Sata 6gb s что это
Что такое SATA 6 Гбит/с?
в Компьютеры 08.08.2018 0 1,559 Просмотров
С 2009 года SATA 6Gb/s – это новейшая архитектура для жестких дисков на основе пластин. «6 Гбит/с» относится к скорости передачи данных 6 гигабит в секунду, что вдвое превышает скорость предыдущего поколения SATA. Международная организация Serial ATA (SATA-IO), которая разрабатывает стандарты SATA, потребовала, чтобы это SATA третьего поколения называлось SATA 6Gb/s, чтобы избежать добавления путаницы к номенклатуре SATA, которая уже была запутана путающими именами второго поколения.
Технология SATA изменила технологию подключения жёстких дисков, переключившись с широких неудобных параллельных кабелей и разъемов данных ATA (PATA), чтобы сократить последовательные кабели и разъёмы. Переключение на полнодуплексную последовательную связь открыло дверь для более быстрых скоростей, чем могла работать параллельная технология, а также открыла внутреннюю часть корпусов компьютеров, что позволило увеличить поток воздуха, что было жизненно важно для более быстрых процессоров (CPU) и дисков большой ёмкости.
Оригинальная SATA, также известная как SATA 150 или SATA/150, имела максимальную скорость передачи данных 1,5 Гбит/с или 150 мегабайт в секунду (Мбайт / с). Самые быстрые диски PATA могут конкурировать с оригинальными SATA, но PATA максимизировала свою неприступную архитектуру, в то время как SATA только начинала свою работу.
Второе поколение SATA, часто называемое SATA II, удвоило скорость до 3 Гбит/с или 300 Мбайт/с. Из-за скорости передачи данных SATA II также называли SATA 300, SATA/300 или SATA 3. Вы уже видите замешательство с «SATA II», которое является синонимом «SATA 3».
Теперь добавьте SATA третьего поколения, и понятно, почему SATA-IO не хочет, чтобы новейшая итерация называлась SATA 3, SATA III или даже SATA третьего поколения. По скорости передачи данных, «SATA 6 Гбит/с» немедленно специфицирует спецификацию.
Согласно SATA-IO, технология обратно совместима с предыдущими версиями SATA, и может использовать те же кабели и разъемы. Так как диски SATA составляют почти 100% дисков, используемых сегодня, обновление до SATA 6 Гбит/с будет таким же простым, как покупка и установка нового диска.
SATA 6 Гбит/с подошла как раз вовремя, чтобы хорошо сочетаться с USB 3.0, более новым стандартом USB. USB 3.0 поддерживает максимальную теоретическую скорость 600 МБ/с, идеально подходящую для SATA нового поколения. В то время как USB 3.0 не может реализовать свой максимальный уровень в реальном мире, вы не можете не думать о том, чтобы всё время, которое вы сохранили, с внешним накопителем, поддерживающим USB 3.0, и двумя или более дисками SATA 6 Гбит/с для ускорения сохранения резервных копий на диске.
В то время как некоторые новые технологии вводят столько новых проблем, сколько они исправляют, никто не оглядывался назад с момента внедрения технологии SATA. Теперь с SATA 6 Гбит/с и USB 3.0 на горизонте вы можете поспорить, что все смотрят вперёд.
Интерфейс жесткого диска. SATA, SATA 2, SATA 3
На данный момент самым распространенным интерфейсом является SATA 3. SATA 2 хоть и можно встретить в продаже, однако интерфейс уже считается устаревшим.
Не стоит путать SATA 3 с SATA 3,0 Гбит/с, во втором случае речь идет об интерфейсе SATA 2, который имеет пропускную способность равную до 3,0 Гбит/с (у SATA 3 пропускная способность равна до 6 Гбит/с)
Интерфейс — устройство, передающее и преобразующее сигналы, от одного компонента оборудования к другому.
Виды интерфейса. PATA, SATA, SATA 2, SATA 3 и тд.
Накопители различных поколений использовали такие интерфейсы: IDE (ATA), USB, Serial ATA (SATA), SATA 2, SATA 3, SCSI, SAS, CF, EIDE, FireWire, SDIO и Fibre Channel.
SATA 3, хотя про требованию спецификаций правильно называть SATA 6Gb/s. Этот стандарт в двое увеличил скорость передачи данных до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Также к положительным нововведениям относится функция программного управления NCQ и команды для непрерывной передачи данных для процесса с высоким приоритетом.
Кроме жестких дисков этот стандарт используется в SSD (твердотельные диски).
