Отличие IDE / SATA / SATA2 / SATA3
Чем отличаются IDE от SATA?
- Разъемы интерфейсов.
- Принцип передачи данных
- Скорость передачи данных.
Вид HDD с интерфейсом IDE:
Вид HDD с интерфейсом SATA:
Вид HDD с интерфейсом SATA2:
В принципе SATA и SATA II внешне ничем не отличаются. Отличия в скорости передачи данных в 2 раза.
- IDE скорость передачи данных равна 32 - 58 Мб/сек.
- SATA - 1.5Гбит/сек.
- SATA II - 3Гбит/сек.
- SATA III - 6Гбит/сек.
Для IDE-шных HDD нужны свои шлейфы а для SATA-шных - свои:
А теперь более подробнее о SATA / SATA2 / SATA3
SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).
SATA или SATA Revision 1.x (до 1.5 Гбит/с)
Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБ/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8B/10B, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт большей помехоустойчивости кабеля. Это достигается меньшим числом проводников и объединением информационных проводников в две витые пары, экранированные заземлёнными проводниками.
SATA2 или SATA Revision 2.x (до 3 Гбит/с)
Стандарт SATA/300 работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБ/с). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Часто стандарт SATA/300 называют SATA II или SATA 2.0. Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на HDD фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).
SATA3 или SATA Revision 3.x (до 6 Гбит/с)
Спецификация SATA Revision 3.0 предусматривает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (практически до 4,8 Гбит/с - 600 МБ/с). В числе улучшений SATA Revision 3.0 по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также будет сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена. Кстати, консорциум SATA-IO предостерегает от применения для обозначения поколений SATA доморощенных терминов вроде SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3. Полное правильное название спецификации — SATA Revision 3.0; название интерфейса — SATA 6Gb/s.
Описание SATA
SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.
SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.
Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.
Стандарт SATA поддерживает функцию очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 2.x).
Стандарт SATA не предусматривает горячую замену активного устройства (используемого Операционной Системой) (вплоть до SATA Revision 3.x), дополнительно подключенные диски отключать можно постепенно - питание, шлейф, а подключать в обратном порядке - шлейф, питание. После отключенияподключения диска нужно в диспетчере задач обновить конфигурацию.
Разъёмы SATA
SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex.
Использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства.
Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.
Что такое eSATA?
eSATA
(External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» (англ. Hot-plug). Был создан несколько позже SATA (в середине 2004). Основные особенности eSATA:
Разъёмы менее хрупкие и конструктивно рассчитаны на большее число подключений.
Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания. В новых спецификациях планируется отказаться от отдельного кабеля питания для выносных eSATA-устройств.
Длина кабеля увеличена до 2 м. Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB или IEEE 1394. Существенно снижается нагрузка на центральный процессор. Уменьшены требования к сигнальным напряжениям по сравнению с SATA.
Что такое Power eSATA
Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. Компания MicroStar создала новый вид eSATA-разъёма, совместив eSATA (для данных) с USB (для питания). Новый вид разъёма имеет название Power eSATA.
Что такое SAS
Интерфейс SAS
(англ. Serial Attached SCSI) обеспечивает подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI — не только HDD, но и сканеры, принтеры и др. По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более каналам. Также поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS-устройств к одному порту.
SAS и SATA2 в первых редакциях были синонимами. Но, позже производители посчитали, что реализовывать SCSI полностью в настольных компьютерах нецелесообразно, поэтому мы сейчас наблюдаем такое разделение. К слову, такие высокие скорости, заложенные в стандарте SATA, на первый взгляд могут показаться излишними — обычный SATA HDD использует, в лучшем случае, 40-45 % пропускной способности шины. Однако работа с буфером винчестера происходит на полной скорости интерфейса.
«Переходники» с SATA на IDE и c IDE на SATA
Существуют платы, позволяющие подключать устройства SATA к IDE-контроллерам и наоборот. Это активные устройства (которые, по сути, имитируют устройство и контроллер в одной микросхеме). Такие устройства требуют питания (обычно 5 или 12 вольт), подключаются к разъёмам Molex серии 8981 (обычно маленький).
Обзор интерфейсов жестких дисков
ATA (Advanced Technology Attachment)
ATA/PATA - параллельный интерфейс для подключения жестких дисков и оптических приводов, созданный во второй половине 80-х годов прошлого века. После появления последовательного интерфейса SATA получил наименование PATA (параллельный ATA). Стандарт непрерывно развивался, и последняя его версия - Ultra ATA/133 - обладает теоретической скоростью передачи данных около 133 Мб/с. Однако жесткие диски PATA, рассчитанные на массовый рынок, достигли только скорости 66 Мб/с. Данный способ передачи данных уже устарел, однако на современных материнских платах все равно устанавливают один разъем PATA.
На один разъем PATA можно подключить два устройства (жесткие диски и/или оптические приводы). При этом может возникнуть конфликт устройств. «Разводить» ATA-устройства приходится вручную с помощью установки на них переключателей (джамперов). При правильной установке джамперов компьютер сможет понять, какое из устройств ведущее (master), а какое ведомое (slave).
