Sata кабель для ssd обзор

Кабели и переходники. Кабель SATA для жесткого диска

Все, что нужно знать об этом интерфейсе

Опубликовано 02.11.2019, 11:09 · Комментарии:15

SATA (произносится «say-da»), сокращение от Serial ATA (сокращение от Serial Advanced Technology Attachment) — это стандарт IDE, впервые выпущенный в 2001 году для подключения таких устройств, как оптические приводы и жесткие диски, к материнской плате. Термин SATA обычно относится к типам кабелей и соединений, которые соответствуют этому стандарту.

Serial ATA заменяет Parallel ATA в качестве предпочтительного стандарта IDE для подключения устройств хранения внутри компьютера. Устройства хранения SATA могут передавать данные на остальную часть компьютера и с нее намного, намного быстрее, чем аналогичное устройство PATA.

PATA иногда называют просто IDE. Если вы видите, что SATA используется в качестве противоположного термина с IDE, это просто означает, что обсуждаются кабели или соединения Serial и Parallel ATA.

Что это?

Изучая модели персональных компьютеров, вы неоднократно встречались с этим интерфейсом. Для чего он нужен и чем он важен, знают не все. Даже заумные определения в интернете не всегда дают точное понятие термина. Ведь вряд ли каждый понимает, что такое последовательный интерфейс, и не все даже разбираются в накопителях информации.

Чтобы было проще, стоит сразу сказать, что SATA «вырос» из другого формата — ATA, и своим названием обязан именно ему. Этот интерфейс, или, проще говоря, разъем, имеет систему последовательной передачи информации. Это значит, что данные передаются по 1 биту за определенный промежуток времени. При этом блоки информации идут один за другим по одному каналу.

Кабель SATA работает в паре с накопителем информации. Обычно под ним подразумевают жесткий диск. Вы купили ЖД и хотите его установить в систему. Для этого нужно обзавестись кабелем этого формата и подключить накопитель к материнской плате.

Подключение жесткого диска форм-фактора 2,5 дюйма с помощью соответствующего адаптера

При использовании специального адаптера для винчестеров 2,5, снимать салазки не понадобится. Как правило, подобные переходники не имеют внешнего питания, и получают напряжение из USB-порта компьютера.

Специальный адаптер для винчестеров 2,5

Шаг 1. Подключите адаптер к винчестеру.

Подключаем адаптер к винчестеру

Шаг 2. Подключите оба конца USB-кабеля адаптера к портам компьютера.

Важно! Два конца кабеля нужны потому, что по одному из них передается информация, а по второму – питание адаптера.

Видео — Как подключить жесткий диск

Предшественник

Прежде чем мы дальше будем разбираться с нашим интерфейсом, узнаем, чем же была особенна предыдущая его версия. ATA выполняла ту же функцию, что и SATA, но имела другой способ. В отличие от предыдущего интерфейса, она работала с параллельной передачей информации. В итоге передача и прием данных осуществлялись одновременно.

Но он все так же функционировал в паре с накопителями информации, среди которых были жесткий диск или оптический дисковод. После того как с ATA вырос SATA, первый интерфейс решили переименовать в PATA (Parallel ATA).

Включение или отключение режима AHCI в Windows

Прежде чем приступить к поиску и доскональному изучению информации, как включить AHCI в Windows 10, важно разобраться, что собой представляет AHCI, зачем требуется подключение такой технологии, нужно ли всем пользователям, невзирая ни на какие другие обстоятельства, подвергать свой ПК таким манипуляциям.

AHCI разрешает реорганизовать дисковое пространство с целью повышения производительности

Для чего нужен AHCI

Не поленитесь и ознакомьтесь с небольшой теоретической информацией относительно появления в компьютерной среде такого нового режима, как AHCI.

Указанные теоретические познания позволят правильно принять ответственное решение, связанное с включением данного режима на своём персональном компьютере.

Направленность новых технологий

Если вы являетесь ярким представителем пользователей ПК, которые не представляют выполнения рабочих заданий без компьютерной техники, если стремитесь выкроить время в вечерний час, чтобы «побродить» по всемирной паутине и ознакомиться с горячими новостями, поиграть в крутые игры, вы, безусловно, наслышаны о том, что на протяжении последних лет девелоперы направляли свои усилия на модернизацию дискового пространства.

AHCI режим разрешает увеличить производительность железа

С течением времени жёсткий диск увеличивался в размерах, поэтому очень важно было найти пути, способствующие увеличению производительности дисковой подсистемы.

Только после того, как появился новый интерфейс и стандарт SATA, юзеру были предложены три уникальных технологии.

