SATA vs SATA 2 vs SATA 3: qual è la differenza?

Serial Advanced Technology Attachment (SATA) è un’interfaccia che consente di collegare i dispositivi di archiviazione (HDD, SSD e driver ottici) alla scheda madre.

Fondamentalmente, SATA è il sostituto di PATA, che ha adottato la comunicazione parallela (trasportando più bit di dati). Inoltre, oggi sono diventati uno standard de facto sia per gli HDD che per gli SSD.

Tuttavia, dalla sua introduzione, abbiamo riscontrato diverse revisioni, l’ultima delle quali è la SATA 3.5. Per quanto riguarda lo stesso, questo articolo ti guiderà attraverso le differenze tra queste versioni e se passare o meno all’ultima.

Sommario

Cos’è SATA?

Come suggerisce il nome, il Serial Advanced Technology Attachment si basa sulla comunicazione seriale. Ciò significa che i dati vengono trasferiti dai dispositivi di archiviazione alla scheda madre del computer un bit alla volta.

Questo è il motivo per cui la trasmissione dei dati tramite SATA è meno suscettibile a eventuali interruzioni o danni. Inoltre, la maggiore velocità di trasmissione dei dati è un altro motivo per cui la maggior parte degli utenti li preferisce rispetto ad altre interfacce di dispositivi di archiviazione.

SATA contro PATA

Connettori SATA vs PATA

In passato, facevamo molto affidamento su Parallel Advanced Technology Attachment (PATA), noto anche come IDE (Integrated Drive Electronics). Secondo quanto riferito, usano una configurazione a 40 pin con circa 40 o 80 cavi a nastro conduttori.

A parte il connettore ingombrante con vasti set di pin, anche la loro velocità di trasferimento dati era relativamente bassa (fino a 133 MB/s). Inoltre, con l’aumento del numero di giri dei dischi rigidi, PATA ha perso il favore e alla fine è stato sostituito da SATA.

Fondamentalmente, la tecnologia più recente era migliore in termini di velocità di trasferimento dati (150 MB/s) e anche il tasso di danneggiamento dei dati era notevolmente ridotto. Inoltre, anche i pin del connettore dati sono stati ridotti da 40 a soli 7 .

Inoltre, SATA ha sostituito i connettori di alimentazione Molex a 4 pin con connettori di alimentazione SATA a 15 pin molto più potenti. Gli altri miglioramenti includono la funzione hot-swap, un minore consumo energetico e un prezzo contenuto.

Si prega di guardare la tabella qui sotto per conoscere le differenze fondamentali tra PATA e SATA:

Fattori	PATA	SATA
Modalità di comunicazione	Parallelo	Seriale
Connettori dati	Tipo a 40 pin con cavi a nastro ingombranti	Configurazione a 7 pin
Connettori di alimentazione	Molex (4 pin)	Connettore SATA (15 pin)
Velocità di trasferimento dati (MB/s)	60, 100, 133 (tre versioni)	150, 300, 600 (tre revisioni)
Sostituzione a caldo	Non disponibile	Disponibile
Consumo di energia	Relativamente alto	Relativamente basso
Costo	Relativamente alto	Relativamente basso

Differenze tra PATA e SATA

Nota: SATA e PATA sono incompatibili ma possono coesistere sulla stessa macchina con entrambe le interfacce. Quindi, se desideri collegare il tuo disco rigido PATA a una scheda madre con solo una porta SATA, hai bisogno di un convertitore da PATA a SATA.

Architettura dell’interfaccia SATA

Cinque livelli di architettura di SATA

Indipendentemente dal tipo di interfaccia del bus SATA, il meccanismo di funzionamento rimane lo stesso. Bene, ha un’architettura a cinque livelli: livello fisico, collegamento, trasporto, comando e applicazione.

