SATA (Serial ATA, S-ATA) é uma interface de barramento de computador que conecta adaptadores de barramento de host a dispositivos de armazenamento em massa, como unidades de disco rígido, unidades ópticas e unidade de estado sólido. O Serial ATA sucedeu ao padrão anterior Parallel ATA (PATA) para se tornar a interface predominante para dispositivos de armazenamento.
As especificações de compatibilidade do setor Serial ATA são originárias da Serial ATA International Organization (SATA-IO), que são então lançadas pela INCITS Comitê Técnico T13, Anexo AT (INCITS T13).
Histórico
SATA foi anunciado em 2000"Seagate, APT and Vitesse Unveil the First Serial ATA Disc Drive at Intel Developer Forum", Seagate Technology, Aug. 22, 2000 para oferecer diversas vantagens sobre a interface PATA anterior, como tamanho e custo de cabo reduzidos (sete condutores em vez de 40 ou 80), troca a quente nativa, mais rápida transferência de dados por meio de taxas de sinalização mais altas e transferência mais eficiente por meio de uma fila (opcional) de E/S protocolo. A revisão 1.0 da especificação foi lançada em janeiro de 2003.
As especificações de compatibilidade do setor Serial ATA são originárias da Serial ATA International Organization (SATA-IO). O grupo SATA-IO cria, revisa, ratifica e publica de forma colaborativa as especificações de interoperabilidade, os casos de teste e plugtests. Tal como acontece com muitos outros padrões de compatibilidade da indústria, a propriedade do conteúdo SATA é transferida para outros órgãos da indústria: principalmente INCITS T13 e um INCITS Subcomitê T10 (SCSI), um subgrupo do T10 responsável por Serial Attached SCSI (SAS). O restante deste artigo se esforça para usar a terminologia e as especificações SATA-IO.
Antes da introdução do SATA em 2000, o PATA era simplesmente conhecido como ATA. O "AT Attachment" (ATA) nome originado após o lançamento de 1984 do IBM Personal Computer AT, mais comumente conhecido como IBM AT. A interface do controlador do IBM AT tornou-se uma interface de fato da indústria para a inclusão de discos rígidos. "AT" era a abreviatura da IBM para “Advanced Technology”; portanto, muitas empresas e organizações indicam que SATA é uma abreviatura de "Serial Advanced Technology Attachment". No entanto, as especificações ATA simplesmente usam o nome “AT Attachment”, para evitar possíveis problemas de marca registrada com a IBM.
Adaptadores host e dispositivos SATA se comunicam por meio de um cabo serial de alta velocidade em dois pares de condutores. Em contraste, o Parallel ATA (a redesignação das especificações ATA legadas) usa um barramento de dados de 16 bits com muitos sinais adicionais de suporte e controle, todos operando em uma frequência muito mais baixa. Para garantir compatibilidade retroativa com software e aplicativos ATA legados, a SATA usa os mesmos conjuntos básicos de comandos ATA e ATAPI dos dispositivos ATA legados.
A primeira unidade de disco rígido SATA do mundo é o Seagate Barracuda SATA V, lançado em janeiro de 2003.
O SATA substituiu o ATA paralelo em desktops e laptops computadores; A participação de mercado da SATA no mercado de PCs desktop foi de 99% em 2008. O PATA foi substituído principalmente pelo SATA para qualquer uso; com o PATA diminuindo o uso em aplicativos industriais e incorporados que usam armazenamento CompactFlash (CF), que foi projetado em torno do padrão PATA legado. Um padrão de 2008, CFast, para substituir o CompactFlash é baseado em SATA.
Recursos
Hot plug A especificação Serial ATA exige que os dispositivos SATA sejam capazes de hot plugging; isto é, os dispositivos que atendem à especificação são capazes de inserir ou remover um dispositivo em ou de um conector de backplane (sinal e alimentação combinados) que esteja ligado. Após a inserção, o dispositivo é inicializado e funciona normalmente. Dependendo do sistema operacional, o host também pode ser inicializado, resultando em uma hot swap. O host e o dispositivo alimentados não precisam estar em estado inativo para inserção e remoção seguras, embora os dados não gravados possam ser perdidos quando a energia for removida.
