Thực đơn
trang chủMicrosoft

Giao diện nối tiếp ATA nối tiếp - nó là gì, loại và cách sử dụng. Giao diện SATA nối tiếp

SATA hay Serial ATA (giao diện truyền dữ liệu nối tiếp) là thế hệ giao diện ổ đĩa tiếp theo sau ATA song song truyền thống (PATA). Bất cứ ai đã nhìn vào máy tính đều quen thuộc với cáp song song kết nối ổ cứng và CDROM cũng như các thiết bị khác với bộ điều khiển của chúng trên bo mạch chủ. PATA là tiêu chuẩn và phục vụ tốt, nhưng nó cũng có những nhược điểm. Cáp có chiều dài giới hạn là 18 inch (46 cm) và thường khó kết nối và bị tắc khi luồng không khí bị chặn, điều này trở nên nghiêm trọng khi làm mát.
Mặc dù cáp tròn đã có sẵn cho các ổ đĩa PATA tiên tiến nhất (Ultra Ata/133), tốc độ truyền dữ liệu song song tối đa là 133 MB/ps. Khi tốc độ của CPU, RAM và trình điều khiển hệ thống được cải thiện, các nhà thiết kế cho PATA sẽ sớm bị cản trở bởi các trình điều khiển hiệu suất cao tác động vào kiến ​​trúc hệ thống.

Giao diện SATA.

Serial ATA có những ưu điểm nhất định so với người tiền nhiệm của nó. Dây cáp rất mỏng, có đầu nối 7 chân nhỏ. Chúng có thể dài tới 3 feet (1 mét) và có thể dễ dàng trải ra để đặt sang một bên, cho phép luồng không khí tối đa bên trong vỏ bọc. Chúng cũng có yêu cầu về điện năng thấp hơn nhiều, chỉ 250 MV so với yêu cầu 5 volt của PATA và do lõi nên điện áp giảm, điều này báo hiệu tốt cho tương lai của SATA. Serial ATA với cấu hình gốc có jumper trên ổ đĩa. Việc cài đặt được đơn giản hóa rất nhiều và công nghệ này thậm chí còn cho phép trao đổi nóng, nghĩa là một ổ đĩa có thể được tháo hoặc thêm trong khi máy tính đang chạy.

Nhưng yếu tố hứa hẹn nhất của ATA nối tiếp là nó loại bỏ các hạn chế truyền dữ liệu. Thế hệ đầu tiên có tốc độ truyền tối đa 150 Mbit/s và SATA thế hệ thứ hai cung cấp khoảng 300 Mbit/s. Thế hệ thứ ba của SATA đã có thể vận hành SATA với tốc độ 6 Gbit/s, nhanh gấp đôi so với phiên bản SATA trước đó.

Với tốc độ truyền rất gần với tốc độ siêu Ata/133 hiện có, hiệu suất tăng cho thế hệ SATA đầu tiên là không đáng kể, mặc dù giá ổ đĩa có thể so sánh với ổ đĩa PATA, việc nâng cấp lên công nghệ mới là một tùy chọn khi nâng cấp máy tính hoặc khi mua ổ đĩa. hệ thống mới. Bo mạch chủ có giao diện PATA và SATA tích hợp được cung cấp rộng rãi để chứa cả hai loại ổ đĩa và không có hạn chế nào trong việc sử dụng cả hai loại trong cùng một hệ thống. Serial ATA cũng là một lựa chọn tốt cho mảng RAID và được dự định sẽ thay thế PATA.

Đối với các hệ thống cũ hơn, bạn cần bộ điều khiển SATA có thể được đặt trong bất kỳ khe cắm PCI nào, nhưng để làm được điều này, bạn phải mua ổ đĩa SATA. (Ổ đĩa Ultra Ata song song cũng có thể được sử dụng bằng bộ chuyển đổi PATA-to-SATA, mặc dù hiệu suất của ổ đĩa sẽ bị ảnh hưởng và bộ chuyển đổi phải chuyển đổi luồng dữ liệu từ song song sang nối tiếp.) Nếu việc nâng cấp bo mạch chủ của bạn không phải là một lựa chọn thì việc mua bộ chuyển đổi PATA sang SATA sẽ cho phép dễ dàng sử dụng các ổ đĩa SATA trong tương lai, ngay cả khi ổ đĩa hiện tại của bạn là ATA.

Ghi chú: Khi sử dụng một số thiết bị hoặc bộ điều hợp của bên thứ ba, chúng phải có khả năng hoán đổi nóng. Và bạn nên sao lưu dữ liệu có giá trị trước khi có nguy cơ mất nó.

Làm cách nào để xác định xem ổ cứng được kết nối với cổng SATA II hay SATA III trên bo mạch chủ? Một cách để thực hiện việc này là mở thiết bị hệ thống hoặc vỏ máy tính xách tay và xem bo mạch chủ có hỗ trợ giao diện SATA III (6 Gbps) hay không.

Sau đó nhìn vào dòng chữ ở cổng mà vòng lặp thông tin từ ổ cứng dẫn tới. Trong trường hợp của chúng tôi, ổ cứng được kết nối với đầu nối SATA III; trên bo mạch chủ, nó được gắn nhãn SATA 6G.