Qui, ciascuno dei livelli fornisce servizi al livello sopra di esso:

• Livello fisico: questo livello garantisce che i dispositivi SATA vengano rilevati dal sistema. Inoltre, è responsabile dell’inizializzazione del collegamento utilizzando la segnalazione fuori banda (OOB), la codifica a livello di bit e la definizione delle caratteristiche fisiche ed elettriche.
• Livello di collegamento: dopo la creazione del collegamento nel livello fisico, le Frame Information Structures (FIS) vengono trasmesse qui tramite il collegamento SATA. Inoltre, è anche responsabile della riduzione dell’IME e della certificazione dell’integrità dei dati.
• Livello di trasporto: una volta che i FIS sono stati trasmessi al livello di trasporto, definisce il formato per ciascuno. Inoltre, aggiunge un’intestazione di controllo e istruisce il livello di collegamento per l’ulteriore costruzione e trasmissione.
• Livello di comando: come suggerisce il nome, il livello di comando fornisce i comandi necessari al livello di trasporto per una serie di azioni da implementare.
• Livello applicazione: il livello finale dell’architettura SATA è il livello applicazione, che interagisce con i dispositivi SATA. Fondamentalmente, rappresenta il software che controlla i comandi ATA complessivi e ne garantisce la corretta esecuzione.

Revisioni SATA

Bene, PATA è stato ampiamente utilizzato per quasi due decenni. Tuttavia, anche dopo che SATA li ha sostituiti, la velocità di trasferimento dei dati non era ancora elevata per funzionare al meglio con i dispositivi di archiviazione con RPM più elevati.

Quindi, era evidente che gli utenti stavano cercando di sostituire la prima versione di SATA il prima possibile. Pertanto, l’interfaccia SATA è stata rivista più volte per soddisfare le esigenze dei consumatori.

Sfortunatamente, il Serial ATA Working Group non sta lavorando a una prossima revisione oltre la 3.5. Pertanto, è molto probabile che questo standard di protocollo legacy venga sostituito da una tecnologia più recente, possibilmente NVMe . Per saperne di più, leggi il nostro altro articolo sulle differenze tra SATA e NVMe .

SATA o SATA 1

SATA, SATA 1 o SATA-I è stato introdotto nel 2003. Bene, la prima revisione in assoluto, “1.0a”, è stata elaborata solo per sostituire la tecnologia Parallel ATA.

Andando avanti, avevano una velocità di trasferimento dati migliorata rispetto a PATA, ma alla fine furono sostituiti dalla seconda revisione, che era relativamente molto più veloce. Inoltre, come accennato in precedenza, hanno introdotto connettori di alimentazione e dati avanzati che hanno reso più semplice il collegamento dei dispositivi di archiviazione al circuito stampato.

Inoltre, SATA 1.0 aveva porte della scheda madre più deboli ed era facilmente infrangibile. In effetti, la maggior parte degli utenti era frustrata dalle frequenti connessioni allentate e dai problemi di tremolio durante il collegamento alle prese.

Professionisti:

• Tecnologia complessivamente migliore rispetto a PATA
• Connessione più semplice su entrambi i dispositivi di archiviazione e le porte della scheda madre
• Compatibile in avanti con SATA 2 e 3

Contro:

• Sostituito da SATA 2 dopo appena un anno
• Più lento e meno sicuro di SATA 2 e 3
• Connettori deboli
• Raro da trovare nella data odierna

SATA 2

Poiché SATA 1 era ancora più lento e non corrispondeva alla massima velocità di alcuni HDD, nel 2004 è stata effettuata una revisione significativa. Questo è stato denominato SATA 2 o SATA-II e ha una migliore velocità di trasferimento dati, throughput della larghezza di banda e inoltre ha introdotto l’implementazione NCQ, che mancava nella versione 1.0.

Inoltre, questa generazione è stata rivista due volte (2,5 nel 2005 e 2,6 nel 2007) per ulteriori miglioramenti su connettori, priorità NCQ, scarico NCQ, ecc.

Professionisti:

• Nel complesso migliore di SATA 1
• Introduzione all’NCQ
• Retrocompatibile con SATA 1
• Compatibile in avanti con SATA 3

Contro:

• Sostituito da SATA 3
• Manca il meccanismo di blocco

SATA 3

Nel 2009, la Serial ATA International Organization ha introdotto SATA 3, che ha sostituito SATA 2. Pertanto, la maggior parte delle schede madri moderne è dotata di porte SATA 3. Tuttavia, alcuni più vecchi hanno ancora intestazioni SATA 2.