Стоит заметить, что на практике пропускная способность интерфейсов SATA не отличаются скоростью передачи данных. Практически скорость записи и чтения дисков не превышает 100 Мб/с. Увеличение показателей влияет только пропускную способность между контроллером и кеш-памятью накопителя.
SATA 2 (SATA300). Стандарт SATA 2 увеличивал пропускную способность в двое, до 300 МБ/с (2,4 Гбит/с), и позволяет работать на частоте 3 ГГц. Стандартны SATA и SATA 2 совместимы между собой, однако для некоторых моделей необходимо вручную устанавливать режимы, переставляя джамперы.
SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями. Для подключения используется 8-pin разъем. Как и в случае с PATA – является устаревшим, и используется только для работы с оптическими накопителями. Стандарт SATA (SATA150) обеспечивал пропускную способность равную 150 МБ/с (1,2 Гбит/с).
IDE (АТА — Advanced Technology Attachment) — параллельный интерфейс подключения накопителей, именно поэтому был изменен (с выходом SATA) на PATA (Parallel ATA). Раньше использовался для подключения винчестеров, но был вытеснен интерфейсом SATA. В настоящее время используется для подключения оптических накопителей.
SCSI(Small Computer System Interface) — стандарт применяется в серверах, где необходима повышенная скорость передачи данных.
SAS (Serial Attached SCSI) — поколение пришедшее на смену стандарта SCSI, использующее последовательную передачу данных. Как и SCSI используется в рабочих станциях. Полностью совместив с интерефейсом SATA.
CF (Compact Flash) — Интерфейс для подключения карт памяти, а также для 1,0 дюймовых винчестеров. Различают 2 стандарта: Compact Flash Type I и Compact Flash Type II, отличие в толщине.
FireWire – альтернативный интерфейс более медленному USB 2.0. Используется для подключения портативных жестких дисков. Поддерживает скорость до 400 Мб/с, однако физическая скорость ниже, чем у обычных. При чтении и записи максимальный порг 40 Мб/с.
Что такое SATA
Многим пользователям компьютеров не однократно встречалось слово SATA, но не многие знают, что этого такое. Стоит ли обращать на него внимание при выборе жесткого диска, системной платны или уже готового компьютера? Ведь в характеристиках данных устройств слово SATA сейчас часто упоминается.
СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):
Даем определение
SATA это последовательный интерфейс передачи данных между различными накопителями информации, который пришел на смену параллельному интерфейсу АТА.
Начало работ по созданию данного интерфейса было организованно с 2000 года.
В феврале 2000 года, по инициативе компании Intel была создана специальная рабочая группа, в которую вошли лидеры IT технологий тех и теперешних времен: компания Dell, Maxtor, Seagate, APT Technologies, Quantum и много других не менее значимых компаний.
В результате двух годичной совместной работы, первые разъемы SATA появились на системных платах в конце 2002года. Они использовались для передачи данных через сетевые устройства.
А с 2003 года последовательный интерфейс был интегрирован уже во все современные системные платы.
Чтобы визуально ощутить разницу между АТА и SATA посмотрите фото ниже.
Параллельный интерфейс АТА.
Последовательный интерфейс Serial ATA.
Новый интерфейс на программной уровне, совместим со всеми существующими аппаратными устройствами и обеспечиваем более высокую скорость передачи данных.
Как видно из фото выше 7 контактный провод имеет меньшую толщину, что обеспечивает более удобное соединение между собой различных устройств, а также позволяет увеличить количество разъемов Serial ATA на системной плате.
В некоторых моделях материнских плат их количество может достигать аж 6.
Более низкое рабочего напряжение, меньшее количество контактов и микросхем уменьшило тепловыделение устройствами. Поэтому контроллеры портов SATA не перегреваются, а это обеспечивают еще большую надежную передачу данных.
Однако к интерфейсу Serial ATA еще проблематично подключить большинство современных дисководов, поэтому все производили современных системных плат еще не отказались от интерфейса АТА (IDE).
Кабеля и разъемы
Для полноценной передачи данных через интерфейс SATA используются два кабеля.
Один, 7 контактный, непосредственно для передачи данных, и второй, 15 контактный, силовой, для подачи дополнительного напряжения.
При этом, 15 контактный, силовой кабель подключается к блоку питания, через обычный, 4-х контактный разъем выдающий два разных напряжения, 5 и 12 В.
Силовой кабель SATA выдает рабочее напряжение 3,3, 5 и 12 В, при силе тока в 4,5 А.
Ширина кабеля 2, 4 см.