Первая технология «Hot Plug» дозволяет пользователю ПК мгновенно осуществлять действия с накопителем, в том числе отключая его без выключения самой электронной вычислительной машины.

Да, такая технология пригодится исключительно тем, у кого на компьютере установлено несколько жёстких дисков. Новая технология существенно экономит время на выполнение указанных задач.

Вторая технология «NCQ» отвечает за очерёдность выполнения служебных задач. Именно она способствует увеличению быстродействия жёстких дисков. Ускоряет эта технология и SSD, что также благоприятствует быстро решить проблемы, связанные с невероятно огромной очередью поступивших команд.

Третья технология «TRIM» ориентирована только на модерные SSD диски. Она способствует значительному ускорению, а также увеличению эксплуатационного срока SSD.

Особенности

Кабель SATA для жесткого диска имеет свои особенности. Он представлен 7-контактным разъемом. В отличие от предыдущего, он стал в разы меньше. В ATA использовалось аж 40 отверстий. Преимуществом новинки стала и его небольшая площадь. При подключении он занимает немного места, а поэтому не перекрывает собой потоки воздуха для охлаждений других комплектующих. Разводка проводов стала упрощенной.

Форма нового интерфейса предоставляет возможность многократного подключения кабеля. Крепче стал и питающий шнур. Питание проходит по трем каналам: +3,3 В, +5 В и +12 В. Среди современных устройств, которые поддерживают этот формат, есть такие, что работают непосредственно с разъемом SATA, а есть и такие, что поддерживают Molex.

Еще одним отличием от предыдущего формата стало облегченное подключение. Теперь на один шлейф коннектится одно устройство, а не два, как ранее. Теперь несколько девайсов может работать одновременно без задержек и перебоев. Исчезла и проблема с большим количество шлейфов и проводов.

Обязательные меры и порядок действий

В принципе любые эксперименты с Windows могут привести к нежелательным результатам, но к способам адаптации операционной системы к режиму AHCI необходимо отнестись с особой серьезностью. Поскольку в этом случае будут затронуты настройки, влияющие на способность системы загружаться. Категорически запрещается приступать к выполнению изложенных ниже инструкций без предварительно подготовленных аварийных средств. Необходимо либо сделать резервную копию системы и записать загрузочный носитель с программой-бэкапером, либо создать точку восстановления системы и подготовить установочный носитель Windows. С помощью последнего можно будет войти в среду восстановления текущей системы или в крайнем случае запустить процесс переустановки Windows.

Порядок действий таков:

• Шаг 1 – проверка настройки включения AHCI в BIOS;
• Шаг 2 – подготовка аварийных средств;
• Шаг 3 – в зависимости от выбранного способа либо настройка следующего запуска системы в безопасном режиме, либо правка системного реестра;
• Шаг 4 – перезагрузка, вход в BIOS и включение режима AHCI;
• Шаг 5 – запуск компьютера.

Контакты

Кабель SATA для устройств должен иметь как 7-контактное подключение, так и 15-контактное для питания. Есть вариант вместо 15-контактного использовать разъем на 4 контакта от Molex. Но стоит помнить, что если подключить оба кабеля к питанию, то, скорее всего, жесткий диск сгорит. Интерфейс работает по двухканальной передаче. Технология низковольтной дифференциальной передачи сигналов позволяет передавать данные на высокой частоте, но использовать дешевые соединения.

Есть и разъем на 13 контактов. Его используют в серверах или на небольших устройствах, где применяются тонкие накопители. Он совмещенный и состоит из двух частей: семиконтактного для шины данных и шестиконтактного для питания.

Первый

С момента появления кабелей SATA появилось много разновидностей и вариаций. Первая ревизия появилась в 2003 году. Функционировала на частоте 1,5 ГГц и пропускной способности в 1,2 Гбит/с. От предыдущего интерфейса ATA новинка почти не отличалась по параметрам пропускной способности. Последовательный обмен хотя и несколько медленнее, чем параллельный, но за счет поднятия высоких частот параметры сравниваются. А за счет помехоустойчивости и ненужности синхронизировать каналы SATA выигрывает.

Третий

Третья ревизия стала самой полной и многообразной. Кабель SATA 3 представлен в 2008 году. Пропускная способность увеличилась снова в два раза. 6 Гбит/с были дополнены и доработанным управлением питания. Разработчики оставили совместимость с предыдущими ревизиями не только относительно подключения разъемов и кабелей, но и при работе с протоколами обмена.

