Etter introduksjonen i 2003, overtok Serial ATA (SATA) raskt industrien og ble det mest brukte grensesnittet for lagringsenheter frem til tidlig på 2020-tallet.
SATA-grensesnitt krever spesifikke porter, kabler, kontakter og kontrollere for å kommunisere mellom hovedkortet og lagringsenheten. Alle disse maskinvarekomponentene gjennomgikk også flere forbedringer, som ble dokumentert som separate revisjoner.
Her vil jeg snakke om alle typer eller revisjoner av SATA-grensesnittet samt deres praktiske forskjeller, spesielt når det gjelder porter på hovedkortet.
Hva er SATA?
SATA er et databuss-grensesnitt som hjelper til med å koble lagringsdisker som harddisker (HDDer) og Solid-State Drives (SSDer) til hovedkortet. I motsetning til forgjengeren PATA, støtter SATA-grensesnittet en mye høyere dataoverføringshastighet, og portene, kablene og kontaktene er ikke like store.
Den har også mange andre forbedringer, som jeg skal komme inn på mens jeg diskuterer alle SATA-revisjonene.
SATA-grensesnittet spenner over tre protokolllag, det fysiske laget, koblingslaget og transportlaget, som vist på bildet nedenfor. Den bruker ATA Command-laget for applikasjonslaget.
SATA-grensesnittlag
Alle SATA-revisjoner
Etter den første utgivelsen gikk SATA gjennom flere forbedringer og fremskritt for å overvinne begrensningene til Parallel Advanced Technology Attachment (PATA).
SATA-IO (SATA-International Organization) dokumenterte en rekke forbedringer og ga ut de nyere SATA-versjonene med forskjellige større og mindre revisjoner. Sammen med den første utgivelsen har SATA-grensesnittet tre store revisjoner.
Nå, siden industrien har begynt å gå over til et raskere alternativ, NVMe, er det lite sannsynlig at det vil bli noen videreutvikling av SATA.
SATA versjon 1 (SATA-I eller SATA 1,5 Gb/s)
SATA versjon 1.0a ble utgitt i januar 2003 og støttet en opprinnelig dataoverføringshastighet på 1,5 Gbits/s.
Den bruker 8b/10b-koding, så hvis vi tar 2-bits overhead på hver overførte 10-bits data, kommer den ukodede overføringshastigheten ned til 1,2 Gbit/s (150 MB/s). Det er fortsatt en forbedring sammenlignet med 133 MB/s levert av PATA.
SATA-I-stasjonene brukte en brobrikke for å gjøre enheten kompatibel med tidligere PATA-porter. Men mens de ga bakoverkompatibilitet, måtte disse stasjonene gi avkall på SATA-funksjoner som Native Command Queuing (NCQ). NCQ forbedrer ytelsen og levetiden til harddisker betydelig, men det var ikke før SATA-II at denne funksjonen kunne implementeres.
SATA-kontaktene kom heller ikke med låser, og portene på hovedkortet var ikke holdbart nok. Dette førte til mange tilfeller av løse tilkoblinger og andre problemer for brukerne.
SATA Revisjon 2 (SATA-II eller SATA 3 Gb/s)
April 2004 ble SATA-II eller Sata Revision 2.0 utgitt under fjerning brobrikker fra hovedkortet og fokuserer kun på SATA-spesifikke enheter.
Dette gjorde det mulig for enhetene å implementere NCQ og bringe den opprinnelige overføringshastigheten til 3 Gbit/s. Den ukodede overføringshastigheten var 2,4 Gbits/s (300 MB/s) etter å ha tatt hensyn til 8b/10b overhead.
SATA-II-grensesnittet ble revidert to ganger etter introduksjonen som SATA-revisjon 2.5 (august 2005) ) og SATA revisjon 2.6 (februar 2007). SATA revisjon 2.5 konsoliderte alle originale SATA-spesifikasjoner og seks avanserte funksjoner i et dokument for å tillate SATA-leverandører å lage kvalitets-SATA-produkter for forbrukerbasen.
SATA revisjon 2.6 introduserte noen nye kontakter og kabler for SATA-enheter sammen med funksjoner som NCQ Priority og NCQ Unload for bedre lese-/skriveoperasjoner.
SATA Revisjon 3 (SATA-III eller SATA 6 Gb/s)
SATA Revisjon 3.0 (SATA-III) ble utgitt i mai 2009, nesten et år etter at den først ble utarbeidet, for å gi en overføringshastighet som er dobbelt så stor som SATA-II.
Den opprinnelige overføringshastigheten til SATA-III er 6 Gbits/s og den ukodede overføringshastigheten kommer ned til 4,8 Gbits/s (600 MB/s).
Bortsett fra økningen i overføringshastighet introduserte den isokron NCQ som forbedrer tjenestekvaliteten for videostrømming og andre ytelsesforbedrende funksjoner.
SATA-III hadde fem store revisjoner, nemlig 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 og 3.5 , fra juli 2011 til juli 2020. Disse revisjonene førte til mange forbedringer av NCQ, en reduksjon i strømforbruket og introduksjonen av forskjellige SATA-standarder.
