Serial ATA | standardi, joka on määritelty tallennuslaitteiden tai optisten asemien liittämiseksi tietokoneeseen
Serial ATA (SATA tai Serial Advanced Technology Attachment) on standardi, joka on määritelty tallennuslaitteiden tai optisten asemien liittämiseksi tietokoneeseen. Yleisimmin käytettyä standardia kutsuttiin aiemmin ATA:ksi tai IDE:ksi; sen nimi on muutettu PATA:ksi. Suurin ero näiden kahden standardin välillä on kaapeleissa: SATA-kaapeleissa on seitsemän johtoa, PATA-kaapeleissa 40 tai 80. Toinen ero on se, että SATA:ssa jokaiselle laitteelle on oma kaapeli, kun taas PATA:ssa kaikki laitteet on liitetty samaan kaapeliin.
Vuodesta 2022 lähtien lähes kaikissa pöytätietokoneissa on SATA-liitäntä. PATA-liitäntä on nykyään hyvin harvinainen, mutta joissakin vanhoissa tietokoneissa sitä käytetään edelleen. PATA-liitäntää edelleen käyttäviä tietokoneita käytetään lähinnä teollisuussovelluksissa ja sulautetuissa järjestelmissä. Joissakin tietokoneissa (lähinnä kannettavissa tietokoneissa) ei ole SATA-liitäntää. Niissä on M.2 NVME -liitäntä, johon voidaan liittää PCIE-standardiin perustuvia NVME SSD-asemia. Joissakin kannettavissa tietokoneissa on myös sulautettu flash-muisti. SATA todennäköisesti katoaa tulevaisuudessa kannettavista tietokoneista (ja joistakin tietokoneista) ja korvataan M.2 NVME SSD -levyillä.
Tavallinen SATA-pistoke (yllä); emolevyn liittimet (punainen, alla).
Kiintolevy, johon on liitetty Serial ATA. Vasemmalla oleva punainen kaapeli on datakaapeli ja oikealla oleva kaapeli syöttää virtaa.
Teknologia ja siirtonopeudet
Useista johdoista koostuvassa rinnakkaisessa väylässä siirrettävät sähköiset signaalit vaikuttavat toisiinsa, jos siirtonopeutta lisätään. Tätä ilmiötä kutsutaan ristikkäisääneksi. Toinen PATA:n ongelma on se, että väylän päättymistä ei ole määritelty. Serial ATA käyttää matalajännitteistä differentiaalista signalointia, jolla vältetään useimmat näistä ongelmista.
Serial ATA käyttää 8B/10B-koodausta. Tämä tarkoittaa, että 8 bitin siirtämiseen käytetään 10 bittiä. Ensimmäisessä SATA-standardissa käytettiin 1,5 Gbit/s siirtonopeutta (tai 1,2 Gbit/s käyttökelpoista tiedonsiirtonopeutta). Tämä on vain hieman nopeampi kuin viimeinen PATA-standardi (ATA/133). Myöhemmät standardit kaksinkertaistivat tämän nopeuden lähes jokaisessa tarkistuksessa. Nämä arvot ovat siirtonopeuksia, sillä signaloinnin vuoksi käyttökelpoinen nopeus on 25 prosenttia pienempi.
Muita etuja ovat SATA-kaapelit, joita on paljon helpompi käsitellä kuin PATA-kaapeleita. Jotkin SATA-asemat voidaan myös kytkeä ja irrottaa tietokoneen ollessa käynnissä. Tätä kutsutaan kuumavaihtamiseksi. Lisäksi jotkin asemat tukevat tekniikkaa nimeltä "Native Command Queueing". Tämä tarkoittaa sitä, että asema voi järjestää käskyjen tekemisen järjestyksen uudelleen niin, että se saadaan tehtyä nopeammin.
Ensimmäisestä versiosta lähtien SATA on ollut riittävän nopea kiintolevyille. Tiedot on luettava useista aseman paikoista. Paikkojen välillä lukemiseen ja kirjoittamiseen käytettävää elektroniikkalaitetta on siirrettävä. Tämä ei tapahdu tarpeeksi nopeasti edes nykyisillä asemilla, joten 1,2 Gbit/s on ongelma.
Asemien liittämiseen käytettävät kaapelit: keskellä PATA 40 johtoa, alla (sininen) SATA.
Tarkistukset
Vuodesta 2016 lähtien SATA-standardista on tehty viisi eri versiota.
| Virallinen nimi (viralliset nimet) | Kutsutaan myös nimellä | nettodatanopeus | |
| Gbit/s | Mbyte/s | ||
| Sarja-ATA 1,5 Gbit/s | SATA I | 1.20 | 150 |
| Serial ATA 3.0 Gbit/s, SATA Revision 2.x -standardi | SATA II, SATA-300 | 2.40 | 300 |
| Serial ATA 6,0 Gbit/s, SATA Revision 3.x -standardi | SATA III, SATA-600 | 4.80 | 600 |
| SATA Express 8.0 Gbit/s (PCIe 3.x), SATA Revision 3.2 | 7.88 | 985 | |
| SATA Express 16,0 Gbit/s (PCIe 4.0), SATA Revision 3.2, SATA Express 16,0 Gbit/s (PCIe 4.0). | 15.76 | 1,969 | |
SATA Express
SATA Express on SATA-standardin versio, joka käyttää samaa protokollaa kuin PCI Express. Nykyiset SSD-asemat (solid state drives) pystyvät käyttämään SATA III:a, joka on määritelty 6 Gbit/s:n nopeudeksi. Tästä syystä on otettu käyttöön SATA Express.
Yhteensopivuus
Serial ATA -standardin eri versiot ovat yhteensopivia keskenään. Tämä tarkoittaa, että vanhempia laitteita voidaan käyttää uudemmalla ohjaimella, mutta ne tukevat vain sen standardin ominaisuuksia ja nopeutta, jota varten ne on rakennettu. Vastaavasti uudempaa standardia varten rakennettuja laitteita voidaan käyttää vanhemmassa ohjaimessa. Tällöin ohjain on rajoittava tekijä, ja joitakin uudempia toimintoja ei ehkä tueta. SAS-ohjain (Serial Attached SCSI) on yhteensopiva SATA-asemien kanssa, mutta SATA-ohjain ei ole yhteensopiva SAS-asemien kanssa.
Käyttöjärjestelmän tasolla SATA- ja PATA-laitteet voidaan saada näyttämään samalta. Fyysisellä tasolla ne ovat kuitenkin yhteensopimattomia.
Liittimet
Jotta SATA-liitäntää käyttäviä laitteita voidaan käyttää, ne on liitettävä emolevyyn. Tämä on luultavasti näkyvin ero SATA:n ja PATA:n välillä. SATA-asemissa on kaksi erilaista liitintä: toinen liitin on tiedonsiirtoa varten ja toinen liitin virransiirtoa varten. Joissakin tapauksissa molemmat on yhdistetty yhteen kaapeliin ulkoisten asemien liittämiseksi. Normaalitapauksessa käytetään kuitenkin kahta eri liitintä. Jotkin liittimet voidaan lukita paikoilleen.
Virtaliitin
Standardiliitin
PATA:n mukaan virta siirretään 4-napaisen Molex-liittimen avulla. SATA:ssa tämä liitin. 4-nastaista Molex-liitintä on käytetty myös levykeasemien virran syöttämiseen. SATA muutti tämän liittimen. SATA:ssa virtaliitin ja dataliitin näyttävät samankaltaisilta, mutta virtaliitin on leveämpi kuin dataliitin. Vakiovirtaliittimessä on 15 pinniä. Sitä käytetään tavallisissa 3,5 tuuman ja 2,5 tuuman asemissa.
Slimline- ja mikroliitin
Pienemmät muotokertoimet voivat käyttää myös pienempää virtaliitintä, Siinä on kuusi nastaa ja koodauspistoke. Pienempiä asemia varten on olemassa 8-nastainen liitin. Koodauspistokkeella varmistetaan, että virtaliitintä ei voi kytkeä pistokkeeseen, joka siirtää dataa.
· 
Kuusinastainen ohut SATA-virtaliitin
· 
SATA-pohjaisen optisen aseman takaosa
· 
1,8 tuuman (46 mm) micro SATA -kiintolevy, jonka liittimessä on numeroidut data- ja virtanastat.