Đầu nối SATA II (3 Gbps) Chấm điểm SATA 3G

Do đó, nếu bo mạch chủ hỗ trợ phiên bản thứ ba của giao diện trao đổi dữ liệu, nhưng vì lý do nào đó mà kết nối hiện đang trải qua phiên bản hai, bạn có thể kết nối lại ngay lập tức. Nhưng phương pháp này không phải lúc nào cũng phù hợp. Ví dụ, trong trường hợp máy tính xách tay cần được chăm sóc đặc biệt khi tháo rời. Hoặc khi PC đang trong thời gian bảo hành và thùng máy được người thu gom niêm phong.

Một tùy chọn để giải quyết nhiệm vụ này mà không cần tháo rời vỏ máy là tìm thông số kỹ thuật của bo mạch chủ và phương tiện lưu trữ trên Internet. Tuy nhiên, câu trả lời cho câu hỏi trong trường hợp này có thể có được nếu ít nhất một trong các thiết bị không hỗ trợ giao diện SATA III. Khi đó, rõ ràng là kết nối được thực hiện thông qua giao diện SATA II. Nếu có khả năng cả bo mạch chủ và ổ cứng đều có thể hoạt động ở phiên bản thứ ba của giao diện, bạn có thể mất niềm tin vào điều này hoặc ngược lại, cuối cùng bị thuyết phục, đồng thời cũng hiểu được liệu tiềm năng năng lượng của máy tính có nhàn rỗi hay không, Windows chuyên dụng chương trình sẽ giúp đỡ. Các chương trình như vậy có thể xác định phiên bản cổng SATA nào được thiết bị hỗ trợ, cũng như phương tiện lưu trữ hiện được kết nối với phiên bản nào. Chúng ta hãy xem xét hai trong số các chương trình này.

1. HWINFO

Chương trình HWINFO miễn phí là một trong những chương trình thành công nhất về khả năng sử dụng giao diện và chức năng phân tích các thành phần thiết bị máy tính. Nó cung cấp một bức tranh đầy đủ về thông tin về phần cứng, đo nhiệt độ, cung cấp khả năng kiểm tra hiệu năng máy tính, v.v. Việc thiếu hỗ trợ đa ngôn ngữ (đặc biệt là tiếng Nga) có lẽ là nhược điểm duy nhất của chương trình này. Tuy nhiên, điều này sẽ không ngăn cản chúng ta tìm hiểu những thông tin trong khuôn khổ vấn đề nêu ra trong bài viết.

Khởi chạy HWINFO. Trước hết chúng ta có thể nhìn vào đặc điểm của bo mạch chủ. Trong bảng điều khiển bên trái, hãy mở nhánh “Bo mạch chủ” và ở bên phải cửa sổ, chúng ta thấy rằng máy tính đang được thử nghiệm có hỗ trợ SATA III - đây là hai cổng có nhãn “6 Gb/s”.

Chúng ta có thể tìm ra cổng SATA nào mà một ổ SSD hoặc HDD cụ thể hiện đang được kết nối bằng cách mở nhánh “Ổ đĩa”. Ở đây chúng ta sẽ thấy tất cả các thiết bị đĩa. Chọn phương tiện mà chúng tôi quan tâm và chuyển sang bảng bên phải. Cột “Bộ điều khiển ổ đĩa” sẽ hiển thị thông tin về các giao diện kết nối - những giao diện được chính nhà cung cấp dịch vụ hỗ trợ và thông qua đó kết nối thực sự được thực hiện. Ảnh chụp màn hình bên dưới hiển thị ví dụ về kết nối SSD qua SATA II. Phần đầu tiên của cột “Serial ATA 6Gb/s” (trước dấu “@”) cho biết ổ đĩa có giao diện SATA III. Và phần thứ hai của giá trị cột “3 Gb/s” cho biết SSD hiện đang hoạt động hoạt động ở tốc độ SATA II giảm.

Nhưng trong một trường hợp khác, chúng ta thấy một bức tranh lý tưởng - “6 Gb/s” được hiển thị ở cả phần thứ nhất và phần thứ hai của giá trị. Điều này có nghĩa là SSD có giao diện SATA III vàđược kết nối với phiên bản thứ ba của giao diện, nghĩa là nó sử dụng tối đa tiềm năng của nó.

2.CrystalDiskInfo

Tiện ích nhỏ CrystalDiskInfo là một cách miễn phí khác để tìm hiểu về phiên bản SATA được ổ cứng hỗ trợ và thông qua đó kết nối thực sự được thực hiện. Sử dụng CrystalDiskInfo, chúng tôi sẽ không lấy được thông tin về bất kỳ thành phần máy tính nào khác ngoại trừ phương tiện lưu trữ – SSD và HDD. Trong số các tham số được hiển thị trong cửa sổ chương trình, chúng ta cần cột “Chế độ truyền”. Hai giá trị sẽ được hiển thị ở đây, cách nhau bằng một thanh dọc: thứ nhất là chế độ phiên bản giao diện thực tế, thứ hai là chế độ có khả năng được ổ cứng hỗ trợ. Trong ảnh chụp màn hình bên dưới, chúng ta thấy rằng trong cột “Chế độ truyền” có ghi “SATA/300 | SATA 600", có nghĩa là SSD được kết nối qua giao diện SATA II nhưng có thể hoạt động ở chế độ SATA III.

