tanto los dispositivos USB como los eSATA se pueden utilizar con un puerto eSATAp, cuando se conectan con un cable USB o eSATA, respectivamente. Un dispositivo eSATA no se puede alimentar a través de un cable eSATAp, pero un cable especial puede hacer que tanto SATA o eSATA como conectores de alimentación estén disponibles desde un puerto eSATAp.

Se puede integrar un conector eSATAp en una computadora con SATA y USB internos, colocando un soporte con conexiones para conectores SATA, USB y de alimentación internos y un puerto eSATAp de acceso externo. Aunque los conectores eSATAp se han integrado en varios dispositivos, los fabricantes no se refieren a un estándar oficial.

Implementaciones preestándar [ editar ]

  • Antes de la especificación final de eSATA a 3 Gbit / s, se diseñaron varios productos para la conexión externa de unidades SATA. Algunos de estos utilizan el conector SATA interno, o incluso conectores diseñados para otras especificaciones de interfaz, como FireWire. Estos productos no son compatibles con eSATA. La especificación final eSATA cuenta con un conector específico diseñado para un manejo rudo, similar al conector SATA normal, pero con refuerzos tanto en el lado macho como en el hembra, inspirado en el conector USB. eSATA resiste la desconexión involuntaria y puede soportar tirones o sacudidas, lo que podría romper un conector SATA macho (el disco duro o el adaptador de host, generalmente instalado dentro de la computadora). Con un conector eSATA, se necesita mucha más fuerza para dañar el conector, y si se rompe, es probable que sea el lado hembra, en el cable mismo, [ cita requerida ] que es relativamente fácil de reemplazar.
  • Antes de la especificación final de eSATA 6 Gbit / s, muchas tarjetas complementarias y algunas placas base anunciaban compatibilidad con eSATA 6 Gbit / s porque tenían controladores SATA 3.0 de 6 Gbit / s para soluciones solo internas. Esas implementaciones no son estándar y los requisitos de eSATA 6 Gbit / s se ratificaron en la especificación SATA 3.1 del 18 de julio de 2011. [61] Es posible que algunos productos no sean totalmente compatibles con eSATA 6 Gbit / s.

Mini-SATA (mSATA) [ editar ]

Ver también: Variante PCI Express § Mini-SATA (mSATA)
Un SSD mSATA sobre una unidad SATA de 2,5 pulgadas

Mini-SATA (abreviado como mSATA), que es distinto del micro conector, [54] fue anunciado por la Organización Internacional Serial ATA el 21 de septiembre de 2009. [62] Las aplicaciones incluyen netbooks , laptops y otros dispositivos que requieren un sólido- unidad de estado en un espacio reducido.

Las dimensiones físicas del conector mSATA son idénticas a las de la interfaz de la minitarjeta PCI Express , [63] pero las interfaces no son compatibles eléctricamente; las señales de datos (TX ± / RX ± SATA, PETn0 PETp0 PERn0 PERp0 PCI Express) necesitan una conexión al controlador de host SATA en lugar del controlador de host PCI Express .

Conector SFF-8784 [ editar ]

Conector SFF-8784 [64]
FondoCima
AlfilerFunciónAlfilerFunciónAlfilerFunciónAlfilerFunción
1Suelo6No usado11Suelodieciséis+5 V
2Suelo7+5 V12B + (transmitir)17Suelo
3Suelo8No usado13B− (transmitir)18A− (recibir)
4Tierra [c]9No usado14Suelo19A + (recibir)
5DIRIGIÓ10Suelo15+5 V20Suelo

Los dispositivos SATA delgados de 2,5 pulgadas, 5 mm (0,20 pulgadas) de altura, utilizan el conector de borde SFF-8784 de veinte clavijas para ahorrar espacio. Al combinar las señales de datos y las líneas eléctricas en un conector delgado que permite la conexión directa a la placa de circuito impreso (PCB) del dispositivo sin conectores adicionales que consumen espacio, SFF-8784 permite una mayor compactación del diseño interno para dispositivos portátiles como ultrabooks . [64]

Los pines 1 a 10 están en el lado inferior del conector, mientras que los pines 11 a 20 están en el lado superior. [64]

SATA Express [ editar ]

Dos conectores SATA Express (gris claro) en la placa base de una computadora ; a la derecha de ellos hay conectores SATA comunes (gris oscuro)
Artículo principal: SATA Express

