SATA
Interfaz de bus de computadora para dispositivos de almacenamiento

SATA
Año de creación2000
Creado porGrupo de trabajo sobre Serial ATA
ReemplazaATA paralela (PATA)
VelocidadHalf-duplex 1,5, 3,0 y 6,0  Gbit/s
EstiloDe serie
Interfaz de conexión en calienteOpcional [1]
Interfaz externaOpcional (eSATA)
Sitio webes:sata-io.org

SATA ( Serial AT Attachment ) [a] [2] es una interfaz de bus de computadora que conecta adaptadores de bus de host a dispositivos de almacenamiento masivo, como unidades de disco duro , unidades ópticas y unidades de estado sólido . Serial ATA sucedió al estándar anterior Parallel ATA (PATA) y se convirtió en la interfaz predominante para dispositivos de almacenamiento.

Las especificaciones de compatibilidad de la industria Serial ATA se originan en la Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) y luego son publicadas por el Comité Técnico INCITS T13, Anexo AT (INCITS T13). [3]

Historia

Una unidad de disco duro Serial ATA de 3,5 pulgadas
Una unidad de estado sólido Serial ATA de 2,5 pulgadas

SATA se anunció en 2000 [4] [5] con el fin de proporcionar varias ventajas sobre la interfaz PATA anterior, como un tamaño y un coste de cable reducidos (siete conductores en lugar de 40 u 80), intercambio en caliente nativo , transferencia de datos más rápida a través de tasas de señalización más altas y transferencia más eficiente a través de un protocolo de cola de E/S (opcional) . La revisión 1.0 de la especificación se publicó en enero de 2003. [2]

Las especificaciones de compatibilidad de la industria Serial ATA tienen su origen en la Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO). El grupo SATA-IO crea, revisa, ratifica y publica de manera colaborativa las especificaciones de interoperabilidad, los casos de prueba y los plugfests . Al igual que con muchos otros estándares de compatibilidad de la industria, la propiedad del contenido SATA se transfiere a otros organismos de la industria: principalmente INCITS T13 [3] y un subcomité INCITS T10 ( SCSI ), un subgrupo de T10 responsable de Serial Attached SCSI (SAS). El resto de este artículo intenta utilizar la terminología y las especificaciones de SATA-IO.

Antes de la introducción de SATA en 2000, PATA se conocía simplemente como ATA. El nombre "AT Attachment" (ATA) se originó después del lanzamiento en 1984 de IBM Personal Computer AT , más comúnmente conocido como IBM AT. [6] La interfaz del controlador de IBM AT se convirtió en una interfaz industrial de facto para la inclusión de discos duros. "AT" era la abreviatura de IBM para "Tecnología avanzada"; por lo tanto, muchas empresas y organizaciones indican que SATA es una abreviatura de "Serial Advanced Technology Attachment". Sin embargo, las especificaciones ATA simplemente usan el nombre "AT Attachment", para evitar posibles problemas de marca registrada con IBM. [7]

Los adaptadores y dispositivos host SATA se comunican a través de un cable serial de alta velocidad sobre dos pares de conductores. Por el contrario, el ATA paralelo (la nueva denominación de las especificaciones ATA heredadas) utiliza un bus de datos de 16 bits de ancho con muchas señales de soporte y control adicionales, todas funcionando a una frecuencia mucho menor. Para garantizar la compatibilidad con versiones anteriores del software y las aplicaciones ATA heredadas, SATA utiliza los mismos conjuntos de comandos ATA y ATAPI básicos que los dispositivos ATA heredados.

La primera unidad de disco duro SATA del mundo es el Seagate Barracuda SATA V, que se lanzó en enero de 2003. [8]

SATA ha reemplazado a ATA paralela en computadoras de escritorio y portátiles para consumidores ; la participación de mercado de SATA en el mercado de PC de escritorio fue del 99% en 2008. [9] PATA ha sido reemplazado en su mayoría por SATA para cualquier uso; PATA está en declive en aplicaciones industriales e integradas que usan almacenamiento CompactFlash (CF), que fue diseñado en torno al estándar PATA heredado. Un estándar de 2008, CFast , para reemplazar a CompactFlash se basa en SATA. [10] [11]

Características

Controlador de host SATA 6 Gbit/s, una tarjeta PCI Express ×1 con chipset Marvell

Conexión en caliente

La especificación Serial ATA requiere que los dispositivos SATA sean capaces de conectarse en caliente ; es decir, los dispositivos que cumplen con la especificación son capaces de insertar o quitar un dispositivo en o desde un conector de placa base (señal y alimentación combinadas) que esté encendido. Después de la inserción, el dispositivo se inicializa y luego funciona normalmente. Según el sistema operativo, el host también puede inicializarse, lo que da como resultado un intercambio en caliente . El host y el dispositivo alimentados no necesitan estar en un estado inactivo para una inserción y extracción seguras, aunque los datos no escritos pueden perderse cuando se corta la alimentación.

A diferencia de PATA, tanto SATA como eSATA admiten la conexión en caliente por diseño. Sin embargo, esta función requiere un soporte adecuado a nivel de host, dispositivo (unidad) y sistema operativo. En general, los dispositivos SATA cumplen con los requisitos de conexión en caliente del lado del dispositivo y la mayoría de los adaptadores host SATA admiten esta función. [1]

En el caso de eSATA, la conexión en caliente solo es compatible en modo AHCI . El modo IDE no admite la conexión en caliente. [12]

Interfaz avanzada de controlador de host

La interfaz avanzada de controlador de host (AHCI) es una interfaz de controlador de host abierta publicada y utilizada por Intel, que se ha convertido en un estándar de facto . Permite el uso de funciones avanzadas de SATA, como la conexión en caliente y la cola de comandos nativa (NCQ). Si la placa base y el chipset no habilitan la interfaz AHCI, los controladores SATA suelen funcionar en modo de "emulación IDE [b] ", que no permite el acceso a funciones del dispositivo que no son compatibles con el estándar ATA (también llamado IDE).

Los controladores de dispositivos de Windows que están etiquetados como SATA a menudo se ejecutan en modo de emulación IDE a menos que indiquen explícitamente que están en modo AHCI, en modo RAID o en un modo proporcionado por un controlador propietario y un conjunto de comandos que permitían el acceso a las funciones avanzadas de SATA antes de que AHCI se volviera popular. Las versiones modernas de Microsoft Windows , Mac OS X , FreeBSD , Linux con la versión 2.6.19 en adelante, [13] así como Solaris y OpenSolaris , incluyen soporte para AHCI, pero los sistemas operativos anteriores como Windows XP no lo hacen. Incluso en esos casos, es posible que se haya creado un controlador propietario para un chipset específico, como el de Intel . [14]

Revisiones

Las revisiones SATA se designan normalmente con un guión seguido de números romanos , p. ej., "SATA-III", [15] para evitar confusiones con la velocidad, que siempre se muestra en números arábigos , p. ej., "SATA 6 Gbit / s ". Las velocidades indicadas son la velocidad de interfaz bruta en Gbit/s, incluida la sobrecarga de código de línea , y la velocidad de datos utilizable en MB /s sin sobrecarga.