De introduserte også mange andre funksjoner for å øke påliteligheten og fleksibiliteten til SATA-enheter og grensesnitt.
SATA-porter på hovedkort
Hovedkort leveres vanligvis med 4-8 SATA-porter. Men noen hovedkort kan inneholde færre eller flere porter avhengig av produsenten. Avhengig av hovedkortet kan SATA-portene være orientert vertikalt, horisontalt eller begge deler.
Noen hovedkort fargekoder SATA-portene der hvite porter refererer til SATA-III og blå porter betyr SATA-II. Imidlertid vil du sannsynligvis ikke se denne praksisen på de nyere hovedkortene. Og selv om de har forskjellige farger, kan de være SATA-portene i samme versjon.
Hver SATA-port inneholder en etikett som ligner på SATA 3_0. Her indikerer’3’revisjonsnummeret og 0 indikerer port-ID-nummeret i BIOS.
Noen hovedkort viser imidlertid ikke revisjonsnummeret og viser bare ID-nummeret. I slike tilfeller må du sjekke hovedkortets håndbok for å finne ut SATA-portens revisjon.
Noen håndbøker kan bruke en annen konvensjon for SATA-revisjonen. For eksempel, hvis du ser på spesifikasjonene til et Gigabyte hovedkort (i dette tilfellet B450 Aorus Elite, vil du se at det er 6 SATA 6 GB/s kontakter. Det indikerer at hovedkortet har seks SATA-III eller SATA revisjon 3 porter.
De andre konvensjonene for alle revisjoner er:
SATA 6 Gb/s – SATA revisjon 3 – SATA-III SATA 3 Gb/s – SATA revisjon 2 – SATA-II SATA 1,5 Gb/s – SATA revisjon 1 – SATA-I
Hvilken SATA-port bør du velge?
De nyeste versjonene er alltid bedre enn de eldre. Så det anbefales alltid å bruke disse portene for å koble til SATA-stasjonen. Det gjelder spesielt hvis det er OS-stasjonen eller lagringsenheten er en SSD.
H portnummeret har imidlertid også betydning. Det beste alternativet er å koble disken som inneholder operativsystemet til SATA0-porten eller porten med lavest ID. Bruk deretter påfølgende stasjoner med portene som har det nest minste portnummeret.
SATA er også bakoverkompatibel. Det betyr at du kan koble en SATA-III-enhet til SATA-II-porten, men den vil ha samme hastighet som en SATA-II-enhet.
Så, hvis du kobler en SSD til en SATA-III-port, vil den vise 600 MB/s hastighet. Men hvis du bruker en SATA-II-port, vil dataoverføringshastigheten være 300 MB/s.
SATA-egenskaper
Her er noen SATA-egenskaper som vil hjelpe deg på riktig måte bruk og konfigurer SATA-enheter på datamaskinen.
Kontrollmodus
SATA-enheter kan kommunisere med datamaskinen gjennom SATA-portene på hovedsakelig tre måter. Dette er SATA-kontrollermodusene, som inkluderer IDE, AHCI og RAID. Du kan konfigurere modusen fra BIOS-innstillingene.
Integrated Drive Electronics (IDE)-modus: Datamaskinen behandler og kjører SATA-stasjonen som en PATA-stasjon. Advanced Host Controller Interface (AHCI) Mode: Datamaskinen kjører stasjonen som en faktisk SATA-stasjon med avanserte SATA-funksjoner som NCQ og hot-plugging. Redundant Array of Independent Disks (RAID)-modus: Den tillater konfigurering av RAID-oppsett ved å spre partisjonsplassene over flere disker for å gi datasikkerhet og forbedret ytelse. Den aktiverer også AHCI-funksjoner.
Hot-plugging og Hot-swapping
SATA-grensesnittet støtter hot-plugging og hot-swapping. Men SATA-enhetene trenger tilsvarende kontrollere så vel som programvarekomponenter for å kunne bruke denne funksjonen.
De fleste datamaskiner tillater hot-plugging SATA-stasjoner. Så du kan koble stasjonen til hovedkortet på en datamaskin som kjører, og Windows vil oppdage og montere den. Men husk at noen datamaskiner ikke tillater denne funksjonen.
Det er imidlertid en annen historie hvis vi vurderer hot-swapping. Denne egenskapen innebærer at du kan fjerne stasjonen fra et kjørende system uten problemer og deretter koble en annen SATA-stasjon til samme port slik at datamaskinen begynner å oppdage den nye stasjonen.
Hot-swapping er mulig i en få datasystemer. Jeg anbefaler imidlertid ikke å gjøre det, da du risikerer datakorrupsjon. Du vil nesten bare se hot-swappable SATA-stasjoner i NAS-systemer eller serverkabinetter som er mer feiltolerante.
Kompatibilitet
Alle SATA-revisjoner er bakoverkompatible. Det betyr at du kan koble en SATA-III-enhet til en SATA-II-eller SATA-I-port og fortsatt kunne bruke den. Men det begrenser dataoverføringshastigheten til hastigheten som støttes av den eldre SATA-porten.
