Dopo la sua introduzione nel 2003, Serial ATA (SATA) ha rapidamente superato il settore diventando l’interfaccia più utilizzata per i dispositivi di archiviazione fino all’inizio degli anni ’20.
L’interfaccia SATA richiede porte, cavi, connettori e controller specifici per comunicare tra la scheda madre e il dispositivo di archiviazione. Anche tutti questi componenti hardware hanno subito diversi miglioramenti, che sono stati documentati come revisioni separate.
Qui parlerò di tutti i tipi o revisioni dell’interfaccia SATA e delle loro differenze pratiche, soprattutto in termini di porte sulla scheda madre.
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Sommario
Cos’è SATA?
SATA è un’interfaccia bus del computer che aiuta a collegare i dischi di archiviazione come unità disco rigido (HDD) e unità a stato solido (SSD) alla scheda madre. A differenza del suo predecessore PATA, l’interfaccia SATA supporta una velocità di trasmissione dati molto più elevata e le sue porte, cavi e connettori non sono così ingombranti.
Ha anche molti altri miglioramenti, che toccherò durante la discussione di tutte le revisioni SATA.
L’interfaccia SATA si estende su tre livelli di protocollo, il livello fisico, il livello di collegamento e il livello di trasporto, come mostrato nell’immagine sottostante. Utilizza il livello di comando ATA per il suo livello di applicazione.
Strati di interfaccia SATA
Tutte le revisioni SATA
Dopo il suo rilascio iniziale, SATA ha subito diversi miglioramenti e progressi per superare i limiti del Parallel Advanced Technology Attachment (PATA).
Documentando una serie di miglioramenti, SATA-IO (SATA-International Organization) ha rilasciato le versioni SATA più recenti con diverse revisioni maggiori e minori. Insieme alla versione iniziale, l’interfaccia SATA ha tre revisioni principali.
Ora, poiché l’industria ha iniziato a passare a un’alternativa più veloce, NVMe , è improbabile che ci sarà un ulteriore sviluppo di SATA.
SATA revisione 1 (SATA-I o SATA 1,5 Gb/s)
Rilasciato nel gennaio 2003, SATA Revision 1.0a supportava una velocità di trasferimento dati nativa di 1,5 Gbit/s.
Utilizza la codifica 8b/10b, quindi se prendiamo l’overhead di 2 bit su ogni dato a 10 bit trasmesso, la velocità di trasferimento non codificata scende a 1,2 Gbit/s (150 MB/s). È ancora un miglioramento rispetto ai 133 MB/s forniti da PATA.
Le unità SATA-I utilizzavano un chip bridge per rendere il dispositivo compatibile con le precedenti porte PATA. Ma pur fornendo la compatibilità con le versioni precedenti, queste unità dovevano rinunciare a funzionalità SATA come Native Command Queuing (NCQ). NCQ migliora significativamente le prestazioni e la durata dei dischi rigidi, ma è stato solo con SATA-II che questa funzionalità è stata implementata.
Inoltre, i connettori SATA non erano dotati di lucchetti e le porte sulla scheda madre non erano abbastanza resistenti. Ciò ha portato a molti casi di connessioni allentate e altri problemi per gli utenti.
SATA revisione 2 (SATA-II o SATA 3 Gb/s)
Nell’aprile 2004, SATA-II o SATA Revision 2.0 è stato rilasciato rimuovendo i chip bridge dalla scheda madre e concentrandosi solo sui dispositivi specifici SATA.
Ciò ha consentito ai dispositivi di implementare NCQ portando la velocità di trasferimento nativa a 3 Gbit/s. La velocità di trasferimento non codificata era di 2,4 Gbit/s (300 MB/s) dopo aver tenuto conto dell’overhead di 8b/10b.
L’interfaccia SATA-II è stata rivista due volte dopo la sua introduzione come SATA revisione 2.5 (agosto 2005) e SATA revisione 2.6 (febbraio 2007). SATA revisione 2.5 ha consolidato tutte le specifiche SATA originali e sei funzionalità avanzate in un documento per consentire ai fornitori SATA di creare prodotti SATA di qualità per la base di consumatori.
SATA revisione 2.6 ha introdotto alcuni nuovi connettori e cavi per dispositivi SATA insieme a funzionalità come NCQ Priority e NCQ Unload per migliori operazioni di lettura/scrittura.
SATA revisione 3 (SATA-III o SATA 6 Gb/s)
SATA Revision 3.0 (SATA-III) è stato rilasciato nel maggio 2009, quasi un anno dopo la prima bozza, per fornire una velocità di trasferimento doppia rispetto a SATA-II.
La velocità di trasferimento nativa di SATA-III è di 6 Gbit/s e la velocità di trasferimento non codificata scende a 4,8 Gbit/s (600 MB/s).
Oltre all’aumento della velocità di trasferimento, ha introdotto l’NCQ isocrono che migliora la qualità del servizio per lo streaming video e altre funzionalità che migliorano le prestazioni.
SATA-III ha avuto cinque revisioni principali, vale a dire 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 e 3.5, da luglio 2011 a luglio 2020. Queste revisioni hanno apportato molti miglioramenti a NCQ, una riduzione del consumo energetico e l’introduzione di diversi standard SATA.