Revisión SATA 1.0 (1,5 Gbit/s, 150 MB/s, Serial ATA-150)

La revisión 1.0a [2] se publicó el 7 de enero de 2003. Las interfaces SATA de primera generación, ahora conocidas como SATA 1.5 Gbit/s, se comunican a una velocidad de 1.5 Gbit/s, [c] y no admiten Native Command Queuing (NCQ). Si se tiene en cuenta la sobrecarga de codificación 8b/10b , tienen una velocidad de transferencia real sin codificar de 1.2 Gbit/s (150 MB/s). El rendimiento teórico de ráfaga de SATA 1.5 Gbit/s es similar al de PATA /133, pero los dispositivos SATA más nuevos ofrecen mejoras como NCQ, que mejoran el rendimiento en un entorno multitarea.

Durante el período inicial posterior a la finalización de SATA 1,5 Gbit/s, los fabricantes de adaptadores y unidades utilizaron un "chip puente" para convertir los diseños PATA existentes para su uso con la interfaz SATA. Las unidades puente tienen un conector SATA, pueden incluir uno o ambos tipos de conectores de alimentación y, en general, funcionan de manera idéntica a sus equivalentes SATA nativos. [16]

A partir de abril de 2010 [actualizar], las unidades de disco duro SATA de 10 000 rpm más rápidas podían transferir datos a velocidades máximas (no promedio) de hasta 157 MB/s, [17] lo que supera las capacidades de la antigua especificación PATA/133 y también excede las capacidades de SATA 1,5 Gbit/s.

Revisión SATA 2.0 (3 Gbit/s, 300 MB/s, Serial ATA-300)

Conectores SATA 2 en la placa base de una computadora; todos, excepto dos, tienen cables enchufados. Tenga en cuenta que no hay ninguna diferencia visible, aparte del etiquetado, entre los cables y conectores SATA 1, SATA 2 y SATA 3.

La revisión 2.0 de SATA se lanzó en abril de 2004 e introdujo Native Command Queuing (NCQ). Es compatible con versiones anteriores de SATA 1,5 Gbit/s. [18]

Las interfaces SATA de segunda generación funcionan con una velocidad de transferencia nativa de 3,0 Gbit/s que, teniendo en cuenta el esquema de codificación 8b/10b , equivale a la velocidad de transferencia máxima sin codificar de 2,4 Gbit/s (300 MB/s). El rendimiento teórico de la revisión SATA 2.0, también conocida como SATA 3 Gbit/s, duplica el rendimiento de la revisión SATA 1.0.

Todos los cables de datos SATA que cumplen con la especificación SATA están clasificados para 3,0 Gbit/s y admiten unidades mecánicas modernas sin ninguna pérdida de rendimiento de transferencia de datos sostenida y en ráfagas. Sin embargo, las unidades basadas en flash de alto rendimiento pueden superar la velocidad de transferencia SATA de 3 Gbit/s; esto se soluciona con el estándar de interoperabilidad SATA de 6 Gbit/s.

Revisión SATA 2.5

Anunciada en agosto de 2005, la revisión 2.5 de SATA consolidó la especificación en un solo documento. [19] [20]

Revisión SATA 2.6

Anunciada en febrero de 2007, la revisión 2.6 de SATA introdujo las siguientes características: [21]

  • Conector Slimline.
  • Micro conector (inicialmente para HDD de 1.8”).
  • Mini cable y conector interno multicarril.
  • Mini cable y conector externo multicarril.
  • Prioridad NCQ.
  • Descargar NCQ.
  • Mejoras en el BIST Activar FIS.
  • Mejoras para una recepción robusta del Signature FIS.

Revisión SATA 3.0 (6 Gbit/s, 600 MB/s, Serial ATA-600)

La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) presentó el borrador de la especificación de la capa física SATA 6 Gbit/s en julio de 2008, [22] y ratificó su especificación de capa física el 18 de agosto de 2008. [23] El estándar 3.0 completo se publicó el 27 de mayo de 2009. [24]

Las interfaces SATA de tercera generación funcionan con una tasa de transferencia nativa de 6,0 Gbit/s; teniendo en cuenta la codificación 8b/10b , la tasa de transferencia máxima sin codificar es de 4,8 Gbit/s (600 MB/s). El rendimiento teórico de ráfaga de SATA 6,0 Gbit/s es el doble que el de la revisión SATA 2.0. Es compatible con versiones anteriores de SATA. [22]

La especificación SATA 3.0 contiene los siguientes cambios:

  • 6 Gbit/s para un rendimiento escalable.
  • Compatibilidad continua con SAS, incluido SAS 6 Gbit/s, según "un dominio SAS puede soportar la conexión y el control de dispositivos SATA no modificados conectados directamente al dominio SAS mediante el protocolo tunelizado Serial ATA (STP)" de la especificación SATA Revisión 3.0 Gold.
  • Comando de transmisión de cola de comandos nativa isócrona (NCQ) para habilitar transferencias de datos de calidad de servicio isócronas para aplicaciones de transmisión de contenido digital.
  • Una función de administración de NCQ que ayuda a optimizar el rendimiento al permitir el procesamiento y la administración del host de comandos NCQ pendientes.
  • Capacidades de gestión de energía mejoradas.
  • Un conector pequeño de baja fuerza de inserción (LIF) para dispositivos de almacenamiento más compactos de 1,8 pulgadas.
  • Un perfil de unidad de disco óptico de 7 mm para el conector SATA delgado (además de los perfiles existentes de 12,7 mm y 9,5 mm).
  • Alineación con el estándar INCITS ATA8-ACS.

En general, las mejoras están destinadas a mejorar la calidad del servicio de transmisión de vídeo y las interrupciones de alta prioridad. Además, el estándar sigue admitiendo distancias de hasta un metro. Las velocidades más nuevas pueden requerir un mayor consumo de energía para los chips de soporte, aunque las tecnologías de proceso mejoradas y las técnicas de gestión de energía pueden mitigar esto. La especificación posterior puede utilizar cables y conectores SATA existentes, aunque se informó en 2008 que se esperaba que algunos OEM actualizaran los conectores del host para las velocidades más altas. [25]

Revisión 3.1 de SATA

Lanzada en julio de 2011, la revisión 3.1 de SATA introdujo o modificó las siguientes características: [26] [27]

  • mSATA , para unidades de estado sólido en dispositivos informáticos móviles, un conector similar a una tarjeta PCI Express Mini que es eléctricamente SATA. [28] El conector también se utilizó en algunas computadoras de escritorio, como ciertas PC empresariales de HP . [29]
  • Unidad de disco óptico de consumo cero, una unidad óptica SATA que no consume energía cuando está inactiva.
  • El comando TRIM en cola mejora el rendimiento de la unidad de estado sólido.
  • La administración de energía de enlace requerida reduce la demanda general de energía del sistema de varios dispositivos SATA.
  • Las funciones de control de hardware permiten la identificación del host de las capacidades del dispositivo.
  • Módulo de almacenamiento universal (USM), un nuevo estándar para el almacenamiento enchufable (ranura) sin cables para dispositivos electrónicos de consumo . [30] [31]

Revisión 3.2 de SATA

Lanzada en agosto de 2013, la revisión 3.2 de SATA introdujo las siguientes características: [32]

