Привет друзья, жёсткие диски интерфейса SATA отличаются скоростью последовательного интерфейса обмена данными.

1. Совсем старый интерфейс SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с) . Пропускная способность интерфейса - до 150 МБ/с

2. Относительно старый, но ещё использующийся SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с) . Пропускная способность интерфейса - до 300 МБ/с

3. Новейшим интерфейсом является SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с) . Пропускная способность интерфейса - до 600 МБ/с .

Можно ещё встретить такое обозначение SATA I, SATA II и SATA III.

Определить - какие именно порты SATA находятся на вашей материнской плате очень просто.

Во первых на официальном сайте вашей материнской платы присутствует нужная информация:

К примеру моя материнка ASUS P8Z77-V PRO имеет:

2 x SATA 6Gb/s port(s), (Gray) - 2 порта SATA 6 Гбит/c серого цвета

4 x SATA 3Gb/s port(s), (Blue) - 4 порта SATA 3 Гбит/с синего цвета

2 x SATA 6Gb/s port(s), navy blue - 2 дополнительных порта SATA 6 Гбит/c морского голубого цвета

Во вторых, при подключении обычного жёсткого диска или SSD нового интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) к вашей материнской плате обратите внимание на такую информацию расположенную на материнке. Моя материнская плата ASUS P8Z77-V PRO и на ней согласно официальному сайту реализованы четыре порта SATA 3 Гбит/c и четыре порта SATA 6 Гбит/c. Естественно рядом с разъёмами присутствует соответствующая маркировка, напротив портов SATA 2.0 (3 Гбит/с) так и написано SATA 3G, а напротив портов новейшего интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) промаркировано SATA 6G, значит подключаем жёсткие диски и твердотельные накопители соответственно маркировке.

Щёлкните левой мышью для увеличения скришнота

Что будет, если подключить жёсткий диск неправильно, например SSD интерфейса SATA 6 Гбит/c к порту на материнке SATA 3 Гбит/c? Ответ - работать он будет в SATA 3 Гбит/c и скорость твердотельного накопителя будет немного ниже, что и произошло с нашим читателем (результаты тестов далее в статье).

Также важно использовать для подсоединения нового жёсткого диска или SSD интерфейса SATA 6 Гбит/c родной информационный кабель с соответствующей маркировкой SATA 6 Гбит/c!

Определить режим работы SATA жёсткого диска или твердотельного накопителя SSD можно в программе CrystalDiskInfo

Идем на сайт

http://crystalmark.info/download/index-e.html

и скачиваем утилиту CrystalDiskInfo , она предоставит более чем исчерпывающую информацию о всех установленных в ваш системник или ноутбук жёстких дисках.

Утилита работает без установки. Разархивируем и запускаем.

У меня в системном блоке установлен SSD Silicon Power V70 и в этом окне можно увидеть всю исчерпывающую информацию о его работе.

Как видим, в настоящее время SSD работает в самом высоком режиме передачи информации SATA 3.0 (6 Гбит/с), пропускная способность интерфейса - до 600 МБ/с.

Текущий режим 600 МБ/с и поддерживаемый режим 600 МБ/с .

Если в вашей системе установлен ещё жёсткий диск, нажмите на стрелочку и выйдет информация по другому накопителю.

Друзья, запустим тест нашего SSD подключенного к высокоскоростному порту SATA 3.0 (6 Гбит/с) SSD в программе AS SSD Benchmark , затем подключим его к порту SATA 2.0 (3 Гбит/с) и тоже проведём тест, затем сравним результат.

1. Тест последовательного чтения и записи;

2. Тест случайного чтения и записи к 4 Кб блоков;

3. Тест случайного чтения и записи 4 Кб блоков (глубина очереди = 64);

4. Тест измерения времени доступа чтения и записи;

Итоговый результат, запомним его.

В каком режиме будет работать жёсткий диск или твердотельный накопитель SSD новейшего интерфейса SATA III (6 Гбит/с), если его подсоединить к разъёму SATA II (3 Гбит/с)

Я всё ещё помню Intel Developer Forum в 2008 году, который прошёл перед тем, как компания объявила новую линейку Core i7 "Bloomfield" для LGA 1366. Все демонстрационные компьютеры, которые Intel показывала за закрытыми дверями, работали на всё ещё не объявленных SSD. И я всё ещё помню доклад Francois Piednoel, когда он утверждал о том, что без SSD производительность системы Core i7 будет упираться в традиционные жёсткие диски. С тех пор мы стараемся по возможности использовать твёрдотельные накопители для тестов high-end процессоров и видеокарт.

