Каждый пользователь хочет, чтобы его компьютер работал быстро и без ошибок. Конечно, это зависит от многих аспектов: количество оперативной памяти, количество памяти на системном диске, операционная система, количество ядер и разрядность процессора. Но, даже если ваш компьютер составлен из самых новых элементов, он не сможет быстро передавать информацию между накопительными устройствами без скоростной шины данных. Именно от нее зависит количество и скорость передачи информации. Ниже мы рассмотрим всем известный интерфейс SATA и сравним две различные спецификации: SATA 1.0 и SATA 2.0.
Описание
Интерфейс SATA обеспечивает последовательную передачу данных между информационными накопителями. SATA была создана после развития параллельного интерфейса ATA, его еще называют IDE. После создания и тестирования интерфейс SATA отметился хорошими показателями. Это касалось не только передачи данных, но и нового 7 — ми контактного разъема который пришел на смену своему старшему брату 40 — ка разъемном ATA или PATA. Это значительно повлияло на физические показатели.
Уменьшив разъем разработчики соответственно уменьшили и коннектор. Это тоже большой плюс, ведь площадь, которую занимал коннектор предыдущей версии шины, уменьшили минимум в 3 раза. Это позволило лучше охлаждать коннектор и разместить большое их количество на материнской плате. В свою очередь, это позволило создавать подключения многих накопителей отдельно.
SATA отказался от версии подключения PATA (два устройства на один шлейф) и это еще один большой плюс, ведь в таком случае, каждое устройство подключается отдельным кабелем, что забирает проблему задержек, из-за подключения двух устройств и при поломке одного из устройств или неисправность кабеля (что маловероятно), вы не потеряете возможность работы с другим устройством. Во время сборки или разборки вам легко отсоединять разъем от коннектора, что обеспечивает устойчивость к многократным подключениям. Отсутствует конфликт Slave / Master. Кабель этого интерфейса занимает малое пространство, что соответственно дает возможность лучшего охлаждения других устройств компьютера.
Разъем интерфейса SATA подает 3 различные напряжения питания: + 12В, + 5В, + 3,3В хотя новые устройства могут работать без подачи напряжения + 3,3В. На этом разработчики не перестают нас удивлять. Данный интерфейс имеет возможность похвастаться наличием горячего подключения, что способно обезопасить пользователя от частых поломок. Не все знают, что нельзя отключать электронные устройства при включенным компьютером.
Разъемы
Устройства данного интерфейса используют два разъема подключения: 7 — контактный для подключения шины данных и 15 — контактный для подключения питания. Но, стандарт SATA позволяет выбрать два разных подключения питания: 15 — контактный или 4 — контактный разъем Molex. Обратите внимание на то, что при использовании двух различных типов силовых разъемов, возможны определенного рода повреждения.
В интерфейсе SATA присутствуют два канала передачи данных. Первый от контроллера к устройству, второй от устройства к контроллеру. С помощью технологии LVDS, передача данных происходит по каждой паре проводов экранированной витой пары.
Инженеры SATA не перестают удивлять новыми разработками и по этому, в настоящее время, существует 13 — контактный разъем. Сейчас его используют в портативных и мобильных устройствах, а также серверах.
Чем отличаются SATA 1.0 и SATA 2.0
Данный интерфейс быстро развивался и каждый параметр совершенствовался пошагово. Разница между SATA 1.0 и SATA 2.0 содержится почти в каждом параметре, начиная с главного — частоты и т.д.
- Частота SATA 1.0: 1,5 ГГц, а частота SATA 2.0: 3 ГГц.
- Пропускная способность SATA 1.0: 1,2 Гбит / с, а пропускная способность SATA 2.0: 3 Гбит / с.
Как вы видите, системной разницы параметров — не очень много. Но, именно усовершенствования значительно влияет на работу компьютера.
Что общего у SATA 1.0 и SATA 2.0
Общего у них гораздо больше, чем разного и в этом случае много спорных вопросов и предложений по поводу плюсов и минусов.
Система кодирования SATA 1.0 и SATA 2.0: 8b / 10b. Хотя система кодирования одинакова, SATA 1.0 теряет 20% производительности . Физически интерфейсы одинаковые, что позволяет осуществлять подключение различных разъемов и коннекторов SATA. Они совместимы при подключении. SATA 2.0 совместим с SATA 1.0, но при таком подключении, теряется скорость передачи информации через скоростные ограничения порта.