PATA использует 40-проводные или 80-проводные интерфейсные кабели, длина которых по стандартам не должна превышать 46 см. Чем больше в системном блоке устройств ATA, тем сложнее обеспечить их оптимальное взаимодействие. Кроме того, широкие шлейфы препятствуют нормальной циркуляции воздуха в корпусе. Вдобавок их достаточно легко повредить при подключении или отключении кабеля.
SATA (Serial ATA)
SATA - последовательный интерфейс для подключения накопителей данных. Пришел на смену PATA в начале 2000-х годов. В настоящее время безраздельно властвует на большинстве персональных компьютеров. Первая версия SATA revision 1.x (SATA/150) обладала теоретической скоростью передачи данных до 150 Мб/с, последняя - SATA rev. 3.0 (SATA/600) - обеспечивает пропускную способность до 600 Мб/с. Впрочем, скорость эта пока не востребована, так как средняя скорость самых быстрых моделей для массового рынка колеблется в районе 150 Мб/с. Тем не менее в среднем SATA-диски в два раза быстрее своих предшественников.
Три версии последовательного интерфейса часто обозначают как SATA I/SATA II/SATA III, что, по мнению разработчиков, неправильно. В теории разные версии интерфейса обладают обратной совместимостью. То есть SATA rev. 2.x можно подключить к материнской плате с разъемом SATA rev. 1.x. Несмотря на то что разъемы взаимозаменяемы, в реальности разные модели материнских плат с разными моделями жестких дисков могут взаимодействовать по-разному.
В SATA, в отличие от PATA, используется 7-контактный интерфейсный кабель с максимальной длиной 1 метр и с небольшой площадью сечения (то есть он гораздо уже кабеля PATA). Также его гораздо сложнее повредить и легче подключать или отключать. Для обладателей старых компьютеров и винчестеров существуют переходники с SATA на PATA и обратно. «Горячая замена» дисков не поддерживается - при включенном системном блоке нельзя отсоединять и присоединять диски SATA (PATA, впрочем, тоже).
Подключение шлейфов к винчестерам:
PATA (сверху; широкий серый) и SATA (снизу; узкий красный)
eSATA (External SATA)
Интерфейс для подключения внешних накопителей. Создан в 2004 году. Поддерживает режим «горячей замены», для чего необходима активация в BIOS режима AHCI. Разъемы SATA и eSATA не совместимы. Длина кабеля увеличена до 2 метров. Также разработан разъем Power eSATA, который позволяет объединить интерфейсный кабель и кабель питания.
FireWire (IEEE 1394)
Последовательный высокоскоростной интерфейс для подключения к ПК различных устройств и создания компьютерной сети. Стандарт IEEE 1394 был принят в 1995 году. С тех пор были разработаны несколько вариантов интерфейсов с различной пропускной способностью (FireWire 800 до 80 Мб/с и FireWire 1600 до 160 Мб/с) и различной конфигурацией разъемов. В FireWire существует возможность «горячего подключения», кроме того, не нужен отдельный кабель для питания.
Впервые начал использоваться для захвата фильмов с видеокамер стандарта MiniDV. Чаще применяется для подключения различных мультимедийных устройств, реже - для подключения жестких дисков и массивов RAID. Одно время FireWire планировался на роль замены для ATA.
SCSI (Small Computer System Interface)
Параллельный интерфейс для подключения различных устройств (от жестких дисков и оптических приводов до сканеров и принтеров). Стандартизирован в 1986 году и с тех пор непрерывно развивался. Версия интерфейса Ultra-320 SCSI обладает пропускной способностью до 320 Мб/с. Для подключения устройств используется 50- и 68-контактный кабель. В последних версиях SCSI используется 80-контактный разъем и поддерживается «горячая замена».
Этот интерфейс почти незнаком массовому пользователю из-за высокой стоимости SCSI-дисков. Вследствие этого большинство материнских плат выпускаются без встроенного контроллера. Обычная сфера применения SCSI-дисков - серверы, высокопроизводительные рабочие станции, RAID-массивы. Постепенно уходит в прошлое, так как вытесняется интерфейсом SAS.
SAS (Serial Attached SCSI)
Последовательный интерфейс, пришедший на смену SCSI. Технически более совершенен и более быстр (до 600 Мб/с). Существует несколько различных вариантов разъемов SAS. Интерфейс SCSI использует общую шину, поэтому с контроллером одновременно может работать только одно устройство. SAS за счет реализации выделенных каналов лишен этого недостатка. Обратно совместим с интерфейсом SATA (к нему можно подключить SATA rev. 2.x и SATA rev. 3.x, но не наоборот). В отличие от SATA более надежен, но стоит существенно дороже и потребляет больше энергии. В отличие от SCSI имеет разъемы меньшего размера, что позволяет использовать накопители типоразмера 2,5 дюйма.