  • La especificación SATA Express define una interfaz que combina los buses SATA y PCI Express , lo que permite que ambos tipos de dispositivos de almacenamiento coexistan. Al emplear PCI Express, es posible alcanzar un rendimiento teórico mucho mayor de 1969 MB/s. [33] [34]
  • El estándar SATA M.2 es una implementación de formato pequeño de la interfaz SATA Express, con el agregado de un puerto USB 3.0 interno ; consulte la sección M.2 (NGFF) a continuación para obtener un resumen más detallado. [35]
  • microSSD introduce una interfaz eléctrica de matriz de rejilla de bolas para almacenamiento SATA miniaturizado e integrado. [36]
  • USM Slim reduce el grosor del módulo de almacenamiento universal (USM) de 14,5 milímetros (0,57 pulgadas) a 9 milímetros (0,35 pulgadas). [37]
  • DevSleep permite un menor consumo de energía para dispositivos siempre encendidos mientras están en modos de bajo consumo, como InstantGo (que solía conocerse como Connected Standby). [38]
  • La información híbrida proporciona un mayor rendimiento para las unidades híbridas de estado sólido . [39] [40]

Revisión 3.3 de SATA

Lanzada en febrero de 2016, la revisión 3.3 de SATA introdujo las siguientes características: [41] [42]

  • Compatibilidad con control de host de grabación magnética superpuesta (SMR) (los discos duros SMR controlados por dispositivo son iguales a los discos duros CMR estándar con respecto a la compatibilidad con SATA). SMR proporciona un aumento del 25 por ciento o más en la capacidad del disco duro mediante la superposición de pistas en el medio.
  • Función opcional de conjunto de comandos ATA por zonas (ZAC). [43]
  • La función de desactivación de energía (ver pin PWDIS) permite el ciclo de energía remoto de las unidades SATA y una función de asistencia de reconstrucción que acelera el proceso de reconstrucción para facilitar el mantenimiento en el centro de datos.
  • La especificación de énfasis del transmisor aumenta la interoperabilidad y la confiabilidad entre el host y los dispositivos en entornos eléctricamente exigentes.
  • Se puede controlar un indicador de actividad y un giro escalonado con el mismo pin, lo que agrega flexibilidad y ofrece a los usuarios más opciones.

La nueva función Power Disable (similar a la función SAS Power Disable) utiliza el pin 3 del conector de alimentación SATA. Algunas fuentes de alimentación antiguas que proporcionan alimentación de 3,3 V en el pin 3 obligaban a las unidades con la función Power Disable a quedarse atascadas en una condición de reinicio completo que les impedía girar. El problema generalmente se puede eliminar utilizando un simple adaptador de alimentación “ Molex a SATA” para suministrar energía a estas unidades. [44]

Revisión SATA 3.4

Lanzada en junio de 2018, la revisión 3.4 de SATA introdujo las siguientes características que permiten monitorear las condiciones del dispositivo y ejecutar tareas de mantenimiento, ambas con un impacto mínimo en el rendimiento: [45]

  • Notificación de escritura ordenada/duradera: permite escribir datos de caché críticos seleccionados en el medio, lo que minimiza el impacto en las operaciones normales.
  • Monitoreo de temperatura del dispositivo: permite el monitoreo activo de la temperatura del dispositivo SATA y otras condiciones sin afectar el funcionamiento normal mediante el uso del estándar SFF-8609 para comunicaciones fuera de banda (OOB).
  • Sincronización de la señal de suspensión del dispositivo: proporciona una definición adicional para mejorar la compatibilidad entre las implementaciones de los fabricantes.

Revisión SATA 3.5

Lanzada en julio de 2020, la revisión 3.5 de SATA presenta características que permiten mayores beneficios de rendimiento y promueven una mayor integración de los dispositivos y productos SATA con otros estándares de E/S de la industria: [46]

  • Énfasis de transmisión del dispositivo para PHY Gen 3: alinea SATA con otras características de otras soluciones de medición de E/S para ayudar a los miembros de SATA-IO con las pruebas y la integración.
  • Comandos NCQ ordenados definidos: permite al host especificar las relaciones de procesamiento entre los comandos en cola y establece el orden en que se procesan los comandos en la cola.
  • Características de límite de duración de comandos: reduce la latencia al permitir que el host defina categorías de calidad de servicio, lo que le otorga mayor granularidad en el control de las propiedades de los comandos. La característica ayuda a alinear SATA con los requisitos de "Fast Fail" establecidos por el Open Compute Project (OCP) y especificados en el estándar del Comité Técnico T13 de INCITS.

La revisión 3.5a de SATA se lanzó en marzo de 2021.

Cables, conectores y puertos

Unidad SATA de 2,5 pulgadas sobre una unidad SATA de 3,5 pulgadas, primer plano de los conectores de datos y alimentación. También se ven 8 pines de puente en la unidad de 3,5 pulgadas.

Los conectores y cables presentan las diferencias más visibles entre las unidades SATA y ATA paralelas. A diferencia de PATA, se utilizan los mismos conectores en los discos duros SATA de 3,5 pulgadas (para ordenadores de sobremesa y servidores) y en los discos de 2,5 pulgadas (para ordenadores portátiles o pequeños). [47]

Los conectores SATA estándar, tanto para datos como para alimentación, tienen un paso de conductor de 1,27 mm (0,050 pulgadas). Se requiere poca fuerza de inserción para acoplar un conector SATA. Los dispositivos más pequeños, como las unidades SATA de 1,8 pulgadas, algunas unidades de DVD y Blu-ray y los mini SSD, utilizan un conector mini-SATA o mSATA más pequeño. [48]

Se especifica un conector eSATA especial para dispositivos externos y se implementa opcionalmente una disposición para clips que sujeten firmemente los conectores internos en su lugar. Las unidades SATA se pueden conectar a controladores SAS y comunicarse a través del mismo cable físico que los discos SAS nativos, pero los controladores SATA no pueden manejar discos SAS.

Los puertos SATA hembra (en placas base, por ejemplo) se utilizan con cables de datos SATA que tienen trabas o clips para evitar que se desconecten accidentalmente. Algunos cables SATA tienen conectores en ángulo recto o izquierdo para facilitar la conexión a las placas de circuitos.

Conector de datos

Conector estándar, segmento de datos, denominación de señal del lado del host
Alfiler #ApareamientoFunción
11ºSuelo
22doA+ (transmitir)
32doA− (transmitir)
41ºSuelo
52doB− (recibir)
62doB+ (recibir)
71ºSuelo
 —Muesca de codificación

El estándar SATA define un cable de datos con siete conductores (tres de tierra y cuatro líneas de datos activas en dos pares) y conectores de obleas de 8 mm de ancho en cada extremo. Los cables SATA pueden tener longitudes de hasta 1 metro (3,3 pies) y conectan un zócalo de placa base a un disco duro. Los cables de cinta PATA , en comparación, conectan un zócalo de placa base a uno o dos discos duros, llevan 40 u 80 cables y están limitados a 45 centímetros (18 pulgadas) de longitud por la especificación PATA; sin embargo, hay cables de hasta 90 centímetros (35 pulgadas) fácilmente disponibles. Por lo tanto, los conectores y cables SATA son más fáciles de colocar en espacios cerrados y reducen las obstrucciones a la refrigeración por aire . Algunos cables incluso incluyen una función de bloqueo, mediante la cual un pequeño resorte (generalmente de metal) mantiene el enchufe en el zócalo.

