Почему упала ОС, снизилась скорость винта или DVD? Как переключить PIO в DMA?

О том, почему иногда без видимой причины слетает операционная система или небольшое исследование электромеханических особенностей интерфейса SATA. http://сайт/

В статье описываются симптомы нарушения работы накопителей и предлагается простое решение для повышения надёжности контактирования разъёмов SATA интерфейса. Также, в статье Вы найдёте информацию о том, как вернуть режим Ultra DMA, если он самопроизвольно переключился в PIO.

Самые интересные ролики на Youtube

Я часто встречал в форумах описание сбоев работы Операционной Системы (далее ОС) и винчестеров и даже пробовал следовать некоторым советам, полученным там, но проблемы это не решило. Между тем, многие баги, описанные в сети, были как две капли перцовки похожи на мои. Вот, поэтому, я и решил подробно описать, с чего у меня всё это начиналось и чем захеппиэнидилось.

Близкие тeмы, касающиеся жизнеспособности ОС.

Ты помнишь, как всё начиналось…

При первом сбое в работе ОС, вызванном нечитаемыми блоками на жёстком диске, я обратился к продавцу винчестера, который перенаправил меня в сервис центр. Работник сервис центра поведал, что дело может быть в блоке питания, в кабеле питания и даже в кратковременных отключениях света, в общем, во всём том, что я не покупал в данном магазине. Что ж, хорошо уже, что мне не посоветовали проверить компьютер на вирусы и перепрошить BIOS.

И хотя многолетнее использования мною жёстких дисков никогда не проявлялось так, как описано ниже, я всё же сделал следующее:

1. Заменил кабель SATA.
2. Переключил HDD на другой контроллер.
3. Промерил и посмотрел форму напряжений питания осциллографом.
4. Прозвонил «хвостик-переходник», через который подавалось питание на HDD.
5. Купил и подключил источник бесперебойного питания (ИБП, UPS).

Но, все мои потуги исключить причину возникновения бэд блоков так ни к чему и не привели. Однако отрицательный результат – тоже результат. Круг поиска сузился, и я начал фиксировать информацию по отказам. http://сайт/

После сопоставления данных, я нашёл, на мой взгляд, очень простое и надёжное решение проблемы.

Когда же новый винчестер, появившийся в моём компьютере, дал уже до боли знакомый сбой, неоднократно наблюдавшийся на старом винте, мои сомнения относительно причин отказов полностью рассеялись. Тем более что к тому времени, доработанные разъёмы первого винчестера уже уверенно несли службу.

Описание некоторых характерных симптомов при сбоях в работе ОС и HDD, использующих протокол SATA.

Жутко, да? Ну, на самом деле, все эти злоключения растянулись на два года и если бы не желание докопаться до истины, то я бы даже не стал фиксировать неполадки. Хотя, мелкие баги, кончно не отразились в этом отчёте.

О контактах и контактных материалах.

Несколько слов о контактных материалах.

Есть всего несколько металлов, контакты из которых могут достаточно надёжно работать при протекании малых токов в низковольтных цепях. Эти металлы: золото, палладий и платина. Другие металлы склонны к окислению и требуют очень высокого контактного нажатия * и очень высокого усилия расчленения контактной пары *. Эти дополнительные усилия необходимы для того, чтобы разрушить оксидную плёнку, которая значительно увеличивает сопротивление контактной пары.

В качестве контактного металла разъёмов интерфейса SATA используется золото, а точнее золотое гальваническое покрытие. Золото, хороший контактный материал, но с учётом малой величины контактного нажатия и малой площади контакта *, резко возрастает значение такого важного параметра, характеризующего сопротивление контактной пары, как динамическая нестабильность *.

Вообще-то, нужно сказать, что меня несколько удивила конструкция SATA разъёмов, когда я их в первый раз увидел, а главное пощупал. У меня создалось такое впечатление, что разработчик этих разъёмов даже не пытался произвести элементарные расчёты надёжности контактов, словно у него не было нужного учебника. Хотя бы на разъём USB взглянул, что ли!

Возможно, что вилка немного лучше бы фиксировалась в гнезде, если бы сигнальный разъём был объединён с разъёмом питания, но такие разъёмы я видел исключительно на картинках и ни разу их не щупал. Так что, это всё из области предположений.

Вспоминая о том, что морально устаревшие разъёмы IDE (PATA) не имели практически никаких недостатков, так и хочется воскликнуть, куда же катится мир!