USB (Universal Serial Bus)
Последовательный интерфейс для передачи данных различных устройств. По одной шине передаются данные и питание. Поддерживается «горячая замена». USB-устройства могут не иметь собственного источника питания: максимальная сила тока - 500 мА для USB 2.0 и 900 мА для USB 3.0. На практике это означает, что внешние жесткие диски типоразмера 1,8 и 2,5 дюйма получают питание по USB-кабелю. 3,5-дюймовые внешние диски уже требуют отдельного блока питания. Несмотря на то что внешний диск подключается через разъем USB и позиционируется как «жесткий диск USB HDD», внутри устройства находятся обычный винчестер SATA и специальный контроллер SATA-USB.
USB чрезвычайно распространен. Наиболее распространена версия USB 2.0. В ближайшие годы стандартом станет USB 3.0, но пока на рынке не так много устройств USB 3.0 и материнских плат с соответствующей поддержкой. Скорость обмена данными по сравнению с USB 2.0 возросла в 10 раз до 4,8 Гбит/с. Реальная скорость USB 3.0, как показывают тесты, - до 380 Мб/с.
Новый интерфейс использует новые кабели: USB Тип А и USB Тип B. Первый совместим с USB 2.0 Тип А.
Thunderbolt (ранее известный как Light Peak)
Перспективный интерфейс для подключения периферийных устройств к ПК. Разработан фирмой для замены интерфейсов, таких как USB, SCSI, SATA и FireWire. В мае 2010 года был продемонстрирован первый компьютер с Light Peak, а с февраля этого года к поддержке интерфейса присоединилась Apple.
Скорость передачи данных до 10 Гбит/с (в 20 раз быстрее USB 2.0), максимальная длина кабеля 3 метра. Возможны одновременное соединение со множеством устройств, поддержка разных протоколов, «горячее» подключение устройств.
Несмотря на отличные показатели скорости передачи данных, пока неизвестно, станет ли интерфейс Thunderbolt стандартом на массовых ПК.
Слева направо: кабели USB 2.0, USB 3.0, Thunderbolt
Сетевые интерфейсы
В последние годы набирают популярность сетевые системы хранения данных. По сути, это отдельный мини-компьютер, выполняющий роль хранилища данных. Называется NAS (англ. Network Attached Storage). Подключается через сетевой кабель, настраивается и управляется с другого ПК через браузер. Некоторые NAS оснащаются дополнительными сервисами (фотогалерея, медиацентр, BitTorrent- и eMule-клиенты, почтовый сервер и т. п.). Покупается для дома в тех случаях, когда необходимо большое дисковое пространство, которым пользуются многие члены семьи (фотографии, видео, аудио). Передача данных от сетевых хранилищ к другим компьютерам сети происходит по кабелю (обычно стандартная гигабитная сеть Ethernet) либо с помощью Wi-Fi.
Резюме
Итак, если вы среднестатистический пользователь компьютера, то ваш выбор - внутренний диск SATA rev 2.x либо SATA rev 3.x. Разницы в скорости между ними практически нет. PATA уже не продаются и устарели, SCSI и SAS - слишком дороги. Если в вашем доме несколько компьютеров и используются общие ресурсы, то пора подумать о покупке сетевого файлового хранилища.
В настоящее время, наиболее распространены два стандарта на подключение винчестера к компьютеру. Первый, наиболее распространенный среди домашних и офисных ПК - IDE (Integrated Device Electronics - устройство со встроенным контроллером), также именуемый как ATA (AT Attachment - подключаемый к АТ). Второй чаще всего можно встретить в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях - SCSI (Small Computer System Interface, произносится как \\\"скази\\\"). Стоит отметить, что этот интерфейс не является специализированным для дисковых устройств. Помимо жестких дисков и CD-ROM приводов, существует огромная масса устройств, работающих по этому стандарту.
Стандарт интерфейса IDE был разработан по некоторым причинам. Наиболее существенными являются:
Более простой способ подключения винчестера к шине компьютера. Жесткий диск стандарта IDE с одинаковой легкостью можно подключить к высокопроизводительной системной шине компьютера и медленному LPT-порту. Конечно, в последнем случае обмен данными будет гораздо ниже, но такая возможность есть.
Повышение быстродействия. Контроллер диска расположен непосредственно на устройстве, что позволяет передавать минуя длинные интерфейсные провода.
Подключить IDE-устройство к компьютеру можно несколькими способами. Наиболее распространенный - подключение с помощью 40-проводного кабеля (тип интерфейса AT-BUS). Интерфейс 16-битный. Второй тип - PC Card ATA - с помощью PC Card (PCMCIA), также имеющий 16-битный интерфейс. Этот тип используется в основном в переносных компьютерах. Существуют также и XT IDE и MCA IDE, но рассматривать мы их здесь не будем, так как XT уже достаточно стар и встретить его можно очень редко, а MCA используется только для PS/2 машин, которые в нашей стране практически не встречаются.
Кроме подключения, типы интерфейса ATA различаются также и по скорости передачи данных. Основной - CАM ATA (Common Access Method) - стандарт определенный ANSI. Обеспечивает совместимость IDE-устройств на уровне сигналов и команд. Также позволяет подключать до двух устройств на один кабель. Длина кабеля составляет не более 46см.
