Serial Advanced Technology Attachment (SATA) är ett gränssnitt som låter dig ansluta dina lagringsenheter (HDD, SSD och optiska kontroller) till moderkortet.
I grund och botten är SATA ersättningen för PATA, som antog parallell kommunikation (som bär flera bitar av data). Dessutom har de blivit en de facto standard för hårddisk och SSD i dag.
Men sedan den presenterades har vi stött på flera revisioner, den senaste är SATA 3.5. När det gäller samma sak kommer den här artikeln att guida dig genom skillnaderna mellan dessa versioner och om du ska byta till den senaste eller inte.
Vad är SATA?
Som namnet antyder, den Serietillbehör för avancerad teknik Den är baserad på seriell kommunikation. Det betyder att data överförs från lagringsenheter till datorns moderkort bit för bit.
Det är därför dataöverföring via SATA är mindre känslig för avbrott eller korruption. Dessutom är den högre dataöverföringshastigheten en annan anledning till att de flesta användare föredrar dem framför andra lagringsenhetsgränssnitt.
SATA vs. PATA
I de första dagarna förlitade vi oss mycket på Parallel Advanced Technology Attachment (PATA), även känd som IDE (Integrated Drive Electronics). De använder enligt uppgift en 40-stiftskonfiguration med cirka 40 till 80 ledande bandkablar.
Förutom den skrymmande kontakten med en stor uppsättning stift var dess dataöverföringshastighet också relativt låg (upp till 133 MB/s). Dessutom, med ökningen av RPM för hårddiskar, föll PATA i onåd och ersattes så småningom av SATA.
I grund och botten var den nya tekniken bättre när det gäller dataöverföringshastighet (150 MB/s), och datakorruptionsfrekvensen minskade också avsevärt. Dessutom var datakontaktstiften också minskat från 40 till endast 7.
Dessutom ersatte SATA de 4-stifts Molex-strömkontakterna med mycket kraftfullare kontakter. 15-stifts SATA-strömkontakter. De andra förbättringarna inkluderar hot swap-funktion, lägre strömförbrukning och lågt pris.
Se följande tabell för de grundläggande skillnaderna mellan PATA och SATA:
| faktorer | Tass | sata |
| Kommunikationssätt | Parallell | Serie |
| Dataanslutningar | 40-stiftstyp med skrymmande ledande bandkablar | 7-stiftskonfiguration |
| Strömkontakter | Molex (4 stift) | SATA-kontakt (15 stift) |
| Dataöverföringshastighet (MB/s) | 60, 100, 133 (tre versioner) | 150, 300, 600 (tre versioner) |
| hot swap | Inte tillgänglig | Tillgängliga |
| Energiförbrukning | Jämförelsevis hög | Jämförelsevis låg |
| Kosta | Jämförelsevis hög | Jämförelsevis låg |
Skillnader mellan PATA och SATA
Notera: SATA och PATA är inkompatibla men kan samexistera på samma maskin med båda gränssnitten. Därför, om du vill ansluta din PATA-hårddisk till ett moderkort som bara har en SATA-port, behöver du en PATA till SATA-omvandlare.
SATA-gränssnittsarkitektur
Oavsett vilken typ av SATA-bussgränssnitt förblir arbetsmekanismen densamma. Tja, den har en arkitektur i fem lager: fysiska, länk-, transport-, kommando- och applikationsskikt.
Här tillhandahåller vart och ett av lagren tjänster till lagret ovan:
- Fysiskt lager: Detta lager säkerställer att SATA-enheter upptäcks av systemet. Dessutom är den ansvarig för länkinitiering med användning av out-of-band (OOB)-signalering, kodning på bitnivå och definiera fysiska och elektriska egenskaper.
- Länklager: Efter länketablering vid det fysiska lagret sänds raminformationsstrukturer (FIS) här över SATA-länken. Dessutom är det också ansvarigt för att minska EMI och certifiera dataintegritet.
- Transportlager: När FIS väl har sänts till transportlagret definierar det formatet för var och en. Dessutom lägger den till ett kontrollhuvud och instruerar länklagret för vidare konstruktion och överföring.
- Kommandolager: Som namnet antyder ger kommandolagret de nödvändiga kommandona till transportlagret för att implementera en serie åtgärder.
- Appliceringsskikt: Det sista lagret av SATA-arkitekturen är applikationslagret, som interagerar med SATA-enheter. I grund och botten representerar den programvaran som styr allmänna ATA-kommandon och säkerställer att de utförs korrekt.