Trong trường hợp với một máy tính khác và một ổ SSD khác, cột “Chế độ truyền” chứa các giá trị “SATA/600 | SATA600". Điều này cho thấy rằng cả phiên bản hiện tại của giao diện kết nối ổ đĩa và phiên bản mà nó có khả năng hỗ trợ đều giống nhau, thứ ba. Nhân tiện, nếu có một số ổ cứng trên máy tính của bạn, bạn có thể xem thông tin trên từng ổ bằng cách chuyển đổi giữa các tiện ích nhiệt độ ở trên cùng.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về những gì cho phép bạn kết nối ổ cứng với máy tính, cụ thể là giao diện ổ cứng. Chính xác hơn là về giao diện ổ cứng, bởi vì rất nhiều công nghệ đã được phát minh để kết nối các thiết bị này trong suốt quá trình tồn tại của chúng và sự phong phú của các tiêu chuẩn trong lĩnh vực này có thể khiến người dùng thiếu kinh nghiệm bối rối. Tuy nhiên, điều đầu tiên trước tiên.

Giao diện ổ cứng (hay nói đúng hơn là giao diện ổ đĩa ngoài, vì chúng không chỉ có thể là ổ đĩa mà còn có thể là các loại ổ đĩa khác, chẳng hạn như ổ đĩa quang) được thiết kế để trao đổi thông tin giữa các thiết bị bộ nhớ ngoài này và bo mạch chủ. Các giao diện ổ cứng, không kém gì các thông số vật lý của ổ đĩa, ảnh hưởng đến nhiều đặc tính hoạt động của ổ đĩa và hiệu suất của chúng. Đặc biệt, giao diện ổ đĩa xác định các thông số như tốc độ trao đổi dữ liệu giữa ổ cứng và bo mạch chủ, số lượng thiết bị có thể kết nối với máy tính, khả năng tạo mảng đĩa, khả năng cắm nóng, hỗ trợ NCQ. và công nghệ AHCI, v.v. Nó cũng phụ thuộc vào giao diện ổ cứng mà bạn sẽ cần cáp, dây hoặc bộ chuyển đổi nào để kết nối nó với bo mạch chủ.

SCSI - Giao diện hệ thống máy tính nhỏ

Giao diện SCSI là một trong những giao diện lâu đời nhất được thiết kế để kết nối các thiết bị lưu trữ trong máy tính cá nhân. Tiêu chuẩn này xuất hiện vào đầu những năm 1980. Một trong những nhà phát triển của nó là Alan Shugart, còn được biết đến là người phát minh ra ổ đĩa mềm.

Xuất hiện giao diện SCSI trên bo mạch và cáp kết nối với nó

Tiêu chuẩn SCSI (theo truyền thống, chữ viết tắt này được đọc trong phiên âm tiếng Nga là “skazi”) ban đầu được thiết kế để sử dụng trong máy tính cá nhân, bằng chứng là chính tên của định dạng - Giao diện hệ thống máy tính nhỏ hoặc giao diện hệ thống cho máy tính nhỏ. Tuy nhiên, điều đó đã xảy ra khi các ổ đĩa loại này chủ yếu được sử dụng trong các máy tính cá nhân cao cấp và sau đó là trong các máy chủ. Điều này là do thực tế là, mặc dù có kiến ​​​​trúc thành công và nhiều bộ lệnh, nhưng việc triển khai kỹ thuật giao diện khá phức tạp và không phù hợp với túi tiền của các PC đại chúng.

Tuy nhiên, tiêu chuẩn này có một số tính năng không có sẵn cho các loại giao diện khác. Ví dụ: dây kết nối các thiết bị Giao diện hệ thống máy tính nhỏ có thể có chiều dài tối đa là 12 m và tốc độ truyền dữ liệu có thể là 640 MB/s.

Giống như giao diện IDE xuất hiện muộn hơn một chút, giao diện SCSI là song song. Điều này có nghĩa là giao diện sử dụng các bus truyền thông tin qua một số dây dẫn. Tính năng này là một trong những yếu tố hạn chế cho sự phát triển của tiêu chuẩn và do đó, tiêu chuẩn SAS nhất quán, tiên tiến hơn (từ SCSI đính kèm nối tiếp) đã được phát triển để thay thế nó.