Los conectores SATA pueden ser rectos, en ángulo hacia arriba, en ángulo hacia abajo, en ángulo hacia la izquierda o en ángulo hacia la derecha. Los conectores en ángulo permiten conexiones de perfil más bajo. Los conectores en ángulo hacia abajo llevan el cable inmediatamente fuera de la unidad, en el lado de la placa de circuitos. Los conectores en ángulo hacia arriba llevan el cable a través de la unidad hacia su parte superior.

Uno de los problemas asociados con la transmisión de datos a alta velocidad a través de conexiones eléctricas se describe como ruido , que se debe al acoplamiento eléctrico entre circuitos de datos y otros circuitos. Como resultado, los circuitos de datos pueden afectar a otros circuitos y ser afectados por ellos. Los diseñadores utilizan una serie de técnicas para reducir los efectos indeseables de dicho acoplamiento involuntario. Una de esas técnicas utilizadas en los enlaces SATA es la señalización diferencial . Esta es una mejora con respecto a PATA, que utiliza señalización de un solo extremo . El uso de conductores coaxiales duales completamente blindados , con múltiples conexiones a tierra, para cada par diferencial [49] mejora el aislamiento entre los canales y reduce las posibilidades de pérdida de datos en entornos eléctricos difíciles.

  • Un cable de datos SATA de siete pines (versión del conector en ángulo ascendente)
    Un cable de datos SATA de siete pines (versión del conector en ángulo ascendente)
  • Conectores SATA en discos duros de 2,5 y 3,5 pulgadas, con pines de datos a la izquierda y pines de alimentación a la derecha. Las dos longitudes de pines diferentes garantizan un orden de acoplamiento específico; las longitudes más largas son pines de conexión a tierra y hacen contacto primero. (El lado del cable tiene variaciones similares para lograr tres niveles de orden de acoplamiento).
    Conectores SATA en discos duros de 2,5 y 3,5 pulgadas, con pines de datos a la izquierda y pines de alimentación a la derecha. Las dos longitudes de pines diferentes garantizan un orden de acoplamiento específico; las longitudes más largas son pines de conexión a tierra y hacen contacto primero. (El lado del cable tiene variaciones similares para lograr tres niveles de orden de acoplamiento).
  • Cable SATA que muestra los dos pares diferenciales blindados con papel de aluminio
    Cable SATA que muestra los dos pares diferenciales blindados con papel de aluminio

Conectores de alimentación SATA

Conector de alimentación estándar (15 pines)

Conector estándar, segmento de potencia
Alfiler #ApareamientoFunción
 —Muesca de codificación
13º3,3 V de potencia
23º
32doEntrar/salir del modo de desactivación de energía (PWDIS)
(alimentación de 3,3 V, precarga antes de SATA 3.3)
41ºSuelo
52do
62do
72doAlimentación de 5 V, precarga
83ºAlimentación de 5 V
93º
102doSuelo
113ºGiro escalonado / señal de actividad /
descarga directa del cabezal / específico del proveedor
121ºSuelo
132doAlimentación de 12 V, precarga
143ºAlimentación de 12 V
153º
Un conector de alimentación SATA de quince pines (a este conector en particular le falta el cable naranja de 3,3 V).

SATA especifica un conector de alimentación diferente al conector Molex de cuatro pines utilizado en los dispositivos Parallel ATA (PATA) (y en los dispositivos de almacenamiento pequeños anteriores, desde las unidades de disco duro ST-506 e incluso las unidades de disquete que precedieron al IBM PC). Es un conector tipo oblea, como el conector de datos SATA, pero mucho más ancho (quince pines en lugar de siete) para evitar confusiones entre los dos. Algunas de las primeras unidades SATA incluían el conector de alimentación Molex de cuatro pines junto con el nuevo conector de quince pines, pero la mayoría de las unidades SATA ahora solo tienen este último.

El nuevo conector de alimentación SATA contiene muchos más pines por varias razones: [50]

  • Se suministra una tensión de 3,3 V junto con las fuentes tradicionales de 5 V y 12 V. Sin embargo, muy pocas unidades la utilizan realmente.
  • El pin 3 en la revisión SATA 3.3 se ha redefinido como PWDIS y se utiliza para entrar y salir del modo POWER DISABLE de acuerdo con SAS-3. [51] Si el pin 3 se activa en ALTO (2,1–3,6 V máx.), se corta la alimentación a los circuitos de la unidad. Las unidades con esta función habilitada no se encienden en sistemas diseñados para la revisión SATA 3.1 o anterior, porque el pin 3 activado en ALTO impide que la unidad se encienda. [44] Las soluciones alternativas incluyen usar un adaptador Molex sin 3,3 V o colocar cinta aisladora sobre el pin PWDIS.
  • Para reducir la resistencia y aumentar la capacidad de corriente, cada voltaje se suministra mediante tres pines en paralelo, aunque un pin de cada grupo está destinado a la precarga (ver a continuación). Cada pin debe poder transportar 1,5 A.
  • Cinco pines paralelos proporcionan una conexión a tierra de baja resistencia.
  • Dos pines de conexión a tierra y un pin para cada voltaje suministrado admiten la precarga mediante conexión en caliente . Los pines de conexión a tierra 4 y 12 en un cable de intercambio en caliente son los más largos, por lo que hacen contacto primero cuando se acoplan los conectores. Los pines 3, 7 y 13 del conector de alimentación de la unidad son más largos que los demás, por lo que hacen contacto a continuación. La unidad los utiliza para cargar sus condensadores de derivación internos a través de resistencias limitadoras de corriente. Finalmente, los pines de alimentación restantes hacen contacto, evitando las resistencias y proporcionando una fuente de baja resistencia de cada voltaje. Este proceso de acoplamiento de dos pasos evita fallas en otras cargas y posibles arcos eléctricos o erosión de los contactos del conector de alimentación SATA.
  • El pin 11 se puede utilizar (a menudo por hardware de chasis o placa base independiente del controlador host SATA y su conexión de datos) para arranque escalonado , indicación de actividad, estacionamiento de emergencia del cabezal u otras funciones definidas por el proveedor en varias combinaciones. Es una señal de colector abierto , que puede ser extraída por el conector o la unidad.
    • Señalización del host: si se tira hacia abajo en el conector (como ocurre en la mayoría de los conectores de alimentación SATA de tipo cable), la unidad gira tan pronto como se aplica energía. Si se deja flotando, la unidad espera hasta que se le indique. Esto evita que muchas unidades giren simultáneamente, lo que podría consumir demasiada energía.
    • Señalización de la unidad: la unidad también baja el pin para indicar la actividad de la unidad. Esto se puede utilizar para dar retroalimentación al usuario a través de un LED . Las definiciones relevantes de la operación del pin han cambiado varias veces en las revisiones publicadas del estándar SATA, por lo que el comportamiento observado puede depender de la versión del dispositivo, la versión del host, el firmware y la configuración del software. [52] [53] [54] También existe una especificación para la transmisión de la temperatura de la unidad y otros valores de estado con pulsos de señal de actividad que se utilizan rutinariamente para hacer que el LED parpadee. [55]

Hay adaptadores pasivos disponibles que convierten un conector Molex de cuatro pines a un conector de alimentación SATA, proporcionando las líneas de 5 V y 12 V disponibles en el conector Molex, pero no 3,3 V. También hay adaptadores de alimentación de Molex a SATA de cuatro pines que incluyen electrónica para proporcionar adicionalmente la fuente de alimentación de 3,3 V. [56] Sin embargo, la mayoría de las unidades no requieren la línea de alimentación de 3,3 V. [57]

Al igual que los conectores de datos SATA, los conectores de alimentación SATA pueden ser rectos, en ángulo hacia arriba o en ángulo hacia abajo.