SATA recensioner
Tja, PATA användes flitigt i nästan två decennier. Men även efter att SATA ersatt dem, var dataöverföringshastigheten fortfarande inte hög för att fungera bättre med lagringsenheter som hade högre RPM.
Därför var det uppenbart att användare ville ersätta den första versionen av SATA så snart som möjligt. Därför reviderades SATA-gränssnittet flera gånger för att passa konsumenternas behov.
Tyvärr arbetar inte Serial ATA-arbetsgruppen med en nästa revision efter 3.5. Därför är det mycket troligt att denna äldre protokollstandard kommer att ersättas av nyare teknologi, möjligen NVMe. För mer information om detta, läs vår andra artikel om skillnaderna mellan SATA och NVMe.
SATA eller SATA 1
SATA, SATA 1 eller SATA-I introducerades 2003. Jo, den första revisionen, ‘1.0a’, fungerade bara för att ersätta Parallel ATA-tekniken.
När de gick vidare hade de en förbättrad dataöverföringshastighet vilken BUCK men de ersattes så småningom av den andra revisionen, som var jämförelsevis mycket snabbare. Dessutom, som nämnts ovan, introducerade de avancerade ström- och datakontakter som gjorde det lättare att ansluta lagringsenheter till kretskortet.
Dessutom hade SATA 1.0 svagare moderkortsportar och var lätt brytbar. Faktum är att de flesta användare var frustrerade över de frekventa lösa anslutningarna och skakningsproblemen när de ansluter till uttag.
Fördelar:
- Överlag bättre teknik än PATA
- Enklare anslutning till både lagringsenheter och moderkortsportar
- Forward-kompatibel med SATA 2 och 3
Nackdelar:
- Ersatt av SATA 2 efter bara ett år
- Långsammare och mindre säker än SATA 2 och 3
- Svaga kontakter
- Sällsynt att hitta idag.
SATA 2
Eftersom SATA 1 var ännu långsammare och inte nådde den högsta hastigheten av vissa hårddiskar, gjordes en större revidering 2004. Den kallades SATA 2 eller SATA-II och har bättre dataöverföringshastighet, bandbreddsprestanda, band och dessutom, infört NCQ-implementeringsom saknades i 1.0.
Dessutom var denna generation granskas två gånger (2,5 år 2005 och 2,6 år 2007) för ytterligare förbättringar av kontakter, NCQ-prioritet, NCQ-nedladdning, etc.
Fördelar:
- Överlag bättre än SATA 1
- Introduktion till NCQ
- Bakåtkompatibel med SATA 1
- Forward-kompatibel med SATA 3
Nackdelar:
- Ersatt av SATA 3
- Ingen låsmekanism
SATA 3
2009 introducerade International Serial ATA Organization SATA 3, som ersatte SATA 2. Därför kommer de flesta moderna moderkort med SATA 3-portar. Vissa äldre har dock fortfarande SATA 2-headers.
Som väntat kom den tredje generationen med en mycket högre dataöverföringshastighet. Bland de olika förändringarna är den mest anmärkningsvärda låsmekanism Detta säkerställer att kontakterna inte lossnar snabbt.
Dessutom var SATA 3 eller SATA-III granskad fem gånger, och varje uppdatering lägger till nya funktioner: 3.1 (2011), 3.2 (2013), 3.3 (2016), 3.4 (2018) och 3.5 (2020). I grund och botten tillförde varje revision högre prestanda och bättre integration av sekundära lagringsenheter.
Fördelar:
- Bästa SATA-generationen
- Introduktion till låsmekanism
- Bakåtkompatibilitet med SATA 1 och 2
Nackdelar:
- Långsammare och mindre säker än NVMe
- Det kommer snart att ersättas av NVMe-gränssnittet
Vad är skillnaden? SATA vs. SATA 2 vs. SATA 3
Nu när du känner till de tre generationerna av SATA är det dags att fördjupa dig i de viktigaste skillnaderna mellan dem.
Generellt sett skiljer sig SATA, SATA 2 och SATA 3 i rubriketiketter, dataöverföringshastighet, NCQ-implementering, låsmekanism, datakontakter och strömkontakter. I det här avsnittet kommer du kortfattat att lära dig var och en av dessa faktorer.
Dataöverföringshastighet
Dataöverföringshastigheten bestämmer hastigheten på SATA-gränssnittet. I grund och botten kan det definieras som mängden data som flyttas från hårddiskar eller SSD:er till värddatorn.
Tja, dataöverföringshastigheten är den mest avgörande skillnaden mellan de tre generationerna av SATA. Faktum är att denna faktor hjälper oss att bestämma den snabbaste SATA-versionen.