Чтобы обеспечить плавный переход от АТА к SATA, в плане подключения питания, на некоторых моделях жестких дисков еще можно увидеть старые 4-х контактные разъемы.
Но как правило, современные винчестеры уже идут только с 15 контактным новым разъемом.
Кабель передачи данных Serial ATA можно подключать к винчестеру и системной плате даже при включенных последних, что нельзя было сделать в старом интерфейсе АТА.
Это достигается за счет того, что выводы заземления в районе контактов интерфейса сделаны немного длиннее, чем сигнальные и силовые.
Поэтому при подсоединении в первую очередь контактируют провода заземления, и только потом все остальные.
Тоже самое можно сказать и про силовой 15 контактный кабель.
Таблица, выводы разъема данных.
Таблица, силовой разъем Serial ATA.
Конфигурация SATA
Основное отличие конфигурации SATA от АТА это отсутствие специальных переключателей и фишек типа Master/Slave.
А также нет необходимости выбирать место подключения устройства к кабелю, ведь на кабеле АТА два таких места, и устройство, которое подключено в конце кабеля считается в BIOS главным.
Отсутствие настроек Master/Slave не только значительно упрощает аппаратную конфигурацию, но и позволяет более быстро устанавливать операционные системы, к примеру, Windows 7.
Кстати про BIOS, настройки в нем тоже не займут много времени. Вы там быстро все найдете и настроите.
Скорость передачи данных
Скорость передачи данных это один из важных параметров, для улучшение которого и был разработан интерфейс SATA.
Но этот показатель в данном интерфейсе постоянно увеличивался и сейчас скорость передачи данных может достигать до 1969 Мбайт /с. Многое зависит от поколения интерфейса SATA, а их уже 5.
Первые поколения последовательного интерфейса, версии «0», могли передать до 50 Мбайт/с, но они не прижились, так как сразу же были заменены на SATA 1.0. скорость передачи данных которых уже тогда достигала 150 Мбайт/с.
Время появления серий SATA и их возможности.
Серии:
SATA Express
В данном интерфейсе передача данных осуществляется на скорости 16 Гбит/с или 1969 Мбайт/с за счет взаимодействия двух линий PCIe Express и SATA.
Интерфейс SATA Express начал внедрятся в чипсетах Intel 9-й серии и в начале 2014 года был мало еще известен.
Если не внедрятся в дебри ИТ технологий, то в двух словах можно сказать так.
Serial ATA Express, это своеобразный переходной мост, который переводит обычный режим передачи сигналов в режиме SATA на более скоростной, который возможен благодаря интерфейсу PCI Express.
eSATA
eSATA используется для подключения внешних устройств, что еще раз подтверждает универсальность интерфейса SATA.
Здесь уже используется более надежный разъемы подключения и порты.
Недостатком является то, что для работы внешнего устройства нужен отдельный специальный кабель.
Но разработчики интерфейса в скором времени решили эту проблему внедрив систему питания сразу в основной кабель в интерфейсе eSATAp.
eSATAp
eSATAp, это доработанный интерфейс eSATA в реализации которого была использована технология USB 2.0. Основное преимущество данного интерфейса, это передача по проводам напряжения 5 и 12 Вольт.
Соответственно встречаются eSATAp 5 V и eSATAp 12 V.
Существуют и другие названия интерфейса, все зависит от производителя. Вы можете встретить аналогичные названия: Power eSATA, Power over eSATA, eSATA USB Hybrid Port (EUHP), eSATApd и SATA/USB Combo.
Как выглядит интерфейс смотрите ниже.
Совместимость кабелей.
Также для ноутбуков и нетбуков разработан интерфейс Mini eSATAp.
mSATA
mSATA – внедрен с сентября 2009 года. Разработан для использования в ноутбуках, нетбуков и других не больших ПК.
На фото выше, как пример, представлено два диска, один обычный SATA, он внизу. Выше диск с интерфейсом mSATA.
Кому интересно, можете ознакомится с характеристиками mSATA-накопителей.
Такие накопители установлены практически в каждом ультрабуке.
Интерфейс mSATA в обычных компьютерах применяется редко.
Переходник mSATA to Serial ATA Convertor.
Вывод
Из выше сказанного понятно, что интерфейс последовательной передачи данных SATA еще не исчерпал себя полностью.
Поэтому и дальше он будет развиваться и совершенствуется, удивляя нас своими возможностями в скорости передачи данных и удобством в работе.