Как вы наверняка знаете, жёсткие диски и твёрдотельные накопители для настольных ПК сегодня подключаются к системе, как правило, через интерфейс SATA 3 Гбит/с. Этот стандарт получил повсеместное распространение после 2005 года, поэтому практически все современные компьютеры его поддерживают.

Скорость 3 Гбит/с, поделённая на восемь, давала бы максимальную пропускную способность 375 Мбайт/с. Однако схема кодирования 8b/10b приводит к потере 20% пропускной способности на служебную информацию, что даёт полезную скорость 300 Мбайт/с. Подобная пропускная способность довольно существенная. На самом деле ни один механический жёсткий диск не способен её нагрузить (у нас вскоре выйдет обзор 2-Тбайт Western Digital Caviar Black, где скорость последовательного чтения достигает 140 Мбайт/с). Чтобы превысить возможности интерфейса SATA 3 Гбит/с можно подключить SSD современного поколения и выполнить последовательное чтение. Но даже в этом случае даже самые последние накопители вряд ли будут упираться в интерфейс SATA.

Впрочем, мы на небольшое время получили доступ к материнской плате Asus с контроллером SATA 6 Гбит/с Marvell 88SE9128, 2-Тбайт жёсткому диску Seagate Barracuda XT с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, а также инженерному образцу SSD с контроллером Marvell на 6 Гбит/с.

Инженерный образец соответствует очень раннему "железу". Поэтому у SSD есть просто серийный номер, а флэш-памяти NAND он не содержит вообще. Мы смогли только протестировать контроллер в ограниченном числе тестов. Мы даже не могли сфотографировать начинку SSD без кожуха.

У нас не было времени для полного обзора материнской платы Asus или жёсткого диска Seagate. Вскоре на наших страницах выйдет полный обзор материнской платы Asus P7P55D Premium на Intel P55, а также и жёсткого диска Barracuda XT. В данной статье мы вкратце рассмотрим, как все эти компоненты работают вместе, а также предварительно протестируем производительность.

Первый взгляд на SATA 6 Гбит/с

Перед тем, как мы приступим к тестам последнего контроллера Marvell, давайте посмотрим на первый жёсткий диск SATA 6 Гбит/с, который поступил в нашу лабораторию: Seagate Barracuda XT. 2-Тбайт жёсткий диск имеет скорость вращения шпинделя 7200 об/мин и содержит буфер 64 Мбайт, подобно Western Digital Caviar Black (хотя интерфейс у 2-Тбайт Caviar ограничен 3 Гбит/с).

Поскольку жёсткий диск имеет интерфейс SATA 6 Гбит/с, то Seagate смогла заявить о максимальной скорости интерфейса до 600 Мбайт/с - в два раза больше, чем может обеспечить SATA 3 Гбит/с. Конечно, такая скорость нереалистична - жёсткий диск к ней и близко не подходит. Винчестер имеет ту же самую плотность записи и "чистые" скорости, что и Barracuda 7200.12 , который мы протестировали чуть раньше в этом году. И производительность должна быть по большей части аналогична.

Чтобы проверить, какой прирост даёт интерфейс 6 Гбит/с, мы протестировали Barracuda XT сначала на контроллере Marvell 88SE9128, а затем на чипсете Intel P55 PCH, при этом мы отключали и включали сброс кэша при записи (write-cache buffer flushing). В PCMark Vantage мы получили следующие результаты.

По тесту PCMark Vantage можно сделать два наблюдения. Мы получаем значительный прирост производительности при отключении сброса буфера записи Windows (по умолчанию сброс включён). Во-вторых, независимо от включения/выключения сброса буфера записи, переход на 6 Гбит/с немного повышает результаты Seagate Barracuda XT.

Мы получаем одинаковую пропускную способность чтения и результаты времени доступа на чтение в H2benchw.

Скоро на рынке: SSD на 6 Гбит/с

Мы понимаем, что интерфейс со скоростью передачи до 6 Гбит/с не даст механическим жёстким дискам такое же преимущество по производительности, как более высокая плотность записи (по крайней мере, если рассматривать отдельные жёсткие диски - большая пропускная способность на порт будет как нельзя кстати при использовании множителей для подключения нескольких винчестеров), поэтому мы возлагаем надежды на более высокую производительность на следующее поколение твёрдотельных накопителей.

