Was ist ein SATA-Chipsatz? (Mit Bildern)
Ein SATA-Chipsatz, der auch als Serial Advanced Technology Attachment (ATA) bezeichnet wird, ist eine beliebte Schnittstelle für Desktop- und Notebook-Computer. Die SATA-Schnittstelle verbindet das Motherboard des Computers mit Massenspeicherhardware wie optischen Laufwerken und Festplatten. Der Chipsatz überträgt die Daten über ein Hochgeschwindigkeitskabel mit zwei Leitern.
Ein dynamisches Verkabelungssystem verbindet den SATA-Chipsatz mit dem Motherboard und der Festplatte. Benutzer können mit demselben Kabel 2,5-Zoll- (ca. 63,5 mm) und 3,5-Zoll- (ca. 88,9 mm) Festplatten anschließen. Jedes SATA-Laufwerk muss an ein Stromversorgungs- und Datenübertragungskabel angeschlossen werden. SATA-Kabel sind unterschiedlich lang, können jedoch bis zu 1 m lang sein. Der kleine Formfaktor und die reduzierte Kabelmasse machen SATA-Chipsätze ideal für Laptops und kleine Desktop-Computer.
Das SATA-Kabel hat eine direkte Verbindung zum Speichergerät, was häufig als Punkt-zu-Punkt-Infrastruktur bezeichnet wird. Das Datenübertragungskabel enthält sieben Stifte und eine Kodierungskerbe. Vier Stifte dienen als Datenanschlüsse und die anderen drei sind Erdungsstifte. Datenübertragungen werden mit einem logischen Algorithmus namens "8b / 10b-Codierung" codiert, der das Taktsignal mit einem DC-symmetrierten Datenstrom kombiniert.
Bei der SATA-Verkabelung wird versucht, Rauschen zu vermeiden. Dies ist eines der häufigsten Probleme bei der Datenübertragung über Hochgeschwindigkeitsleitungen. Im Gegensatz zu älteren Chipsätzen nutzt SATA die Vorteile der differentiellen Signalübertragung, um Verzerrungen während der Übertragung zu reduzieren. Es hat sich als eine Verbesserung der älteren PATA-Verbindungen erwiesen, die Single-Ended-Signale verwendeten.
Der SATA-Chipsatz ersetzt parallele ATA-Chipsätze (PATA), die üblicherweise auf älteren Computern verwendet werden. SATA bietet gegenüber PATA zahlreiche Vorteile, einschließlich Hot-Swap-Fähigkeit, reduzierten Herstellungskosten, schnelleren Übertragungsraten und weniger Kabeln. SATA-Kabel benötigen nur zwei Adern, während PATA-Chipsätze 16 benötigen. Außerdem enthalten SATA-Kabel sieben Adern anstelle der 80, die in PATA-Systemen verwendet werden.
Mithilfe von SATA-Chipsätzen können Benutzer auch die Vorteile von Hot-Swapping und nativer Befehlsabfrage (NCQ) über das Advanced Host Controller Interface (AHCI) nutzen. Das Motherboard und das Betriebssystem müssen AHCI unterstützen, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Ältere Betriebssysteme und Computer unterstützen AHCI nicht und zwingen den SATA-Chipsatz, in einer ATA-Emulationsumgebung zu arbeiten. SATA-Chipsätze sind nicht abwärtskompatibel mit älterer PATA-Hardware. Da heute noch viele PATA-Systeme in Betrieb sind, stehen verschiedene PATA-zu-SATA-Adapter zur Verfügung, um den Datenübertragungsprozess zu vereinfachen.
Für den SATA-Chipsatz ist ein 15-poliger Netzteilanschluss in Wafer-Form erforderlich, der erheblich breiter ist als bei früheren ATA-Netzteilen. Der breite Formfaktor verringert die Wahrscheinlichkeit, dass das Kabel versehentlich an der falschen Stelle auf der Hauptplatine eingesteckt wird. Die zusätzlichen Stifte sind erforderlich, da der Steckverbinder zusätzlich zum Standard-5-Volt- und 12-Volt-Standard 3,3 Volt unterstützt. Andere Stifte am Anschluss dienen als Hotplug und „versetztes Hochdrehen“.
Seit seinem Eintritt in den Computermarkt hat der SATA-Chipsatz drei Revisionen erfahren. Revision 1.0 bot unkodierte Übertragungsraten von bis zu 1,5 Gigabit pro Sekunde (GBps), wobei die tatsächlichen Raten durchschnittlich 143 Megabyte pro Sekunde (MBps) betragen. Revision 2 SATA-Chipsätze haben eine native Übertragungsrate von 3,0 GBit / s, wobei die tatsächlichen Raten durchschnittlich 284 MBit / s betragen.
Bei der letzten Überarbeitung des SATA-Standards wurde der maximale Durchsatz bei Verwendung mit Solid State Drives (SSD) auf 6 GBit / s erhöht. Die dritte Überarbeitung optimiert den SATA-Chipsatz für Multimedia- und Video-Streaming über Verbesserungen der Servicequalität. Die dritte Version erfordert zusätzliche Energie, um die höheren Übertragungsraten zu unterstützen, und ist mit früheren SATA-Versionen abwärtskompatibel.