Come previsto, la terza generazione è arrivata con una velocità di trasferimento dati molto più elevata. Tra le varie modifiche, la più evidente è il meccanismo di blocco che assicura che i connettori non si stacchino velocemente.

Inoltre, SATA 3 o SATA-III è stato rivisto cinque volte, con ogni aggiornamento che aggiunge nuove funzionalità: 3.1 (2011), 3.2 (2013), 3.3 (2016), 3.4 (2018) e 3.5 (2020). Fondamentalmente, ogni revisione ha aggiunto maggiori prestazioni e una migliore integrazione dei dispositivi di archiviazione secondari.

Professionisti:

• Migliore generazione SATA
• Introduzione al meccanismo di blocco
• Retrocompatibilità con SATA 1 e 2

Contro:

• Più lento e meno sicuro di NVMe
• Presto sarà sostituito dall’interfaccia NVMe

Qual è la differenza? SATA vs SATA 2 vs SATA 3

Ora che conosci le tre generazioni di SATA, è il momento di approfondire le principali differenze tra loro.

Generalmente, SATA, SATA 2 e SATA 3 differiscono per etichette di intestazione, velocità di trasferimento dati, implementazione NCQ, meccanismo di blocco, connettori dati e connettori di alimentazione. In questa sezione imparerai ciascuno di questi fattori in breve.

Velocità di trasferimento dati

La velocità di trasferimento dati determina la velocità dell’interfaccia SATA. Fondamentalmente, può essere definito come la quantità di dati che si spostano dagli HDD o SSD al computer host.

Bene, la velocità di trasferimento dei dati è la differenza più cruciale tra le tre generazioni di SATA. In effetti, questo fattore ci aiuta a determinare la versione SATA più veloce.

Secondo quanto riferito, la prima generazione SATA (SATA-I) ha sostituito PATA e ha una velocità di trasferimento dati non codificata di 150 MB/s (1,5 Gb/s). Ciò è possibile grazie alla codifica 8b/10b, in cui una parola a otto bit viene convertita in un simbolo a 10 bit.

Successivamente, il SATA di seconda generazione, noto anche come SATA-II o SATA 2, ha una velocità di trasferimento dati nativa esattamente doppia rispetto alla prima generazione, ovvero 300 MB/s ( 3.0 Gb/s ), tenendo conto anche della codifica 8b/10b.

Infine, anche SATA 3 utilizza lo schema di codifica 8b/10b e ha una velocità di trasferimento dati nativa di 600 MB/s (6.0 Gb/s). Quindi, è abbastanza chiaro che la terza generazione è molto più veloce delle altre due revisioni.

Aspetto

Controllare l’etichetta della porta della scheda madre per identificare la generazione SATA

Passando al suo aspetto, i cavi e i connettori SATA sembrano esattamente gli stessi. Tuttavia, i produttori di schede madri producono cavi di colore diverso (rosso, blu, giallo, nero, arancione) per distinguere le diverse generazioni di SATA.

Tuttavia, c’è una differenza visibile nei connettori dei cavi. Mentre SATA 1 e 2 sembrano abbastanza identici, l’aggiunta di un meccanismo di blocco in SATA 3 li rende unici rispetto ai primi due.

Che si tratti di SATA 1, 2 o 3, puoi collegarli tutti alla stessa intestazione della scheda madre. Pertanto, l’unico modo per identificare le porte è controllare l’etichetta della porta.

Per SATA 2, puoi trovare indicazioni come SATA 2_2, SATA2_5, SATA2_3, ecc. Allo stesso modo, per SATA 3, puoi trovare indicazioni come SATA 3_3, SATA 3, SATA 3_5, ecc. 2000, probabilmente troverai le etichette stampate solo SATA, il che significa che appartengono alla prima generazione.