SAS - SCSI đính kèm nối tiếp

Đây là giao diện đĩa máy chủ SAS trông như thế nào

SCSI đính kèm nối tiếp được phát triển như một cải tiến cho Giao diện hệ thống máy tính nhỏ khá cũ để kết nối các ổ đĩa cứng. Mặc dù thực tế là SCSI nối tiếp sử dụng những ưu điểm chính của phiên bản trước nhưng nó vẫn có nhiều ưu điểm. Trong số đó cần lưu ý những điều sau:

  • Sử dụng bus chung cho tất cả các thiết bị.
  • Giao thức truyền thông nối tiếp được SAS sử dụng cho phép sử dụng ít đường tín hiệu hơn.
  • Không cần phải chấm dứt xe buýt.
  • Số lượng thiết bị được kết nối hầu như không giới hạn.
  • Thông lượng cao hơn (lên tới 12 Gbit/s). Việc triển khai giao thức SAS trong tương lai dự kiến ​​sẽ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 24 Gbit/s.
  • Khả năng kết nối ổ đĩa với giao diện Serial ATA với bộ điều khiển SAS.

Theo quy định, hệ thống SCSI nối tiếp được xây dựng trên cơ sở một số thành phần. Các thành phần chính bao gồm:

  • Thiết bị mục tiêu. Danh mục này bao gồm các ổ đĩa hoặc mảng đĩa thực tế.
  • Bộ khởi tạo là những con chip được thiết kế để tạo ra yêu cầu tới các thiết bị mục tiêu.
  • Hệ thống phân phối dữ liệu - cáp kết nối thiết bị mục tiêu và bộ khởi động

Đầu nối SCSI nối tiếp có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, tùy thuộc vào loại (bên ngoài hoặc bên trong) và phiên bản SAS. Dưới đây là đầu nối bên trong SFF-8482 và đầu nối bên ngoài SFF-8644 được thiết kế cho SAS-3:

Bên trái là đầu nối SAS bên trong SFF-8482; Bên phải là đầu nối SAS SFF-8644 bên ngoài có cáp.

Một vài ví dụ về sự xuất hiện của dây và adapter SAS: Dây HD-Mini SAS và dây adapter SAS-Serial ATA.

Bên trái là cáp HD Mini SAS; Bên phải là cáp chuyển đổi từ SAS sang Serial ATA.

Dây lửa - IEEE 1394

Ngày nay, bạn thường có thể tìm thấy các ổ cứng có giao diện Firewire. Mặc dù giao diện Firewire có thể kết nối bất kỳ loại thiết bị ngoại vi nào với máy tính và nó không phải là giao diện chuyên dụng được thiết kế dành riêng cho việc kết nối ổ cứng, tuy nhiên Firewire có một số tính năng giúp nó cực kỳ thuận tiện cho mục đích này.

FireWire - IEEE 1394 - xem trên máy tính xách tay

Giao diện Firewire được phát triển vào giữa những năm 1990. Quá trình phát triển bắt đầu với công ty nổi tiếng Apple, công ty cần bus riêng, khác với USB, để kết nối các thiết bị ngoại vi, chủ yếu là đa phương tiện. Thông số kỹ thuật mô tả hoạt động của bus Firewire được gọi là IEEE 1394.

Firewire là một trong những định dạng bus ngoài nối tiếp tốc độ cao được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Các tính năng chính của tiêu chuẩn bao gồm:

  • Khả năng kết nối nóng của thiết bị.
  • Kiến trúc xe buýt mở
  • Cấu trúc liên kết linh hoạt để kết nối các thiết bị.
  • Tốc độ truyền dữ liệu rất khác nhau – từ 100 đến 3200 Mbit/s.
  • Khả năng truyền dữ liệu giữa các thiết bị mà không cần máy tính.
  • Khả năng tổ chức mạng cục bộ bằng xe buýt.
  • Truyền tải điện qua bus.
  • Một số lượng lớn các thiết bị được kết nối (lên tới 63).

Để kết nối các ổ đĩa cứng (thường thông qua vỏ ổ cứng ngoài) thông qua bus Firewire, theo quy định, tiêu chuẩn SBP-2 đặc biệt được sử dụng, tiêu chuẩn này sử dụng bộ lệnh giao thức Giao diện Hệ thống Máy tính Nhỏ. Có thể kết nối các thiết bị Firewire với đầu nối USB thông thường, nhưng điều này cần có một bộ chuyển đổi đặc biệt.

IDE - Điện tử truyền động tích hợp

IDE viết tắt chắc chắn được hầu hết người dùng máy tính cá nhân biết đến. Chuẩn giao diện kết nối ổ cứng IDE được phát triển bởi hãng sản xuất ổ cứng nổi tiếng - Western Digital. Ưu điểm của IDE so với các giao diện khác tồn tại vào thời điểm đó, đặc biệt là Giao diện hệ thống máy tính nhỏ, cũng như tiêu chuẩn ST-506, là không cần cài đặt bộ điều khiển ổ cứng trên bo mạch chủ. Tiêu chuẩn IDE ngụ ý việc cài đặt một bộ điều khiển ổ đĩa trên chính ổ đĩa đó và chỉ còn lại một bộ điều hợp giao diện máy chủ để kết nối các ổ đĩa IDE trên bo mạch chủ.

Giao diện IDE trên bo mạch chủ

Sự đổi mới này đã cải thiện các thông số hoạt động của ổ IDE do khoảng cách giữa bộ điều khiển và ổ đĩa đã được giảm bớt. Ngoài ra, việc cài đặt bộ điều khiển IDE bên trong hộp ổ cứng giúp đơn giản hóa phần nào cả bo mạch chủ và việc sản xuất ổ cứng, vì công nghệ này đã mang lại sự tự do cho các nhà sản xuất về mặt tổ chức tối ưu logic của ổ đĩa.