Мы не будем глубоко погружаться в тему производительности SSD. Достаточно сказать, что современное поколение твёрдотельных накопителей в последовательных тестах чтения способно нагрузить интерфейс 3 Гбит/с. Следующее поколение SSD наверняка будет работать ещё быстрее.

Контроллер 6 Гбит/с для SSD, который мы получили, имел очень ранний статус. Хотя 2,5" корпус очень напоминает рабочий SSD, мы вскрыли его и не обнаружили установленных модулей памяти (к сожалению, мы не можем показать фотографию самого контроллера или кэш-памяти Micron DDR2-667).

Мы не можем сравнивать данное устройство с розничными продуктами. В конце концов, производительность контроллера будет зависеть от конфигурации флэш-памяти NAND, которую вендоры будут использовать в своих дизайнах. Но по нашей информации некоторые инженерные образцы следующего поколения (при должной конфигурации) смогут нагрузить интерфейс 6 Гбит/с. Конечно, всё зависит от вендоров.

На данный момент всё, что мы можем - протестировать максимальную производительность контроллера Marvell на портах 6 и 3 Гбит/с. Будем надеяться, что при переходе с 3 на 6 Гбит/с мы увидим прирост производительности.

Everest показал серьёзный прирост производительности при перехода с порта 3 Гбит/с на собственный контроллер Marvell SATA 6 Гбит/с. Конечно, мы также должны отметить, что показанные значения линейной скорости на 3 Гбит/с не такие высокие, как результаты, которые мы видели у некоторых розничных SSD, так что в прошивке Marvell наверняка ещё произойдут дополнительные оптимизации.

Но переход на 6 Гбит/с говорит о многом. Скорость линейного чтения увеличивается с 241 Мбайт/с до 377 Мбайт/с. А скорость случайного чтения - с 300,6 Мбайт/с (максимальная скорость интерфейса SATA 3 Гбит/с) до 430,7 Мбайт/с.

Вполне естественно, поскольку флэш-память у контроллера отсутствует, то мы не можем протестировать производительность записи, которая явно будет ниже.

Средняя производительность последовательного чтения увеличивается в HDTach с 219 до 303 Мбайт/с при переходе с интерфейса 3 Гбит/с на 6 Гбит/с. Для сравнения, накопитель Intel X25-M второго поколения достигает 225,7 Мбайт/с.

Помните, что SSD на основе контроллера Marvell будут ограничены пропускной способности флэш-памяти. Поэтому, опять же, мы подозреваем, что Marvell предстоит внести ещё немало оптимизаций - если сравнить с результатами накопителя Intel, подключённого к порту 3 Гбит/с.

С учётом всего сказанного, можно видеть заметный прирост при переходе с интерфейса SATA 3 Гбит/с на 6 Гбит/с.

Заключение

Выделять одни материнские платы среди других, особенно на чипсете Intel P55, не так легко. В частности Asus приложила немало усилий, чтобы обеспечить порт SATA 6 Гбит/с на первых моделях P55 (мы пообщались со всеми производителями материнских плат насчёт их продуктов и поддержки 6 Гбит/с SATA ещё до выхода чипсета Intel для массового рынка).

В то время наши выводы заключались в том, что интерфейс SATA 6 Гбит/с не окажет какого-либо мгновенного влияния, поэтому вряд ли стоит принимать во внимание поддержку этого интерфейса, если вы хотите купить материнскую плату на P55. И наши первоначальные результаты с жёстким диском Seagate Barracuda XT утвердили бы наши предположения.

При цене дороже $300 жёсткий диск Barracuda XT обойдётся отнюдь не дёшево, особенно по сравнению с 2-Тбайт Hitachi Deskstar, который стоит от $180. Поддержка 6 Гбит/с даёт измеряемое преимущество, но оно вряд ли свершит революцию в том, как вы пользуетесь компьютером. Мы планируем выпустить полный обзор Barracuda XT чуть позже, когда он поступит в нашу лабораторию.

Наверное, каждый из нас при выборе компьютерного комплектующего сталкивался с непонятными названиями, которые могли бы повлиять на совместимость устройств. Так, не разобравшись с нужными разъемами, пользователь получал сбой системы или другие подобные проблемы.