Serial ATA (SATA) представляет собой интерфейс обмена данными между компьютером и базой данных в виде накопителя с информацией. Он пришел на смену устаревшему ATA (PATA, IDE) в далеком 2002 году. Его малые размеры и высокая скорость передачи данных стали главными причинами особой популярности интерфейса. Также он производил намного меньше тепла, чем IDE, что исключило даже малейшую вероятность перегрева. Главным отличием от IDE является применение технологии последовательной шины, в то время как на IDE – параллельной.
SATA кабель подключается к источнику информации с помощью специального разъема, рассчитанного на 7 коннекторов. Также к источнику информации подключают кабель питания, имеющий разъем на 15 коннекторов. С использованием данного интерфейса к компьютеру подключают жесткие диски (HDD), SSD и устройства чтения с компакт-дисков. На данный момент, это основной способ подключения источников информации к материнской плате компьютера.
Виды SATA разъемов:
- SATA 1
- eSATA
- mSATA
Интерфейс обмена данными второго поколения позволяет получить высокие скорости передачи информации. Скорость, по сравнению с SATA 1, выше в 2 раза и составляет 2,4 Гбит/с
. Даже сейчас этого вполне достаточно для комфортной работы на компьютере. Он имеет обратную совместимость с интерфейсом первого поколения, что позволяет подключать накопители с нужной информацией к устаревшему интерфейсу. Однако скорость передачи будет снижена до максимально допустимой на устаревшем поколении. Тем не менее сама возможность совместного использования разных поколений не может не радовать.
Начиная со второго поколения в устройства начали внедрять технологию для увеличения быстродействия, которая называется NCQ. Она позволяет устройствам обрабатывать большое количество единовременных запросов и автоматически устанавливать приоритет их обработки, что делает производительность заметно выше. Открытие различных файлов, одновременная обработка информации из нескольких источников и параллельная работа нескольких ресурсоемких программ – все это происходит с повышенной скоростью, благодаря этой технологии.
Третье поколение SATA обладает еще более высокими показателями в скорости передачи данных, чем SATA 2. Его скорость достигает 6 Гбит/с, что делает работу на компьютере невероятно комфортной. Как и предыдущее поколение, SATA 3 имеет обратную совместимость с устаревшими интерфейсами, при этом точно так же скорость ограничивается максимально доступной для наиболее низкого поколения. Питание в новом поколении стало более экономным, вследствие чего тепловыделение и энергопотребление серьезно снизились. SATA 3 также обладает технологией NCQ, как и предыдущее поколение интерфейса.
Начиная с третьего поколения SATA допускается горячая замена используемого накопителя данных, что делает работу с таким устройством еще более комфортной.
Сходства двух интерфейсов
- Разъем . Оба поколения интерфейсов обладают одинаковым разъемом подключения, что делает их обратно совместимыми.
- HDD . Скорость работы жестких дисков на 2 и 3 поколении практически одинакова, разницу можно заметить лишь при использовании SSD. Покупка HDD с SATA 3 не несет в себе особого смысла.
- NCQ . Технология, повышающая быстродействие SATA, применяется как во втором, так и в третьем поколении интерфейса. Благодаря высоким показателям своей эффективности, технология стала неотъемлемой частью интерфейса.
Различия
Скорость
. Теоретическая разница в скорости между интерфейсами – более 200%. Однако эта разница существует лишь при использовании SSD накопителей. Если SATA 2 допускает пропускную способность лишь до 2,4 Гбит/с, то SATA 3 – до 6 Гбит/с. Это позволяет добиться невероятной производительности в скорости запуска приложений и многозадачности.
SSD
. Интерфейс третьего поколения сделал возможным создание твердотельных накопителей (SSD), которые основаны на микросхемах с компьютерной памятью. Они обладают рядом серьезных преимуществ над HDD:
- Повышенная надежность.
- Высокая производительность;
- Огромный ресурс записи (количество перезаписей на один сектор).
- Маленькие габариты.
Все эти плюсы можно отнести к интерфейсу в целом. Тем не менее SSD накопители имеют значительный минус в виде стоимости, которая в несколько раз выше, чем у классических HDD.