Công nghệ mới ban đầu được gọi là Integrated Drive Electronics. Sau đó, một tiêu chuẩn đã được phát triển để mô tả nó, được gọi là ATA. Tên này bắt nguồn từ phần cuối của tên dòng máy tính PC/AT bằng cách thêm từ Attachment.

Cáp IDE được sử dụng để kết nối ổ cứng hoặc thiết bị khác, chẳng hạn như ổ đĩa quang hỗ trợ công nghệ Integrated Drive Electronics, với bo mạch chủ. Vì ATA đề cập đến các giao diện song song (do đó nó còn được gọi là Parallel ATA hoặc PATA), nghĩa là các giao diện cung cấp truyền dữ liệu đồng thời qua nhiều đường dây, cáp dữ liệu của nó có một số lượng lớn dây dẫn (thường là 40, và trong các phiên bản gần đây của ATA). giao thức có thể sử dụng cáp 80 lõi). Cáp dữ liệu điển hình cho tiêu chuẩn này thường phẳng và rộng, nhưng cũng có loại cáp tròn. Cáp nguồn cho ổ đĩa Parallel ATA có đầu nối 4 chân và được kết nối với nguồn điện của máy tính.

Dưới đây là ví dụ về cáp IDE và cáp dữ liệu PATA tròn:

Hình thức của cáp giao diện: bên trái - phẳng, bên phải bện tròn - PATA hoặc IDE.

Nhờ chi phí tương đối thấp của các ổ đĩa Parallel ATA, việc dễ dàng triển khai giao diện trên bo mạch chủ, cũng như sự dễ dàng cài đặt và cấu hình các thiết bị PATA cho người dùng, các loại ổ đĩa Điện tử Ổ đĩa Tích hợp đã bị loại bỏ trong một thời gian dài. các thiết bị thuộc loại giao diện khác từ thị trường ổ cứng dành cho máy tính cá nhân bình dân.

Tuy nhiên, tiêu chuẩn PATA cũng có một số nhược điểm. Trước hết, đây là giới hạn về độ dài mà cáp dữ liệu Parallel ATA có thể có - không quá 0,5 m. Ngoài ra, việc tổ chức giao diện song song áp đặt một số hạn chế về tốc độ truyền dữ liệu tối đa. Nó không hỗ trợ tiêu chuẩn PATA và nhiều tính năng nâng cao mà các loại giao diện khác có, chẳng hạn như cắm nóng thiết bị.

SATA - ATA nối tiếp

Xem giao diện SATA trên bo mạch chủ

Giao diện SATA (Serial ATA), đúng như tên gọi, là một cải tiến so với ATA. Sự cải tiến này trước hết bao gồm việc chuyển đổi ATA song song truyền thống (Parallel ATA) thành giao diện nối tiếp. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa chuẩn Serial ATA và chuẩn truyền thống không chỉ giới hạn ở điều này. Ngoài việc thay đổi kiểu truyền dữ liệu từ song song sang nối tiếp, các đầu nối dữ liệu và nguồn cũng thay đổi.

Dưới đây là cáp dữ liệu SATA:

Cáp dữ liệu cho giao diện SATA

Điều này giúp có thể sử dụng dây dài hơn nhiều và tăng tốc độ truyền dữ liệu. Tuy nhiên, nhược điểm là các thiết bị PATA, vốn có mặt trên thị trường với số lượng lớn trước khi SATA ra đời, đã không thể kết nối trực tiếp với các đầu nối mới. Đúng là hầu hết các bo mạch chủ mới vẫn có đầu nối cũ và hỗ trợ kết nối các thiết bị cũ hơn. Tuy nhiên, thao tác ngược lại - kết nối loại ổ đĩa mới với bo mạch chủ cũ thường gây ra nhiều vấn đề hơn. Đối với thao tác này, người dùng thường yêu cầu bộ chuyển đổi Serial ATA sang PATA. Bộ chuyển đổi cáp nguồn thường có thiết kế tương đối đơn giản.

Bộ chuyển đổi nguồn ATA sang PATA nối tiếp:

Bên trái là hình ảnh tổng thể của cáp; Bên phải là hình ảnh phóng to của các đầu nối PATA và Serial ATA

Tuy nhiên, tình huống phức tạp hơn với một thiết bị như bộ chuyển đổi để kết nối thiết bị giao diện nối tiếp với đầu nối giao diện song song. Thông thường, bộ chuyển đổi loại này được chế tạo dưới dạng một vi mạch nhỏ.

Xuất hiện bộ chuyển đổi hai chiều đa năng giữa các giao diện SATA - IDE

Hiện tại, giao diện Serial ATA trên thực tế đã thay thế Parallel ATA và ổ đĩa PATA hiện chỉ có thể được tìm thấy chủ yếu trong các máy tính khá cũ. Một tính năng khác của tiêu chuẩn mới đảm bảo tính phổ biến rộng rãi của nó là hỗ trợ.