- - - - - - - - - -

*Термины, обозначающие значения некоторых параметров, которые используются при расчёте надёжности контактной пары.

Отличие конструкций разъёмов PATA и SATA.

Основное отличие разъёмов применяемых в интерфейсах SATA и PATA в том, что разъёмы PATA спроектированы со знанием дела, а SATA – наоборот.

У разъёмов PATA цилиндрические контакты, обладающие большой контактируемой поверхностью, а надёжная фиксация положения вилки относительно розетки обеспечивается большим усилием расчленения контактной пары. Я практически не слышал, чтобы у кого-то когда-то нарушился контакт IDE интерфейса. Такое случалось разве что, когда юзер по-неосторожности ломал один из контактов.

У разъёмов SATA применены плоские подпружиненные контакты с малой контактируемой поверхностью, с низким уровнем контактного нажатия и расчленения. Кроме этого, сами корпуса разъёмов не обеспечивают строгой фиксации контактируемых пар друг относительно друга. Говоря более простым языком, любой советский пятиштырьковый разъём, по надёжности, заткнёт за пояс позолоченное китайское чудо.

Исследование разъёмов интерфейса SATA.

У меня в распоряжении оказалось несколько разных накопителей с интерфейсом SATA и несколько разных кабелей для подключения к материнской плате и блоку питания. Я исследовал и промерил все эти разъёмы и представляю свои субъективные выводы.

Это вилка кабеля интерфейса SATA с металлической защёлкой. Защёлка надёжно защищает вилку от выпадения из гнезда, но не более того. Положение вилки в гнезде не фиксируется, и она болтается, как кое-что в проруби.

У цельно-пластмассовых вилок есть один или два прилива, исполняющих роль защёлок. Защёлки эти плохо защищают вилку от выпадения и не всегда попадают в соответствующие пазы. Причём, если они не попадают в соответствующие пазы гнезда, то вилка лучше фиксируется в гнезде за счёт упругости боковой стенки, которая получает некоторый натяг.

Что касается разъёмов питания, то даже если их пластмассовые защёлки не попадают в ответные пазы, плотность соединения совершенно недостаточна для надёжного контакта. Обусловлено это тем, что стенка разъёма питания, на которой расположены защёлки намного длиннее, и её упругости явно недостаточно.

Однако у этих разъёмов продублированы контакты, поэтому надёжность ненадёжного соединения в два раза выше. Извините за каламбур!

Причиной плохой фиксации вилок в гнёздах, является большой гарантированный зазор, который составляет около 0,3мм.

У меня дома не нашлось агрессивных кислот для того, чтобы проверить, выполнено ли гальваническое покрытие контактов с использованием чистого золота. Но я посмотрел на контакты под микроскопом и мне кажется, что поверхность контактов недостаточно гладкая для того чтобы, при столь малом контактном нажатии, обеспечить достаточную площадь контакта в месте сочленения.

Что делать? Как жить дальше?

Первое, что нужно сделать, так это снизить самый важный параметр, отвечающий за надёжность, это динамическую нестабильность. Это вдвойне важно, так как компьютер сам по себе является источником вибрации, а конструкция контактов способствует возникновению резонансных явлений в контактных парах.

На основании всего вышесказанного было найдено простое решение по уплотнению разъёмного соединения. Технология успешно прошла клинические испытания и пока не дала ни одного сбоя.

Доработка разъёмов SATA.

Вырезаем из целлулоида толщиной 0,25мм пластинки согласно чертежу. Короткие прокладки предназначены для сигнальных разъёмов, а длинные для разъёмов питания.

На чертеже два варианта пластинок, которые мне пришлось вырезать для двух разных накопителей. Как видите, меняется только ширина, а длина постоянна для каждого типа разъёмов. У одной из прокладок обрезан уголок, чтобы она не упиралась в какое-то странное ребро, расположенное в глубине гнезда одного из накопителей.

В любом случае, и для надёжности крепления, и для удобства установки, ширина прокладки должна соответствовать глубине гнезда.

Перед нанесением клея на прокладку, ошкуриваем и обезжириваем поверхность.

Удерживая прокладку узким пинцетом, наносим тонкий слой клея на свободные края.

Я рекомендую использовать силиконовый герметик, так как его следы очень просто удалить, если вдруг придётся возвращать накопитель по гарантии. Нужно будет просто подцепить скальпелем и оторвать прокладку, а затем удалить герметик клочком сухой бязи (х/б ткани).