SATA 6 Gbit/s: интерфейс будущего и его настоящее
Несмотря на то что современные HDD еще не достигли пределов второй версии стандарта SATA, для твердотельных накопителей его возможностей уже недостаточно, и многие производители считают, что настало время для SATA 3.0.
 |
| Коммутатор PCI Express на плате ASUS P7P55D-E Premium |
Новый виток эволюции
Для начала немного проясним ситуацию с наименованиями стандартов и интерфейсов. Распространенная аббревиатура SATA II (или SATA-2) на самом деле не совсем верна и является просто устоявшейся. В действительности для самого стандарта используется термин SATA 2.0, означающий вторую ревизию документации, в которой содержится вся информация о нем. Для устройств же (оптических накопителей, жестких дисков, SSD, контроллеров и т. д.) важны поддерживаемый ими набор технологий и его соответствие описанному в стандарте. Если он полностью удовлетворяет описанию, устройство характеризуется как поддерживающее SATA 3 Gbit/s – именно так в маркетинговых целях называется их физическое воплощение.
Аналогична ситуация и с новой ревизией: техническая документация описывает третье поколение стандарта – SATA 3.0, принятое 27 мая 2009 г., а реальные устройства считаются поддерживающими набор характеристик SATA 6 Gbit/s.
SATA 3.0 содержит следующие нововведения:
Первое обновление не будет востребовано даже жесткими дисками последнего поколения, поскольку на сегодняшний день они не обеспечивают скоростей линейного чтения, превышающих 150–160 МБ/с. Впрочем, в перспективе порог SATA 3 Gbit/s наверняка будет пройден и ими, а пока от этого новшества получат дивиденды только твердотельные накопители, поскольку они уже давно «уперлись» в лимит прошлой ревизии интерфейса. Для HDD же единственным проявлением возросшей пропускной способности шины станет увеличенная скорость обмена данными между контроллером и буфером диска, чем не преминули воспользоваться производители, расширив его объем до 64 МБ.
 |
| Переключатель P13PCIE на плате Gigabyte GA-P55A-UD6 |
Наибольшее значение для традиционных накопителей будет иметь функция изохронной, т. е. постоянной передачи данных. Тяжело нагруженный HDD, которому приходится читать и записывать информацию в несколько потоков (довольно распространенная в домашних ПК ситуация в свете развития файлообменных сетей), зачастую не способен обеспечить устойчивую скорость чтения для комфортного просмотра видео или прослушивания аудио, хоть объем считываемых данных и невелик. SATA 3.0 предусматривает возможность активации своеобразного аналога службы Quality of Service в сетевых протоколах: за приложением резервируется максимальный приоритет, и запрашиваемые им данные всегда считываются в первую очередь и непрерывным потоком. Вероятнее всего, это в значительной мере скажется на производительности фоновых процессов, однако для пользователя чаще всего важнее так называемое user experience – быстродействие в тех задачах, которые он определяет в качестве основных, и в этом случае новая функция будет скорее во благо.
Революционными такие изменения, разумеется, назвать нельзя, SATA 6 Gbit/s – лишь новый этап в эволюционном развитии стандарта, устраняющий некоторые недостатки прошлой версии и отодвигающий уже достигнутый порог пропускной способности. Более интересны практические реализации этого интерфейса.
Два подхода к одной задаче: ASUS P7P55D-E Premium и Gigabyte GA-P55A-UD6
Очевидно, что накопители с поддержкой нового стандарта SATA будут сначала устанавливаться в новейшие ПК на платформах Intel и AMD. Для первого производителя это прежде всего Socket 1156 и чипсет P55, на основе которого в линейках ASUS и Gigabyte уже появились материнские платы с поддержкой SATA 6 Gbit/s, оснащенные контроллерами серии Marvell 912x – 9128 в продуктах Gigabyte, отличающийся поддержкой RAID, и 9123 на платах ASUS. Для AMD Socket AM3 Gigabyte также уже подготовила три модели с поддержкой нового стандарта, другие вендоры наверняка не заставят себя ждать.
Поддержка SATA 6 Gbit/s потребовала от инженеров обеих компаний нетривиальных технических решений, и подошли они к их воплощению по-разному. Причина этому – особенность чипсета Intel P55: несмотря на заявленную совместимость с PCI Express 2.0, восемь линий этой шины, обеспечиваемые концентратором ввода-вывода, с точки зрения пропускной способности соответствуют лишь PCI Express 1.1. Предоставляемых этими линиями 250 МБ/с недостаточно для нового дискового интерфейса (в конце концов, какой смысл ставить быстрый контроллер и ограничивать его шиной, к которой он подключен?), потому разработчикам пришлось идти обходными путями.