Loại adapter từ IDE sang SATA

Bạn có thể cho chúng tôi biết thêm một chút về công nghệ NCQ. Ưu điểm chính của NCQ là nó cho phép bạn sử dụng các ý tưởng đã được triển khai từ lâu trong giao thức SCSI. Đặc biệt, NCQ hỗ trợ một hệ thống sắp xếp các hoạt động đọc/ghi tuần tự trên nhiều ổ đĩa được cài đặt trong hệ thống. Như vậy, NCQ có thể cải thiện đáng kể hiệu năng của ổ đĩa, đặc biệt là mảng ổ cứng.

Loại bộ chuyển đổi từ SATA sang IDE

Để sử dụng NCQ, cần có hỗ trợ công nghệ ở phía ổ cứng cũng như trên bộ điều hợp máy chủ của bo mạch chủ. Hầu như tất cả các bộ điều hợp hỗ trợ AHCI cũng hỗ trợ NCQ. Ngoài ra, một số bộ điều hợp độc quyền cũ hơn cũng hỗ trợ NCQ. Ngoài ra, để NCQ hoạt động được cần có sự hỗ trợ từ hệ điều hành.

eSATA - SATA ngoài

Điều đáng nói riêng là định dạng eSATA (SATA bên ngoài), định dạng này có vẻ đầy hứa hẹn vào thời điểm đó nhưng chưa bao giờ trở nên phổ biến. Như bạn có thể đoán từ cái tên, eSATA là một loại ATA Nối tiếp được thiết kế để kết nối các ổ đĩa ngoài độc quyền. Tiêu chuẩn eSATA cung cấp hầu hết các khả năng của tiêu chuẩn cho các thiết bị bên ngoài, tức là. Serial ATA bên trong, đặc biệt là cùng hệ thống tín hiệu và lệnh và cùng tốc độ cao.

Đầu nối eSATA trên máy tính xách tay

Tuy nhiên, eSATA cũng có một số điểm khác biệt so với tiêu chuẩn bus nội bộ đã khai sinh ra nó. Đặc biệt, eSATA hỗ trợ cáp dữ liệu dài hơn (lên đến 2 m) và cũng có yêu cầu cao hơn về điện năng cho ổ đĩa. Ngoài ra, đầu nối eSATA hơi khác so với đầu nối ATA Nối tiếp tiêu chuẩn.

Tuy nhiên, so với các bus ngoài khác, chẳng hạn như USB và Firewire, eSATA có một nhược điểm đáng kể. Mặc dù các bus này cho phép thiết bị được cấp nguồn qua chính cáp bus, ổ eSATA yêu cầu các đầu nối đặc biệt để cấp nguồn. Vì vậy, mặc dù có tốc độ truyền dữ liệu tương đối cao nhưng eSATA hiện tại vẫn chưa được phổ biến làm giao diện kết nối ổ đĩa ngoài.

Phần kết luận

Thông tin được lưu trữ trên ổ cứng không thể hữu ích cho người dùng hoặc các chương trình ứng dụng có thể truy cập được cho đến khi được bộ xử lý trung tâm của máy tính truy cập. Giao diện ổ cứng cung cấp phương tiện liên lạc giữa các ổ đĩa này và bo mạch chủ. Ngày nay, có rất nhiều loại giao diện ổ cứng khác nhau, mỗi loại đều có những ưu, nhược điểm và tính năng đặc trưng riêng. Chúng tôi hy vọng rằng thông tin được cung cấp trong bài viết này sẽ phần lớn hữu ích cho người đọc, bởi vì việc lựa chọn ổ cứng hiện đại phần lớn không chỉ được quyết định bởi các đặc điểm bên trong của nó, chẳng hạn như dung lượng, bộ nhớ đệm, tốc độ truy cập và quay mà còn bởi giao diện mà nó được phát triển.

SATA(Serial ATA) - giao diện nối tiếp để trao đổi dữ liệu với các thiết bị lưu trữ, thường là ổ cứng.
SATA là sự phát triển của giao diện ATA (IDE), sau khi SATA ra đời được đổi tên thành PATA (Parallel ATA).

Tiêu chuẩn SATA ban đầu chỉ định tốc độ bus là 1,5 GHz, cung cấp băng thông khoảng 1,2 Gbps (150 MB/s).
Việc giảm hiệu suất 20% được giải thích bằng việc sử dụng hệ thống mã hóa 8B/10B, trong đó cứ 8 bit thông tin hữu ích thì có 2 bit dịch vụ.

Băng thông của SATA I (SATA/150) cao hơn một chút so với bus Ultra ATA (UDMA/133).
Ưu điểm chính của SATA so với PATA là việc sử dụng bus nối tiếp thay vì bus song song.

Chuẩn SATA II (SATA/300) hoạt động ở tốc độ 3 GHz và cung cấp thông lượng lên tới 2,4 Gbps (300 MB/s).