Вклеиваем прокладку в гнездо накопителя так, чтобы края прокладки совместились с краями центральной части гнезда, а передний край прокладки с передним краем разъёма.

Чтобы прокладка не сместилась во время отвердения герметика, её можно прижать спичками, слегка заточенными на клин.

Чтобы удобнее было вклеивать прокладки в разъёмы, расположенные на материнской плате, системный блок лучше положить на бок.

Как и в случае с накопителем, прокладки лучше прижать распорками, сделанными из спичек.

Через час герметик отвердеет и разъёмы будут готовы к работе.

После этой доработки, фиксация положения вилок в розетках должна значительно улучшиться. Для проверки, нужно пошевелить вставленные вилки из стороны в сторону. Необходимое для этого усилие должно существенно возрасти.

После произведённой модернизации, конечно, нельзя будет подвешивать винчестеры за кабель, но зато надежность соединения увеличится на порядок или, по-научному, снизится эта самая динамическая нестабильность.

А вот ещё один более простой способ, позволяющий увеличить надёжность соединения при помощи обыкновенной писчей бумаги.

1. Вырезаем полоску бумаги шириной 10мм и загибаем край на длину около 5мм.
2. Подбираем необходимое количество складок в зависимости от толщины бумаги и необходимой плотности соединения.
3. Вставляем этот плоский рулончик внутрь вилки.
4. Удерживая край бумаги, вставляем вилку в розетку.

Что делать, если и это не помогло?

Можно подвергнуть контакты абразивной обработке. Для этого отрезаем строительным ножом от канцелярского ластика токую полоску.

И несколько раз протягиваем резинку вдоль контактов каждого разъёма.

Если золотое покрытие окажется "недостаточно золотым", то эта операция разрушит оксидную плёнку, а если шероховатость поверхности будет слишком велика, то сгладит неровности, что увеличит площадь контакта.

Конечно, контакты, покрытые золотом 999 и имеющие зеркальную поверхность подвергать абразивной обработке не следует. Но, ведь если контакты так хороши, то почему они не контактируют...

После зачистки, нужно удалить из разъёмов весь мусор и протереть контакты этиловым спиртом.

Если в вашем компьютере винчестер или привод, с SATA интерфейсом, подключен к блоку питания при помощи переходника (хвостика) ATA-SATA, то обязательно убедитесь, что каждый контакт разъёма обеспечивает высокое усилие расчленения контактной пары. Так как контакты свободно болтаются в корпусе разъёма, то можно, потянув за каждую пару проводов, определить это усилие по тактильным ощущениям.

Если окажется, что какая-то пара контактов расчленяется слишком легко, то нужно поджать контакты (мамы) тонким пинцетом или тонкой отвёрткой.

Нужно иметь в виду, что даже однажды поджатые контакты, со временем, могут самопроизвольно разогнуться и снизить усилие расчленения.

Ещё одной причиной нарушения питания может служить увеличение сопротивления между контактом и проводом.

Интерфейс SATA 1 почти забыт, но сменившие его поколения периодически заставляют задуматься о вопросе совместимости SATA 2 и SATA 3. Как правило, данный вопрос актуален для твердотельных накопителей SSD и последних моделей HDD, подключаемых к старым материнским платам. В этом случае идет вопрос об обратной совместимости компонентов, много пользователей желая сэкономить, как правило, не хотят обращать внимание на потери производительности. Такая же ситуация и с - разъем можно подключить и к SATA 2, и к SATA 3, а оборудование на это никак, образом не жалуется, поэтому подключаем - и все работает.

Отличие SATA 3 от SATA 2 в плане конструкции - отсутствуют. SATA 2 - это интерфейс обмена данными с максимальной скоростью до 3 Гбит/с, SATA 3 может вполне увеличить скорость в 2 раза - до 6 Гбит/с.

Если мы возьмем обычный жесткий диск HDD, то подключив его в материнскую плату SATA 3, большой разницы не будет по сравнению с SATA 2 . Все дело в механике винчестера - она не может обеспечить высокой скорости передачи данных, а фактическим максимумом можно считать скорость в 200-250 Мб/с - это учитывая, то, что максимум пропускной способности 300 Мб/с или 3 Гбит/с. Поэтому производство винчестеров с SATA 3 - это не более чем коммерческий ход. Такой накопитель можно подключить к порту сата 2 и не заметить потери скорости обмена данными.