SATA Express , inicialmente estandarizado en la especificación SATA 3.2, [65] es una interfaz que admite dispositivos de almacenamiento SATA o PCI Express . El conector de host es compatible con versiones anteriores del conector de datos SATA estándar de 3,5 pulgadas, lo que permite conectar hasta dos dispositivos SATA heredados. [66] Al mismo tiempo, el conector de host proporciona hasta dos carriles PCI Express 3.0 como una conexión PCI Express pura al dispositivo de almacenamiento, lo que permite anchos de banda de hasta 2 GB / s. [32] [67]

En lugar del enfoque habitual de duplicar la velocidad nativa de la interfaz SATA, se seleccionó PCI Express para lograr velocidades de transferencia de datos superiores a 6 Gbit / s. Se concluyó que duplicar la velocidad SATA nativa llevaría demasiado tiempo, se requerirían demasiados cambios en el estándar SATA y daría como resultado un consumo de energía mucho mayor en comparación con el bus PCI Express existente. [68]

Además de admitir la interfaz de controlador de host avanzada (AHCI) heredada , SATA Express también hace posible que NVM Express (NVMe) se utilice como la interfaz de dispositivo lógico para los dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados. [69]

Como el factor de forma M.2, que se describe a continuación, alcanzó una popularidad mucho mayor, SATA Express se considera un estándar fallido y los puertos dedicados desaparecieron rápidamente de las placas base.

M.2 (NGFF) [ editar ]

Comparación de tamaño de SSD mSATA (izquierda) y M.2 (tamaño 2242, derecha)
Artículo principal: M.2

M.2 , anteriormente conocido como Factor de forma de próxima generación (NGFF), es una especificación para tarjetas de expansión de computadora y conectores asociados. Reemplaza el estándar mSATA, que utiliza el diseño físico de la minitarjeta PCI Express. Con una especificación física más pequeña y flexible, junto con características más avanzadas, el M.2 es más adecuado para aplicaciones de almacenamiento de estado sólido en general, especialmente cuando se usa en dispositivos pequeños como ultrabooks o tabletas. [70]

El estándar M.2 está diseñado como una revisión y mejora del estándar mSATA, por lo que se pueden fabricar placas de circuito impreso (PCB) más grandes. Si bien mSATA aprovechó el factor de forma y el conector de la mini tarjeta PCI Express existente, M.2 se ha diseñado para maximizar el uso del espacio de la tarjeta, al tiempo que minimiza el espacio que ocupa. [70] [71] [72]

Las interfaces de controlador de host admitidas y los puertos proporcionados internamente son un superconjunto de los definidos por la interfaz SATA Express. Esencialmente, el estándar M.2 es una implementación de factor de forma pequeño de la interfaz SATA Express, con la adición de un  puerto USB 3.0 interno . [70]

U.2 (SFF-8639) [ editar ]

U.2 , anteriormente conocido como SFF-8639. Al igual que M.2, lleva una señal eléctrica PCI Express, sin embargo, U.2 usa un enlace PCIe 3.0 × 4 que proporciona un ancho de banda mayor de 32 Gbit / s en cada dirección. Para proporcionar la máxima compatibilidad con versiones anteriores, el conector U.2 también admite SATA y SAS de múltiples rutas. [73]

Protocolo [ editar ]

La especificación SATA define tres capas de protocolo distintas: física, enlace y transporte.

Capa física [ editar ]

La capa física define las características eléctricas y físicas de SATA (como las dimensiones del cable y los parásitos, el nivel de voltaje del controlador y el rango operativo del receptor), así como el subsistema de codificación física (codificación a nivel de bits, detección de dispositivos en el cable e inicialización del enlace).

La transmisión física utiliza señalización diferencial. El SATA PHY contiene un par de transmisión y un par de recepción. Cuando el enlace SATA no está en uso (ejemplo: no hay ningún dispositivo conectado), el transmisor permite que los pines de transmisión floten a su nivel de voltaje de modo común. Cuando el enlace SATA está activo o en la fase de inicialización del enlace, el transmisor activa los pines de transmisión al voltaje diferencial especificado (1,5 V en SATA / I).