Обычно с потребностью изучать интерфейсы не сталкиваются те, кто купил готовый ПК. Это нужно тем, кто самостоятельно собирает систему, от материнской платы до термопасты, либо у кого возникли проблемы с одним из устройств и требуется замена.

Что это?

Интерфейс SATA - это интерфейс с последовательной схемой, который позволяет обмениваться информацией с накопителями. На материнской плате есть разъем SATA, а в комплекте такой же коннектор.

Начало

Этот тип разъемов появился благодаря предыдущему, с похожим именем ATA. Он имел параллельную схему, но заметно устарел, особенно к 2017 году. Вообще, его замена начала планироваться в 2000 году. Тогда компания Intel собрала вокруг себя специалистов, которые вошли в специальную группу разработчиков. Так сюда входили ныне известные партнеры Seagate, Dell, Quantum, Maxtor и др.

Уже спустя пару лет интерфейс жесткого диска SATA стал реальным для производителей устройств. В 2002 году на рынок вышли первые материнские платы с этим разъемом. Он начал использоваться в качестве передатчика данных через устройства сети. Уже на следующий год его внедрили в современные вариации материнки.

Новинка

Нужно сказать, что новинка совместима на программном уровне со всеми аппаратными девайсами и является высокоскоростным передатчиком данных. Если у PATA 40 контактов, то для SATA их всего 7. Кабель занимает небольшую площадь, поэтому сопротивление воздуха значительно уменьшается, а поэтому комплектующие системы не перегреваются. Намного проще теперь с проводами внутри системника.

Кабель также сделали более качественным, чтобы можно было не бояться за его состояние после многократного подключения. Также переработан питающий кабель. Кстати, он подает сразу три напряжения по нескольким линиям: +12, +5 и +3,3 В. Учитывая то, что современные девайсы в большей степени перешли на работу линии +3,3 В, поэтому часто используют пассивный переходник, который часто встречается в комплекте с материнской платой: IDE на SATA. Есть комплектующие, которые, помимо питания SATA, могут также обзавестись форматом Molex.

Интересно, что интерфейс SATA привнес и новую технологию подключения, которое ранее использовал PATA. Теперь редко по два устройства размешаются на одном шлейфе. Каждый девайс получил свой провод, поэтому они теперь работают самостоятельно, независимо друг от друга. Так избавились от множества проблем, связанных с одновременной работой, монтажом системы, нетерменированными шлейфами и т.д.

Разнообразие

Как уже говорилось ранее, интерфейс получил два типа: один 7-контактный, второй 15-контактный. Первый вариант используется для соединения шины данных, второй вариант рассчитан конкретно для питания. Стандарт позволяет пользователям смену конфигурации, так возможно 15-контактный поменять на тип Molex, который имеет 4 контакта. Но стоит понимать, что если при этом запустить оба типа силовых разъемов, то устройство даст сбой и придется приобретать новое.

Интерфейс накопителей SATA работает по двум каналам передачи информации: от устройства к контроллеру и обратно. Наделили стандарт технологиями разных типов. К примеру, есть функция LVDS, которая отвечает за передачу сигнала.

На этом типы разъемов не заканчиваются. Есть также 13-контактный вариант, который чаще можно найти на серверах, гаджетах и других тонких девайсах. Этот разъем совмещен и состоит из 7- и 6-контактного. Есть на этот случай и переходник.

Мини-версия

Прежде чем мы узнаем типы SATA-интерфейсов, стоит сказать о еще одном разъеме, который появился в ревизии 2.6. Версия slimline была разработана на малогабаритные устройства. Имеются в виду оптические приводы в ноутбуках. Относительно своей старшей версии оба разъема несовместимы, поскольку есть разница ширины коннектора питания, а также уменьшен шаг контактов. Кроме того, такой коннектор работает лишь по одной линии напряжения +5 В. Но в целом для каждого подобного разъема есть недорогие переходники.

Первый тип

Интерфейсы дисков SATA представлены в широком разнообразии. На протяжении 15 лет их совершенствовали, улучшали, дорабатывали и переделывали. В итоге первая ревизия вышла со скоростью до 1,5 Гбит/с. Стандарт представили в 2003 году. Он был рассчитан на работу с частотой 1,5 Гц, которая обеспечивала пропускную способность 150 Мбайт/с. Учитывая, что это были первые попытки разработать интерфейс, то подобный результат был практически идентичен показателям Ultra ATA. Несмотря на одинаковые цифры, все же главным преимуществом новинки считалась последовательная шина вместо параллельной.

