串行高級技術附件 (SATA) 是一種接口，可讓您將存儲設備（HDD、SSD 和光驅）連接到主板。
基本上，SATA 是 PATA 的替代品，它採用並行通信（攜帶多位數據）。此外，它們今天已成為HDD 和 SSD 的事實上的標準。
但是，自推出以來，我們遇到了多次修訂，最新的是 SATA 3.5.同樣，本文將引導您了解這些版本之間的差異以及是否切換到最新版本。
什麼是 SATA?
顧名思義， 串行高級技術附件是基於串行通信的。這意味著數據一次一位地從存儲設備傳輸到計算機主板。
這就是為什麼使用 SATA 傳輸數據不易受到任何中斷或損壞的原因。此外，更高的數據傳輸速率是大多數用戶喜歡它們而不是其他存儲設備接口的另一個原因。
SATA vs PATA
SATA 與 PATA 連接器
在早期，我們嚴重依賴並行高級技術附件 (PATA)，也稱為作為 IDE（集成驅動電子設備）。據報導，他們使用 40 針配置和大約 40 或 80 根導體帶狀電纜。
除了帶有大量針腳的笨重連接器外，它們的數據傳輸率也相對較低（高達 133 MB/秒）。此外，隨著硬盤轉速的提高，PATA 失寵，最終被 SATA 取代。
基本上，新技術在數據傳輸率方面更好（150 MB/s)，並且數據損壞率也顯著降低。此外，數據連接器的針腳也從 40 個減少到只有 7 個。
此外，SATA 用功能更強大的 15 針腳取代了 4 針 Molex 電源連接器SATA 電源連接器。其他改進包括熱插拔功能、更低的功耗和低價。
請看下表，了解 PATA 和 SATA 的根本區別:
PATA和PATA的區別SATA
注意: SATA 和 PATA 不兼容，但可以在具有這兩種接口的同一台機器上共存。因此，如果您希望將您的 PATA 硬盤連接到只有 SATA 端口的主板，您需要一個 PATA 到 SATA 轉換器。
SATA 接口架構
SATA的五層架構
不管SATA總線接口類型如何，工作機制都是一樣的。嗯，它有五層架構——物理層、鏈路層、傳輸層、命令層和應用層。
在這裡，每一層都為其上一層提供服務:物理層:該層確保系統檢測到 SATA 設備。此外，它還負責使用帶外 (OOB) 信令進行鏈路初始化、比特級編碼以及定義物理和電氣特性。鏈路層: 在物理鏈路建立之後層，幀信息結構（FIS）在這里通過 SATA 鏈路傳輸。此外，它還負責降低 EMI 和驗證數據完整性。傳輸層:一旦 FIS 被傳輸到傳輸層，它就定義了每個 FIS 的格式。此外，它附加一個控制頭，並指示鏈路層進一步構建和傳輸。命令層:顧名思義，命令層向傳輸層提供必要的命令，以進行一系列操作應用層: SATA 架構的最後一層是應用層，它與 SATA 設備交互。基本上，它代表了控制整個 ATA 命令並確保其正確執行的軟件。
SATA 修訂版
好吧，PATA 被廣泛使用了近二十年。然而，即使在 SATA 取代它們之後，數據傳輸率仍然不高，無法與具有更高 RPM 的存儲設備最佳配合。
因此，很明顯，用戶希望更換 SATA 的第一個版本儘早。因此，SATA 接口進行了多次修改以滿足消費者的需求。
不幸的是，串行 ATA 工作組不會在 3.5 之後的下一個版本上工作。因此，這個傳統協議標準很可能會被更新的技術所取代，可能是 NVMe。要了解更多信息，請閱讀我們關於 SATA 和 NVMe 之間差異的另一篇文章。
SATA 或 SATA 1
SATA、SATA 1 或 SATA-I 於 2003 年推出。嗯，第一個版本“1.0a”只是為了取代並行 ATA 技術。
繼續前進，他們提高了數據傳輸速度 比 PATA，但最終被第二次修訂所取代，第二次修訂相對要快得多。此外，如前所述，他們引入了先進的電源和數據連接器，使存儲設備與電路板的連接更加容易。
此外，SATA 1.0 具有較弱的主板端口並且很容易易碎。事實上，大多數用戶對連接到插槽時頻繁出現的連接鬆動和晃動問題感到沮喪。