В ASUS P7P55D-E обмен данными между контроллером и чипсетом организован наиболее простым с инженерной точки зрения способом: четыре линии PCI Express от IOH набора логики ведут к коммутатору PEX PLX8613, который преобразует его в два канала PCI Express 2.0 с пропускной способностью по 500 МБ/с. К нему, в свою очередь, подключены вышеупомянутый Marvell 9123 и контроллер USB 3.0 производства NEC. Сухие цифры (4 Гб/с для PCI Express 2.0 против 6 Гб/с для новой ревизии SATA) говорят, что этого все равно недостаточно, однако современные накопители все же вряд ли смогут полностью загрузить этот канал.
Gigabyte GA-P55A-UD6 содержит значительно более изощренное решение проблемы. Вместо простого моста PCI Express на ней установлен специальный коммутатор P13PCIE, позволяющий в зависимости от настроек BIOS и подключенных к плате устройств использовать либо линии PCI-E, предоставляемые чипсетом, либо выходящие напрямую из процессора (напомним, что Core i7 и i5 на ядре Lynnfield, равно как и готовящиеся к выходу модели с ядром Clarkdale, оснащены контроллером PCI Express 2.0 x16 прямо на кристалле). Если возможности SATA 6 Gbit/s или USB 3.0 не задействуются (или отключены вручную в BIOS), контроллеры довольствуются скоростью, предоставляемой чипсетом. Если же нужно полностью раскрыть потенциал новых стандартов, то плата переключается на использование более быстрых каналов (при этом графический разъем переходит в режим x8). У этого режима есть еще и косвенные преимущества: тракт «контроллер–процессор–оперативная память» имеет меньшую латентность, нежели «контроллер–чипсет–шина DMI-процессор–оперативная память».
Тестирование
В Тестовую лабораторию поступили два жестких диска Seagate Barracuda XT емкостью 2 ТБ, поддерживающих SATA 6 Gbit/s. Мы замерили их быстродействие как при подключении к встроенному контроллеру чипсета Intel P55, так и к контроллерам Marvell 912x на платах ASUS и Gigabyte. Кроме того, был протестирован массив RAID 0 на платформе Gigabyte, чтобы оценить, действительно ли PCI Express 1.1 является сдерживающим фактором для двухпортового контроллера.
Результаты несколько противоречивы и радикально расходятся для одиночного HDD и RAID-массива. С точки зрения синтетических тестов (времени отклика и максимальной скорости линейных чтения и записи) различия между контроллерами минимальны и полностью объяснимы особенностями их подключения. Отметим, что увеличения быстродействия в связи с большей скоростью обмена данными с буфером единственного диска мы не обнаружили.
Тем не менее, Marvell 912x попросту не в состоянии обработать столько же запросов, сколько Intel P55. Судя по тестам IOMeter, максимальная производительность этого ядра – 125–130 запросов в секунду на канал, в то время как «родной» контроллер обрабатывает 180 запросов и очевидно не является сдерживающим фактором для жесткого диска. Впрочем, это явление отмечено только в профилях Fileserver и Webserver утилиты IOMeter, в остальных же случаях HDD «сдается» раньше, чем контроллер.
Что касается режима RAID, то тут ситуация кардинально иная: по показателям линейной скорости массив действительно превышает отметку 250 МБ/с, что явно указывает на оправданность технических уловок, примененных Gigabyte. В режиме подключения к чипсету производительность падает на 25% и более, при этом драйвер контроллера еще и добавляет быстродействия благодаря кэшированию запросов в оперативной памяти (ничем другим латентность в 3,3 мс при записи объяснить невозможно). Что наиболее интересно, хоть встроенный контроллер Intel P55 и не уступает Marvell 9128 по синтетическим тестам, при имитации работы реальных ПК и серверов последний опережает его очень существенно (с диаграммами можно ознакомиться на сайте). Возможно, именно в таком режиме больший объем и скорость обмена данными с буфером HDD вносят свою лепту.
Итоги тестирования наводят на вывод о том, что на сегодняшний день внедрение SATA 6 Gbit/s является оправданным лишь для высоконагруженных RAID-массивов и, возможно, SSD-накопителей, а для однодисковых конфигураций никаких преимуществ у нового поколения интерфейса нет. Наличие соответствующих контроллеров на новейших материнских платах – скорее имиджевый, нежели действительно необходимый шаг. Тем не менее, показатели даже двухдисковых массивов RAID подтверждают, что момент, когда SATA 3 Gbit/s устареет не только морально, уже очень близок.