Implementazione NCQ

SATA senza implementazione NCQ rispetto a SATA con implementazione NCQ

Native Command Queuing (NCQ) è una delle funzionalità SATA che assicura che i movimenti della testina di lettura/scrittura siano significativamente ridotti in modo che vengano eseguiti nel miglior ordine possibile.

In SATA 1, questa funzione non era disponibile, il che significava movimenti della testa non necessari. Ciò ha comportato scarse prestazioni e gli HDD o gli SSD si consumavano facilmente (sebbene ancora migliori di PATA).

Tuttavia, SATA 2 e 3 utilizzano entrambi questo protocollo che consente alle unità di archiviazione di autodeterminare l’ordine effettivo. Ciò ha ridotto significativamente il numero di rotazioni della testa e lo stesso lavoro è stato svolto molto più rapidamente di quello di SATA 1 senza implementazione NCQ.

Diamo un’occhiata all’illustrazione sopra per capirlo più rapidamente. In SATA 1, la testina dell’unità ruota tre volte per eseguire un’attività, prendendo un percorso più lungo. D’altra parte, in NCQ implementato SATA 2 e 3, la testina dell’unità ruota solo due volte, prendendo un percorso più breve per il completamento della stessa attività.

Connettore dati

Sebbene i connettori dati SATA 1, 2 e 3 sembrino tutti identici, le caratteristiche li distinguono decisamente l’uno dall’altro.

Bene, non c’è alcuna differenza evidente tra SATA 1 e 2. Tuttavia, la revisione SATA 3.0 ha iniziato a utilizzare due coppie differenziali schermate con lamina che hanno fornito un vantaggio significativo nella linea di trasmissione. Fondamentalmente, questo consente di instradare facilmente i cavi e riduce sorprendentemente anche i costi.

Connettore di alimentazione

A differenza dei connettori dati, il Serial ATA Working Group ha apportato molte modifiche ai connettori di alimentazione. Ebbene, la prima revisione è stata adottata nella versione 2.6 che ha prodotto un connettore slimline da utilizzare per le unità ottiche dei notebook e altri fattori minori.

Inoltre, la revisione 2.6 ha introdotto anche il micro SATA e un connettore per microdati separato, che è notevolmente più sottile. Tuttavia, questo era destinato solo a dischi rigidi da 1,8 pollici.

Inoltre, la revisione 3.3 ha adottato PWDIS nel suo terzo pin consentendogli di entrare e uscire dalla modalità POWER DISABLE. Ciò lo rendeva anche compatibile con le specifiche SAS.

Infine, le versioni precedenti di SATA 1 venivano fornite anche con i connettori Molex per essere compatibili con i cavi PATA. Tuttavia, questo è stato rimosso dalle ultime versioni di SATA 1 e non è più stato trovato.

Bene, puoi consultare il nostro altro post che ti guida su come collegare il cavo di alimentazione SATA .

Meccanismo di blocco

Clip di blocco in metallo in un connettore SATA 3

Bene, il problema principale con i connettori dati SATA 1 era che venivano facilmente scollegati a causa di un meccanismo di blocco mancante. Sebbene SATA 2 abbia migliorato i connettori, mancavano ancora i blocchi che rendessero sicura la connessione.

Tuttavia, SATA 3 ha introdotto speciali clip di blocco in metallo che assicurano che i cavi non si stacchino facilmente. Sono inoltre disponibili connettori ad angolo retto o sinistro che impediscono anche l’allentamento accidentale dei cavi.

Come mostrato nella figura sopra, la revisione 2.0 non è stata fornita con il meccanismo di blocco. D’altra parte, c’è una piccola molla metallica su SATA 3.0 che assicura che il jack sia fissato saldamente alle porte della scheda madre e dei dispositivi di archiviazione.

Somiglianze tra SATA, SATA 2 e SATA 3

Come accennato in precedenza, SATA 1, 2 e 3 hanno un meccanismo di funzionamento simile e adottano la stessa architettura. Inoltre, anche le configurazioni dei pin dei connettori dati e di alimentazione rimangono le stesse.

