Интерфейс Serial ATA

Параллельный интерфейс ATA достиг пропускной способности 100 Мбайт/с в режиме UltraDMA Mode 5.

Есть несколько способов повысить пропускную способность интерфейса: увеличить разрядность шины данных, или увеличить тактовую частоту передачи, или сделать и то и другое сразу. Однако практическая реализация таких способов наталкивается на непреодолимые (в настоящий момент) проблемы, поскольку увеличение разрядности шины данных (то есть когда передача становится все более «параллельной») накладывает жесткие ограничения на максимальную частоту передачи. Это вызывает сложности синхронизации, возникновение паразитных модуляционных сигналов при одновременном переключении сигналов в соседних проводах, интерференцию сигналов на высоких частотах и т.д. Поэтому для реализации большей пропускной способности был выбран путь последовательной передачи данных: разрядность шины данных свели к минимуму и повысили тактовую частоту передачи.

Для повышения пропускной способности интерфейса и был создан последовательный интерфейс Serial ATA.

Новый стандарт, в котором реализован метод последовательной передачи данных, получил название Serial АТА (Serialized AT Attachment). В этом стандарте версии 1.0 предусмотрена максимальная пропускная способность 155 Мбайт/с, а об ограничениях на размеры дисков можно просто забыть на ближайшие лет десять. Конечно, цифра 150 Мбайт/с не слишком впечатляет по сравнению со 133 Мбайт/с в стандарте РАТА133. Стандарт Serial АТА имеет весьма высокие потенциальные возможности, а в следующих версиях Serial АТА предусматривается удвоение скорости передачи, то есть сначала 300 Мбайт/с, а затем и 600 Мбайт/с. Учитывая, что на сегодняшний момент скорость чтения жестких дисков составляет порядка 50-60 Мбайт/с, это очень неплохой задел на будущее.

Правда, здесь нужно сделать одну оговорку. Сегодняшняя PCI-шина в обычных настольных ПК (не серверный вариант) является 32-битной и 33-мегагерцевой, а ее максимальная пропускная способность составляет 133 Мбайт/с. Следовательно, если контроллеры Serial АТА будут реализовываться как PCI-устройства, то все их преимущества сведутся на нет самой PCI-шиной. Поэтому, параллельно с разработкой нового стандарта SATA ведутся работы и по разработке новой универсальной шины PCI-Express.

Стандарт SATA150 подразумевает последовательную передачу данных, а потому в новых кабелях всего четыре провода. Одна пара работает на передачу, а другая — на прием, то есть реализуется полнодуплексный режим передачи.

В отличие от традиционного стандарта Parallel АТА, где длина кабеля не превышала 80 см, в стандарте SATA 1.0 размер кабеля может достигать 1 м, а ширина разъема всего 8 мм. Другой особенностью стандарта SATA является организация взаимодействия между контроллером и диском по принципу «точка-точка» (peer-to-peer).

В стандарте SATA к одному контроллеру каждый жесткий диск подключается своим кабелем, поэтому каждому устройству стандарта SATA предоставляется вся полоса пропускания целиком. Программно хост видит множество устройств, подключенных к контроллеру, как набор каналов ATA, у каждого из которых имеется единственное ведущее устройство.

Предусмотрена поддержка технологи hot swap (использование дисков с горячей заменой).

Стало возможным отключение и подключение дисков на ходу, при работающем компьютере. Новый винчестер автоматически определяется операционной системой (начиная с. Windows 98SE).

Serial АТА полностью программно совместим с Parallel АТА.

Также SATA отличается малым энергопотреблением — всего 250 мВ, в отличие от стандартных 5B y IDE. У нового интерфейса есть и еще одно преимущество - очень высокая помехозащищенность и невосприятие внешних электромагнитных полей.