La codificación física SATA utiliza un sistema de codificación de línea conocido como codificación 8b / 10b . Este esquema tiene múltiples funciones requeridas para mantener un enlace serial diferencial. Primero, la secuencia contiene la información de sincronización necesaria que permite que el host / unidad SATA extraiga el reloj. La secuencia codificada 8b / 10b incorpora transiciones de borde periódicas para permitir que el receptor logre la alineación de bits sin el uso de una forma de onda de reloj de referencia transmitida por separado. La secuencia también mantiene un neutro ( DC-equilibrado de flujo de bits), que permite a los conductores de transmisión y entradas del receptor sean acoplados-AC . Generalmente, la señalización SATA real es semidúplex , lo que significa que solo puede leer o escribir datos a la vez.

Además, SATA usa algunos de los caracteres especiales definidos en 8b / 10b. En particular, la capa PHY usa el carácter de coma (K28.5) para mantener la alineación de los símbolos. Se utiliza una secuencia específica de cuatro símbolos, la primitiva ALINEAR, para hacer coincidir la frecuencia de reloj entre los dos dispositivos en el enlace. Otros símbolos especiales comunican la información de control de flujo producida y consumida en las capas superiores (enlace y transporte).

Se utilizan enlaces separados de señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS) punto a punto acoplados a CA para la transmisión física entre el host y el variador.

La capa PHY es responsable de detectar el otro SATA / dispositivo en un cable y la inicialización del enlace. Durante el proceso de inicialización del enlace, la PHY es responsable de generar localmente señales especiales fuera de banda al cambiar el transmisor entre caracteres 10b eléctricos y específicos en un patrón definido, negociando una tasa de señalización mutuamente soportada (1.5, 3.0, o 6,0 Gbit / s) y, finalmente, sincronizar con el flujo de datos de la capa PHY del dispositivo remoto. Durante este tiempo, no se envían datos desde la capa de enlace.

Una vez que se ha completado la inicialización del enlace, la capa de enlace se hace cargo de la transmisión de datos, y la PHY proporciona solo la conversión 8b / 10b antes de la transmisión de bits.

Capa de enlace [ editar ]

Una vez que la capa PHY ha establecido un enlace, la capa de enlace es responsable de la transmisión y recepción de las estructuras de información de tramas (FIS) a través del enlace SATA. Los FIS son paquetes que contienen información de control o datos de carga útil. Cada paquete contiene un encabezado (que identifica su tipo) y una carga útil cuyo contenido depende del tipo. La capa de enlace también gestiona el control de flujo sobre el enlace.

Capa de transporte [ editar ]

La capa número tres en la especificación ATA serial es la capa de transporte. Esta capa tiene la responsabilidad de actuar sobre las tramas y transmitir / recibir las tramas en una secuencia apropiada. La capa de transporte se encarga del montaje y desmontaje de las estructuras FIS, lo que incluye, por ejemplo, extraer el contenido de los FIS registrados en el archivo de tareas e informar a la capa de comando. De manera abstracta, la capa de transporte es responsable de crear y codificar las estructuras FIS solicitadas por la capa de comando y eliminar esas estructuras cuando se reciben las tramas.

Cuando los datos DMA se van a transmitir y se reciben desde la capa de comando superior, la capa de transporte agrega el encabezado de control FIS a la carga útil e informa a la capa de enlace que se prepare para la transmisión. Se realiza el mismo procedimiento cuando se reciben datos, pero en orden inverso. La capa de enlace le indica a la capa de transporte que hay datos entrantes disponibles. Una vez que la capa de enlace procesa los datos, la capa de transporte inspecciona el encabezado FIS y lo elimina antes de enviar los datos a la capa de comando.

Topología [ editar ]

Ver también: multiplicador de puertos
Topología SATA: host (H), multiplicador (M) y dispositivo (D)

SATA utiliza una arquitectura punto a punto. La conexión física entre un controlador y un dispositivo de almacenamiento no se comparte entre otros controladores y dispositivos de almacenamiento. SATA define multiplicadores , lo que permite que un solo puerto de controlador SATA controle hasta quince dispositivos de almacenamiento. El multiplicador realiza la función de un hub; el controlador y cada dispositivo de almacenamiento está conectado al concentrador. [74] Esto es conceptualmente similar a los expansores SAS .

Los sistemas de PC modernos tienen controladores SATA integrados en la placa base, que suelen tener de dos a ocho puertos. Se pueden instalar puertos adicionales a través de adaptadores de host SATA adicionales (disponibles en una variedad de interfaces de bus: USB, PCI, PCIe).