Đầu nối SATA trên bo mạch chủ

Về mặt lý thuyết, các thiết bị SATA I và SATA II phải tương thích (cả bộ điều khiển SATA/300 và thiết bị SATA/150 cũng như bộ điều khiển SATA/150 và thiết bị SATA/300) do hỗ trợ khớp tốc độ (hướng xuống), tuy nhiên, đối với một số thiết bị và bộ điều khiển yêu cầu cài đặt chế độ vận hành theo cách thủ công (ví dụ: trên ổ cứng Seagate hỗ trợ SATA/300, một nút nhảy đặc biệt được cung cấp để bật chế độ SATA/150).

Hiện tại, tiêu chuẩn SATA-2.5, bổ sung cho các tiêu chuẩn trước đó và kết hợp các tiêu chuẩn trước đó thành một tài liệu, không còn được chia thành SATA I và SATA II nữa.
Nó cung cấp khả năng tăng tốc độ hoạt động lên tới 600 Mbit/s (6 GHz).

Nói một cách chính xác, đây là kế hoạch quảng bá từng bước ba thế hệ giao diện Serial ATA ra thị trường - thế hệ thứ hai sẽ cung cấp tốc độ lên tới 300 Mb/s và thế hệ thứ ba, theo đó, lên tới 600 Mb /S.


Đầu nối dữ liệu SATA

SATA sử dụng đầu nối 7 chân thay vì đầu nối 40 chân của PATA.
Chuẩn SATA cung cấp các thiết bị cắm nóng và chức năng xếp hàng lệnh (NCQ).
Công nghệ LVDS được sử dụng để truyền tín hiệu.

Cáp SATA có diện tích nhỏ hơn, giúp giảm khả năng chống không khí thổi qua các linh kiện máy tính và cải thiện khả năng làm mát hệ thống.
Do hình dạng của nó, nó có khả năng chống lại nhiều kết nối tốt hơn.


Đầu nối nguồn SATA

Dây nguồn SATA 15 chân cũng được thiết kế để phù hợp với nhiều kết nối.
Đầu nối nguồn SATA cung cấp 3 điện áp nguồn: +12 V, +5 V và +3,3 V, tuy nhiên, các thiết bị hiện đại có thể hoạt động mà không cần +3,3 V, điều này cho phép sử dụng bộ chuyển đổi thụ động từ đầu nối nguồn IDE sang SATA tiêu chuẩn.

Một số thiết bị SATA có hai đầu nối nguồn: SATA và Molex 4 chân.
Sử dụng cả hai loại đầu nối nguồn cùng lúc có thể làm hỏng thiết bị.


Sơ đồ chân

G- nối đất (Mặt đất)
R- kín đáo
D1+, D1-- Kênh truyền dữ liệu từ bộ điều khiển đến thiết bị
D2+, D2-- kênh truyền dữ liệu từ thiết bị đến bộ điều khiển
Các dây của mỗi cặp (D1+, D1- và D2+, D2-) là các cặp xoắn được bảo vệ.

Tiêu chuẩn SATA đã loại bỏ kết nối PATA truyền thống của hai thiết bị trên mỗi cáp; mỗi thiết bị được cung cấp một cáp riêng, giúp giảm độ trễ khi hai thiết bị hoạt động đồng thời trên cùng một cáp và giảm các sự cố có thể xảy ra trong quá trình lắp ráp (không có vấn đề xung đột giữa các thiết bị Slave/Master đối với SATA).


biểu tượng eSATA

eSATA(External SATA) - giao diện kết nối các thiết bị bên ngoài.

Thông số kỹ thuật eSATA:

Yêu cầu hai cáp để kết nối: bus dữ liệu và cáp nguồn;
. Chiều dài tối đa của cáp dữ liệu là 2 m;
. Tốc độ truyền dữ liệu thực tế trung bình cao hơn USB hoặc IEEE 1394;
. Giảm tải đáng kể cho bộ xử lý trung tâm;
. Mục đích: kết nối bên ngoài và bên trong của thiết bị;
. Có tính năng kiểm soát lỗi tích hợp - ECC, do đó tính toàn vẹn dữ liệu được đảm bảo;
. Hỗ trợ chế độ cắm nóng.

Ngoài ra còn có một tiêu chuẩn SAS(SCSI đính kèm nối tiếp), cung cấp kết nối qua bus SATA tới các thiết bị được điều khiển bởi một bộ lệnh SCSI.
Tương thích ngược với SATA, về mặt lý thuyết, nó có thể kết nối mọi thiết bị được điều khiển bởi bộ lệnh SCSI thông qua giao diện này - không chỉ ổ cứng mà còn cả máy quét, máy in, v.v.

So với SATA, SAS cung cấp cấu trúc liên kết tiên tiến hơn, cho phép một thiết bị được kết nối song song trên hai hoặc nhiều bus.
Bộ mở rộng bus cũng được hỗ trợ, cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị SAS với một cổng.

Chúng tôi ngày càng nhận được nhiều câu hỏi từ người đọc blog về sự xuất hiện của SATA III (6 Gb/s) và nhu cầu sử dụng nó. Đối với các chuyên gia làm việc trong lĩnh vực CNTT, chủ đề này rất quen thuộc và bài viết này sẽ không được họ đặc biệt quan tâm. Và đối với những người mới bắt đầu hoặc đang tiếp tục làm quen với máy tính, tôi sẽ cho bạn biết tiêu chuẩn mới có gì đặc biệt và nó khác biệt như thế nào so với các phiên bản trước.

