Serial ATA

Tecnologia e velocità di trasferimento

I segnali elettrici trasmessi su un bus parallelo composto da diversi fili si influenzano a vicenda, se la velocità di trasferimento è aumentata. Questo fenomeno è noto come crosstalk. Un altro problema con il PATA è che la terminazione del bus non è specificata. Serial ATA usa una segnalazione differenziale a bassa tensione, che evita la maggior parte di questi problemi.

Serial ATA usa una codifica 8B/10B. Questo significa che 10 bit sono usati per trasferire 8 bit. Il primo standard SATA utilizzava una velocità di trasferimento di 1,5 GBit/secondo (o 1,2 GBit/secondo di velocità di dati utilizzabili). Questo è solo leggermente più veloce dell'ultimo standard PATA (ATA/133). Gli standard successivi hanno raddoppiato questa velocità, in quasi tutte le revisioni. Questi valori sono velocità di trasferimento, a causa della segnalazione, la velocità utilizzabile è inferiore del 25%.

Altri vantaggi sono che i cavi SATA sono molto più facili da maneggiare dei cavi PATA. Alcune unità SATA possono anche essere collegate e scollegate mentre il computer è in funzione. Questo è chiamato hot swapping. Infine, alcune unità supportano una tecnologia chiamata "Native Command Queueing". Questo significa che l'unità può riorganizzare l'ordine di ciò che le viene detto di fare in modo che venga fatto più velocemente.

Dalla prima versione, SATA è stato abbastanza veloce per i dischi rigidi. I dati devono essere letti da un certo numero di posizioni sul disco. Tra le posizioni, il dispositivo elettronico usato per la lettura e la scrittura deve essere riposizionato. Anche con le unità attuali, questo non avviene abbastanza velocemente, così che l'1,2 GBit/s rappresenta un problema.

Cavi usati per collegare le unità: Sopra, PATA, 80 fili, al centro, PATA 40 fili, sotto (blu) SATA

Revisioni

A partire dal 2016, ci sono cinque diverse revisioni dello standard SATA.

Nome/i ufficiale/i	Chiamato anche	tasso di dati netto
		Gbit/s	Mbyte/s
Serial ATA 1,5 Gbit/s	SATA I	1,20	150
Serial ATA 3,0 Gbit/s, SATA Revisione 2.x	SATA II, SATA-300	2,40	300
Serial ATA 6,0 Gbit/s, SATA Revisione 3.x	SATA III, SATA-600	4,80	600
SATA Express 8,0 Gbit/s (PCIe 3.x), SATA Revision 3.2		7,88	985
SATA Express 16,0 Gbit/s (PCIe 4.0), SATA Revision 3.2		15,76	1.969

SATA Express

SATA Express è una versione dello standard SATA che utilizza lo stesso protocollo del PCI Express. Le attuali unità a stato solido (SSD) sono in grado di saturare SATA III, specificato a 6 GBit/s. Per questo motivo è stato introdotto SATA Express.

Compatibilità

Le diverse versioni dello standard Serial ATA sono compatibili tra loro. Questo significa che i vecchi dispositivi possono funzionare su un controller più recente, ma supporteranno solo le caratteristiche e la velocità dello standard per cui sono stati costruiti. Allo stesso modo, i dispositivi costruiti per uno standard più recente possono funzionare su un controller più vecchio. In questo caso, il controller è il fattore limitante, e alcune delle funzioni più recenti potrebbero non essere supportate. Un controller SAS (Serial Attached SCSI) è compatibile con le unità SATA, ma un controller SATA non è compatibile con le unità SAS.

A livello del sistema operativo, i dispositivi SATA e PATA possono essere fatti sembrare uguali. A livello fisico, però, sono incompatibili.

Connettori

Per essere utilizzabili, i dispositivi che usano SATA devono essere collegati alla scheda madre. Questa è probabilmente la differenza più visibile tra SATA e PATA. Le unità SATA hanno due connettori diversi, una connessione è per trasmettere i dati e l'altra connessione è per trasmettere l'alimentazione. In alcuni casi, entrambi sono stati combinati in un unico cavo, per collegare unità esterne. Il caso normale però è che vengono usati due connettori diversi. Alcuni connettori possono essere bloccati in posizione.

Connettore di alimentazione

Connettore standard

PATA ha specificato che l'alimentazione viene trasmessa tramite un connettore Molex a 4 pin. Con SATA, questo connettore. Il connettore Molex a 4 pin è stato usato anche per alimentare le unità floppy. SATA ha cambiato questo connettore. Con SATA, il connettore di alimentazione e il connettore dati sono simili, ma il connettore di alimentazione è più largo del connettore dati. Il connettore di alimentazione standard ha 15 pin. È usato per unità standard da 3,5 pollici e 2,5 pollici.

Connettore sottile e micro

I fattori di forma più piccoli possono anche usare un connettore di alimentazione più piccolo, ha sei pin e una tacca di codifica. Per le unità più piccole, c'è un connettore con 8 pin. Una tacca di codifica fa sì che il connettore di alimentazione non possa essere collegato alla spina che trasferisce i dati.

Connettore dati

Come per il connettore di alimentazione, ci sono diverse versioni del connettore dati, per diverse applicazioni. Il connettore standard ha 7 pin ed è usato per unità da 3.5" e 2.5". Gli altri fattori di forma più comuni sono mSATA e M.2 (o NGFF).

eSATA e eSATAp

eSATA è una versione di SATA utilizzata per collegare unità esterne. Le sue spine sono più robuste e i suoi cavi sono più resistenti. In questo mercato, SATA compete con altri standard, come USB o Firewire. Molte unità esterne sono unità SATA standard in un case esterno. Per poter comunicare tramite USB o Firewire, è necessaria una scheda elettronica supplementare. Questa scheda traduce tra SATA e l'interfaccia esterna. Quando si usa eSATA, non è necessaria alcuna traduzione. Usare USB o Firewire può però avere altri vantaggi.

Esiste anche una versione di eSATA chiamata eSATAp. Combina i pin dell'USB, quelli di SATA e quelli del connettore di alimentazione. Questo permette di collegare direttamente le unità SATA o USB all'esterno, con un solo cavo. Oltre ai dati, anche l'alimentazione viene trasmessa su questo cavo, quindi non è necessaria una connessione di alimentazione supplementare.

Porte SATA su un'unità: La porta corta a sinistra è usata per la trasmissione dei dati, quella lunga a destra è usata per l'alimentazione.


Cavo di alimentazione SATA standard