Compatibilidad con versiones anteriores y posteriores [ editar ]

SATA y PATA [ editar ]

Disco duro PATA con convertidor SATA adjunto.

A nivel de interfaz de hardware, los dispositivos SATA y PATA ( Parallel AT Attachment ) son completamente incompatibles: no se pueden interconectar sin un adaptador.

En el nivel de la aplicación, los dispositivos SATA se pueden especificar para que se vean y actúen como dispositivos PATA. [75]

Muchas placas base ofrecen una opción de "Modo heredado", que hace que las unidades SATA aparezcan en el sistema operativo como unidades PATA en un controlador estándar. Este modo heredado facilita la instalación del sistema operativo al no requerir que se cargue un controlador específico durante la configuración, pero sacrifica la compatibilidad con algunas funciones (específicas del proveedor) de SATA. El modo heredado a menudo, si no siempre, desactiva algunos de los puertos PATA o SATA de las placas, ya que la interfaz del controlador PATA estándar solo admite cuatro unidades. (A menudo, los puertos que están deshabilitados se pueden configurar).

La herencia común del conjunto de comandos ATA ha permitido la proliferación de chips puente PATA a SATA de bajo costo. Los chips de puente se utilizaron ampliamente en unidades PATA (antes de la finalización de las unidades SATA nativas) y también en convertidores independientes. Cuando se conecta a una unidad PATA, un convertidor del lado del dispositivo permite que la unidad PATA funcione como una unidad SATA. Los convertidores del lado del host permiten que un puerto PATA de la placa base se conecte a una unidad SATA.

El mercado ha producido gabinetes con alimentación para unidades PATA y SATA que se conectan a la PC a través de USB, Firewire o eSATA, con las restricciones mencionadas anteriormente. Existen tarjetas PCI con un conector SATA que permiten que las unidades SATA se conecten a sistemas heredados sin conectores SATA.

SATA 1,5 Gbit / sy SATA 3 Gbit / s [ editar ]

Los diseñadores del estándar SATA tenían como objetivo general la compatibilidad hacia atrás y hacia adelante con futuras revisiones del estándar SATA. Para evitar problemas de interoperabilidad que podrían ocurrir cuando se instalan unidades SATA de próxima generación en placas base con controladores de host SATA de 1,5 Gbit / s heredados estándar, muchos fabricantes han facilitado el cambio de esas unidades más nuevas al modo del estándar anterior. Ejemplos de tales disposiciones incluyen:

  • Seagate / Maxtor ha agregado un conmutador de puente al que puede acceder el usuario, conocido como "fuerza 150", para habilitar el cambio de accionamiento entre la operación negociada forzada de 1,5 Gbit / sy 1,5 / 3 Gbit / s.
  • Western Digital utiliza una configuración de puente llamada OPT1 habilitada para forzar una velocidad de transferencia de datos de 1,5 Gbit / s (OPT1 se habilita colocando el puente en los pines 5 y 6).
  • Las unidades Samsung se pueden forzar al modo de 1,5 Gbit / s mediante un software que se puede descargar del sitio web del fabricante. La configuración de algunas unidades Samsung de esta manera requiere el uso temporal de un controlador SATA-2 (SATA 3.0 Gbit / s) mientras se programa la unidad.

El conmutador "force 150" (o equivalente) también es útil para conectar discos duros SATA de 3 Gbit / s a ​​controladores SATA en tarjetas PCI, ya que muchos de estos controladores (como los chips Silicon Image ) funcionan a 3 Gbit / s, incluso aunque el bus PCI no puede alcanzar velocidades de 1,5 Gbit / s. Esto puede provocar daños en los datos en los sistemas operativos que no prueban específicamente esta condición y limitan la velocidad de transferencia del disco. [ cita requerida ]

SATA 3 Gbit / sy SATA 6 Gbit / s [ editar ]

SATA 3 Gbit / sy SATA 6 Gbit / s son compatibles entre sí. La mayoría de los dispositivos que solo son SATA 3 Gbit / s pueden conectarse con dispositivos SATA 6 Gbit / s, y viceversa, aunque los dispositivos SATA 3 Gbit / s solo se conectan con dispositivos SATA 6 Gbit / s a ​​la velocidad más lenta de 3 Gbit / s .