Conector de alimentación de línea delgada (6 pines)

Conector Slimline, segmento de potencia
Alfiler #ApareamientoFunción
 —Muesca de codificación
13ºPresencia del dispositivo
22doAlimentación de 5 V
32do
42doDiagnóstico de fabricación
51ºSuelo
61º
  • Un conector de alimentación SATA delgado de seis pines
    Un conector de alimentación SATA delgado de seis pines
  • La parte posterior de una unidad óptica delgada basada en SATA
    La parte posterior de una unidad óptica delgada basada en SATA

El conector de alimentación se reduce a seis pines, por lo que suministra solo +5 V (cable rojo), y no +12 V o +3,3 V. [21] [58]

El pin 1 del conector de alimentación delgado, que indica la presencia del dispositivo, es más corto que los demás para permitir el intercambio en caliente.

Nota: El conector de datos utilizado es el mismo que el de la versión no Slimline.

Existen adaptadores de bajo costo para convertir de SATA estándar a SATA Slimline.

SATA 2.6 es la primera revisión que definió el conector de alimentación delgado destinado a unidades con factores de forma más pequeños, como las unidades ópticas de computadoras portátiles.

Microconector

Microconector, segmento de potencia
Alfiler #ApareamientoFunción
13º3,3 V de potencia
22do
31ºSuelo
41º
52doAlimentación de 5 V
63º
73ºReservado
 —Muesca de codificación
83ºEspecífico del proveedor
92do

El conector micro SATA (a veces llamado uSATA o μSATA [59] ) se originó con SATA 2.6 y está destinado a unidades de disco duro de 1,8 pulgadas. También existe un conector de datos micro, de apariencia similar pero ligeramente más delgado que el conector de datos estándar.

Pines adicionales

Algunas unidades SATA, en particular las mecánicas, vienen con una interfaz adicional de 4 o más pines que no está estandarizada de manera uniforme, pero que, sin embargo, cumple una función similar definida por cada fabricante de unidades. Como las unidades IDE usaban esos pines adicionales para configurar las unidades maestras y esclavas, en las unidades SATA, esos pines se usan generalmente para seleccionar diferentes modos de energía para usar en puentes USB-SATA o habilitar funciones adicionales como Spread Spectrum Clocking, SATA Speed ​​Limit o Factory Mode para diagnóstico y recuperación, mediante el uso de un puente. [60] [61]

eSATA

El logotipo oficial de eSATA
Conectores SATA (izquierda) y eSATA (derecha)
Puertos eSATA

Estandarizado en 2004, eSATA ( e significa externo) ofrece una variante de SATA destinada a la conectividad externa. Utiliza un conector más robusto, cables blindados más largos y estándares eléctricos más estrictos (pero compatibles con versiones anteriores). El protocolo y la señalización lógica (capas de enlace/transporte y superiores) son idénticos a los de SATA interno. Las diferencias son:

  • Amplitud mínima de transmisión aumentada: el rango es de 500 a 600 mV en lugar de 400 a 600 mV.
  • Amplitud mínima de recepción disminuida: el rango es de 240 a 600 mV en lugar de 325 a 600 mV.
  • La longitud máxima del cable aumentó de 1 metro (3,3 pies) a 2 metros (6,6 pies).
  • El cable y conector eSATA son similares al cable y conector SATA 1.0a, con estas excepciones:
    • El conector eSATA es mecánicamente diferente para evitar que se utilicen cables internos sin blindaje en el exterior. El conector eSATA descarta la llave en forma de L y cambia la posición y el tamaño de las guías.
    • La profundidad de inserción del eSATA es mayor: 6,6 mm en lugar de 5 mm. Las posiciones de contacto también han cambiado.
    • El cable eSATA tiene un blindaje adicional para reducir la interferencia electromagnética (EMI) según los requisitos de la FCC y la CE. Los cables internos no necesitan el blindaje adicional para cumplir con los requisitos de EMI porque se encuentran dentro de una carcasa blindada.
    • El conector eSATA utiliza resortes metálicos para el contacto del blindaje y la retención mecánica.
    • El conector eSATA tiene una vida útil de diseño de 5000 conexiones; el conector SATA normal solo está especificado para 50.

Dirigido al mercado de consumo, eSATA entra en un mercado de almacenamiento externo atendido también por las interfaces USB y FireWire. La interfaz SATA tiene ciertas ventajas. La mayoría de las carcasas de discos duros externos con interfaces FireWire o USB utilizan unidades PATA o SATA y "puentes" para traducir entre las interfaces de las unidades y los puertos externos de las carcasas; este puenteo genera cierta ineficiencia. Algunos discos individuales pueden transferir 157 MB/s durante el uso real, [17] aproximadamente cuatro veces la velocidad de transferencia máxima de USB 2.0 o FireWire 400 (IEEE 1394a) y casi el doble de rápido que la velocidad de transferencia máxima de FireWire 800. La especificación S3200 FireWire 1394b alcanza alrededor de 400 MB/s (3,2 Gbit/s), y USB 3.0 tiene una velocidad nominal de 5 Gbit/s. Algunas funciones de bajo nivel de las unidades, como SMART , pueden no funcionar a través de algunos puentes USB [62] o FireWire o USB+FireWire; eSATA no sufre estos problemas siempre que el fabricante del controlador (y sus controladores) presente las unidades eSATA como dispositivos ATA, en lugar de como dispositivos SCSI , como ha sido habitual con los controladores Silicon Image , JMicron y Nvidia nForce para Windows Vista. En esos casos, las unidades SATA no tienen funciones de bajo nivel accesibles.

La versión eSATA de SATA 6G opera a 6,0 Gbit/s (la organización SATA-IO evita el término "SATA III" para evitar confusiones con SATA II 3,0 Gbit/s, al que se hacía referencia coloquialmente como "SATA 3G" [bit/s] o "SATA 300" [MB/s], ya que tanto SATA I como SATA II de 1,5 Gbit/s se denominaban "SATA 1,5G" [bit/s] o "SATA 150" [MB/s]). Por lo tanto, las conexiones eSATA operan con diferencias insignificantes entre ellas. [63] Una vez que una interfaz puede transferir datos tan rápido como una unidad puede manejarlos, aumentar la velocidad de la interfaz no mejora la transferencia de datos.