Питание . SATA 3 обладает улучшенным управлением питания. По сравнению с SATA 2, третье поколения позволяет сэкономить на потреблении электроэнергии, а также получить пониженное тепловыделение и избежать перегрева системы.
Частота . Частота работы у SATA третьего поколения значительно выше, чем у второго. Это избавляет от каких-либо задержек в работе устройства и позволяет добиться еще более комфортного использования.
Итоги
Разница между двумя поколениями интерфейса SATA имеется, причем очень значительная. Производительность увеличивается в несколько раз, но при условии использования твердотельных накопителей (SSD), которые становятся очень популярными в современном мире. Экономичность третьего поколения также заметно выше. Однако стоит отметить, что при использовании жестких дисков (HDD) с SATA 3 особого прироста производительности, по сравнению с SATA 2, однозначно не будет. Таким образом, SATA третьего поколения можно связать исключительно с твердотельными накопителями, которые позволяют реализовать весь потенциал интерфейса.
В современных персональных компьютерах использование интерфейса SATA 3 является общепринятым стандартом. Высокая скорость работы (до 600 мегабайт в секунду), низкое энергопотребление и удобная модель управления питанием инспирировали разработчиков материнских плат сделать выбор в пользу данного интерфейса. При этом прогресс не стоит на месте, и на смену общепринятому SATA 3 идут ещё более быстрые спецификации, обещая существенные улучшения в скорости приёма и передачи данных. В этом материале я подробно расскажу, что такое SATA, поясню, в чем разница между SATA 2 и SATA 3, и что приходит на замену популярному SATA 3.
Данный термин SATA, является сокращением от словосочетания «Serial ATA » и обозначает последовательный интерфейс обмена данными с каким-либо накопителем информации.
Если читатель не знаком с аббревиатурой «ATA», то она является производной от сокращения слов «Advanced Technology Attachment» (в переводе «соединение по передовой технологии» ).
SATA является следующей ступенью развития всем нам знакомого (и уже устаревшего) параллельного интерфейса IDE, который ныне известен под именем «PATA» (Parallel ATA). Далее в статье, я расскажу разницу SATA два от SATA три.
Основное преимущество SATA перед PATA состоит в использовании последовательной шины по сравнению с параллельной, что позволило существенно поднять пропускную способность интерфейса. Этому поспособствовало использование более высоких частот и хорошая помехоустойчивость применяющегося в подключении кабеля.
Для своей работы САТА использует 7-контактный разъём для обмена данными и 15-контактный для питания.
При этом шлейфы САТА имеют меньшую площадь по сравнению со шлейфами ПАТА, оказывают меньшую сопротивляемость воздуху, устойчивы к многократным подключениям, компактны и удобны в работе. В их реализации было решено отказаться от практики подключений двух устройств на один шлейф (известная практика IDE), что позволило избавиться от различных задержек, связанных с невозможностью одновременной работы подключенных устройств.
К достоинствам SATA также можно отнести то, что данный интерфейс производит значительно меньше тепла, нежели IDE.
Обычно интерфейс САТА используется для подключения к компьютеру жёстких дисков (HDD), твердотельных накопителей (SDD), а также устройства чтения компакт дисков (СД, ДВД и др.).
История развития SATA
Интерфейс САТА пришёл на смену IDE в 2003 году, пережив по ходу своего развития ряд существенных улучшений. Самая первая версия SATA позволяла получать данные на пропускной способности 150 мегабайт в секунду (для сравнения, интерфейс IDE обеспечивал всего около 130 Мбайт/c). При этом введение SATA позволило отказаться от практики переключения джамперов (перемычек) на жёстком диске, о которой хорошо помнят пользователи со стажем. Скоро вы поймёте в чем кардинальные отличия SATA 3 от SATA 2.
Следующей ступенью в развитии интерфейса САТА стал интерфейс SATA 2 (SATA revision 2.0), выпущенный в апреле 2004 года. Его пропускная способность по сравнению с первой спецификацией возросла вдвое – до 300 Мбайт/с . Особенностью второй версии Serial ATA стало включение в неё специальной технологии для увеличения быстродействия (NCQ), позволившую поднять скорость и количество обработки одновременных запросов.