Можно было бы предположить, что такая технология все же уступает в скорости, но все недостатки компенсировались благодаря работе на высоких частотах. Этот вариант был доступен из-за того, что синхронизация каналов перестала быть необходимой, а помехоустойчивость шнура возросла.

Второй тип

Вторая ревизия стала известна уже на следующий год. Её скорость заметно возросла, как и частота. Теперь спецификация работала при 3 ГГц, при этом пропускная способность составила 3 Гбит/с. Среди новинок также отметили появление фирменного контроллера чипсета nForce 4. Так получилось, что сразу никто не заметил, что обе ревизии перестали быть совместимы. Хотя теоретически это подразумевалось, если принимать во внимание согласование скоростей. Но на деле оказалось, что некоторые устройства и контроллеры требовали ручного режима работы, все параметры необходимо было самостоятельно регулировать.

Третий тип

Эта ревизия стала известна лишь спустя 5 лет, в 2008 году. Значение скорости интерфейса SATA составило уже 6 Гбит/с. Разработчики постарались сохранить синхронизацию не только кабелей и разъемов, но и обмена протоколов.

Новинка позже получила еще две версии. Так появились типы 3.1 и 3.2. Первый вариант обзавелся mSATA, так называемым вариантом для мобильных устройств. Также стала известна технология, при которой в режиме ожидания оптический привод перестал потреблять энергию. Улучшилась работа SSD-накопителей, что привело к их популярности. Также ревизия 3.1 обзавелась хост-идентификацией способностей девайса и заниженным энергопотреблением.

Ревизия 3.2 получила еще одно имя Express. Изменилась немного конструкция, при которой порт выглядит как два собранных разъема в длину. Таким образом, появилась возможность использовать два вида накопителей с SATA и SATA Express. Скорость возросла до 8 Гбит/с, если подключать только через один порт, если же использовать сразу два - то 16 Гбит/с. Кроме всего прочего, из новинок к этой ревизии относят новый интерфейс µSSD.

Разновидность

Помимо основных типов, интерфейс (HDD) SATA обзавелся модификациями. Так в 2004 году стал известен eSATA, который позволял подключать внешние устройства, при этом возможно было использовать «горячую замену».

Этот стандарт имеет целый ряд особенностей. К примеру, разъемы не такие хрупкие, как у первоначального типа. Они создаются специально для многократного подключения. Они не совместимы с SATA, а также получили экранирование разъема.

Чтобы использовать такой тип, необходимо обзавестись двумя проводами, среди которых есть шина данных и кабель питания. Также решено было удлинить провод до 2 метров, чтобы потерь не стало больше, изменили уровни сигналов.

Уменьшенный

В 2009 году появился еще один SATA-интерфейс, но с уменьшенными параметрами. Mini-SATA считается форм-фактором твердотельных накопителей. Обычно такие устройства имеют небольшие размеры 61х30х3 мм. Такие жесткие диски размещают в нетбуках и других девайсах, которые принимают уменьшенные копии SSD-дисков. Сам разъем для них называется mSATA и копирует PCI Express Mini Card. Между собой оба типа совместимы электрически, но нуждаются в переключении.

Недоработка

Также известен миру eSATAp, который был разработан из eSATA. Его главной задачей было совместить интерфейс вместе со знакомым нам USB2.0. Его преимуществом считалась передача информации по каналам +5 и +12 В. Был также аналогичный вариант для ноутбуков.

Перспектива

Несмотря на то что интерфейс SATA еще функционирует активно в разных устройствах, его развивают и разрабатывают, на рынке появляется множество аналогов, которые в будущем могут стать заменой этому стандарту. SAS, к примеру, несколько быстрее, надежнее, хотя и дороже. Совместим с SATA, но потребляет больше энергии.

Thunderbolt также показал себя с положительной стороны. Рассчитан на подключение периферийных устройств к ПК. Появился впервые в 2010 году. Компания Intel разработала этот тип для замены всех популярных интерфейсов. Скорость передачи достигает 10 Гбит/с, длина до 3 метров, поддерживает множество полезных протоколов, а также возможность «горячего подключения».

Несмотря на то что современные HDD еще не достигли пределов второй версии стандарта SATA, для твердотельных накопителей его возможностей уже недостаточно, и многие производители считают, что настало время для SATA 3.0.