ATA-2 является расширением спецификации ATA. Имеет два канала, что позволяет подключать до 4-х устройств, поддержка дисков объемом до 8Гб. Поддерживает режимы работы PIO Mode 3, DMA Mode 1, Block mode. Об этих терминах мы поговорим чуть ниже.
Следующим расширением является Fast ATA-2. Отличается только поддержкой DMA Mode 2, что позволяет достичь скорости передачи данных до 13.3 Мбайт/сек и наличием PIO Mode 4. Этот тип наиболее часто встречается в моделях компьютеров на основе 486-x и Pentium процессоров.
ATA-3. Это расширение больше направленно на повышение надежности. Включается в себя улучшенное средство управлением питания и технологию SMART (Self Monitoring Analysis and Report Technology - технология слежения, анализа и предупреждения).
Ultra DMA/33 - скорость обмена данными по шине составляет 33 Мбайт/сек. Кроме этого добавлен контроль передаваемых данных. Относительно недавно появился стандарт UDMA/66, в котором скорость увеличена до 66 Мбайт/сек, и уж совсем недавно объявлен UDMA/100.
Следует отметить, что указанные цифры, являются лишь максимально возможными значениями. Реально скорость передачи данных может быть существенно ниже. Это зависит от частоты вращения дисков, скорости работы электроники, работы памяти и процессора.
Помимо вышеперечисленных типов, существует еще расширение ATAPI (ATA Package Interface). Это расширение предназначено для подключения к интерфейсу ATA накопителей CD-ROM, CDRW, стримеров (накопителей на магнитных лентах), ZIP дисководов и других устройств.
Все вышеперечисленные стандарты между собой электрически совместимы.
Теперь немного поговорим о тех терминах, которые используют при описании режимов работы винчестера. PIO (Programmed Input/Output - программный ввод-вывод) - при работе в этом режиме, процессом обмена информацией с буфером жесткого диска занимается центральный процессор системы. Это, соответственно, отнимает какую-то часть процессорного времени. Существует шесть режимов работы PIO, отличающихся скоростью передачи данных. При PIO Mode 0 скорость составляет всего 3,3 Мбайт/сек. А в случае с PIO Mode 5 уже 20 Мбайт/сек. Режимы с 0 по 2 относятся к обычному ATA, 3 и 4 - к ATA-2, а 5 к ATA-3.
DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти). При работе в этом режиме, обмен данными между буфером винчестера и памятью компьютера осуществляется непосредственно контроллером винчестера. Режимы DMA подразделяются на однословные (single word) и многословные (multi word), в зависимости от количества слов передаваемых за один сеанс работы с шиной. В случае однословного режима, максимальная скорость обмена составляет до 8.3 Мбайт/сек. При использовании многословного режима - до 20 Мбайт/сек. Обращения производятся в паузах между обращениями центрального процессора к памяти. Такой режим экономит процессорное время, но несколько снижает скорость обмена.
При использовании однозадачной операционной системы, например MS-DOS более предпочтителен режим PIO, в случае использования многозадачных систем лучше использовать режим DMA. Но в этом случае поддержка этого режима должна осуществляться на уровне драйверов и специальных котроллеров.
LBA (Logical Block Addressing) - адресация логических блоков. Стандарт ATA адресует сектор по классической схеме - номер цилиндра, головки и сектора. Однако, из-за исторически сложившихся причин, BIOS компьютера и операционная система DOS ограничивали количество секторов (63) и цилиндров (1024). В результате этого и появилось ограничение на объем жесткого диска в 540Мб. При режиме LBA, адрес передается в виде линейного абсолютного номера сектора. Винчестер в этом случае сам преобразует его в нужные ему номера цилиндров, головок и секторов. Это позволило обойти ограничения на объем жесткого диска, однако для DOS оно по прежнему составляет 8Гб. Работа устройства возможна только в случае поддержки этого режима драйвером (BIOS) и самим устройством.
Существует также и режим Large - этот режим используется Award BIOS для работы с жесткими дисками до 1Гб, не поддерживающими режим LBA. Использовать этот режим с дисками более 1Гб не рекомендуется.
Block Mode - режим блочного обмена. При использовании обычного режима, винчестер, получив команду на считывание сектора, помещает его в свой буфер, откуда он перемещается в память и ожидает команды на чтение следующего. В случае блочного обмена, винчестер сначала получает количество считываемых сектором, после чего он их считывает в буфер, откуда они перемещаются в память. Разные модели винчестеров имеют разный объем буфера, и соответственно могут считывать разное количество секторов за раз. Максимальный выигрыш от работы в этом режиме возможен только если основная работа идет с объемами данных не меньшим чем количество считываемых секторов. В случае, если фрагменты данных минимальны (например не более одного сектора), использование этого режима сходит на нет.