Современной (и доминирующей сегодня) является спецификация САТА 3 (SATA revision 3.0), обеспечивающая скорость до 600 мегабайт в секунду . Данный вариант интерфейса появился в 2008 году, и ныне, фактически, является доминирующим на рынке. При этом указанный интерфейс обратно совместим с интерфейсом SATA 2 (к SATA 3 можно подключать устройства, работавшие с САТА 2 и наоборот).
Чем отличается SATA 2 от SATA 3
Так в чем разница SATA 2 и SATA 3? Основное их различие – в пропускной скорости, интерфейса САТА3 вдвое быстрее САТА 2 (6 Гбит/с и 3 Гбит/с соответственно).
При этом стремительно набирающие популярность твердотельные накопители (SSD) работают только с интерфейсом САТА 3, подключение их к САТА 2 снижает скорость работы с устройством в два раза (но даже в таком состоянии SSD оказывается быстрее HDD).
Кроме того, SATA 3 работает на высокой, нежели SATA 2, частоте, при этом обеспечивая меньшее энергопотребление и более совершенную систему управления питанием.
Дальнейшее развитие SATA
При разборе вопросов о том, что это такое SATA и в чём различие между SATA 2 и SATA 3 нельзя обойти вниманием дальнейшее развитие стандарта САТА 3 под именем «SATA revision 3.1» (2011 г.) , «SATA revision 3.2» (2013 г.) и «SATA revision 3.3» (2016 г.), позволившие увеличить скорость передачи данных до 8-16 Гбит/с , ещё более снизить энергопотребление, а также способствовать улучшению производительности SSD накопителей. При этом в качестве несущего интерфейса здесь используется PCI Express.
Заключение
При разборе темы различий между SATA 2 и SATA 3 важно, прежде всего, упомянуть разницу в скорости передачи данных, ведь она различается более чем вдвое. При этом более современный стандарт САТА 3 обеспечивает меньшее энергопотребление и улучшенную модель управления питанием, а дальнейшее развитие Serial ATA 3 (3.1, 3.2 и 3.3) существенно поднимает планку скорости передачи данных, при этом используя PCI Express (или его вариации) в качестве несущего интерфейса.
Вконтакте
Про интерфейс SATA (англ. Serial ATA) уже практически забыли, однако преемственность поколений заставляет время от времени поднимать вопрос о совместимости SATA 2 и SATA 3. Сегодня это касается преимущественно использования новых твердотельных накопителей SSD, а также последних моделей жестких дисков, подключаемых к материнским платам, выпущенным пару лет назад. Как правило, когда речь идет об обратной совместимости устройств, большинство пользователей предпочитает не замечать потерь производительности, желая сэкономить. Так же происходит и с интерфейсами sata: конструкция разъема позволяет подключение и SATA 2, и SATA 3, угрозы оборудованию при несоответствии подключаемого устройства разъему не имеется, так что “ставим, что есть – работает”.
Конструктивных различий между SATA 2 и SATA 3 не имеется. По определению, SATA 2 представляет собой интерфейс обмена данными с пропускной способностью до 3 Гбит/с, SATA 3 же обеспечивает скорость обмена данными до 6 Гбит/с. Обе спецификации имеют семиконтактный разъем.
Когда речь идет о жестких дисках, разницы при обычной работе между подключением устройства по интерфейсу SATA 3 и SATA 2 мы не заметим. Механика харда не обеспечивает высоких скоростей, практически пределом можно считать 200 Мб/с (при 3 Гбит/с максимальной пропускной способности). Выпуск жестких дисков с интерфейсом SATA 3 можно считать данью апгрейду. Такие накопители подключаются к портам второй ревизии без потери в скорости обмена данными.
Совсем иное дело твердотельные накопители. SSD-устройства выпускаются только с интерфейсом SATA 3. Хотя подключить их к порту SATA 2 и можно без угрозы системе, однако высокие скорости чтения и записи при этом теряются. Показатели падают примерно в два раза, так что само применение недешевых устройств себя не оправдывает. С другой стороны, SSD в силу технологических особенностей будет работать быстрее жесткого диска даже при подключении к медленному интерфейсу, потеряв половину скорости.
