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Serial ATA(SATASerial Advanced Technology Attachment),亦稱序列ATA

200011月由「Serial ATA Working Group」團體所制定,SATA是一種電腦匯流排,主要功能是用作主機板和大量儲存裝置(如硬碟及光碟機)之間的數據傳輸,與串列SCSI(SASSerial Attached SCSI)的排線相容,SATA硬碟可接上SAS介面。

 

SATA特色

(i)SATA完全取代舊式PATA(Parallel ATA或稱IDE)成為硬碟新型介面,而且SATA速度比IDE更快

(ii)支援熱插拔,電腦運作時可以插上或拔除硬體

(iii)SATA匯流排使用嵌入式時脈訊號,具備比IDE更強的糾錯能力,能對傳輸指令(不僅是資料)進行檢查,如果發現錯誤會自動矯正,提高資料傳輸的可靠性

(iv)SATA使用較IDE細的排線,有利機殼內部空氣流通,增加整個平台的穩定性

(v)SATA支援進階主機控制器介面(AHCI)功能,可讓SATA儲存裝置啟用進階SATA功能,例如NCQ及熱插拔

 

SATA腳位

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SATA規格

(1)SATA 1.5Gb/s (SATA1.0)

第一代SATA介面,即SATA-1傳輸速度為1.5Gbit/s

 

(2)SATA 3Gb/s (SATA2.0)

2004年正式推出,即SATA-2(SATA-II),符合ATA-7規範,傳輸速度可達3.0Gbit/sSATA2.0SATA1.0進步的地方在於:

    (i)3.0Gb/s的高傳輸速度

    (ii)支援SATA指令排序(NCQ)

    (iii)SATA 3Gb/s資料線長度最多2mSATA 1.5Gb/s1mPATA只有50cm

    (iv)全新的圍擋式介面更穩固

 

(3)SATA 6Gb/s (SATA3.0)

2009526SATA-IO完成SATA 3.0最終規格發布,SATA2.0提升一倍速率至6Gb/s,此外增加多項新技術,包涵新增 NCQ 指令以改良傳輸技術,並減低傳輸時所需耗電量。

依據 Serial ATA Revison 3.0 規格書,AHCI底下改善(NCQ)序列指令NCQ 的指令數目、NCQ的指令優先權及演算法SATA 3.0亦會增加,包括為即時性的資源提供優先處理,主要用於影像及音像傳輸方面。

SATA 3.0會為正被系統處理中的資源作優先安排,大大提升系統的執行效率。

SATA 3.0 採用全新INCITS ATA8-ACS標準,不但可相容舊有的 SATA 裝置、改良傳輸訊號技術,亦大幅減低SATA2.0傳輸時所需功耗。

針對筆記型電腦(NB)市場對體積的需求,SATA 3.0提供較一般SATA2.0介面細小的LIF介面(Low Insertion Force Connector) ,專門針對 1.8 吋的儲存裝置,包括僅厚 7mm 光碟機。

2011718 SATA-IO 公佈SATA3.1規格,3.1版帶來諸多特性,例如節電測量,TRIM效能提升和一些雜項調整。

        SATA 3.1版帶來一個新的mini SATA介面,主要用於為移動計算設備增強互操作性

        Zero-Power Optical Disk Drive (ODD)減少閒置光驅的耗電量,用新的電源管理策略降低整個系統的電力需求。

        TRIM改進允許SATA固態硬盤在不影響效能的前提下自行修剪,改善SSD的效能,同時還帶來讓主機識別設備的硬體設備功能,提升SATA的相容性

        SATA通用存儲模塊(USM)和熱插拔SATA驅動器模塊,讓SATA硬盤的熱插拔機制更為成熟。

 

(4)eSATA (External Serial ATA)

是為面向外接驅動器而制定的Serial ATA 1.0a的擴充功能規格

(i)為了防止誤接,eSATASATA的介面形狀不同

(ii)連接線最大長度為2m

(iii)支援熱插拔

(iv)傳輸速度為USB 2.02倍以上

(v)提高接頭的插拔耐用度

 

(5)SATA Express

為解決固態硬碟的資料傳送速率瓶頸,目前SATA的官方機構國際序列式ATA組織(Serial ATA International Organization)正著手制定下一代串列ATA的標準,命名為『SATA Express』,資料傳送速率將在800Mbps1.6Gbps,連接埠和制式向下相容前三代串列ATA的標準,將於2013年公佈。

 

(6)mSATA (mini SATA)

迷你版本SATA介面,使用Mini PCI-E連結器傳輸SATA訊號,mSATA介面多用於固態硬碟,尺寸很小,有助於節省機器內部空間,適用於需要尺寸較小的記憶體的場合(例如超薄筆記本等),可支援1.5Gbps3Gbps6Gbps傳輸模式。

 

SATA 1.02.03.0eSATA比較

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頻寬速度換算
 

SATA3.0為例,6Gb/s(頻寬)=6000MHz *每次發送一個數據*80%(8b/10b的編碼)/8 bits per byte = 600Mbytes/s(速度)

USB 3.0為例, 5Gbps頻寬=5000MHz*每次發送一個數據*80%(8b/10b的編碼)/8 bits per byte = 500Mbytes/s

可見USB 3.0500Mbytes/s速度比SATA 3.0 600MB/s還慢。

 

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參考來源:

[1]http://zh.wikipedia.org/wiki/SATA


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