Другая ситуация обстоит SSD-устройствами, которые как правило выпускаются только с интерфейсом SATA 3, но их также можно подключить к порту SATA 2 . В таком случае, скорость чтения и записи, существенно ниже заявленных производителем на 50-70% . Поэтому применение SSD на старых материнских платах с интерфейсом SATA 2, с точки зрения ускорения работы - не рационально. Положительным эффектом может быть механическая устойчивость и низкое энергопотребление, но эти 2 преимущества актуальны только для портативных устройств - ноутбуков, нетбуков, слимбуков или ультрабуков. Хотя с другой стороны, SSD в виду своей технологической особенности будет работать быстрее жесткого диска даже при подключении к медленному интерфейсу, потеряв больше половины от максимально возможной скорости передачи данных.

SATA 3 работает на более высоких частотах , чем 2-ая версия, поэтому задержки уменьшаются , и даже подключенный к порту SATA 2 твердотельный накопитель с SATA 3 будет работать быстрее, чем винчестер с SATA 2. Но заметить разницу обычному пользователю удастся только при тестировании или запуске Windows, в процессе обычной работы с приложениями разница практически незаметна.

Не критичным, но значимым отличием SATA 3 от SATA 2 можно считать улучшенное управление питанием устройства. Данное улучшение особенно актуально для портативных устройств.

1 год назад

Что такое SATA? Если вы активный пользователь компьютера, то нужно придавать этому понятию определенное значение, когда выбираешь жесткий диск, системную плату или уже готовый компьютер. Ведь в характеристиках этих девайсов слово SATA ныне встретишь нередко.

SATA (Serial ATA) - это последовательный интерфейс. Он осуществляет передачу данных между накопителями информации. Он сменил ранее распространенный параллельный интерфейс АТА.

История создания SATA

В начале 2000 года компания Intel сформировала специальную рабочую группу. В ее составе были лидеры IT-технологий того и нынешнего времени. Это компании Maxtor, Dell, Seagate, Quantum, APT Technologies и другие.

И уже через пару лет появились первые разъемы SATA на системных платах. Они служили для того, чтобы передавать данные через сетевые устройства. А в 2003 году последовательный интерфейс интегрировали уже во все современные системные платы.

Новый интерфейс на программном уровне совместим с каждым существующим аппаратным устройством и обеспечивает более высокую скорость передачи информации.

У контактного провода толщина меньше. За счет этого более удобно соединять различные девайсы. Также можно увеличить численность разъемов Serial ATA на системной плате. В отдельных моделях материнских плат их может быть 6!

Меньшее количество контактов и микросхем, более низкое рабочее напряжение снизило и выделение тепла девайсами. Вот почему не перегреваются контроллеры портов SATA. В результате передача данных стала еще более надежной.

К интерфейсу Serial ATA подключить львиную долю современных дисководов еще проблематично. И потому все, кто производят современные системные платы, не спешат отказываться и от интерфейса АТА (IDE).

Кабеля и разъемы

Для того чтобы передача данных через интерфейс SATA была полноценной, применяют 2 кабеля. Это семиконтактный, который нужен, чтобы передавать данные. А также силовой пятнадцатиконтактный, чтобы подавать дополнительное напряжение. Его подключают к блоку питания, используя обычный четырехконтактный разъем, который выдает два разных напряжения: 5 и 12 В.

Для обеспечения плавного перехода от АТА к SATA, чтобы подключить питание, на отдельных моделях жестких дисков еще есть старые четырехконтактные разъемы. Современные винчестеры - только с пятнадцатиконтактным разъемом.

Кабель передачи данных Serial ATA подключается к винчестеру и системной плате, даже когда они включены. Ведь выводы заземления в районе контактов интерфейса длиннее, чем силовые и сигнальные. И при подсоединении, прежде всего, контактируют провода заземления, а затем все прочие. Это же качается и силового пятнадцатиконтактного кабеля.

Скорость передачи данных

Скорость передачи данных - важный параметров. Интерфейс SATA для того и разработали, чтобы этот параметр улучшить. В этом интерфейсе он постоянно увеличивался. И теперь скорость передачи данных достигает уже 1969 Мбайт/с. Во многом это определяется тем, какое поколение интерфейса SATA.

Первые поколения последовательного интерфейса, версии «0», способны были передать до 50 Мбайт/с. Однако их сразу же заменили на SATA 1.0. их скорость передачи данных тогда достигала 150 Мбайт/с. Теперь же скорость постоянно растет дальше.

Создание ESATA

Обычно внешние жесткие диски функционируют более медленно по сравнению с их аналогами, которые стоят в компьютерном корпусе. Чтобы подключение внешних устройств сделать проще, была разработана специальная версия интерфейса - eSATA (External SATA).

Интерфейс eSATA (External SATA) необходим именно для того, чтобы подключать внешние устройства. Он осуществляет поддержку режима «горячей замены». Его создали в 2004 году. Имеет более надежные разъемы и увеличенную длину кабеля. И потому интерфейс eSATA удобен для того, чтобы подключать различные внешние устройства. Это хорошее подтверждение универсальности интерфейса SATA.

Здесь нашли применение более надежные разъемы подключения и порты. Они конструктивно рассчитаны на число подключений, которое больше, чем SATA. Зато с обычными SATA они физически несовместимы.

Есть и недостаток. Для того, чтобы подключаемые eSATA устройства имели питание, нужен отдельный кабель. Однако разработчикам интерфейса не стоило большого труда оперативно решить и эту проблему путем внедрения системы питания сразу в основной кабель в интерфейсе eSATAp.

Длину кабеля довели до двух метров. У SATA же длина не превышает одного метра. Для компенсации потерь в нем пришлось изменить уровни сигналов. Уровень передачи стал выше. Уровень порога приемника - ниже.

Нетрудно понять, что рано еще говорить о том, что интерфейс последовательной передачи данных SATA уже полностью исчерпал себя. Конечно, он будет совершенствоваться, развиваться. Он еще удивит тем, как быстро передает данные, как и своим удобством в работе.

Вид HDD с интерфейсом IDE:

Вид HDD с интерфейсом SATA:

Вид HDD с интерфейсом SATA2:

В принципе SATA и SATA II внешне ничем не отличаются. Отличия в скорости передачи данных в 2 раза.

• IDE скорость передачи данных равна 32 - 58 Мб/сек.
• SATA - 1.5Гбит/сек.
• SATA II - 3Гбит/сек.
• SATA III - 6Гбит/сек.

Для IDE-шных HDD нужны свои шлейфы а для SATA-шных - свои:

А теперь более подробнее о SATA / SATA2 / SATA3

SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

SATA или SATA Revision 1.x (до 1.5 Гбит/с)
Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБ/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8B/10B, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт большей помехоустойчивости кабеля. Это достигается меньшим числом проводников и объединением информационных проводников в две витые пары, экранированные заземлёнными проводниками.

SATA2 или SATA Revision 2.x (до 3 Гбит/с)
Стандарт SATA/300 работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБ/с). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Часто стандарт SATA/300 называют SATA II или SATA 2.0. Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на HDD фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).

SATA3 или SATA Revision 3.x (до 6 Гбит/с)
Спецификация SATA Revision 3.0 предусматривает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (практически до 4,8 Гбит/с - 600 МБ/с). В числе улучшений SATA Revision 3.0 по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также будет сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена. Кстати, консорциум SATA-IO предостерегает от применения для обозначения поколений SATA доморощенных терминов вроде SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3. Полное правильное название спецификации — SATA Revision 3.0; название интерфейса — SATA 6Gb/s.

Описание SATA
SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.

SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.

Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.

Стандарт SATA поддерживает функцию очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 2.x).

Стандарт SATA не предусматривает горячую замену активного устройства (используемого Операционной Системой) (вплоть до SATA Revision 3.x), дополнительно подключенные диски отключать можно постепенно - питание, шлейф, а подключать в обратном порядке - шлейф, питание. После отключения\подключения диска нужно в диспетчере задач обновить конфигурацию.

Разъёмы SATA
SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex.
Использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства.

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Что такое eSATA?
eSATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» (англ. Hot-plug). Был создан несколько позже SATA (в середине 2004). Основные особенности eSATA:
Разъёмы менее хрупкие и конструктивно рассчитаны на большее число подключений.
Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания. В новых спецификациях планируется отказаться от отдельного кабеля питания для выносных eSATA-устройств.
Длина кабеля увеличена до 2 м. Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB или IEEE 1394. Существенно снижается нагрузка на центральный процессор. Уменьшены требования к сигнальным напряжениям по сравнению с SATA.