Напоследок несколько слов о том, как подключаются IDE устройства. На один IDE-кабель можно подключить не более двух устройств. Одно из устройств должно быть выставлено в режим Master (ведущий), а второе - Slave (ведомый). Установка режимов осуществляется с помощью выставления перемычек на самих устройствах. Все современные IDE-устройства, как правило, имеют таблицу установки перемычек. Если у вас два жестких диска, то система будет грузится только с Master устройства. Обычно работа устройства в slave режиме не допускается при отсутствии master устройства. Однако, современные накопители и BIOS позволяют такую работу.
Существует еще один режим - Cable Select. В этом случае, определение master и slave устройства производится автоматически исходя из очередности подключенных разъемов. Для использования этого режима необходим специальный кабель и оба устройства должны быть установлены в CS.
Надеюсь, что эта статья оказалась для вас полезной. В следующей статье мы более подробно остановимся на стандарте SCSI и его модификациях.
Следующим этапом развития интерфейстов жестких дисков стал интерфейс SATA (Serial ATA ). Это последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. Он появился на базе параллельного интерфейса ATA (IDE ), о котором речь шла в прошлом видео и который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA ). «Последовательность» и «параллельность» здесь обозначают принцип передачи данных.
Интерфейс SATA является одним из основных по сей день, правда со времени своего появления он претерпел ряд изменений и сейчас наиболее распространен интерфейс SATA 3.0 . До этого, соответственно, были SATA 1.0 и SATA 2.0 . Отличаются они в первую очередь пропускной способностью, то есть скоростью передачи данных. Для SATA 1 это было 150 Мбайт/c, SATA 2.0 — 300 Мбайт/с, то SATA 3.0 — 600 Мбайт/с. Опять же это теоретическая пропускная способность. На практике скорость передачи данных ниже.
Для всех версий SATA кабель выглядит одинаково и устройства из более ранних версий SATA можно подключать к разъемам на материнской платы, поддерживающих более позднюю версию и наоборот. Это означает, что если у вас диск SATA 3.0 , то вы его можете подключить к материнской плате с разъемом SATA 2.0 , но в этом случае скорость передачи данных будет ограничиваться SATA 2.0 , то есть скорость ограничивается самым «медленным» интерфейсом. Думаю, принцип понятен.
Кабель SATA можем иметь длину до 1 метра, что позволяет подключать устройства в больших корпусах. Кроме этого кабель более компактен и не занимает столько места в корпусе, как это было со шлейфом IDE . Разъемы также более простые и не требуют усилий при подключении или отключении устройства.
Кстати, принцип подключения/отключения такой же — подключаем интерфейсный кабель к устройству, затем подключаем кабель питания:
К материнской плате подключаем интерфейсный кабель также как и к устройству, причем на материнской плате SATA-разъемов может быть несколько и разных версий:
На фото мы видим материнскую плату с двумя группами SATA-разъемов — SATA 2.0 и SATA 3.0 . У каждого разъема есть свой порядковый номер.
Одним из отличий интерфейсов IDE (PATA ) и SATA стало то, что интерфейс SATA предусматривает «горячее отключение» устройства. Это означает, что можно отключать шлейф от жесткого диска при включенном компьютере, но, ВНИМАНИЕ , это лишь возможность! Для того, чтобы можно было отключать диск «на горячую» необходимо, чтобы был включен режим AHCI (Advanced Host Controller Interface ). Этот режим включается в BIOS материнской платы и не все материнские платы его поддерживают. Кроме этого при переключении в режим AHCI на компьютере с уже установленной Windows могут возникнуть проблемы с загрузкой компьютера и появится синий экран смерти с ошибкой, указывающей на то, что невозможно обнаружить загрузочный диск. Чтобы такого не возникало необходимо перед переключением в режим AHCI установить в Windows специальный драйвер. Здесь речь идет о Windows 7 и старше. Более подробную информацию можно найти на официальном сайте — https://support.microsoft.com
В Windows 8 проблему можно решить загрузившись в безопасном режиме, после чего Windows установит дополнительные драйвера.
В общем, с моей точки зрения, слишком много заморочек и потенциальных проблем. Поэтому, если этот режим у вас в BIOS не активирован и вы не особо любите или умеете решать компьютерные проблемы, то оставьте все как есть. Если все же есть желание поэкспериментировать, то, сразу скажу, что не знаю, где в вашем BIOS или UEFI находится данная настройка. Материнские платы разные и BIOS с UEFI у разных моделей может отличаться значительно. Поищите самостоятельно раздел, посвященный конфигурированию SATA . Данную информацию можно найти в руководстве от материнской платы, которое в свою очередь можно скачать с официального сайта разработчика.
Еще режим AHCI позволяет включить встроенную очерёдность команд (NCQ — англ. Native Command Queuing - аппаратная установка очерёдности команд). Эта технология позволяет повысить быстродействие SATA-устройства.