Ao contrário do PATA, tanto o SATA quanto o eSATA suportam hot plugging por design. No entanto, esse recurso requer suporte adequado nos níveis de host, dispositivo (unidade) e sistema operacional. Em geral, os dispositivos SATA atendem aos requisitos de hot-plugging do lado do dispositivo, e a maioria dos adaptadores host SATA suportam essa função.
Para eSATA, o hot plug é suportado apenas no modo AHCI. O modo IDE não suporta hot plugging.
Advanced Host Controller Interface Advanced Host Controller Interface (AHCI) é uma interface de controlador host aberta publicada e usada pela Intel, que se tornou um padrão de facto. Ele permite o uso de recursos avançados do SATA, como hotplug e native command queuing (NCQ). Se o AHCI não estiver habilitado pela placa-mãe e pelo chipset, os controladores SATA normalmente operam no modo "IDE", que não permite acesso a recursos do dispositivo não suportados pelo padrão ATA (também chamado de IDE).
Os drivers de dispositivos Windows rotulados como SATA geralmente são executados no modo de emulação IDE, a menos que declarem explicitamente que estão no modo AHCI, em RAID modo, ou um modo fornecido por um driver proprietário e conjunto de comandos que permitia acesso aos recursos avançados do SATA antes do AHCI se tornar popular. Versões modernas do Microsoft Windows, Mac OS X, FreeBSD, Linux com versão 2.6.19 em diante, assim como Solaris e OpenSolaris, incluem suporte para AHCI, mas sistemas operacionais anteriores como Windows XP não. Mesmo nesses casos, um driver proprietário pode ter sido criado para um chipset específico, como o da Intel.
Revisões As revisões SATA são normalmente designadas com um travessão seguido por algarismos romanos, por exemplo. "SATA-III", para evitar confusão com a velocidade, que é sempre exibida em numerais Árabe, por ex. "SATA 6 Gbit/s". As velocidades fornecidas são a taxa bruta de interface em Gbit/s, incluindo código de linha sobrecarga e a taxa de dados utilizáveis em MB/s sem sobrecarga.
Revisão SATA 1.0 (1,5 Gbit/s, 150 MB/s, serial ATA-150) Revisão 1.0a foi lançada em 7 de janeiro de 2003. Interfaces SATA de primeira geração, agora conhecidas como SATA 1,5 Gbits/s, comunicam-se a uma taxa de 1,5 Gbit/s, e não suportam Native Command Queuing (NCQ). Levando em consideração a sobrecarga de codificação 8b/10b, eles têm uma taxa de transferência não codificada real de 1,2 Gbit/s (150 MB/s). A taxa de transferência teórica do SATA 1,5 Gbit/s é semelhante à do PATA/133, mas os dispositivos SATA mais recentes oferecem aprimoramentos como o NCQ, que melhoram o desempenho em um ambiente multitarefa.
Durante o período inicial após a finalização do SATA 1,5 Gbit/s, os fabricantes de adaptadores e unidades usaram um "chip ponte" para converter designs PATA existentes para uso com a interface SATA. As unidades em ponte têm um conector SATA, podem incluir um ou ambos os tipos de conectores de alimentação e, em geral, têm desempenho idêntico ao de seus equivalentes SATA nativos. No entanto, a maioria das unidades em ponte não possui suporte para alguns recursos específicos do SATA, como NCQ. Os produtos SATA nativos rapidamente substituíram os produtos em ponte com a introdução da segunda geração de unidades SATA.
Em abril de 2010, as unidades de disco rígido SATA de 10.000 rpm mais rápidas poderiam transferir dados no máximo taxas (não médias) de até 157 MB/s, o que está além dos recursos da especificação PATA/133 mais antiga e também excede o capacidades de SATA 1,5 Gbit/s.
Revisão SATA 2.0 (3 Gbit/s, 300 MB/s, serial ATA-300)
A revisão 2.0 do SATA foi lançada em abril de 2004, introduzindo o Native Command Queuing (NCQ). É compatível com versões anteriores com SATA 1,5 Gbit/s.