После основной версии были еще обновления. Так, чуть позже появился SATA Revision 3.1. Он ознаменовал внедрение кабелей для компактных устройств. Стали известны mSATA для твердотельных накопителей формата 2,5 дюйма. Среди новшеств были и особые технологии, которые отвечали за энергопотребление, производительность и другие возможности.

Кабель SATA 3 второй версии получил отдельно название Express. Со своим «отцом» он был совместим на программном уровне, но несущим интерфейсом стал PCI Express. Изменилась и конструкция в этой ревизии. Теперь это два порта SATA, размещенных рядом в длину. Скорость увеличилась до 8 Гбит/с, если использовать только первую часть разъема, если задействовать обе, то 16 Гбит/с.

Горячая замена

Параллельно с SATA был сформирован и eSATA. Он стал известен в 2004 году. Работал с подключением внешних устройств и режимом «горячей замены». Этот режим – возможность отключать или подключать девайс во время работы системы без необходимости выключать питание.

Разъемы стали более проработанные, менее хрупкие и устойчивые к многократному отключению или подключению. С обычным SATA модификация несовместима физически, но синхронизируется сигнально, хотя и с разными уровнями сигналов. Для коннектинга необходима шина данных и кабель питания. Вариант стал длиннее на метр – 2 м. Чтобы при этом уровень сигнала оставался таким же, увеличили уровень передачи.

Основные функции AHCI

Горячее подключение SATA дисков — Hot Swap, Hot Plug

(Hot Swap — горячая замена, Hot Plug — горячее подключение), то есть, непосредственно в процессе работы без выключения или перезагрузки компьютера.

Применительно к настольным компьютерам эта опция будет крайне полезной тем, кто работает с накопителями, подключаемыми по интерфейсу eSATA, или SATA дисками, устанавливаемыми в мобилрек.

До установки AHCI драйверов Intel в Windows это может выглядеть так:

Через значок «Безопасное извлечение устройств и дисков» можно отключать SATA диски.

После установки AHCI драйверов Intel для горячего отключения и подключения ранее отключенных дисков нужно будет воспользоваться диспетчером устройств в «Управление компьютером»:

В случае более распространенного подключения внешних накопителей — к портам USB через адаптер SATA-USB, горячее подключение/отключение доступно без AHCI.

NCQ (Native Command Queuing) – организация очереди команд

В двух словах можно сказать, что NCQ — это логистика перемещения головок диска. Если в конкретный момент времени к контроллеру жесткого диска поступило несколько запросов на чтение/запись данных, то очередность их обработки AHCI изменит так, чтобы за счет оптимизации последовательности перемещений головок обработать все запросы за минимальное количество оборотов пластин диска, то есть, за меньшее время.

Представим себе такую аналогию NCQ. Курьер (головки HDD) обслуживает некое офисное здание, на нескольких этажах которого размещаются различные организации. Каждый день курьер приносит и забирает корреспонденцию. Особенностью функционирования этих многочисленных организаций является то, что их канцелярии работают на прием и выдачу в строго определенные, причем разные, часы и прийти надо обязательно к самому началу, иначе окошко закроется. У курьера есть список организаций, которые он должен обслужить в ближайшее время.

Теперь представим себе, что курьер посещает организации строго по списку в порядке их очередности. Предположим, что первой в перечне числится организация, расположенная на n-ом этаже здания. Рано утром курьер поднимается на этот этаж, подходит к окну канцелярии и выясняет, что оно откроется ближе к вечеру (Этажи, в нашем случае, это треки, или цилиндры, жесткого диска, а часы работы – его сектора). Если курьер должен обходить организации строго по списку, то он прождет без дела до вечера, заберет документы и пойдет во вторую по списку организацию на другой этаж. Вероятность того, что приемные часы в этой организации уже закончились, достаточно высока и значит, в этот день курьер может уже ничего не забрать/передать, а будет ждать следующего дня (оборота диска HDD). Ну и так далее. Не слишком продуктивно.

Однако если изменить порядок обхода, то за один день (оборот диска) можно посетить значительно большее число организаций. Для этого надо расставить их по времени начала работы канцелярий но с учетом того, что лифт, перемещающий курьера в нашем гипотетическом здании, сам по себе не слишком быстрый (время перемещения головок на нужный трек). Если времена (сектора) близки, то начав движение на выбранный этаж к открытию окна можно и не успеть.

С другой стороны, очевидно, что если в списке на день будет всего одна организация, то никакого выигрыша не получится.

