SATA

2025年6月14日 | 阅读 9 分钟

SATA 缩写为 Serial AT Attachment。 “AT” Attachment 这个名称是在 1984 年 IBM 个人电脑发明后出现的。

Serial ATA 或 SATA 是一种计算机总线接口，用于将存储磁盘或驱动器连接到计算机系统的母板。SATA 标准有助于将数据从硬盘驱动器和光盘驱动器传输到计算机系统。

Serial ATA (SATA) 由串行 ATA 工作组于 2000 年创建。推出 Serial ATA 是为了与 20 世纪 80 年代左右发布的早期 Parallel ATA 接口相比，提供各种优势。2003 年 1 月，Seagate Barracuda SATA V 成为全球首款硬盘驱动器。2008 年，Serial ATA 硬盘驱动器取代了消费者台式机和笔记本电脑中的 Parallel ATA。

SATA 的第一个版本 (SATA 1.0) 可以轻松地为磁盘阵列中的每个存储驱动器提供 1.5 Gbps 的性能。与用于 ATA 驱动器的早期扁平电缆相比，串行 ATA 的电缆提供了更好的计算机系统气流，并简化了布线。

SATA 还通过外部 SATA 使用外部硬盘驱动器。外部 SATA 通常称为 eSATA。eSATA 驱动器支持热插拔，并提供高传输速度，没有 USB 和 FireWire 问题。

快速的传输速度、高性能和出色的存储容量是 SATA 硬盘驱动器的两个主要特性。

SATA 电缆

SATA 电缆很长，电缆的两端都又细又平。

SATA 电缆有多种类型，但以下两种是 SATA 电缆的主要类型：

SATA 数据电缆：这些电缆通常有七个引脚用于传输数据。它们将驱动器连接到计算机系统的母板。SATA 电缆的一端插入计算机系统硬盘驱动器的背面，另一端插入计算机的母板。
SATA 电源线：这些电缆通常有十五个引脚。它们连接到电源。

让我们逐一讨论其他类型的串行 ATA 电缆。

其他类型的 SATA 电缆

以下是其他一些不同类型的 SATA 电缆：

e-SATA：此电缆将外部设备连接到我们的计算机系统，长度范围为 0.5 - 2 米。
SATA 挡板：这是一个双端口 eSATA 扩展挡板，使我们的计算机输出与 SATA 外部设备兼容。
SATA 桥：此 SATA 电缆将 ATA 设备连接到 SATA 母板或 PCI 卡。此接口是 SATA 设备之间的桥梁。
低剖面 SATA：这是一种非常纤细的 SATA 电缆，具有非常简单和低剖面的连接器。这种 SATA 电缆可以轻松地与较长的显卡一起使用。
Micro SATA：这种 SATA 电缆用于内部驱动器和背板应用。
SATA-SATA：这是一种标准数据电缆，有各种长度，可用于标准的 SATA 应用。

SATA 接口版本

以下是 SATA 接口的三个主要不同版本：

SATA I：此接口正式名称为 SATA 1.5Gb/s。它是 SATA 的第一代，速度运行在每秒 1.5 吉比特。

SATA II：此接口正式名称为 SATA 3Gb/s。它是 SATA 的第二代，速度运行在每秒 3.0 吉比特。

SATA III：此接口正式名称为 SATA 6Gb/s。它是 SATA 的第三代，速度运行在每秒 6.0 吉比特。

让我们逐一详细讨论 SATA 接口的每个版本。

SATA Revision 1.0

这是 SATA 接口的第一个版本，于 2003 年 1 月 7 日发布。该版本的官方名称为 Serial ATA 1.5 Gbit/s。

第一代以每秒 1.5 吉比特的速度通信。但是，1.2 Gb/s（150 兆字节/秒）是该版本实际的无编码传输速度。它不提供原生命令队列。

这种串行 ATA 接口的设备广泛用于办公和个人台式机。Serial ATA 1.5Gb/s 的带宽吞吐量与 PATA/133 相同，但 SATA 的新设备提供了 NCQ 功能。