As interfaces SATA de segunda geração são executadas com uma taxa de transferência nativa de 3,0 Gbit/s que, quando considerada no esquema de |codificação 8b/10b, equivale à taxa máxima de transferência não codificada de 2,4 Gbit/s (300 MB/s). A taxa de transferência teórica do SATA revisão 2.0, também conhecida como SATA 3 Gbit/s, dobra a taxa de transferência do SATA revisão 1.0.
Todos os cabos de dados SATA que atendem às especificações SATA são classificados para 3,0 Gbit/s e suportam unidades mecânicas modernas sem qualquer perda de desempenho de transferência de dados sustentada e intermitente. No entanto, unidades flash de alto desempenho podem exceder a taxa de transferência SATA de 3 Gbit/s; isso é resolvido com o padrão de interoperabilidade SATA 6 Gbit/s.
Revisão SATA 2.5 Anunciada em agosto de 2005, a revisão 2.5 do SATA consolidou a especificação em um único documento.
Revisão SATA 2.6 Anunciada em fevereiro de 2007, a revisão 2.6 do SATA introduziu os seguintes recursos:
Conector Slimline. Micro conector (inicialmente para HDD de 1.8”). Mini cabo e conector interno Multilane. Mini cabo e conector multilane externo. Prioridade NCQ. Descarregamento NCQ. Melhorias no BIST Activate FIS. Melhorias para recepção robusta do Signature FIS.
SATA revisão 3.0 (6 Gbit/s, 600 MB/s, serial ATA-600) A Serial ATA International Organization (SATA-IO) apresentou o rascunho da especificação da camada física SATA de 6 Gbit/s em julho de 2008, e ratificou sua especificação de camada física em 18 de agosto de 2008. O padrão 3.0 completo foi lançado em 27 de maio de 2009.
As interfaces SATA de terceira geração funcionam com uma taxa de transferência nativa de 6,0 Gbit/s; levando em consideração a codificação 8b/10b, a taxa máxima de transferência não codificada é de 4,8 Gbit/s (600 MB/s). A taxa de transferência teórica de burst do SATA 6,0 Gbit/s é o dobro da revisão do SATA 2.0. É compatível com versões anteriores de SATA 3 Gbit/s e SATA 1,5 Gbit/s.
A especificação SATA 3.0 contém as seguintes alterações: 6 Gbit/s para desempenho escalonável. Compatibilidade contínua com SAS, incluindo SAS de 6 Gbit/s, conforme "um domínio SAS pode suportar conexão e controle de dispositivos SATA não modificados conectados diretamente ao domínio SAS usando o Serial ATA Tunneled Protocol (STP)" da especificação SATA Revisão 3.0 Gold. Comando de streaming Isócrono Native Command Queuing (NCQ) para ativar isócrono transferência de dados de qualidade de serviço para aplicativos de streaming de conteúdo digital. Um recurso de gerenciamento NCQ que ajuda a otimizar o desempenho, permitindo o processamento do host e o gerenciamento de comandos NCQ pendentes. Recursos aprimorados de gerenciamento de energia. Um pequeno conector de baixa força de inserção (LIF) para dispositivos de armazenamento mais compactos de 1,8 polegadas. Um perfil de unidade de disco óptico de 7 mm para o conector SATA fino (além dos perfis existentes de 12,7 mm e 9,5 mm). Alinhamento com o padrão INCITS ATA8-ACS.
Em geral, as melhorias visam melhorar a qualidade do serviço para streaming de vídeo e interrupções de alta prioridade. Além disso, o padrão continua suportando distâncias de até um metro. As velocidades mais recentes podem exigir maior consumo de energia para suportar chips, embora tecnologias de processo e técnicas de gerenciamento de energia aprimoradas possam atenuar isso. A especificação posterior pode usar cabos e conectores SATA existentes, embora tenha sido relatado em 2008 que se esperava que alguns OEM atualizassem os conectores de host para velocidades mais altas.
Revisão SATA 3.1 Lançada em julho de 2011, a revisão 3.1 do SATA introduziu ou alterou os seguintes recursos: mSATA, para unidades de estado sólido em dispositivos de computação móveis, uma Express Mini Card semelhante a um conector que é eletricamente SATA. O conector também foi usado em alguns computadores desktop, como alguns PCs empresariais HP. Unidade de disco óptico de consumo zero, uma unidade óptica SATA que não consome energia quando ociosa.