Ну и если у вас завалялись IDE-жесткие диски от старого компьютера и вы бы хотели их использовать на новом, на материнской плате которого уже нет IDE-разъемов, то сделать это все же можно. Существуют переходники IDE-SATA, позволяющие подключать старые жесткие диски к разъему SATA:
Итак, SATA — это самый популярный интерфейс для подключения жестких дисков и твердотельных накопителей (SSD) , устанавливаемых внутри компьютеров и ноутбуков. А для внешних жестких дисков самым популярным интерфейсом стал USB. И о нем речь пойдет в следующем видео.
В этой статье мы рассмотрим тенденцию накопителей на текущий момент, а точнее, их виды – магнитные и твердотельные, плюс, будут рассмотрены самые распространенные интерфейсы подключения жестких дисков. Но прежде, начнем с небольшого вступления.
Тенденция современных IT технологий такова, что можно купить любые технологические новинки или компоненты за вполне доступную цену, да и выбор по сравнению с прошлыми временами намного больше. Для сравнения, мой первый компьютер содержал в себе магнитный накопитель объемом в 2,3 ГБ. Конечно, на данный момент это смешно, поскольку даже простые карты памяти и то больше могут предложить. Но, суть не в этом…
В связи с отсутствием большого выбора, приходилось ориентироваться лишь на размер пространства при покупке носиеля. Со временем, начали появляться для компьютера большей емкости (100, 200, 500 и даже 1000 ГБ), с новыми разъемами (на смену ATA пришла SATA и внешние USB) и технологическими принципами работы.
Если ориентироваться на нынешнюю ситуацию, то выбор уже не стоит за объемом, но за скоростью доступа к данным и временем жизни накопителя.
Виды жестких дисков - магнитные
содержимое магнитного жесткого диска
Полагаю, многие энтузиасты пробовали разобрать такой вид жесткого диска для компьютера, как магнитный, чтобы посмотреть на его содержимое (благо, если он уже был не рабочим, в противном случае – кто-то мог получить по шапке). Если не вдаваться во все технические детали, то принцип работы магнитных видов жестких дисков можно описать следующим образом:
Внутри магнитных носителей находятся алюминиевые диски, которые покрыты магнитной пленкой. Использование нескольких магнитных дисков намного лучше, чем одного, поскольку позволяет увеличить скорость доступа к данным. Информация с носителя считывается с помощью магнитных головок, сами диски вращаются с огромной скоростью. Благодаря магнитным головкам происходит не только считывание, но и запись информации на участки (сектора). Важно понимать, что головки и сами пластины являются механизмом, который со временем может прийти в негодность – про это может свидетельствовать характерный скрип при работе накопителя.
Важно отметить, что аналогичная технология применяется и во внешних видах жестких USB дисках, хотя их размеры и меньше чем у внутренних накопителей. Так, если открыть кармашек внешнего накопителя, то там будет простой носитель с разъемами SATA, который можно легко сделать внутренним. К сожалению, используемую микросхему (служит как переходник SATA-USB) нельзя применить к большим внутренним (3,5 дюйма) SATA носителям, поскольку для них требуется дополнительное питание. Можно купить кармашек для 3,5 дюймовых дисков, и подключить их к ноутбуку как USB накопитель.
старый добрый ATA диск
В традиционных HDD, подвижная головка записывает данные на магнитных пластинах. Жесткие виды дисков по-прежнему популярны благодаря своей низкой цене, относительно хорошей производительности и очень большому объему. В настоящее время по цене одного HDD можно купить SSD даже в четыре раза меньшей емкости. А в оборудовании типа смартфон или планшет используется только флеш-память, то есть твердотельный SSD.
В отличие от твердотельных видов жестких дисков, магнитные значительно им уступают. Так, скорость доступа к данным зависит от скорости вращения дисков, и может значительно упасть при механических встрясках и не только.
Твердотельные виды SSD жестких дисков
разобранный твердотельный SDD диск
В отличие от магнитных видов жестких дисков для компьютера, твердотельные SSD обладают рядом преимуществ. В первую очередь, отсутствие механических частей в середине, делает их более устойчивыми к внешним встряскам. Они, по сути, представляют собой большие флэшки с энергонезависимой памятью. Принципы подключения аналогичны магнитным видам жестких дисков, но, SSD являются более экономными в плане потребления энергии и более быстрыми при доступе к данным.
Изначально твердотельные жесткие диски SSD были предназначены для компьютеров, для которых классические HDD оказывались слишком свободные или слишком подвержены механическим повреждениям. Применяли их в очень мощных серверах и оборудовании военных. Первоначально твердотельный SSD состоял из классических модулей памяти, имели небольшую емкость, а буферная батарея отвечала за сохранность данных на носителе при выключении компьютера.
Конечно, для SSD имеется и ряд недостатков. Так, они намного дороже механических аналогов и хотя в плане устойчивости к внешним встряскам более надежны, но у них тоже есть один изъян. Как было сказано выше, магнитные виды жестких HDD дисков перед своей смертью (выходом из строя) всячески об этом информируют владельца, издавая подозрительные звуки, тем самым давая возможность успеть перенести данные на другой накопитель. С SSD такой фокус не пройдет, если они умирают, то сразу, без предварительного храпа или писка. Это и не странного, ведь в SSD используются микросхемы, которые могут перегореть, не издав ни звука.