Den första generationen av SATA (SATA-I) ersatte enligt uppgift PATA och har en okrypterad dataöverföringshastighet på 150 MB/s (1,5 GB/s). Detta möjliggörs av 8b/10b-kodning, där ett åttabitars ord omvandlas till en 10-bitars symbol.
Därefter har andra generationens SATA, även känd som SATA-II eller SATA 2, en inbyggd dataöverföringshastighet exakt dubbelt så hög som den första generationen, dvs. 300 MB/s (3,0 GB/s), som också representerar 8b/10b-kodningen.
Slutligen använder SATA 3 också 8b/10b-kodningsschemat och har en inbyggd dataöverföringshastighet på 600 MB/s (6,0 GB/s). Därför är det helt klart att den tredje generationen är mycket snabbare än de andra två revisionerna.
Utseende
Går vi vidare till hans utseende SATA-kablar och kontakter ser exakt likadana ut. Moderkortstillverkare tillverkar dock kablar i olika färger (röd, blå, gul, svart, orange) för att särskilja de olika generationerna av SATA.
Det finns dock en synlig skillnad i kabelanslutningarna. Medan SATA 1 och 2 ser ganska identiska ut, gör tillägget av en låsmekanism på SATA 3 dem unika från de två tidigare.
Oavsett om det är SATA 1, 2 eller 3 kan du ansluta dem alla till samma moderkortshuvud. Därför är det enda sättet att identifiera portar genom att kontrollera portetikett.
För SATA 2 kan du hitta indikationer som SATA 2_2, SATA2_5, SATA2_3, etc. På samma sätt, för SATA 3, kan du hitta indikationer som SATA 3_3, SATA 3, SATA 3_5, etc. Men om du har en dator från tidigt 2000-tal, kommer du troligen att hitta etiketterna endast tryckta i SATA, vilket betyder att de är från den första generationen.
NCQ Implementering
Native Command Queuing (NCQ) är en av SATA-funktionerna som säkerställer att läs/skrivhuvudets rörelser reduceras avsevärt så att de körs i bästa möjliga ordning.
I SATA 1 var denna funktion inte tillgänglig, vilket innebar att det fanns onödiga huvudrörelser. Detta resulterade i dålig prestanda och hårddiskar eller SSD-enheter tenderade att slitas ut lätt (även om de fortfarande var bättre än PATA).
SATA 2 och 3 använder dock detta protokoll som tillåter lagringsenheter självbestämmande effektiv ordning. Detta reducerade avsevärt antalet huvudrotationer och samma arbete utfördes mycket snabbare än SATA 1 utan NCQ-implementering.
Låt oss titta på illustrationen ovan för att förstå detta snabbare. I SATA 1 roterar drivhuvudet tre gånger för att utföra en uppgift och tar en längre väg. Å andra sidan, i NCQ implementerade SATA 2 och 3, roterar drivhuvudet bara två gånger och tar en kortare väg för att slutföra samma uppgift.
datakontakt
Även om SATA-datakontakterna 1, 2 och 3 alla ser identiska ut, skiljer funktionerna dem definitivt från varandra.
Tja, det finns ingen märkbar skillnad mellan SATA 1 och 2. Revideringen av SATA 3.0 började dock använda två par differentialer skärmade med lamineringar vilket gav en betydande fördel i transmissionsledningen. Detta gör i princip kabeldragning enklare och minskar överraskande nog kostnaderna också.
Strömkontakt
Till skillnad från datakontakter gjorde Serial ATA Working Group många ändringar av strömkontakter. Tja, den första revisionen antogs i version 2.6 som producerade en slimmad kontakt att användas av bärbara optiska enheter och andra mindre faktorer.
Dessutom revision 2.6 också introducerade micro SATA och en separat mikrodatakontakt, som är betydligt tunnare. Detta var dock endast avsett för 1,8-tums hårddiskar.
Dessutom antogs revision 3.3 PWDIS på sin tredje stift så att du kan gå in i och lämna POWER DISABLE-läget. Detta gjorde den också kompatibel med SAS specifikationer.
Slutligen kom tidigare versioner av SATA 1 också med Molex-kontakter för att vara kompatibla med PATA-kablar. Detta togs dock bort från de senaste versionerna av SATA 1 och hittas inte längre.
Tja, du kan kolla vårt andra inlägg som guidar dig om hur du ansluter SATA-strömkabel.
Låsmekanism
Tja, huvudproblemet med SATA 1-datakontakterna var att de lätt kunde kopplas bort på grund av avsaknaden av en låsmekanism. Även om SATA 2 förbättrade kontakterna, saknade de fortfarande lås som gjorde anslutningen säker.