Что такое Power eSATA
Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. Компания MicroStar создала новый вид eSATA-разъёма, совместив eSATA (для данных) с USB (для питания). Новый вид разъёма имеет название Power eSATA.

Что такое SAS

Интерфейс SAS (англ. Serial Attached SCSI) обеспечивает подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI — не только HDD, но и сканеры, принтеры и др. По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более каналам. Также поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS-устройств к одному порту.

SAS и SATA2 в первых редакциях были синонимами. Но, позже производители посчитали, что реализовывать SCSI полностью в настольных компьютерах нецелесообразно, поэтому мы сейчас наблюдаем такое разделение. К слову, такие высокие скорости, заложенные в стандарте SATA, на первый взгляд могут показаться излишними — обычный SATA HDD использует, в лучшем случае, 40-45 % пропускной способности шины. Однако работа с буфером винчестера происходит на полной скорости интерфейса.

«Переходники» с SATA на IDE и c IDE на SATA
Существуют платы, позволяющие подключать устройства SATA к IDE-контроллерам и наоборот. Это активные устройства (которые, по сути, имитируют устройство и контроллер в одной микросхеме). Такие устройства требуют питания (обычно 5 или 12 вольт), подключаются к разъёмам Molex серии 8981 (обычно маленький).

» Sata — появляение и развитие — 1

Интерфейс SATA благодаря своим особенностям и выгодным отличиям от IDE, практически мгновенно завоевал себе место под солнцем, заставив забыть как устаревший Parale! ATA, так и своего потенциального конкурента в лице SCSI. Вспомним, как пришел SATA к своему «величию» и чем именно завоевал такую популярность у производителей компьютерных комплектующих.

Дела SATA — шные

Сами жесткие диски стали очень быстро вытеснять носители информации на основе магнитных лент. По мере развития накопителей на магнитных дисках шло и развитие самих интерфейсов. Изначально конструкция винчестера предусматривала отдельную плату расширения, на которой был установлен специальный дисковый контроллер для управления этим HDD. Данная схема была неудобной, требовала использования нескольких шлейфов и не позволяла подключать различные жесткие диски к одному и тому же контроллеру. К концу 80-хтри большие корпорации, Western Digital, Control Data Corporation и Compaq, объединили силы для создания общего интерфейса, который бы мог стать значительно удобнее и быстрее существующего. В результате был рожден стандарт ATA, включающий в себя интерфейс IDE , подразумевавший интеграцию дискового контроллера в сам накопитель.

Стандарт IDE очень быстро набрал популярность, несмотря на некоторые «косяки» в его реализации — скорость передачи данных в первоначальном варианте была ограничена всего 3 Мбайт/с, очень часто возникали случаи «несовместимости» двух HDD при их подключении на общий шлейф в режиме Master/Slave и так далее. Чуть позже все эти недостатки были устранены специально созданной комиссией по развитию интерфейса, в которую вошли все именитые производители, заинтересованные в последующих улучшениях. Со временем поднялась и скорость передачи данных — с жалких 3 Мбайт/с до 16 Мбайт/с, а вскоре и до 33 Мбайт/с. В обновленные версии стандарта ATA вошла и поддержка оптических приводов CD-ROM, сменивших собой устаревающие флоппи-дисководы. Изначально соединительный кабель ATA был 40-жильным, однако по инициативе Intel, касающейся расширения пропускной способности канала до 66 Мбайт/с, пришлось добавлять еще 40 жил для заземления. В результате соединительный шлейф стал 80-жильным, сохранив при этом разъемы подключения и длину. Последним из введенных в обращение стандартов стал Ultra ATA/133, разработанный компанией Maxtor и увеличивающий скорость передачи данных до 133 Мбайт/с. Стоит отметить, что на момент появления Ultra ATA такие мегаскорости еще не были задействованы в накопителях и пропускная способность вообще не являлась узким местом — оставался явный запас прочности на будущее.

Появление Serial ATA

Дальновидно, перспективно и оптимистично смотря в будущее, полдюжины гигантов компьютерной индустрии образовали Serial ATA International Organization в конце 90-х для разработки интерфейса нового поколения. В группу разработчиков вошли Intel, IBM, DELL, Seagate, Maxtor и APTechnologies, которые с энтузиазмом принялись за проектировку нового стандарта, готовящегося сменить поднадоевший IDE. В основу нового интерфейса было заложено много фундаментальных новшеств, способных в дальнейшем развивать возможности стандарта без кардинальных аппаратных изменений. Почему же IDE стал отходить на второй план, ведь его возможности были далеко не исчерпаны?