Ещё важной особенностью SSD вида жестких дисков является тот факт, что они не особо нуждаются в дефрагментации, поскольку используют совсем другие методы хранении данных.
Можно ещё слышать про гибридные накопители, которые содержат в себе как элементы магнитного HDD, так и твердотельного SDD. Стоимость гибридного накопителя находится между ценами на магнитные HDD и твердотельные SSD. Надо понимать, что из-за наличия движущихся механических элементов, гибридный диск также подвержен повреждениям.
Многие комплектующие, которые есть в настоящее время на рынке компьютеров, дают возможность установки двух и более жестких дисков различного вида. Это позволяет нам использовать вычислительные мощности твердотельного SSD, на который устанавливается операционная система, а также емкость магнитного HDD, на котором хранятся данные.
Твердотельные жесткие диски оценили компьютерные игроки. Они являются необходимым дополнением любого компьютера, на котором быстродействие и вычислительная мощность важна (например, графические станции, компьютеры для геймеров).
Для многих ноутбуков, нетбуков и ультрабуков используются карты с памятью SSD с разъемом mSATA. Это расширение функциональности шине SATA, известной из обычных компьютерных дисков.
Интерфейсы подключения жестких дисков
Чтобы подключить носитель к компьютеру, необходимо использовать соответствующее гнездо. Перед покупкой магнитного (HDD) или твердотельного (SSD) жесткого диска, необходимо проверить, какими разъемами оснащен наш компьютер, затем выбрать накопитель, который с ним будет совместим.
Интерфейсы подключения жестких дисков делятся на две категории: внутренние и внешние. Как сами названия показывают, они используются для подключения внутренних и внешних видов жестких дисков. Первые служат, в первую очередь, для хранения наиболее важных данных на компьютере, которые нужно всегда иметь при себе. На внутреннем накопителе будет установлена операционная система и самые нужные программы. В свою очередь, внешний накопитель сможет выполнять роль резервного хранилища данных, на котором находятся, например, музыка, видео и резервные копии документов.
Интерфейс внутреннего жесткого диска
SATA
магнитный жесткий диск с разъемом SATA
Безусловно, самым популярным интерфейсом подключения жесткого диска, используемым как в настольных компьютерах, а также ноутбуках, является SATA. Этот кабель имеет вид тонкой ленты, с помощью которой подключается носитель к компьютеру. К сожалению, с его помощью не удалось привести столько же энергии, поэтому необходимо подключение к диску второго провода питания. Интерфейс SATA в настоящее время доступен в двух версиях – SATA II (3 Гбит / с) и SATA III (6 Гбит / с). В случае SATA-II пропускная способность составляет до 375 МБ/сек, в свою очередь, SATA-III, теоретически, могут позволить пропускать данные на уровне 750 МБ/сек. На практике эти значения оказываются намного ниже. Как правильно считать скорость передачи данных, описано в статье .
Оба поколения интерфейса SATA не отличаются между собой с точки зрения изготовления, и они между собой полностью совместимы. Однако, стоит помнить, что для использования в полной мере возможностей жесткого вида диска вида SATA III, необходимо иметь компьютер, оснащенный интерфейсом SATA III. Это условие можно пропустить, если собираетесь купить жесткий диск, который не в состоянии использовать в полной мере потенциал нового интерфейса. Люди, покупающие твердотельные SSD, заметят улучшение производительности компьютера, даже, если они будут иметь старший интерфейс, но лучшие значения передачи данных получат только в новом интерфейсе. Можно добавить, что интерфейс SATA заменил популярный еще несколько лет назад, интерфейс ATA, который был больше, и часто подвергался механическим повреждениям и выглядел не особо эстетично.
SATA Express
Относительно новым, но имеющим большой потенциал, является интерфейс для подключения видов жестких дисков - SATA Express. Он позволяет подключать как SATA, так и PCI-Express. Следовательно, это не совершенно новый интерфейс, а решение для подключения уже существующих накопителей. К порту SATA Express можно подключить один канал PCI-Express или два SATA. Кроме того, при использовании второго решения часть разъема остается неиспользованной. Следует, однако, иметь в виду, что перспектива SATA Express может умереть естественной смертью за несколько лет.
Всё потому, что это интерфейс видов жестких дисков, переходной, обеспечивающий легкий переход с интерфейса SATA на высокоскоростной PCI-Express. Когда SATA в конечном счете умрет, после него быстро уйдет тоже SATA Express. Разъем SATA Express разработан, чтобы сохранить совместимость с новыми стандартами разъемов, которые появятся в будущем.
M. 2
слева интерфейс подключения mSATA, справа - m.2
Миниатюрная разновидность SATA Express интерфейс M. 2. Он позволяет подключить к компьютеру носителей, использующих mini-PCI-Express. Разъем M. 2 возникает в различных конфигурациях, отличающихся между собой типом и количеством поддерживаемых линий PCI-Express. Его самая высокопроизводительная версия позволяет использовать до четырех линий PCI-Express 3.0, что означает максимальную теоретическую пропускную способность в 4 Гбит/сек.