Hanno anche introdotto molte altre funzionalità per aumentare l’affidabilità e la flessibilità dei dispositivi e delle interfacce SATA.
Porte SATA sulla scheda madre
Le schede madri di solito sono dotate di 4-8 porte SATA. Ma alcune schede madri possono contenere meno o più porte a seconda del produttore. A seconda della scheda madre, le porte SATA possono essere orientate verticalmente, orizzontalmente o entrambe.
Alcune schede madri codificano a colori le porte SATA dove le porte bianche si riferiscono a SATA-III e le porte blu indicano SATA-II. Tuttavia, probabilmente non vedrai questa pratica nelle schede madri più recenti. E anche se hanno colori diversi, potrebbero essere le porte SATA della stessa revisione.
Ogni porta SATA contiene un’etichetta che recita qualcosa come SATA 3_0. Qui, il ‘3’ indica il numero di revisione e 0 indica il numero ID della porta nel BIOS.
Tuttavia, alcune schede madri potrebbero non mostrare il numero di revisione e mostrare solo il numero ID. In questi casi, è necessario controllare il manuale della scheda madre per scoprire la revisione della porta SATA.
Alcuni manuali possono utilizzare una convenzione diversa per la revisione SATA. Ad esempio, se guardi le specifiche di una scheda madre Gigabyte (in questo caso, B450 Aorus Elite, vedrai che ci sono 6 connettori SATA 6 GB/s. Indica che la scheda madre ha sei connettori SATA-III o SATA revisione 3 porti.
Le altre convenzioni per tutte le revisioni sono:
- SATA 6 Gb/s – SATA revisione 3 – SATA-III
- SATA 3 Gb/s – SATA revisione 2 – SATA-II
- SATA 1,5 Gb/s – SATA revisione 1 – SATA-I
Quale porta SATA dovresti scegliere?
Le ultime revisioni sono sempre migliori di quelle precedenti. Pertanto, si consiglia sempre di utilizzare queste porte per collegare l’unità SATA. È particolarmente vero se si tratta dell’unità del sistema operativo o se il dispositivo di archiviazione è un SSD.
Tuttavia, anche il numero di porta è importante. L’opzione migliore è collegare il disco contenente il sistema operativo alla porta SATA0 o alla porta con l’ID più basso. Quindi utilizzare le unità successive con le porte che hanno il numero di porta successivo più piccolo.
Inoltre, SATA è retrocompatibile. Significa che puoi collegare un dispositivo SATA-III alla porta SATA-II, ma avrà la velocità di un dispositivo SATA-II.
Quindi, se colleghi un SSD a una porta SATA-III, mostrerà una velocità di 600 MB/s. Tuttavia, se utilizzi una porta SATA-II, la velocità di trasferimento dati sarà di 300 MB/s.
Proprietà SATA
Ecco alcune proprietà SATA che ti aiuteranno a utilizzare e configurare correttamente i dispositivi SATA sul tuo computer.
Modalità controllore
I dispositivi SATA possono comunicare con il computer attraverso le porte SATA principalmente in tre modi. Queste sono le modalità del controller SATA, che includono IDE, AHCI e RAID. È possibile configurare la modalità dalle impostazioni del BIOS.
- Modalità IDE (Integrated Drive Electronics): il computer tratta ed esegue l’unità SATA come un’unità PATA.
- Modalità Advanced Host Controller Interface (AHCI): il computer esegue l’unità come un’unità SATA effettiva con funzionalità SATA avanzate come NCQ e hot-plug.
- Modalità RAID (Redundant Array of Independent Disks): consente di configurare l’impostazione RAID distribuendo gli spazi delle partizioni su più dischi per fornire sicurezza dei dati e prestazioni migliorate. Abilita anche le funzionalità AHCI.
Hot-Plugging e Hot-Swapping
L’interfaccia SATA supporta il collegamento a caldo e lo scambio a caldo. Ma i dispositivi SATA necessitano di controller e componenti software corrispondenti per poter utilizzare questa funzione.
La maggior parte dei computer consente l’inserimento a caldo delle unità SATA. Quindi, puoi collegare l’unità alla scheda madre su un computer in esecuzione e Windows lo rileverà e lo monterà. Ma tieni presente che alcuni computer non consentono questa funzione.
Tuttavia, è una storia diversa se consideriamo lo scambio a caldo. Questa proprietà implica che è possibile rimuovere l’unità da un sistema in esecuzione senza problemi e quindi ricollegare un’altra unità SATA alla stessa porta in modo che il computer inizi a rilevare la nuova unità.
Lo scambio a caldo è possibile in alcuni sistemi informatici. Tuttavia, non consiglio di farlo perché rischi di danneggiare i dati. Vedrai quasi solo unità SATA sostituibili a caldo nei sistemi NAS o negli involucri di server che sono più tolleranti ai guasti.
Compatibilità
Tutte le revisioni SATA sono retrocompatibili. Significa che puoi collegare un dispositivo SATA-III a una porta SATA-II o SATA-I ed essere ancora in grado di usarlo. Ma limita la velocità di trasferimento dei dati alla velocità supportata dalla vecchia porta SATA.