Dataliitin
Kuten virtaliittimestä, myös dataliittimestä on olemassa erilaisia versioita eri sovelluksia varten. Standardiliittimessä on 7 nastaa, ja sitä käytetään 3,5" ja 2,5" -asemissa. Yleisimmät muut muotokertoimet ovat mSATA ja M.2 (tai NGFF).
· 
M.2 (2242) solid-state-drive (SSD), joka on kytketty USB 3.0 -sovittimeen ja liitetty tietokoneeseen.
· 
2,5-tuumainen Serial ATA -kiintolevyasema
· 
mSATA SSD
· 
Vakioliitin, jota käytetään 3,5" ja 2,5" asemille.
· 
mSATA SSD 2,5 tuuman SATA-aseman päälle.
· 
mSATA- (vasen) ja M.2- (koko 2242, oikea) SSD-asemien kokovertailu.
eSATA ja eSATAp
eSATA on SATA:n versio, jota käytetään ulkoisten asemien liittämiseen. Sen pistokkeet ovat kestävämpiä ja kaapelit kestävämpiä. Näillä markkinoilla SATA kilpailee muiden standardien, kuten USB:n tai Firewiren, kanssa. Monet ulkoiset asemat ovat tavallisia SATA-asemia ulkoisessa kotelossa. USB- tai Firewire-yhteyttä varten tarvitaan ylimääräinen elektroniikkalevy. Tämä levy huolehtii SATA:n ja ulkoisen liitännän välisestä yhteydestä. Kun käytetään eSATAa, kääntämistä ei tarvita. USB:n tai Firewiren käytöllä voi kuitenkin olla muita etuja.
On myös olemassa eSATA-versio nimeltä eSATAp. Siinä yhdistyvät USB:n, SATA:n ja virtaliittimen nastat. Tämä mahdollistaa SATA- tai USB-asemien liittämisen suoraan ulkoisesti vain yhdellä kaapelilla. Datan lisäksi myös virta siirretään tätä kaapelia pitkin, joten ylimääräistä virtaliitäntää ei tarvita.
Tavallinen SATA-virtakaapeli
aseman SATA-portit: Vasemmalla olevaa lyhyttä porttia käytetään tiedonsiirtoon ja oikealla olevaa pitkää porttia virransyöttöön.
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on SATA?
V: SATA (Serial Advanced Technology Attachment) on standardi, joka on määritelty tallennuslaitteiden tai optisten asemien liittämiseksi tietokoneeseen.
K: Mitä standardia käytettiin ennen SATAa?
V: Yleisimmin käytettyä standardia kutsuttiin aiemmin ATA:ksi tai IDE:ksi; sen nimi on muutettu PATA:ksi.
K: Miten SATA:n ja PATA:n kaapelit eroavat toisistaan?
V: Suurin ero näiden kahden välillä on kaapeleissa; SATA-kaapeleissa on seitsemän johdinta, kun taas PATA-kaapeleissa on 40 tai 80 johdinta.
K: Onko SATA yleisessä käytössä pöytätietokoneissa?
V: Vuodesta 2022 lähtien lähes kaikissa pöytätietokoneissa on SATA-liitäntä.
K: Onko tietokoneita, joissa käytetään edelleen PATA-liitäntää?
V: Kyllä, joissakin vanhoissa tietokoneissa käytetään edelleen PATA:ta, ja niitä käytetään lähinnä teollisuussovelluksissa ja sulautetuissa järjestelmissä.
K: Onko kannettavissa tietokoneissa yleensä SATA-liitäntä?
V: Ei, joissakin kannettavissa tietokoneissa ei ole SATA-liitäntää; niissä on M.2 NVME -liitäntä, johon voidaan liittää PCIE-standardiin perustuvia NVME SSD-asemia. Joissakin kannettavissa tietokoneissa on myös sulautettu flash-muisti.
K: Käytetäänkö kannettavissa tietokoneissa SATA-liitäntää myös tulevaisuudessa?
V: Todennäköisesti ei; tulevaisuudessa kannettavat tietokoneet (ja jotkin tietokoneet) korvaavat nykyiset liitännät M.2 NVME SSD-asemilla SATA-käytön sijasta.