Еще в этой связи невольно вспоминается древняя синклерная игрушка, которая, если не ошибаюсь, называлась «Тапер». В ней официант пивного бара должен был не только наливать пиво посетителям, но и, перемещаясь от стола к столу, собирать пустые кружки, которые неумолимо двигались к краю. Правда, замешкаться было нельзя совсем – если кружка падала на пол, то игра тут же прекращалась. Очень похоже, логистика в чистом виде — выдать/собрать как можно больше в единицу времени за счет оптимизации перемещений.

NCQ по большей части актуальна для нагруженных серверов и систем хранения с SATA дисками. Ожидать некого драматического увеличения скорости работы обычного настольного компьютера или ноутбука от включения этой опции не стоит. Но хуже не будет точно.

Тема AHCI стала вновь актуальной в связи с широким распространением твердотельных накопителей (SSD-дисков). Режим работы Advanced Host Controller Interface включает в себя ряд функций, необходимых для быстрой и правильной работы SATA SSD-дисков. Очень важной является команда TRIM.

Команда TRIM

Команда TRIM была включена в AHCI после появления твердотельных накопителей и специально для них. Дело в том, что логика процесса записи в SSD-дисках значительно отличается от таковой в традиционных механических жестких дисках.

Наверняка многим знакомы утилиты, типа Undelete Plus, позволяющие восстановить недавно стертые файлы. Их работа основана на том, что файл только помечается в каталоге как удаленный, но физически с жесткого диска не стирается. Более того, сам накопитель ничего не знает о статусе записанной на нем информации. Помеченный как удаленный файл может оставаться на диске сколь угодно долго, до тех пор, пока он, или его части, не будут перезаписаны новыми данными.

Для обычных HDD такое положение вещей не несло в себе никакой опасности, в связи с тем, что стирание или перезапись по своей сути были одной и той же операцией и занимали одинаковое время.

В твердотельных накопителях это не так. Внутренняя логика их работы не допускает простой перезаписи данных в ячейке памяти. Для того чтобы в ранее уже задействованную ячейку памяти можно было бы что-то записать повторно, ее содержимое должно быть предварительно «обнулено». А эта операция требует дополнительного времени. Таким образом, по мере эксплуатации SSD-диска в составе компьютера с течением времени все больше и больше места на нем будет затронуто и потребуется все больше операций «обнуления» ячеек.

На самом деле все еще хуже, так как «обнулить можно» только блок памяти целиком. Чтобы не потерять записанную на нем информацию она предварительно считывается в кеш, выполняется стирание блока, данные в кеше модифицируются с учетом новых и только затем записываются на накопитель. В общем случае требуется четыре операции. Все это приводит к серьезной деградации скорости записи на твердотельный накопитель.

Команда TRIM служит связующим звеном между контроллером SSD-диска и операционной системой. Она сообщает контроллеру, какие блоки на диске действительно можно считать незанятыми, и помогает таким образом заранее физически стереть их в фоновом режиме и реально освободить место на диске. Это позволяет не допустить падения производительности операций записи на SSD.

В контексте команды TRIM уместным будет вспомнить о динамических виртуальных дисках. Такой диск представляет собой файл, который непосредственно после создания имеет небольшой физический размер, определяемый размещенной на нем системной и служебной информацией.

После первой операции записи данных на такой диск его размер увеличится ровно на столько, сколько занимают записанные данные. При каждой последующей записи физический размер виртуального жесткого диска будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет своего предельного значения, указанного при его создании.

Для SSD-диска этот момент будет означать начало деградации скорости.

Увеличение размера диска будет происходить даже в том случае, если перед записью часть данных с него удалить. Дело в том, что все новые блоки информации всегда записываются в конец диска.

Для того, чтобы привести размер динамического виртуального диска в соответствие с объемом записанных на него данных, системы виртуализации предусматривают процедуру сжатия. В разных системах виртуализации эти процедуры несколько отличаются, но суть при этом не меняется – если попытаться сжать динамический виртуальный диск без его предварительной подготовки, то ничего не произойдет. Физический размер диска не изменится.

Для того, чтобы процедура сжатия отработала корректно, незанятые на диске блоки должны быть предварительно обнулены. В Windows для этой цели можно использовать Precompact.iso или sdelete –c, в Linux – zerofree. Утилиты обнуления запускаются в среде виртуальной машины. Вот и аналогия с TRIM – та же пометка незанятых областей диска, без которой физическое удаление стертых блоков невозможно.

Так как TRIM полностью стирает содержимое ячеек диска, восстановление удаленных данных становится невозможным.

В Windows встроенная поддержка TRIM появилась в 2009 году начиная с Windows 7. В Linux чуть позднее – в начале 2010 года.

Источник