Mini-SATA
пример подключения жестокого дичка через разъем mSATA
Интерфейс mSATA (Mini-SATA) был создан в 2009 году из-за потребности небольших устройств на более эффективные компоненты. Разъем нашел применение в первую очередь в нетбуках, но также ноутбуках и других устройствах. mSATA визуально выглядит так же, как PCI Express Mini Card, тем не менее, они друг с другом совместимы электрически. Сигнал тоже не подается на контроллер PCI Express и SATA. Максимальный трансфер составляет 6 Гбит/сек.
Разъем PCI-Express
разъем Разъем PCI-Express на материнской плате
Гораздо реже используемым интерфейсом для подключения жестких видов дисков является PCI-Express. Производители решились на его использование по нескольким причинам. Наиболее важным из них является то, что SATA III 6 Гбит/с ограничивает возможности новейших накопителей, и этот процесс будет углубляться. Конечно, можно было бы создать другую версию интерфейса SATA, однако, она потреблял бы на 10% больше энергии, чем присутствующая на рынке версия и... будет почти вдвое медленнее, от интерфейса PCI-Express. PCI-Express является также интерфейсом очень энергоэффективным, что в эпоху мобильности является весьма желательным свойством.
Еще одно преимущество PCI-Express - это тот факт, что его производительность можно очень легко изменять путем изменения ширины разъема. Кроме того, PCI-Express очень быстро развивается благодаря тому, что работают на нем и другие устройства, такие как видеокарты. Ожидается, что оно должно обладать в два раза большей пропускной способностью, чем та версия интерфейса, что используется в настоящее время. Недостатком видов жестких дисков интерфейса PCI-Express является то, что они дорогие и несовместимые с разъемом SATA.
Интерфейс подключения внешнего жесткого диска
eSATA
интерфейс кабеля SATA (слева) и eSATA (справа)
eSATA (external SATA) - это внешний порт SATA. Это просто версия SATA, предназначенная для внешних накопителей. Его пропускная способность, в зависимости от версии составляет 375 или 750 МБ/сек. Стоит помнить, что кабели SATA и eSATA не совместимы друг с другом. Этот интерфейс когда-то был использован из-за большой производительности, чем при использовании интерфейса USB 2.0. С момента появления USB 3.0, его популярность всё время падает.
USB
USB – безусловно, самый популярный тип интерфейса подключения внешних жестких дисков и используется в различного рода устройствах. Даже полный дилетант понимает, как выглядит USB и что можно к нему подключить. Всё потому, что этот интерфейс доступен на рынке 15 лет, и его создатели, внедряя очередные версии USB, заботились об их обратной совместимости. Хотя на протяжении многих лет внешний вид USB интерфейса не изменился, но в настоящее время мы используем уже третье поколение этого интерфейса, а вскоре на рынке появится еще одна версия. Безусловно, наиболее часто используется интерфейс USB 2.0. для подключения внешнего жесткого твердотельного вида диска. Характеризуется очень низкой скоростью передачи данных составляет 60 МБ/сек, для передачи больших файлов это очень медленно.
Гораздо лучше в этом плане представляет себя USB 3.0, чья максимальная пропускная способность составляет 640 MB/s. Это по-прежнему меньше, чем в случае самого быстрого SATA, но эта скорость достаточная для передачи данных между компьютером и внешним видом жесткого диска. В настоящее время практически каждый внешний жесткий диск использует этот стандарт. Конечно, жесткий диск вида USB 2.0 можно подключить к порту 3.0, так же всё работает в другую сторону. Однако стоит знать, что для использования всех возможностей интерфейса USB 3.0 необходимо, чтобы и компьютер, кабель, а также диск его поддерживали.
Thunderbolt
Thunderbolt представляет собой сочетание двух других интерфейсов подключения внешних жестких дисков, магнитных и твердотельных, и, в частности, PCI-Express и Display Port. Благодаря этому он имеет возможность передачи не только данных, но и изображения. Дальнейшие возможности этого интерфейса - это пропускная способность до 1250 Мбит/с и возможность подключения до 6 устройств, одного или разного типа. Кроме того, данный интерфейс подключения способен обеспечить устройству до 10В энергии. Надо признать, что это результаты не менее впечатляющие, так как USB 3.0 может передавать до двух раз меньше данных, в то же время и доставить только 4,5 вт мощности. Thunderbolt, в основном используется в компьютерах Apple, но медленно входит также для использования в оборудовании других производителей.
Как будто этого было мало, на рынок выходит уже второе поколение Thunderbolta. Его наиболее важной особенностью является в два раза большая пропускная способность, чем в случае первого Thunderbolta и составлять до 20 Гб/сек. Благодаря этому можно будет без проблем передавать с его помощью изображения с разрешением 4K, который занимает в четыре раза большую площадь, чем аналогичные файлы в разрешении 1080p.
Loading...