Men SATA 3 speciella metalllåsklämmor introducerade som säkerställer att kablar inte ansluts lätt. Dessutom finns det höger- eller vänstervinklade kontakter som också förhindrar oavsiktlig förlust av kablar.
Som visas i figuren ovan kom version 2.0 inte med låsmekanismen. Å andra sidan finns det en liten metallfjäder på SATA 3.0 som ser till att kontakten är säkert ansluten till moderkortet och portarna på lagringsenheterna.
Likheter mellan SATA, SATA 2 och SATA 3
Som nämnts ovan har SATA 1, 2 och 3 en liknande arbetsmekanism och anta samma arkitektur. Dessutom data- och strömkontakter stiftkonfigurationer De förblir också desamma.
För det första är datakontakterna 8 mm breda och har totalt sju stift: tre jord och fyra datalinjer (A+, A-, B+, B-). Å andra sidan är strömkontakterna relativt bredare och har en 15-stiftskonfiguration: nio kraftledningar, fem jordar och en för fantastiska aktiviteter. Intressant nog inkluderar nyare moderkort två till fyra av dessa SATA-kablar i sin låda.
Men stiften på slimline- och mikroströmkontakterna är avsevärt reducerade. Arbetsmekanismen förblir dock identisk.
Om vi går vidare har alla SATA-generationer en valfritt hot plug-gränssnitt. Men för att aktivera det behöver du en värdenhet och ett operativsystem som stöds.
Slutligen är alla SATA-recensioner framåt och bakåtkompatibla. Det betyder att du kan använda SATA 1-kabel på SATA-portar 2 och 3, eller SATA 2-kabel på SATA-portar 1 och 3, och SATA 3 på portar 1 och 2.
Varning: Trots äldre stöd reduceras kapaciteten för maximal hastighet på grund av skillnader mellan port- och kabelgenerering. Om du till exempel använder en SATA 3-kontakt på SATA 2-portar, kommer lagringsenheten att vara begränsad till SATA 2-funktioner.
Ska jag byta till SATA 3?
Eftersom SATA 1 eller 2 kan utföra läs- och skrivfunktioner effektivt på SATA 3-portarna kan du fortfarande använda dem istället för att uppgradera till SATA 3. Du kommer dock att vara begränsad till många funktioner som är tillgängliga i den tredje generationen.
På samma sätt kommer du också att gå miste om låsmekanismen för SATA 3-kontakterna om du fortfarande föredrar att använda SATA 1- och 2-kablar.
Att använda SATA 2 eller 3 på hårddiskar är också helt okej, eftersom de båda stöder den maximala hastigheten som stöds av de flesta hårddiskar. Dock, SSD-enheter har vanligtvis en hastighet på 500 MB/s, och för att få ut det mesta av det rekommenderar vi att du använder SATA 3.
Så om ditt moderkort bara stöder SATA 2, men du funderar på att lägga till SATA 3-portar, kan du enkelt göra det med förlängningskort.
Så om du planerar att uppgradera till SATA 3 kan du ta en titt på den slutliga jämförelsetabellen nedan och bestämma själv.
| faktorer | sata1 | SATA 2 | SATA 3 |
| Dataöverföringshastighet | 150 MB/s | 300 MB/s | 600 MB/s |
| Utseende | Portetiketter har endast SATA | Portetiketterna har SATA 2_2, SATA2_5, SATA2_3, etc. | Portetiketterna har SATA 3_3, SATA 3, SATA 3_5, etc. |
| NCQ Implementering | Nej | Ja | Ja |
| datakontakt | 7-stiftskonfiguration | 7-stiftskonfiguration | 7-polig konfiguration och använder två folieskärmade differentialparkablar |
| Strömkontakt | 15-stiftskonfiguration, tidigare versioner inkluderade Molex- och SATA-kontakter | 15-stiftskonfiguration, introduktion till micro SATA och slimmade kontakter | 15-stiftskonfiguration, PWDIS på sitt tredje stift |
| Låsmekanism | Inte tillgänglig | Bättre än SATA 2 men saknar metalllåset | Metalllås säkerställer korrekt anslutning mellan stickpropp och uttag. |
| Legacy support | Forward-kompatibel med SATA 1 och SATA 2 | Framåtkompatibel med SATA 3 och bakåtkompatibel med SATA 1 | Bakåtkompatibel med SATA 1 och 2 |
| Hot plug-funktion | Tillgängliga | Tillgängliga | Tillgängliga |
Slutlig jämförelse: SATA vs SATA 2 vs SATA 3