Sin embargo, la interfaz eSATA tiene algunas desventajas:

  • Los dispositivos fabricados antes de que la interfaz eSATA se hiciera popular carecen de conectores SATA externos.
  • En el caso de dispositivos de formato pequeño (como discos externos de 2,5 pulgadas), un enlace USB o FireWire alojado en una PC puede proporcionar normalmente suficiente energía para que funcione el dispositivo. Sin embargo, los conectores eSATA no pueden suministrar energía y requieren una fuente de alimentación para el dispositivo externo. El conector eSATAp relacionado (pero mecánicamente incompatible, a veces llamado eSATA/USB ) añade energía a una conexión SATA externa, de modo que no se necesita una fuente de alimentación adicional. [64]

A partir de agosto de 2017, [actualizar]pocas computadoras nuevas tienen conectores SATA externos dedicados (eSATA). El USB3 predomina y el USB3 Tipo C, a menudo con el modo alternativo Thunderbolt , comienza a reemplazar a los conectores USB anteriores. A veces, todavía hay puertos individuales que admiten tanto USB3 como eSATA.

Las computadoras de escritorio sin una interfaz eSATA incorporada pueden instalar un adaptador de bus host (HBA) eSATA; si la placa base admite SATA, se puede agregar un conector eSATA disponible externamente. Las computadoras portátiles con el ahora poco común Cardbus [65] o ExpressCard [66] podrían agregar un HBA eSATA. Con adaptadores pasivos, la longitud máxima del cable se reduce a 1 metro (3,3 pies) debido a la ausencia de niveles de señal eSATA compatibles.

eSATAp

Puerto eSATAp

eSATAp significa eSATA alimentado. También se lo conoce como Power over eSATA, Power eSATA, eSATA/USB Combo o eSATA USB Hybrid Port (EUHP). Un puerto eSATAp combina los cuatro pines del puerto USB 2.0 (o anterior), los siete pines del puerto eSATA y, opcionalmente, dos pines de alimentación de 12 V. [67] Tanto el tráfico SATA como la alimentación del dispositivo están integrados en un solo cable, como es el caso con USB pero no con eSATA. La alimentación de 5 V se proporciona a través de dos pines USB, mientras que la alimentación de 12 V puede proporcionarse opcionalmente. Por lo general, las computadoras de escritorio, pero no las portátiles, proporcionan alimentación de 12 V, por lo que pueden alimentar dispositivos que requieren este voltaje, generalmente unidades de disco y CD/DVD de 3,5 pulgadas, además de dispositivos de 5 V como unidades de 2,5 pulgadas.

Se pueden utilizar dispositivos USB y eSATA con un puerto eSATAp cuando se conectan con un cable USB o eSATA, respectivamente. Un dispositivo eSATA no se puede alimentar a través de un cable eSATAp, pero un cable especial puede hacer que tanto los conectores SATA o eSATA como los de alimentación estén disponibles desde un puerto eSATAp.

Se puede incorporar un conector eSATAp en una computadora con SATA y USB internos, colocando un soporte con conexiones para conectores internos SATA, USB y de alimentación y un puerto eSATAp accesible desde el exterior. Aunque se han incorporado conectores eSATAp en varios dispositivos, los fabricantes no hacen referencia a un estándar oficial.

Implementaciones pre-estándar

  • Antes de la especificación final eSATA 6 Gbit/s, muchas tarjetas complementarias y algunas placas base anunciaban su compatibilidad con eSATA 6 Gbit/s porque tenían controladores SATA 3.0 de 6 Gbit/s para soluciones internas únicamente. Esas implementaciones no son estándar y los requisitos eSATA 6 Gbit/s se ratificaron en la especificación SATA 3.1 del 18 de julio de 2011. [68] Es posible que algunos productos no sean totalmente compatibles con eSATA 6 Gbit/s.

Mini-SATA (mSATA)

Un SSD mSATA

Mini-SATA (abreviado como mSATA), que es distinto del microconector, [59] fue anunciado por la Organización Internacional Serial ATA el 21 de septiembre de 2009. [69] Las aplicaciones incluyen netbooks , computadoras portátiles y otros dispositivos que requieren una unidad de estado sólido en un espacio reducido.

Las dimensiones físicas del conector mSATA son idénticas a las de la interfaz de la minitarjeta PCI Express , [70] pero las interfaces son eléctricamente incompatibles; las señales de datos (TX±/RX± SATA, PETn0 PETp0 PERn0 PERp0 PCI Express) necesitan una conexión al controlador de host SATA en lugar del controlador de host PCI Express .

La especificación M.2 ha reemplazado tanto a mSATA como a mini-PCIe . [71]

Conector SFF-8784

Conector SFF-8784 [72]
AbajoArriba
AlfilerFunciónAlfilerFunciónAlfilerFunciónAlfilerFunción
1Suelo6No usado11Suelo16+5 V
2Suelo7+5 V12B+ (transmitir)17Suelo
3Suelo8No usado13B− (transmitir)18A− (recibir)
4Tierra [d]9No usado14Suelo19A+ (recibir)
5CONDUJO10Suelo15+5 V20Suelo

Los dispositivos SATA delgados de 2,5 pulgadas, de 5 mm (0,20 pulgadas) de altura, utilizan el conector de borde SFF-8784 de veinte pines para ahorrar espacio. Al combinar las señales de datos y las líneas de alimentación en un conector delgado que permite de manera efectiva la conexión directa a la placa de circuito impreso (PCB) del dispositivo sin conectores adicionales que consumen espacio, SFF-8784 permite una mayor compactación del diseño interno para dispositivos portátiles como ultrabooks . [72]

Los pines 1 a 10 están en el lado inferior del conector, mientras que los pines 11 a 20 están en el lado superior. [72]

SATA expreso

Dos conectores SATA Express (gris claro) en la placa base de una computadora ; a la derecha de ellos hay conectores SATA comunes (gris oscuro).

SATA Express , inicialmente estandarizada en la especificación SATA 3.2, [73] es una interfaz que admite dispositivos de almacenamiento SATA o PCI Express . El conector host es compatible con versiones anteriores del conector de datos SATA de 3,5 pulgadas estándar, lo que permite conectar hasta dos dispositivos SATA heredados. [74] Al mismo tiempo, el conector host proporciona hasta dos carriles PCI Express 3.0 como una conexión PCI Express pura al dispositivo de almacenamiento, lo que permite anchos de banda de hasta 2 GB/s. [32] [75]

En lugar del enfoque habitual de duplicar la velocidad nativa de la interfaz SATA, se seleccionó PCI Express para lograr velocidades de transferencia de datos superiores a 6 Gbit/s. Se concluyó que duplicar la velocidad nativa de SATA llevaría demasiado tiempo, se requerirían demasiados cambios en el estándar SATA y daría como resultado un consumo de energía mucho mayor en comparación con el bus PCI Express existente. [76]

Además de soportar la interfaz de controlador de host avanzado (AHCI) heredada, SATA Express también permite utilizar NVM Express (NVMe) como interfaz de dispositivo lógico para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados. [77]

A medida que el factor de forma M.2, descrito a continuación, alcanzó una popularidad mucho mayor, SATA Express se consideró un estándar fallido y los puertos dedicados desaparecieron rápidamente de las placas base.