Новый виток эволюции

Для начала немного проясним ситуацию с наименованиями стандартов и интерфейсов. Распространенная аббревиатура SATA II (или SATA-2) на самом деле не совсем верна и является просто устоявшейся. В действительности для самого стандарта используется термин SATA 2.0, означающий вторую ревизию документации, в которой содержится вся информация о нем. Для устройств же (оптических накопителей, жестких дисков, SSD, контроллеров и т. д.) важны поддерживаемый ими набор технологий и его соответствие описанному в стандарте. Если он полностью удовлетворяет описанию, устройство характеризуется как поддерживающее SATA 3 Gbit/s - именно так в маркетинговых целях называется их физическое воплощение.

Аналогична ситуация и с новой ревизией: техническая документация описывает третье поколение стандарта - SATA 3.0, принятое 27 мая 2009 г., а реальные устройства считаются поддерживающими набор характеристик SATA 6 Gbit/s.

SATA 3.0 содержит следующие нововведения:

• пропускная способность интерфейса увеличена до 6 Гб/с;
• для NCQ введена новая команда для изохронного режим передачи данных, внедрена возможность программного управления NCQ;
• расширены возможности управления питанием устройств;
• предусмотрены новые формфакторы разъемов для 1,8-дюймовых HDD и тонких оптических накопителей для ноутбуков

Первое обновление не будет востребовано даже жесткими дисками последнего поколения, поскольку на сегодняшний день они не обеспечивают скоростей линейного чтения, превышающих 150-160 МБ/с. Впрочем, в перспективе порог SATA 3 Gbit/s наверняка будет пройден и ими, а пока от этого новшества получат дивиденды только твердотельные накопители, поскольку они уже давно «уперлись» в лимит прошлой ревизии интерфейса. Для HDD же единственным проявлением возросшей пропускной способности шины станет увеличенная скорость обмена данными между контроллером и буфером диска, чем не преминули воспользоваться производители, расширив его объем до 64 МБ.

Наибольшее значение для традиционных накопителей будет иметь функция изохронной, т. е. постоянной передачи данных. Тяжело нагруженный HDD, которому приходится читать и записывать информацию в несколько потоков (довольно распространенная в домашних ПК ситуация в свете развития файлообменных сетей), зачастую не способен обеспечить устойчивую скорость чтения для комфортного просмотра видео или прослушивания аудио, хоть объем считываемых данных и невелик. SATA 3.0 предусматривает возможность активации своеобразного аналога службы Quality of Service в сетевых протоколах: за приложением резервируется максимальный приоритет, и запрашиваемые им данные всегда считываются в первую очередь и непрерывным потоком. Вероятнее всего, это в значительной мере скажется на производительности фоновых процессов, однако для пользователя чаще всего важнее так называемое user experience - быстродействие в тех задачах, которые он определяет в качестве основных, и в этом случае новая функция будет скорее во благо.

Революционными такие изменения, разумеется, назвать нельзя, SATA 6 Gbit/s - лишь новый этап в эволюционном развитии стандарта, устраняющий некоторые недостатки прошлой версии и отодвигающий уже достигнутый порог пропускной способности. Более интересны практические реализации этого интерфейса.

Два подхода к одной задаче: ASUS P7P55D-E Premium и Gigabyte GA-P55A-UD6

ASUS P7P55D-E Premium

Gigabyte GA-P55A-UD6

Очевидно, что накопители с поддержкой нового стандарта SATA будут сначала устанавливаться в новейшие ПК на платформах Intel и AMD. Для первого производителя это прежде всего Socket 1156 и чипсет P55, на основе которого в линейках ASUS и Gigabyte уже появились материнские платы с поддержкой SATA 6 Gbit/s, оснащенные контроллерами серии Marvell 912x - 9128 в продуктах Gigabyte, отличающийся поддержкой RAID, и 9123 на платах ASUS. Для AMD Socket AM3 Gigabyte также уже подготовила три модели с поддержкой нового стандарта, другие вендоры наверняка не заставят себя ждать.

Поддержка SATA 6 Gbit/s потребовала от инженеров обеих компаний нетривиальных технических решений, и подошли они к их воплощению по-разному. Причина этому - особенность чипсета Intel P55: несмотря на заявленную совместимость с PCI Express 2.0, восемь линий этой шины, обеспечиваемые концентратором ввода-вывода, с точки зрения пропускной способности соответствуют лишь PCI Express 1.1. Предоставляемых этими линиями 250 МБ/с недостаточно для нового дискового интерфейса (в конце концов, какой смысл ставить быстрый контроллер и ограничивать его шиной, к которой он подключен?), потому разработчикам пришлось идти обходными путями.