SATA revision 1.0 的设备是从 Parallel ATA 驱动器配置的，这些驱动器以 Master/Slave 配置连接。

SATA Revision 2.0

这是 SATA 接口的第二个版本，于 2004 年 4 月发布。该版本的官方名称为 Serial ATA 3.0 Gbit/s。此版本将数据传输速度提高了一倍于 SATA 1.0。

第二代 SATA 提供了 NCQ（原生命令队列）功能。NCQ 功能允许驱动器在内部优化执行读写命令的顺序。通过减少读写头的非必要移动来最大化性能。

SATA 2.0 的规格向后兼容 SATA revision 1.0，其传输速度为 1.5 Gb/s。

SATA Revision 2.5

这是 Revision 2.0 的增强版本，于 2005 年 8 月发布。它将规格整合到一个文档中，用于当前可用的 SATA 架构信息。

SATA Revision 2.6

这是另一个增强版本，于 2007 年 2 月发布。SATA revision 2.6 引入了以下功能：

它定义了 Slimline 和 micro 连接器。有时，micro 连接器也称为 uSATA。
它提供了一个迷你内部和外部电缆和连接器。
它增强了 SATA 以实现对 Signature FIS 的稳健接收。

SATA Revision 3.0

这是 SATA 接口的第三个版本，于 2008 年 7 月发布。该版本的官方名称为 Serial ATA 6.0 Gbit/s。此版本将数据传输速度提高了两倍于 SATA 2.0 的传输速度。

第三代以每秒 6.0 吉比特的速度通信。但是，4.8 Gb/s（600 兆字节/秒）是该版本最大无编码传输速度。此版本提高了高优先级中断和视频流的质量。

SATA 3.0 的规格向后兼容 SATA revision 1.0 和 SATA revision 2.0。但是，与其传输速度相比，它的数据传输速度较低。

SATA revision 3.0 的功能引入了以下更改：

它具有 6 Gbit/s 的可伸缩性能。
它为流媒体应用程序的数字内容提供了 NCQ 流媒体命令。
此版本还改进了电源管理功能。
此 SATA 代为 slimline 连接器提供了 7 毫米的光盘配置文件。
在 SATA 3.0 中，NCQ 管理功能通过管理 NCQ 命令来提高性能。

SATA Revision 3.1

这是 Revision 3.0 的增强版本，于 2011 年 7 月发布。SATA 3.1 revision 引入了以下功能：

它通过使用 Queued Trim 命令提高了 SSD（固态硬盘）在移动计算设备中的吞吐量。
此版本通过链接电源管理的需要，最大限度地减少了整体功耗。
它提供了硬件控制功能，使主机能够识别设备功能。
它为 SATA USM 添加了最终设计要求，适用于任何消费者电子存储设备。

SATA Revision 3.2

这是 Revision 3.1 的第二个增强版本，于 2013 年 8 月发布。SATA 3.2 revision 引入了以下功能：

它引入了 USM slim，将模块的厚度从 14.5 毫米减少到 9 毫米。
它还包括 microSSD，为嵌入式存储应用提供了球栅阵列电气接口。
它增加了 RAID 配置中数据重建的速度。
此 SATA 版本还提供了混合信息功能，以提高固态混合驱动器的性能。

SATA Revision 3.3

这是 Revision 3.2 的第三个增强版本，于 2016 年 2 月发布。SATA 3.3 revision 引入了以下功能：

在此版本中，SMR 通过重叠介质上的磁道来增加硬盘和光盘驱动器的容量。
此版本使用发射器预加重功能来最大限度地提高主机和设备之间的可靠性。

SATA Revision 3.4

这是 Revision 3.3 的第三个增强版本，于 2018 年 6 月发布。

SATA Revision 3.5

这是 Revision 3.4 的第三个增强版本，于 2020 年 7 月发布。

SATA vs PATA

SATA 和 PATA 都是 ATA 的版本，用于在主机系统和存储设备之间进行内部连接。PATA 是 SATA 的前身。

下表描述了串行 ATA 和并行 ATA 之间的区别：

SATA	PATA
1. SATA 的全称是 Serial Advanced Technology Attachment。	1. PATA 的全称是 Parallel Advanced Technology Attachment。
2. SATA 技术是新的、当前的标准，在当今世界中得到广泛使用。	2. PATA 技术已经过时，已废弃。
3. 与 PATA 相比，SATA 的成本更低。	3. 与 SATA 相比，PATA 的成本更高。
4. 数据传输速率高于 Parallel ATA。	4. 数据传输速率低于 Serial ATA。
5. 此技术支持热插拔。	5. 此功能不支持热插拔。
6. 与 PATA 相比，电缆的尺寸更小。	6. 与 SATA 相比，电缆的尺寸更大。
7. 电缆的最大长度为 39.6 英寸。	7. 电缆的最大长度为 18 英寸。
8. Serial Advanced Technology Attachment 提供了外部接口。	8. Parallel Advanced Technology Attachment 不提供外部接口和硬盘驱动器。
9. 与 PATA 相比，SATA 消耗的功率更少。	9. 与 SATA 相比，PATA 消耗的功率更高。
10. SATA 电缆的连接器引脚为 7 个。	10. PATA 电缆的连接器引脚为 40 个。
11. SATA 电源线的连接器引脚为 4 个。	11. PATA 电源线的连接器引脚为 15 个。
12. SATA 的传输速率为 150 Mb/s - 600 Mb/s。	12. PATA 的传输速率为 16 Mb/s - 133 Mb/s。

SATA vs SAS

SATA 和 SAS 都是数据存储协议类型，用于在硬盘驱动器和主机系统之间传输数据。但是，SATA 和 SAS 之间存在差异，如下表所示：

SATA	SAS
1. SATA 的全称是 Serial Advanced Technology Attachment。	1. SAS 的全称是 Serial Attached Small Computer System Interface。
2. 半双工是 SATA 的传输模式。	2. 全双工是 SAS 的传输模式。
3. SATA 电缆的最大长度为 1 米。	3. SAS 电缆的最大长度为 8 米。
4. SATA 用于存储和个人计算机。	4. SAS 用于企业和服务器。因为 SAS 驱动器的故障率低，数据传输速度快。
5. 与 SAS 驱动器相比，SATA 驱动器的吞吐量较低。	5. 与 SATA 驱动器相比，SAS 驱动器的吞吐量较高。
6. SATA 驱动器比 SAS 驱动器消耗的功率少。	6. SAS 驱动器比 SATA 驱动器消耗的功率多。
7. Serial ATA 驱动器不向后兼容 SAS 驱动器。	7. 而 SAS 驱动器向后兼容 SATA 2.0 和 SATA 3.0。
8. 此驱动器主要用于容量。	8. 此驱动器主要用于速度。

SATA 的优点

如今，SATA 因以下优点而被广泛用于所有计算机：

主要优点是 SATA 提供高数据传输速度。它轻松传输 150 - 600 MB/秒。串行 ATA 的高速度可以更快地打开图片和大型文档。
SATA 的另一个主要优点是它比其他硬盘驱动器更有效且功耗更低。
SATA 电缆纤细扁平。因此，它不那么复杂。
而且，SATA 接口的电缆数量较少。因此，它允许计算机系统内部有更多的气流。
灵活性也是 SATA 的一个优点，因为 SATA 电缆的长度很长，即 39 英寸。
由于计算机主板上有多个 SATA 连接，我们可以轻松地同时使用四个到六个硬盘驱动器。
一个重要的优点是 SATA 驱动器允许您在不关闭计算机的情况下取出驱动器。
SATA 驱动器支持热插拔，并可轻松用作 USB 闪存驱动器。但是，IDE / PATA 硬盘驱动器不支持热插拔功能。

SATA 的缺点

除了 SATA 的优点之外，它还有一些缺点，如下文所述：

SATA 的第一个缺点是它需要特殊的设备驱动程序来维护和使用您计算机系统中的驱动器。
另一个缺点是 Windows 95 和 98 操作系统不支持 SATA 驱动器，因为它们是在 SATA 发明之前发布的。
主要也是最后一个缺点是 SATA 电缆一次只能连接一个 SATA 驱动器。但是，一条 PATA 电缆可以同时连接两个 PATA 驱动器。

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