Интерфейс SATA 3 работает на более высокой частоте, чем предыдущая спецификация, так что задержки минимизируются, а подключенный к порту SATA 2 твердотельный накопитель с SATA 3 покажет производительность выше, чем жесткий диск с SATA 2. Правда, заметно это рядовому пользователю будет исключительно при тестировании, а не в процессе обычной работы с приложениями.
Не критичным, но значимым отличием SATA 3 от SATA 2 можно считать улучшенное управление питанием устройства.
TheDifference.ru определил, что разница между SATA 2 и SATA 3 заключается в следующем:
- Пропускная способность интерфейса SATA 3 достигает 6 Гбит/с.
- Пропускная способность интерфейса SATA 2 достигает 3 Гбит/с.
- Для жестких дисков SATA 3 можно считать бесполезным.
- В работе с SSD SATA 3 обеспечивает высокие скорости обмена данными.
- Интерфейс SATA 3 работает на более высокой частоте.
- Интерфейс SATA 3 теоретически обеспечивает улучшенное управление питанием устройства.
Много читал различной информации в сети о том насколько различается быстродействие данных интерфейсов, насколько различается скорость при подключении одного и того же устройства кабелями sata2 и sata3. Но
я привык доверять тому, что увидел своими глазами (услышал, пощупал).
В данном посте я вам наглядным примером, покажу основные различия между данными интерфейсами и шлейфами, а также отличия между ssd и hdd.
И так у нас имеется для теста:
SSD OCZ 2.5" ARC100 120Gb Sata-3
HDD WD 3.5" Black 2Tb Sata-3 - 2шт.
Материнская плата с поддержкой Sata-2 и Sata-3, GigaByte GA-B75M-D3H.
Тест режимов работы, их у нас 3: ACHI, IDE, Raid.
В данном тесте, все устройства подключены в интерфейс Sata-3.
Первым тестируем SSD.
Как видим в данном тесте режим работы IDE, дает значительную просадку в скорости на современных твердотельных носителях. Поэтому любители работать на Win XP, всех прелестей быстродействия не ощутят.
Следующим тестируем HDD. В данном тесте в режиме RAID, тестируются 2 HDD объединенных в 0-й массив.
В данном случае все проще, дисковые жесткие диски не дают такой скорости, чтобы почувствовать разницу, как например у SSD. Но при этом обратите внимание на прирост скорости в режиме RAID-0, прирост скорости у нас практически в 2 раза.
Тестируем порты и шлейфы SATA-2 и SATA-3.
К примеру вот вам шлейф sata-3
и шлейф sata-2.
ACHI_SSD порт SATA-2 со шлейфами Sata-2 и Sata-3.
ACHI_SSD порт SATA-3 со шлейфами Sata-2 и Sata-3.
Как вы можете увидеть по тестам, разницы в использовании шлейфов SATA-2 или SATA-3 нет практически никакой.
Даже при подключении в порт Sata-3, устройства через шлейф Sata-2 мы не теряем в скорости.
Разница между интерфейсами на материнской плате весьма ощутима. При подключении современного SSD (с интерфейсом Sata-3) через интерфейс Sata-2, вы теряете в производительности порядка 35-40%.
Тестируем только порты.
IDE_HDD порт SATA-2 со шлейфами Sata-2 и Sata-3.
IDE_HDD порт SATA-3 со шлейфами Sata-2 и Sata-3.
В тесте с HDD, я со шлейфами дальше заморачиваться не стал, так как разницы нет практически никакой.
ACHI_HDD порт Sata-2 и Sata-3.
RAID_HDD порт Sata-2 и Sata-3.
Как видите, на дисковых накопителях мы не можем ощутить разницу в интерфейсах, так как их производительность не позволяет на полную и загрузить даже интерфейс Sata-2.
В итоге, я сам был немного расстроен, так как какие-то мифические слухи о разнице между шлейфами Sata2 и Sata-3 были развеяны.
А вот в разнице быстродействия самих интерфейсов Sata2 и Sata-3, я теперь убедился. При покупке в ваш компьютер SDD, советовал бы однозначно подключать его в порт Sata-3, а если количество их на материнской плате ограничено, спокойно выдергивайте из них обычные HDD, так как они просто их бестолково занимают и никакого быстродействия именно в их работе через эти порты вы не увидите.