В ASUS P7P55D-E обмен данными между контроллером и чипсетом организован наиболее простым с инженерной точки зрения способом: четыре линии PCI Express от IOH набора логики ведут к коммутатору PEX PLX8613, который преобразует его в два канала PCI Express 2.0 с пропускной способностью по 500 МБ/с. К нему, в свою очередь, подключены вышеупомянутый Marvell 9123 и контроллер USB 3.0 производства NEC. Сухие цифры (4 Гб/с для PCI Express 2.0 против 6 Гб/с для новой ревизии SATA) говорят, что этого все равно недостаточно, однако современные накопители все же вряд ли смогут полностью загрузить этот канал.

Gigabyte GA-P55A-UD6 содержит значительно более изощренное решение проблемы. Вместо простого моста PCI Express на ней установлен специальный коммутатор P13PCIE, позволяющий в зависимости от настроек BIOS и подключенных к плате устройств использовать либо линии PCI-E, предоставляемые чипсетом, либо выходящие напрямую из процессора (напомним, что Core i7 и i5 на ядре Lynnfield, равно как и готовящиеся к выходу модели с ядром Clarkdale, оснащены контроллером PCI Express 2.0 x16 прямо на кристалле). Если возможности SATA 6 Gbit/s или USB 3.0 не задействуются (или отключены вручную в BIOS), контроллеры довольствуются скоростью, предоставляемой чипсетом. Если же нужно полностью раскрыть потенциал новых стандартов, то плата переключается на использование более быстрых каналов (при этом графический разъем переходит в режим x8). У этого режима есть еще и косвенные преимущества: тракт «контроллер-процессор-оперативная память» имеет меньшую латентность, нежели «контроллер-чипсет-шина DMI-процессор-оперативная память».

Тестирование

В Тестовую лабораторию поступили два жестких диска Seagate Barracuda XT емкостью 2 ТБ, поддерживающих SATA 6 Gbit/s. Мы замерили их быстродействие как при подключении к встроенному контроллеру чипсета Intel P55, так и к контроллерам Marvell 912x на платах ASUS и Gigabyte. Кроме того, был протестирован массив RAID 0 на платформе Gigabyte, чтобы оценить, действительно ли PCI Express 1.1 является сдерживающим фактором для двухпортового контроллера.

Результаты несколько противоречивы и радикально расходятся для одиночного HDD и RAID-массива. С точки зрения синтетических тестов (времени отклика и максимальной скорости линейных чтения и записи) различия между контроллерами минимальны и полностью объяснимы особенностями их подключения. Отметим, что увеличения быстродействия в связи с большей скоростью обмена данными с буфером единственного диска мы не обнаружили.

Тем не менее, Marvell 912x попросту не в состоянии обработать столько же запросов, сколько Intel P55. Судя по тестам IOMeter, максимальная производительность этого ядра - 125-130 запросов в секунду на канал, в то время как «родной» контроллер обрабатывает 180 запросов и очевидно не является сдерживающим фактором для жесткого диска. Впрочем, это явление отмечено только в профилях Fileserver и Webserver утилиты IOMeter, в остальных же случаях HDD «сдается» раньше, чем контроллер.

Что касается режима RAID, то тут ситуация кардинально иная: по показателям линейной скорости массив действительно превышает отметку 250 МБ/с, что явно указывает на оправданность технических уловок, примененных Gigabyte. В режиме подключения к чипсету производительность падает на 25% и более, при этом драйвер контроллера еще и добавляет быстродействия благодаря кэшированию запросов в оперативной памяти (ничем другим латентность в 3,3 мс при записи объяснить невозможно). Что наиболее интересно, хоть встроенный контроллер Intel P55 и не уступает Marvell 9128 по синтетическим тестам, при имитации работы реальных ПК и серверов последний опережает его очень существенно (с диаграммами можно ознакомиться на сайте). Возможно, именно в таком режиме больший объем и скорость обмена данными с буфером HDD вносят свою лепту.