優點: 總體上比 PATA 更好的技術在存儲設備和主板端口上更容易連接向前兼容 SATA 2 和 3 缺點: 僅一年後被 SATA 2 取代比 SATA 2 和 3 慢且安全性差仍然較慢，與某些 HDD 的最高速度不匹配，2004 年進行了重大修訂。這被命名為 SATA 2 或 SATA-II，它具有更好的數據傳輸率、帶寬吞吐量，另外 引入了 1.0 中缺少的 NCQ 實現。
此外，這一代被修改了兩次（2005 年 2.5 和 2007 年 2.6）以進一步改進連接器， NCQ 優先、NCQ 卸載等。
優點: 總體優於 SATA 1Introducti轉至 NCQBackward 兼容 SATA 1 前向兼容 SATA 3 缺點: 被 SATA 3Lacks 鎖定機制取代
SATA 3
2009 年，串行 ATA 國際組織推出了 SATA 3 ，它取代了 SATA 2。因此，大多數現代主板都帶有 SATA 3 端口。儘管如此，一些較舊的仍然有 SATA 2 接頭。
正如預期的那樣，第三代具有更高的數據傳輸率。在各種變化中，最引人注目的是鎖定機制，可確保連接器不會快速脫落。
此外，SATA 3 或 SATA-III 被修改為五個次，每次更新都會添加新功能-3.1 (2011)、3.2 (2013)、3.3 (2016)、3.4 (2018) 和 3.5 (2020)。基本上，每個版本都提高了性能並更好地集成了輔助存儲設備。
優點: 最佳 SATA 代鎖定機制介紹向後兼容 SATA 1 和 2 缺點: 比 NVMeSoon 更慢且安全性更低，將被 NVMe 接口取代
有什麼區別? SATA vs SATA 2 vs SATA 3
既然您已經了解了 SATA 的三代，是時候深入了解它們之間的主要區別了。
一般來說，SATA、SATA 2 , 和 SATA 3 在標頭標籤、數據傳輸速率、NCQ 實施、鎖定機制、數據連接器和電源連接器方面有所不同。在本節中，您將簡要了解這些因素。
數據傳輸率
數據傳輸率決定了SATA接口的速度。基本上，它可以定義為從 HDD 或 SSD 移動到主機的數據量。
嗯，數據傳輸率是三代 SATA 之間最關鍵的區別。事實上，這個因素有助於我們確定最快的 SATA 版本。
據報導，第一代 SATA (SATA-I) 取代了 PATA，未編碼數據傳輸速率為 150 MB/s（1.5 Gb/s）。這可以通過 8b/10b 編碼實現，其中 8 位字被轉換為 10 位符號。
接下來，第二代 SATA，即 SATA-II 或 SATA 2，具有原生數據傳輸率正好是第一代的兩倍，即 300 MB/s (3.0 Gb/s)，也考慮到 8b/10b 編碼。
最後，SATA 3還使用 8b/10b 編碼方案，具有 600 MB/s (6.0 Gb/s) 的本機數據傳輸速率。因此，很明顯第三代比其他兩個版本快得多。
外觀
檢查主板端口標籤以識別 SATA 代
繼續外觀，SATA 電纜和連接器看起來完全相同。儘管如此，主板製造商還是生產不同顏色的電纜（紅色、藍色、黃色、黑色、橙色）來區分不同的 SATA 代。
但是，電纜連接器存在明顯差異。雖然 SATA 1 和 2 看起來非常相似，但 SATA 3 中添加的鎖定機制使它們與前兩者不同。
無論是 SATA 1、2 還是 3，您都可以將它們全部連接到相同的主板接頭。因此，識別端口的唯一方法是檢查端口標籤。
對於 SATA 2，您可以找到 SATA 2_2、SATA2_5、SATA2_3 等指示。同樣，對於 SATA 3，您可以找到 SATA 3_3、SATA 3、SATA 3_5 等標記。但是，如果您有 2000 年代初期的計算機，您可能會發現標籤上只印有 SATA，這意味著它們屬於第一代.