SATA 1,5 Gbit / sy SATA 6 Gbit / s [ editar ]

SATA 1.5 Gbit / sy SATA 6 Gbit / s son compatibles entre sí. La mayoría de los dispositivos que solo son SATA 1.5 Gbit / s pueden conectarse con dispositivos que son SATA 6 Gbit / s, y viceversa, aunque los dispositivos SATA 1.5 Gbit / s solo se conectan con dispositivos SATA 6 Gbit / s a ​​la velocidad más lenta de 1.5 Gbit / s .

Comparación con otras interfaces [ editar ]

SATA y SCSI [ editar ]

El SCSI paralelo utiliza un bus más complejo que SATA, lo que generalmente genera mayores costos de fabricación. Los buses SCSI también permiten la conexión de varias unidades en un canal compartido, mientras que SATA permite una unidad por canal, a menos que se utilice un multiplicador de puertos. Serial Attached SCSI utiliza las mismas interconexiones físicas que SATA, y la mayoría de los HBA SAS también admiten dispositivos SATA de 3 y 6 Gbit / s (un HBA requiere compatibilidad con el protocolo de túnel Serial ATA ).

En teoría, SATA 3 Gbit / s ofrece un ancho de banda máximo de 300 MB / s por dispositivo, que es solo un poco más bajo que la velocidad nominal para SCSI Ultra 320 con un máximo de 320 MB / s en total para todos los dispositivos en un bus. [76] Las unidades SCSI brindan un mayor rendimiento sostenido que varias unidades SATA conectadas a través de un multiplicador de puerto simple (es decir, basado en comandos) debido al rendimiento de desconexión-reconexión y agregación. [77] En general, los dispositivos SATA se enlazan de manera compatible con los receptáculos y adaptadores SAS, mientras que los dispositivos SCSI no se pueden conectar directamente a un bus SATA.

Las unidades SCSI, SAS y de canal de fibra (FC) son más caras que las SATA, por lo que se utilizan en servidores y matrices de discos donde el mejor rendimiento justifica el costo adicional. Las unidades ATA y SATA económicas evolucionaron en el mercado de las computadoras domésticas, por lo que existe la opinión de que son menos confiables. A medida que esos dos mundos se superpusieron, el tema de la confiabilidad se volvió algo controvertido . Tenga en cuenta que, en general, la tasa de fallas de una unidad de disco está relacionada con la calidad de sus cabezales, platos y procesos de fabricación de soporte, no con su interfaz.

El uso de ATA en serie en el mercado empresarial aumentó del 22 por ciento en 2006 al 28 por ciento en 2008. [78]

Comparación con otros autobuses [ editar ]

Consulte también: Lista de velocidades de bits del dispositivo

Los dispositivos SCSI-3 con conectores SCA-2 están diseñados para intercambio en caliente. Muchos servidores y sistemas RAID brindan soporte de hardware para un intercambio en caliente transparente. Los diseñadores del estándar SCSI antes de los conectores SCA-2 no tenían como objetivo el intercambio en caliente, pero en la práctica, la mayoría de las implementaciones RAID admiten el intercambio en caliente de discos duros.

NombreTasa de datos sin procesarVelocidad de datosMax. longitud del cableEnergía proporcionadaDispositivos por canal
eSATA6 Gbit / s600 MB / s
  • 2 m
  • 1 m con adaptador SATA pasivo
No1 (15 con un multiplicador de puertos )
eSATAp6 Gbit / s600 MB / s5 V y, opcionalmente, 12 V [79]
SATA Express16 Gbit / s1,97 GB / s [d]1 metroNo
Revisión de SATA 3.06 Gbit / s600 MB / s [80]
Revisión de SATA 2.03 Gbit / s300 MB / s
Revisión de SATA 1.01,5 Gbit / s150 MB / s [81]1
PATA (IDE) 1331.064 Gbit / s133,3 MB / s [e]0,46 m (18 pulgadas)5 V (solo conector de 44 clavijas de unidad de 2,5 pulgadas)2
SAS-422,5 Gbit / s2,25 GB / s10 mSolo conectores de panel posterior1 (> 65k con expansores)
SAS-312 Gbit / s1,2 GB / s
SAS-26 Gbit / s600 MB / s
SAS-13 Gbit / s300 MB / s
IEEE 1394 (FireWire) 32003,144 Gbit / s393 MB / s100 m (más con cables especiales)15 W, 12–25 V63 (con un concentrador)
IEEE 1394 (FireWire) 800786 Mbit / s98,25 MB / s100 m [82]
IEEE 1394 (FireWire) 400393 Mbit / s49,13 MB / s4,5 m [82] [83]
USB 3.2 (generación 2x2)20 Gbit / s2,44 GB / s [f]1 m (cable pasivo USB-IF estándar)Sí 100 W, 5, 12 o 20 V}} [84]127 (con un concentrador) [85]
USB 3.1 (generación 2)10 Gbit / s1,22 GB / s [g]1 m (cable pasivo USB-IF estándar)100 W, 5, 12 o 20 V [84]127 (con un concentrador) [85]
USB 3.0 [h] (USB 3.2, generación 1)5 Gbit / s610 MB / so más ( excluidos los
gastos generales del protocolo , el control de flujo y el entramado) [86]		2 m (cable pasivo USB-IF estándar)4,5 W, 5 V
USB 2.0480 Mbit / s58 MB / s5 m [87]2,5 W, 5 V
USB 1.112 Mbit / s1,5 MB / s3 msí
SCSI Ultra-3202,56 Gbit / s320 MB / s12 mSolo con placa posterior SCA15 excl. adaptador de bus de host / host
Canal de fibra 10GFC10,52 Gbit / s1,195 GB / s2 m - 50 kmNo126 (16.777.216 con interruptores)
Canal de fibra 4GFC4,25 Gbit / s398 MB / s12 m

Tasa cuádruple InfiniBand		10 Gbit / s0,98 GB / s
  • 5 m (cobre) [88] [89]
  • <10 km (fibra)
1 con punto a punto , muchos con tejido conmutado
Rayo10 Gbit / s1,22 GB / s
  • 3 m (cobre)
  • 100 m (fibra)
10 W (solo cobre)7
Thunderbolt 220 Gbit / s2,44 GB / s
Thunderbolt 340 Gbit / s4,88 GB / s100 W (solo cobre)

Ver también [ editar ]

  • FATA (unidad de disco duro)
  • libATA
  • Lista de velocidades de bits del dispositivo

Notas [ editar ]

  1. ^ Electrónica de accionamiento integrada
  2. ^ La memoria basada en disco (discos duros), los dispositivos de disco de estado sólido como unidades USB, almacenamiento basado en DVD, velocidades de bits, velocidades de bus y velocidades de red, se especifican utilizando significados decimales para K (1000 1 ), M (1000 2 ), G (1000 3 ), ...
  3. ^ Conducir presente
  4. ^ Velocidad de bits sin procesar de 16 Gbit / s, concodificación 128b / 130b
  5. ^ Ciclos de 15 ns, transferencias de 16 bits
  6. ^ Velocidad de bits sin procesar de 20 Gbit / s, concodificación 128b / 132b
  7. ^ Velocidad de bits sin procesar de 10 Gbit / s, concodificación 128b / 132b
  8. ^ La  especificación USB 3.0 se lanzó a los proveedores de hardware el 17 de noviembre de 2008.

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO)
  • EETimes Serial ATA y la evolución de la tecnología de almacenamiento de datos, Mohamed A. Salem
  • Especificación "SATA-1", en formato PDF comprimido; Serial ATA: Accesorio AT serializado de alta velocidad, revisión 1.0a, 7 de enero de 2003 .
  • Erratas y avisos de cambios de ingeniería a la especificación "SATA-1" anterior, como un zip de archivos PDF
  • Disipando la confusión: SATA II no significa 3 Gbit / s
  • "External Serial ATA - White Paper" (PDF) . SATA-IO . 515 kB - en eSATA
  • Pinout del conector de la placa base SATA
  • "Pinout del conector Serial ATA (SATA, Serial Advanced Technology Attachment)" . allpinouts.org . Archivado desde el original el 18 de abril de 2016.
  • Casos de uso de almacenamiento y servidor Serial ATA
  • Cómo instalar y solucionar problemas de discos duros SATA
  • Serial ATA y los 7 pecados capitales de Parallel ATA
  • Todo lo que necesita saber sobre Serial ATA
  • USB 3.0 frente a eSATA: ¿es más rápido mejor?
  • Controlador ATA universal para Windows NT3.51 / NT4 / 2000 / XP / 2003 / Vista / 7 / ReactOS: Con soporte PATA / SATA / AHCI  : un controlador ATA universal, gratuito y de código abierto con soporte PATA / SATA