M.2 (N.º de núcleos de núcleo)

Comparación de tamaño de los SSD mSATA (izquierda) y M.2 (tamaño 2242, derecha)
Una unidad de estado sólido ( SSD ) M.2 (2242) conectada a un adaptador USB 3.0 y conectada a la computadora

M.2 , anteriormente conocido como Next Generation Form Factor (NGFF), es una especificación para tarjetas de expansión de computadoras y conectores asociados. Reemplaza el estándar mSATA, que utiliza el diseño físico de la tarjeta PCI Express Mini. Al tener una especificación física más pequeña y más flexible, junto con características más avanzadas, el M.2 es más adecuado para aplicaciones de almacenamiento de estado sólido en general, especialmente cuando se usa en dispositivos pequeños como ultrabooks o tabletas. [78]

El estándar M.2 está diseñado como una revisión y mejora del estándar mSATA, de modo que se puedan fabricar placas de circuito impreso (PCB) más grandes. Mientras que mSATA aprovechó el formato y el conector de la tarjeta PCI Express Mini existente, M.2 ha sido diseñado para maximizar el uso del espacio de la tarjeta, al tiempo que minimiza el espacio ocupado. [78] [79] [80]

Las interfaces de controlador de host compatibles y los puertos provistos internamente son un superconjunto de los definidos por la interfaz SATA Express. Básicamente, el estándar M.2 es una implementación de formato pequeño de la interfaz SATA Express, con la adición de un puerto USB  3.0 interno. [78]

U.2 (SFF-8639)

U.2 , anteriormente conocido como SFF-8639. Al igual que M.2, transporta una señal eléctrica PCI Express, sin embargo, U.2 utiliza un enlace PCIe 3.0 ×4 que proporciona un mayor ancho de banda de 32 Gbit/s en cada dirección. Para proporcionar la máxima compatibilidad con versiones anteriores, el conector U.2 también admite SATA y SAS multitrayecto. [81]

Topología

Topología SATA: host (H), multiplicador (M) y dispositivo (D)

SATA utiliza una arquitectura punto a punto. La conexión física entre un controlador y un dispositivo de almacenamiento no se comparte entre otros controladores y dispositivos de almacenamiento. SATA define multiplicadores , lo que permite que un solo puerto de controlador SATA controle hasta quince dispositivos de almacenamiento. El multiplicador realiza la función de un concentrador; el controlador y cada dispositivo de almacenamiento están conectados al concentrador. [82] Esto es conceptualmente similar a los expansores SAS .

Los sistemas de PC modernos [actualizar]tienen controladores SATA integrados en la placa base, que suelen tener entre dos y ocho puertos. Se pueden instalar puertos adicionales mediante adaptadores de host SATA complementarios (disponibles en una variedad de interfaces de bus: USB, PCI, PCIe).

Compatibilidad con versiones anteriores y posteriores

SATA y PATA

Disco duro PATA con convertidor SATA adjunto

A nivel de interfaz de hardware, los dispositivos SATA y PATA ( Parallel AT Attachment ) son completamente incompatibles: no se pueden interconectar sin un adaptador.

A nivel de aplicación, los dispositivos SATA se pueden especificar para que se vean y actúen como dispositivos PATA. [83]

Muchas placas base ofrecen una opción de "Modo Legacy", que hace que las unidades SATA aparezcan en el SO como unidades PATA en un controlador estándar. Este modo Legacy facilita la instalación del SO al no requerir que se cargue un controlador específico durante la configuración, pero sacrifica la compatibilidad con algunas características (específicas del proveedor) de SATA. El modo Legacy a menudo, si no siempre, desactiva algunos de los puertos PATA o SATA de las placas, ya que la interfaz del controlador PATA estándar solo admite cuatro unidades. (A menudo, se puede configurar qué puertos se desactivan).

La herencia común del conjunto de comandos ATA ha permitido la proliferación de chips puente de PATA a SATA de bajo costo. Los chips puente se usaban ampliamente en unidades PATA (antes de la finalización de las unidades SATA nativas) y también en convertidores independientes. Cuando se conecta a una unidad PATA, un convertidor del lado del dispositivo permite que la unidad PATA funcione como una unidad SATA. Los convertidores del lado del host permiten que un puerto PATA de la placa base se conecte a una unidad SATA.

El mercado ha producido carcasas con alimentación para unidades PATA y SATA que se conectan a la PC a través de USB, Firewire o eSATA, con las restricciones mencionadas anteriormente. Existen tarjetas PCI con un conector SATA que permiten que las unidades SATA se conecten a sistemas antiguos sin conectores SATA.

SATA 1,5 Gbit/s y SATA 3 Gbit/s

Los diseñadores del estándar SATA se propusieron como objetivo general la compatibilidad con versiones anteriores y posteriores del estándar SATA. Para evitar problemas de interoperabilidad que podrían surgir cuando se instalen unidades SATA de próxima generación en placas base con controladores host SATA 1,5 Gbit/s heredados del estándar, muchos fabricantes han facilitado la conversión de esas unidades más nuevas al modo del estándar anterior. Algunos ejemplos de dichas disposiciones incluyen:

  • Seagate/Maxtor ha agregado un interruptor de puente accesible para el usuario, conocido como "force 150", para permitir el cambio de la unidad entre el funcionamiento forzado de 1,5 Gbit/s y el funcionamiento negociado de 1,5/3 Gbit/s.
  • Western Digital utiliza una configuración de puente llamada OPT1 habilitada para forzar una velocidad de transferencia de datos de 1,5 Gbit/s (OPT1 se habilita colocando el puente en los pines 5 y 6). [84]
  • Las unidades Samsung se pueden configurar en modo de 1,5 Gbit/s mediante un software que se puede descargar desde el sitio web del fabricante. Para configurar algunas unidades Samsung de esta manera, es necesario utilizar temporalmente un controlador SATA-2 (SATA 3,0 Gbit/s) mientras se programa la unidad.

El interruptor "force 150" (o equivalente) también es útil para conectar discos duros SATA de 3 Gbit/s a controladores SATA en tarjetas PCI, ya que muchos de estos controladores (como los chips Silicon Image ) funcionan a 3 Gbit/s, aunque el bus PCI no puede alcanzar velocidades de 1,5 Gbit/s. Esto puede provocar corrupción de datos en sistemas operativos que no realizan pruebas específicas para esta condición y limitar la velocidad de transferencia del disco. [ cita requerida ]

SATA 3 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s

SATA 3 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s son compatibles entre sí. La mayoría de los dispositivos que solo son SATA 3 Gbit/s pueden conectarse con dispositivos que son SATA 6 Gbit/s, y viceversa, aunque los dispositivos SATA 3 Gbit/s se conectan con dispositivos SATA 6 Gbit/s solo a la velocidad más lenta de 3 Gbit/s.

SATA 1,5 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s

SATA 1,5 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s son compatibles entre sí. La mayoría de los dispositivos que solo son SATA 1,5 Gbit/s pueden conectarse con dispositivos que son SATA 6 Gbit/s, y viceversa, aunque los dispositivos SATA 1,5 Gbit/s solo se conectan con dispositivos SATA 6 Gbit/s a la velocidad más lenta de 1,5 Gbit/s.