Innanzitutto, i connettori dati sono larghi 8 mm e hanno un totale di sette pin: tre masse e quattro linee dati (A+, A-, B+, B-). D’altra parte, i connettori di alimentazione sono relativamente più larghi e hanno una configurazione a 15 pin: nove linee di alimentazione, cinque masse e una per l’attività sconcertante. È interessante notare che le schede madri più recenti forniscono da due a quattro di questi cavi SATA nella loro confezione.

Configurazione dei pin dei connettori di alimentazione e dati SATA

Tuttavia, i pin dei connettori slimline e micro power sono notevolmente ridotti. Tuttavia, il meccanismo di funzionamento rimane identico.

Andando avanti, tutte le generazioni SATA hanno un’interfaccia hotplugging opzionale. Tuttavia, per abilitarlo, sono necessari un dispositivo host e un sistema operativo di supporto.

Infine, tutte le revisioni SATA sono compatibili con le versioni precedenti e successive. Ciò significa che è possibile utilizzare il cavo SATA 1 sulle porte SATA 2 e 3 o il cavo SATA 2 sulle porte SATA 1 e 3 e SATA 3 sulle porte 1 e 2.

Attenzione: nonostante il supporto legacy, la capacità di velocità massima viene ridotta a causa delle differenze tra la porta e la generazione del cavo. Ad esempio, se utilizzi un connettore SATA 3 su porte SATA 2, il dispositivo di archiviazione sarà limitato alle funzionalità di SATA 2.

Devo passare a SATA 3?

Poiché SATA 1 o 2 può eseguire in modo efficiente funzioni di lettura e scrittura su porte SATA 3, puoi comunque utilizzarle invece di passare a SATA 3. Tuttavia, sarai limitato a molte funzionalità disponibili nella terza generazione.

Allo stesso modo, perderai anche il meccanismo di blocco sui connettori SATA 3 se preferisci ancora utilizzare i cavi SATA 1 e 2.

Inoltre, l’utilizzo di SATA 2 o 3 su HDD va benissimo, poiché entrambi supportano la velocità massima supportata dalla maggior parte dei dischi rigidi. Tuttavia, gli SSD di solito hanno una velocità di 500 MB/s e per trarne il massimo vantaggio, consigliamo di utilizzare SATA 3.

Quindi, se la tua scheda madre supporta solo SATA 2, ma stai cercando di aggiungere porte SATA 3, puoi farlo facilmente utilizzando le schede di estensione.

Pertanto, se hai intenzione di passare a SATA 3, puoi dare un’occhiata alla tabella di confronto finale qui sotto e decidere tu stesso.

Fattori	SATA 1	SATA 2	SATA 3
Velocità di trasferimento dati	150MB/sec	300MB/sec	600MB/sec
Aspetto	Le etichette delle porte hanno solo SATA	Le etichette delle porte hanno SATA 2_2, SATA2_5, SATA2_3, ecc.	Le etichette delle porte hanno SATA 3_3, SATA 3, SATA 3_5, ecc.
Implementazione NCQ	NO	SÌ	SÌ
Connettore dati	Configurazione a 7 pin	Configurazione a 7 pin	Configurazione a 7 pin e utilizza due cavi a coppia differenziale schermati con pellicola
Connettore di alimentazione	Configurazione a 15 pin, le versioni precedenti includevano connettori Molex e SATA	Configurazione a 15 pin, introduzione a micro SATA e connettori slimline	Configurazione a 15 pin, PWDIS nel suo terzo pin
Meccanismo di blocco	Non disponibile	Meglio di SATA 2 ma manca il blocco metallico	Il lucchetto in metallo garantisce il corretto collegamento tra la spina e la presa
Supporto legacy	Compatibile in avanti con SATA 1 e SATA 2	Compatibile in avanti con SATA 3 e retrocompatibile con SATA 1	Retrocompatibile con SATA 1 e 2
Funzionalità di collegamento a caldo	Disponibile	Disponibile	Disponibile

Confronto finale: SATA vs SATA 2 vs SATA 3