Từ quan điểm thiết kế của đầu nối, không có thay đổi đáng kể nào. Bạn có thể kết nối thiết bị SATA-3 với cổng SATA-2 hoặc ngược lại, kết nối thiết bị SATA-2 với cổng SATA-3. Trong trường hợp đầu tiên, thiết bị nhanh hơn sẽ hiểu rằng nó được kết nối với cổng chậm và sẽ hoạt động ở chế độ tương thích ở tốc độ thấp hơn. Trong trường hợp thứ hai, cổng sẽ cung cấp nhiều băng thông hơn đáng kể so với yêu cầu của ổ đĩa, ổ đĩa này vẫn sẽ hoạt động hết công suất.

Ngoài ra, khi mua bo mạch chủ hoặc máy tính có cổng SATA-3, chỉ có thiết bị SATA-2, bạn đang tạo nền tảng lớn cho tương lai. Theo thời gian, các nhà sản xuất sẽ hoàn toàn chuyển sang phiên bản thứ ba, và khi đó việc mua hàng sẽ hợp lý. Quá trình chuyển đổi đã bắt đầu, ổ cứng hiện đại được sản xuất với SATA-3 và nếu chúng ta đang nói về SSD, thì chúng chỉ được sản xuất với SATA-3 (chúng tôi không tính đến những ổ cứng ngoại lai), vì các phiên bản trước không có khả năng duy trì tốc độ cao như vậy.

Bây giờ tôi sẽ điểm qua ngắn gọn về cả ba phiên bản SATA.

SATA

Phiên bản đầu tiên của SATA, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu ở mức 150 MB/giây. IDE được sử dụng rộng rãi trước đây trong phiên bản mới nhất, nhanh nhất chỉ cung cấp 133 MB/s. Ngoài ra, việc sử dụng giao diện nối tiếp giúp tránh được sự rắc rối với các jumper, điều mà đôi khi vẫn là cơn ác mộng đối với các nhà khoa học máy tính có kinh nghiệm. Bây giờ bạn chỉ cần kết nối ổ cứng với bo mạch chủ là nó sẽ nhận diện và hoạt động bình thường.

SATA-2 (SATA II)

Giả sử rằng theo thời gian, tốc độ một trăm rưỡi megabyte mỗi giây có thể không đủ, các chuyên gia đã phát triển và triển khai phiên bản thứ hai của tiêu chuẩn. Lần này tốc độ 300 MB/giây. Phải nói rằng các chuyên gia đã đúng trong lập luận của mình. Rất nhanh chóng, hóa ra tài nguyên của bản sửa đổi đầu tiên đã cạn kiệt. Ổ cứng tiên tiến hiện đại đọc ở tốc độ khoảng 150-160 MB/s. Và gã khổng lồ 4 TB gần đây của Seagate đã có thể đạt tốc độ hơn 180 MB/s, khiến phiên bản SATA đầu tiên phải nghỉ hưu.

SATA-3

Nếu đối với ổ cứng, khả năng của phiên bản thứ hai hóa ra là quá đủ, thì với việc gia nhập lĩnh vực SSD tốc độ nhanh, rõ ràng là cần phải có thứ gì đó nhanh hơn để truyền dữ liệu từ phương tiện. Việc sử dụng SATA-3 cho phép bạn phát huy hết tiềm năng của SSD. Ổ đĩa trạng thái rắn hiện đại hiển thị tốc độ đọc 540-560 MB/s. Băng thông SATA-3 – Xấp xỉ. 600 MB/giây. Nếu bạn thử ổ đĩa như vậy trên phiên bản thứ hai của SATA, tốc độ của ổ đĩa đó sẽ giảm xuống khoảng 270-280 MB/s. Tức là hơn hai lần. Trên ổ cứng cổ điển, sự khác biệt giữa phiên bản thứ hai và thứ ba là không đáng kể.

Các nhà sản xuất chỉ hỗ trợ thêm phiên bản mới nhất để tương thích với các bo mạch chủ trong tương lai.
Do đó, mỗi phiên bản SATA tiếp theo sẽ nhanh gấp đôi phiên bản trước. Đây là sự khác biệt chính giữa chúng. Trong trường hợp này, bạn không phải lo lắng về xung đột thiết bị. Ổ đĩa được kết nối qua bất kỳ phiên bản SATA nào sẽ hoạt động trên mọi máy tính.

Tôi khuyên bạn nên đọc bài viết Sử dụng ổ SSD hiện đại trên máy tính có cổng SATA 2, trong đó nói về trải nghiệm sử dụng ổ OCZ Vertex 4 (SATA 6 Gb/s) nhanh trên cổng SATA II cũ, cũng như bài viết Sử dụng ổ cứng hiện đại có SATA 3 trên máy tính có cổng SATA 2, thực hiện một thử nghiệm tương tự nhưng với ổ cứng truyền thống.
Bạn có thể đọc về cách kết nối ổ đĩa SATA với máy tính trong bài viết “