Comparación con otras interfaces

SATA y SCSI

El SCSI paralelo utiliza un bus más complejo que el SATA, lo que suele dar lugar a unos costes de fabricación más elevados. Los buses SCSI también permiten la conexión de varias unidades en un canal compartido, mientras que SATA permite una unidad por canal, a menos que se utilice un multiplicador de puertos. El SCSI conectado en serie utiliza las mismas interconexiones físicas que el SATA, y la mayoría de los HBA SAS también admiten dispositivos SATA de 3 y 6 Gbit/s (un HBA requiere compatibilidad con el protocolo de tunelización Serial ATA ).

SATA 3 Gbit/s teóricamente ofrece un ancho de banda máximo de 300 MB/s por dispositivo, que es solo ligeramente inferior a la velocidad nominal para SCSI Ultra 320 con un máximo de 320 MB/s en total para todos los dispositivos en un bus. [85] Las unidades SCSI proporcionan un mayor rendimiento sostenido que varias unidades SATA conectadas a través de un multiplicador de puerto simple (es decir, basado en comandos) debido al rendimiento de desconexión-reconexión y agregación. [86] En general, los dispositivos SATA se vinculan de forma compatible con los gabinetes y adaptadores SAS, mientras que los dispositivos SCSI no se pueden conectar directamente a un bus SATA.

Las unidades SCSI, SAS [ cita requerida ] y de canal de fibra (FC) son más caras que las SATA, por lo que se utilizan en servidores y matrices de discos donde el mejor rendimiento justifica el costo adicional. Las unidades ATA y SATA económicas evolucionaron en el mercado de las computadoras domésticas , por lo que existe la opinión de que son menos confiables. A medida que esos dos mundos se superpusieron, el tema de la confiabilidad se volvió algo controvertido . Tenga en cuenta que, en general, la tasa de fallas de una unidad de disco está relacionada con la calidad de sus cabezales, platos y procesos de fabricación de soporte, no con su interfaz.

El uso de serial ATA en el mercado empresarial aumentó del 22% en 2006 al 28% en 2008. [9]

Comparación con otros autobuses

Los dispositivos SCSI-3 con conectores SCA-2 están diseñados para el intercambio en caliente. Muchos servidores y sistemas RAID proporcionan soporte de hardware para el intercambio en caliente transparente. Los diseñadores del estándar SCSI anterior a los conectores SCA-2 no apuntaron al intercambio en caliente, pero en la práctica, la mayoría de las implementaciones RAID admiten el intercambio en caliente de discos duros.

NombreTasa de datos sin procesarVelocidad de datosLongitud máxima del cablePotencia suministradaDispositivos por canal
eSATA6 Gbps600 MB/s
  • 2 metros
  • 1 m con adaptador SATA pasivo
No1 (15 con un multiplicador de puerto )
eSATAp6 Gbps600 MB/s5 V y, opcionalmente, 12 V [87]
SATA expreso16 Gbps1,97 GB/s [e]1 metroNo
Revisión 3.0 de SATA6 Gbps600 MB/s [88]
Revisión SATA 2.03 Gbps300 MB/s
Revisión 1.0 de SATA1,5 Gbps150 MB/s [89]1
PATA (IDE) 1331.064 Gbps133,3 MB/s [f]0,46 m (18 pulgadas)5 V (solo unidad de 2,5 pulgadas, conector de 44 pines)2
SAS-422,5 Gbps2,25 GB/s10 metrosSolo conectores de placa base1 (> 65k con expansores)
SAS-312 Gbps1,2 GB/s
SAS-26 Gbps600 MB/s
SAS-13 Gbps300 MB/s
IEEE 1394 (FireWire) 32003,144 Gbps393 MB/s100 m (más con cables especiales)15 W, 12–25 V63 (con un buje)
IEEE 1394 (FireWire) 800786 Mbit/s98,25 MB/s100 metros [90]
IEEE 1394 (FireWire) 400393 Mbit/s49,13 MB/s4,5 m [90] [91]
USB 3.2 (Generación 2x2)20 Gbps2,44 GB/s [g]1 m (cable pasivo estándar USB-IF)Sí 100 W, 5, 12 o 20 V [92]127 (con un buje) [93]
USB 3.1 (generación 2)10 Gbps1,22 GB/s [h]1 m (cable pasivo estándar USB-IF)100 W, 5, 12 o 20 V [92]127 (con un buje) [93]
USB 3.0 [i] (USB 3.2, Generación 1)5 Gbps610 MB/s o más ( excluyendo sobrecarga de protocolo
, control de flujo y encuadre) [94]		2 m (cable pasivo estándar USB-IF)4,5 W, 5 V
USB 2.0480 Mbit/s58 MB/s5 m [j]2,5 W, 5 V
USB 1.112 Mbit/s1,5 MB/s3 metrosSí
SCSI Ultra-3202,56 Gbps320 MB/s12 metrosSolo con placa base SCA15 excl. adaptador de bus host/host
Canal de fibra 10GFC10,52 Gbps1,195 GB/s2 m – 50 kmNo126 (16.777.216 con interruptores)
Canal de fibra 4GFC4,25 Gbps398 MB/s12 metros

Frecuencia cuádruple InfiniBand		10 Gbps0,98 GB/s
  • 5 m (cobre) [95] [96]
  • <10 km (fibra)
1 con punto a punto , muchos con tejido conmutado
Rayo10 Gbps1,22 GB/s
  • 3 m (cobre)
  • 100 m (fibra)
10 W (solo cobre)7
Rayo 220 Gbps2,44 GB/s
Rayo 340 Gbps4,88 GB/s100 W (solo cobre)

Véase también

Notas

  1. ^ "AT" se deriva de IBM Personal Computer/AT . IBM no especificó un significado para AT y tampoco lo hizo la Organización Internacional Serial ATA en el documento de especificaciones. El estándar se comercializa como Serial ATA, pero SATA es el nombre más común.
  2. ^ Electrónica de accionamiento integrada
  3. ^ La memoria basada en disco (discos duros), los dispositivos de disco de estado sólido como las unidades USB, el almacenamiento basado en DVD, las velocidades de bits, las velocidades de bus y las velocidades de red se especifican utilizando significados decimales para k (1000 1 ), M (1000 2 ), G (1000 3 ), etc.
  4. ^ Conducir presente
  5. ^ Velocidad de bits sin procesar de 16 Gbit/s, con codificación de 128b/130b
  6. ^ Ciclos de 15 ns, transferencias de 16 bits
  7. ^ Velocidad de bits sin procesar de 20 Gbit/s, con codificación 128b/132b
  8. ^ Velocidad de bits sin procesar de 10 Gbit/s, con codificación 128b/132b
  9. ^ La especificación USB  3.0 se lanzó a los proveedores de hardware el 17 de noviembre de 2008.
  10. ^ Los concentradores USB se pueden conectar en cadena hasta 25 m

Referencias

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​​Serial ATA (categoría)
  • Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO)
  • EETimes Serial ATA y la evolución de la tecnología de almacenamiento de datos, Mohamed A. Salem
  • Especificación "SATA-1", como archivo PDF comprimido; Serial ATA: Accesorio AT serializado de alta velocidad, revisión 1.0a, 7 de enero de 2003.


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