NCQ 實施
無 NCQ 實現的 SATA 與 NCQ 實現的 SATA
本機命令隊列 (NCQ) 是 SATA 功能之一，可確保顯著減少讀/寫磁頭移動，從而以最佳方式執行它們可以訂購。
在 SATA 1 中，此功能不可用，這意味著有不必要的頭部移動評論。這導致性能不佳，並且過去 HDD 或 SSD 很容易磨損（儘管仍然比 PATA 好）。
但是，SATA 2 和 3 都使用允許存儲驅動器 自定有效訂單。這顯著減少了磁頭旋轉的次數，並且比沒有實現 NCQ 的 SATA 1 完成相同的工作要快得多。
讓我們看一下上面的插圖以更快地理解這一點。在 SATA 1 中，驅動器磁頭旋轉 3 次以執行任務，路徑更長。另一方面，在 NCQ 實現的 SATA 2 和 3 中，驅動頭僅旋轉兩次，完成相同任務的路徑更短。
數據連接器
雖然SATA 1、2 和 3 數據連接器看起來都一樣，這些功能絕對將它們區分開來。
嗯，SATA 1 和 2 之間沒有明顯區別。但是，SATA 3.0 版本開始使用兩個箔屏蔽差分對，這在傳輸線中提供了顯著優勢。基本上，這使得佈線更容易，並且還驚人地降低了成本。
電源連接器
與數據連接器不同，串行 ATA 工作組在電源連接器。嗯，第一個版本是在 2.6 版本中採用的，它生產了一個 超薄連接器，用於筆記本光驅和其他較小的設備。
而且，2.6 版本也 引入了 micro SATA 和一個單獨的 microdata 連接器，它明顯更薄。但是，這僅適用於 1.8 英寸硬盤驅動器。
此外，修訂版 3.3 在其第三個引腳中採用了 PWDIS 允許它進入和退出 POWER DISABLE 模式。這也使其與 SAS 規範兼容。
最後，早期版本的 SATA 1 還配備了 Molex 連接器以兼容 PATA 電纜。但是，這已從 SATA 1 的後期版本中刪除，並且不再被發現。
好吧，您可以閱讀我們的另一篇文章，該文章將指導您如何連接 SATA 電源線。
鎖定機制
SATA 3 連接器中的金屬鎖夾
嗯，SATA 1 數據連接器的主要問題是，由於缺少鎖定機制，它們很容易被拔出。儘管 SATA 2 改進了連接器，但它們仍然缺少確保連接安全的鎖。
但是，SATA 3 引入了特殊的金屬鎖夾，以確保電纜不會輕易拔出。此外，還有右角或左角的連接器，也可以防止電纜意外鬆動。
如上圖所示，2.0 版沒有配備鎖定機制。另一方面，SATA 3.0 上有一個小金屬彈簧，可確保插孔牢固地連接到主板和存儲設備的端口。
SATA、SATA 2、SATA 3的相似之處
如前所述，SATA 1、2、3具有相似的工作機制，並採用相同的架構。此外，數據連接器和電源連接器的引腳配置也保持不變。
首先，數據連接器寬 8 毫米，共有七個引腳-三個接地和四個數據線（A+、A-、B+、B-）。另一方面，電源連接器相對較寬，並具有 15 針配置-9 條電源線、5 條接地線和一個用於驚人活動的連接器。有趣的是，較新的主板在其包裝盒中提供了兩到四根這種 SATA 電纜。
SATA 數據和電源連接器引腳配置
但是，超薄和微型電源連接器的引腳顯著減少。儘管如此，工作機制仍然相同。
接下來，所有 SATA 代都有一個可選的熱插拔接口。但是，要啟用它，您需要支持的主機設備和操作系統。
最後，所有的 SATA 版本都向前和向後兼容。這意味著您可以在 SATA 2 和 3 端口上使用 SATA 1 電纜，或在 SATA 1 和 3 端口上使用 SATA 2 電纜，在 1 和 2 端口上使用 SATA 3。
注意:
strong> 儘管有傳統支持，但由於端口和電纜生成之間的差異，最大速度容量會降低。例如，如果您在 SATA 2 端口上使用 SATA 3 連接器，則存儲設備將僅限於 SATA 2 的功能。
我應該切換到 SATA 3 嗎?
由於 SATA 1 或 2 可以有效地在 SATA 3 端口上執行讀寫功能，您仍然可以使用它們而不是切換到 SATA 3。儘管如此，您將受限於第三代提供的大量功能。
同樣，如果您仍然喜歡使用 SATA 1 和 2 電纜，您也會錯過 SATA 3 連接器上的鎖定機制。
此外，在 HDD 上使用 SATA 2 或 3 完全沒問題，因為兩者都支持大多數硬盤驅動器支持的最大速度。但是，SSD 通常具有 500 MB/s 的速率，為了充分利用，我們建議使用 SATA 3。
因此，如果您的主板僅支持 SATA 2，但您正在尋找添加 SATA 3 端口，您可以使用擴展卡輕鬆完成。
因此，如果您打算升級到 SATA 3，您可以查看下面的最終比較表並自行決定。