Итоги тестирования наводят на вывод о том, что на сегодняшний день внедрение SATA 6 Gbit/s является оправданным лишь для высоконагруженных RAID-массивов и, возможно, SSD-накопителей, а для однодисковых конфигураций никаких преимуществ у нового поколения интерфейса нет. Наличие соответствующих контроллеров на новейших материнских платах - скорее имиджевый, нежели действительно необходимый шаг. Тем не менее, показатели даже двухдисковых массивов RAID подтверждают, что момент, когда SATA 3 Gbit/s устареет не только морально, уже очень близок.

#SATA

Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment)

— новый последовательный интерфейс подключения дисковых накопителей, идущий на смену параллельному интерфейсу UltraATA33/66/100/133, известном также как ATA (IDE) или PATA (Parallel ATA). Последовательный интерфейс передачи данных не требует многожильного шлейфа (7 контактов против 40), поэтому кабель, подключающий жесткие диски, SSD или оптические приводы к материнской плате, намного тоньше традиционного, что способствует лучшей вентиляции внутри корпуса. Другим достоинством является то, что максимальная длина кабеля достигает одного метра. Увеличена и пропускная способность — у самого быстрого параллельного интерфейса UltraDMA 133 она равна 133 Мбайт/с, в то время как по Serial ATA первой версии данные передаются со скоростью 150 Мбайт/с. Еще одним преимуществом нового интерфейса можно считать возможность горячей замены жестких дисков или SSD. Эта возможность по понятным причинам не распространяется на жесткий диск с установленной операционной системой, которая используется компьютером - можно подключать или отключать только дополнительные жесткие диски, при этом нужно соблюдать следующие правила: при добавлении накопителя сначала подключается шлейф, затем питание, а если накопитель нужно извлечь, то сначала необходимо отключить кабель питания, а затем шлейф.

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Устройства с интерфейсом SATA используют два разъема - 7-контактный для передачи данных и 15-контактный для обеспечения устройства питанием. В некоторых винчестерах в качестве альтернативного разъема питания использовался 4-контактный разъем типа MOLEX. Существует также 13-контактный совмещенный разъем (7 контактов для передачи данных и 6 для питания устройства) - обычно таким разъемом оснащаются HDD и , предназначенные для портативных устройств типа малогабаритных ноутбуков или планшетов. Для подключения таких накопителей к стандартному разъему SATA обязательно нужен специальный переходник.

SATA revision 1.0 (SATA 1.5 Gbit/s)

- первая версия стандарта, которая обеспечивала фактическую пропускную способность на уровне 1.2 Гбит/с (150 МБ/с). Фактическая скорость передачи данных была приблизительно на 20% ниже заявленных 1.5 Гбит/с, по той простой причине, что использовалась система кодирования 8B/10B, т.е. на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита. Основным преимуществом интерфейса SATA перед своим предшественником (PATA) является поддержка технологии оптимизации чередования команд (), благодаря которой повышается быстродействие программ интенсивно выполняющие операции случайного чтения/записи, особенно в многозадачном режиме.

SATA revision 2.0 (SATA 3 Gbit/s)

- второе поколение интерфейса, пропускная способность которого выросла приблизительно в два раза до 2.4 Гбит/с (300 МБ/с). Популяризированными названиями этого интерфейса стали SATA II и SATA 2.0. Новая ревизия интерфейса SATA стала актуальна с появлением первых SSD накопителей, скорость чтения которых превысила значение пропускной способности интерфейса SATA/150.

SATA revision 3.0 (SATA 6 Gbit/s)

- на сегодняшний день последнее поколение интерфейса, который, с учетом все того же 10b/8b кодирования, обеспечивает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Кроме увеличенной пропускной способности интерфейса, было улучшено управление питанием накопителя. Окончательная версия стандарта была представлена 27 мая 2009 года и используется по сей день. Кстати, консорциум SATA-IO не приветствует такие обозначения интерфейса как SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3 - официальное название интерфейса SATA 6Gb/s. Данная ревизия интерфейса полностью обратно совместима с предыдущими версиями интерфейса, т.е. любой винчестер или SSD с новым интерфейсом легко можно подключить к материнской плате или контроллеру с интерфейсом SATA/150 или SATA/300. По прежнему действуют некоторые ограничения на работу с устаревшими контроллерами, которые описан в . Последняя ревизия интерфейса SATA, в отличие от предыдущих двух ревизий, обеспечивает достаточную пропускную способность для твердотельных накопителей (SSD) созданных на базе новейших и , скорость которых на чтение и запись может превышать отметку в 500 МБ/с.