Все дело в том, что в стандарте Parallel ATA (IDE) изначально не было реализовано множество нужных функций, и в последствии разработчикам приходилось быстро решать сложившиеся проблемы, чтобы обойти ограничения данного стандарта. Serial ATA , наоборот, разрабатывался специально с залогом на будущее, имея четкое «расписание» своей эволюции на ближайшее десятилетие. Компания Intel даже пыталась скорее продвинуть новый стандарт и обеспечить его поддержку в новом чипсете для первых процессоров Pentium 4. Но по каким-то причинам материнские платы с поддержкой CPU на ядре Willamette совместимостью с SATA так и не обзавелись, по старинке довольствуясь лишь IDE. До использования в ПК новенький интерфейс дополз только к 2002 году, начав постепенно и методично отвоевывать свои позиции у параллельного собрата.

Насколько SATA лучше PATA?

Какими же преимуществами обладал Serial ATA над своим постаревшим конкурентом? Достоинств было действительно много: во-первых, скорость передачи данных, возросшая до 150 Мбайт/с. Во-вторых, напряжение было понижено с 5 В до 3.3 В, что позволило уменьшить количество проводов в соединительном кабеле и увеличить его максимальную длину до 1 м (в Parallel ATA существовало ограничение длины кабеля до 50 см). Поскольку каждое устройство теперь подключалось к компьютеру через один шлейф, необходимость в комбинациях Master/Slave отпала, так что подсоединять жесткие диски и приводы стало намного быстрее и удобнее. Наконец, был навсегда забыт ужасный, толстый и неудобный шлейф, который вечно мешался в корпусе — новый интерфейсный кабель был намного тоньше, занимал в компьютере меньше места и способствовал лучшему охлаждению компонентов системы. Сменился и разъем питания, подключаемый к устройству — теперь он стал 15-контактным вместо стандартного 4-контактного Molex-разъема. Первые модели HDD и оптических приводов, имеющих SATA-интерфейс, оснащались сразу двумя разъемами для подключения питания — 4- и 15-контактным. Это было сделано специально для тех пользователей, чьи старенькие БП не имели шлейфов питания нового образца.

Второе пришествие SATA

Как и планировалось, ровно через три года после анонса первого поколения SATA организация по развитию серийного интерфейса анонсировала новый стандарт -SATA II. Главной -фишкой» в новом Serial ATA II стало увеличение скорости передачи данных в два раза — со 150 Мбайт/с до 300 Мбайт/с. Многие ошибочно расценили данное новшество как единственное, по сравнению с предыдущей версией интерфейса. Однако разработчики из Serial ATA International Organization неплохо постарались и добавили много всяких вкусностей. Например, была реализована функция Native Command Queuing (технология изменения очередности команд), которая позволяла обрабатывать большее количество запросов за меньшее время. Все запросы от процессора выстраивались в набор из 32 команд, после чего SATA-контроллер определял наилучшую очередность их исполнения, в зависимости от расположения на диске. Кроме того, это увеличивало срок жизни механики HDD за счет ее меньшего эксплуатирования. Технология Port Multipiers позволяла подключать к одному разъему SATA II на материнской плате сразу несколько устройств через специальные концентраторы (наподобие USB-хабов). Однако при этом пропускная способность одного порта делилась между подключенными устройствами, так что при подключении нескольких HDD был риск, что возникнет "нехватка» в пропускной способности, поскольку один канал был занят обменом данными сразу с несколькими подключенными девайсами. К обновленному стандарту был добавлен и новый интерфейс — External SATA (eSATA), позволяющий подключать внешние накопители. Наконец,была реализована технология Staggered Spin-up, улучшающая работу, подключение и питание SATA HDD в RAID-массивах. Таким образом, наворотов и улучшений в новой версии стандарта оказалось достаточно для того, чтобы без угрызения совести добавить циферку «II». Вторая версия интерфейса более 4 лет не совершенствовалась, а анонс SATA III оттягивался — в новом стандарте просто не было необходимости. Однако первое время устройства с поддержкой SATA II на рынке практически отсутствовали, и поскольку нововведения в этом новеньком интерфейсе оказались не критичными, пользователи предпочитали по старинке использовать менее скоростной, но более популярный Serial ATA.