Tài liệu giới thiệu về chuẩn SATA - Cấu trúc máy tính và vi xử lí | Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng

III. Chuẩn SATA : 1. Sơ lược chuẩn SATA : a) Lịch sử ra đời :
- Năm 1999, các công ty gồm APT, Dell, IBM, Intel, Maxtor, Quantum, Seagate hợp tác thiết kế chuẩn
SATA. Kệ từ khi được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2001, chuẩn giao tiếp SATA (Serial Advanced
Technology Attachment) đã dần thay thế giao tiếp PATA (Parallel ATA) và trở thành giao tiếp chủ yếu cho
các thiết bị lưu trữ gắn trong máy tính để bàn cũng như máy tính xách tay. Chuẩn này giúp kết nối bo
mạch chủ với các thiết bị lưu trữ như đĩa cứng, ổ lưu trữ thể rắn (SSD), ổ quang hay các thiết bị băng từ di động.
b) Thành phần cấu tạo : -
Chuẩn giao tiếp SATA sử dụng cáp dữ liệu gồm 7 dây dẫn (3 dây nối đất và 4 dây dữ liệu chia
thành 2 cặp), có dầu nối rộng 8mm ở hai đầu. SATA sử dụng cấu trúc điểm-điểm (point-to-point)
để truyền dữ liệu, kết nối trực tiếp giữa chip điều khiển và thiết bị lưu trữ, nên không cần cầu
hình theo mô hình master/slave phức tạp như giao tiếp PATA. -
Cáp SATA thường có chiều dài lên đến 1m, và một cáp chi kết nối trực tiếp bo mạch chủ với một
thiết bị lưu trữ duy nhất, không giống như giao tiếp PATA, một cáp có thể kết nối bo mạch chủ
với 2 thiết bị lưu trữ, sử dụng cáp gồm 40 hay 80 dây dẫn, độ dài giới hạn 45 cm (hiện nay cũng
có cáp PATA dài đến 90cm. -
Chuẩn SATA cũng sử dụng cáp nguồn khác với chuẩn đầu cắm nguồn 4 chân của Molex đã tồn
tại hàng chục năm nay. Tương tự như cáp dữ liệu cáp nguồn SATA cũng nhỏ dẹp, sử dụng dầu
cắm 15 chân và cung cấp 3 mức nguồn 3,3V, 5V và 12V. -
SATA dược thiết kế dể thay thế cho thế hệ HDD giao diện ATA hiện nay trong khi vẫn duy trì
được giao thức lệnh. Nó là một kiến trúc"serial" (tuần tự) mới ngược với bus ổ đĩa bên trong
"parallel" (song song). Hay cụ thê hơn, nó là một liên kết tuần tự (serial link) - một sợi cáp có tối
thiểu chỉ 4 sợi dây hình thành một mối kết nối từ điểm này tới điểm kia (point-to-point) giữa các thiết bị. -
SATA gom nhiều mẩu dữ liệu lại thành từng gói và truyền đi với tốc độ cao hơn (về lý thuyết tới
30 lần) so với "parallel". Ở HDD ATA, chức năng kiểm tra lỗi CRC (Cyclic Redundancy Checking,
kiểm độ dư vòng) chi được thực hiện trên các dữ liệu đang được truyền tãi qua lại. Còn SATA
tích hợp CRC trên cả hai mức độ lệnh và gói dữ liệu để cải thiện tính an toàn và ổn định của bus.
Với tốc độ truyền tâi dữ liệu tới 150 MB/s (so với tốc độ cao nhất của HDD ATA hiện nay -
UltraATA/133 là 133 MB/s), SATA cải thiện sức hoạt động của HDD, tăng tốc độ của nó lên tương
ứng với các tốc độ ngày càng cao của các thiết bị và phần mềm ứng dụng về âm thanh, phim ảnh,... 2. Các phiên bản SATA : a) SATA-I ( hay SATA-150) :
- Được ra mắt vào tháng 1 năm 2003 .
- Tốc độ truyền tải của chuẩn Serial ATA-I là 1.500 Mbps , có thể xem ngang bằng tốc độ với PATA-7.
- Sử dụng 8B/10B coding - mỗi nhóm 8 bit được mã hóa thành một số 10-bit - nên tốc độ clock hiệu quả của nó là 150 MB/b) b) SATA-II( hay SATA-300) :
- Ra mắt vào tháng 4 năm 2004.
- Serial ATA II cung cấp một số tính năng mới như Native Command Queuing (NCQ), cộng với tốc độ
truyền tải cao hơn 300 MB/s. c) SATA-III( hay SATA-600): - Ra mắt năm 2009
- SATA-III cho các ứng dụng máy tính desktop và laptop đòi hỏi băng thông rộng bao gồm: game, truyền
dẫn video và ứng dụng đồ họa - Tốc độ 600MB/s.
3. Tính năng,ưu điểm của SATA :
- Tốc độ truyền dữ liệu cao: SATA hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên đến 6 Gbit/s, cao hơn nhiều so với các
tiêu chuẩn giao tiếp trước đó.
- Tương thích ngược: SATA tương thích ngược với các phiên bản cũ hơn của SATA, giúp cho việc nâng
cấp hoặc thay thế thiết bị lưu trữ trở nên dễ dàng hơn.
- Khả năng quản lý điện năng: SATA hỗ trợ khả năng quản lý điện năng, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành.