1. Introdução

 2. Histórico

 3. Formatação

 4. Funcionamento

 5. Sistema de Dados

 6. Tecnologias

     6.1 Fibre Channel
     6.2 SCSI
     6.3 Serial ATA
     6.4 ATA
     6.5 CE - ATA

 7. RAID


 8. Fabricantes

 9. Extras

 10. Conclusão

 11. Bibliografia

Serial ATA ou SATA

Serial Advanced Technology Attachment é uma tecnologia de transferência de dados entre o disco rígido e a placa-mãe.
É a evolução da tecnologia ATA (também conhecido como “IDE” ou Integrated Drive Electronics) também conhecida como PATA (Parallel ATA) apenas para não confundir com SATA.
Enquanto os discos com tecnologia IDE transmitem os dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, resultando num cabo enorme, os discos com a tecnologia SATA transferem os dados de forma serial.
A porta IDE tradicional transfere dados de forma paralela. A vantagem da transmissão paralela é que ela é mais rápida do que a transmissão em série, pois transmite vários bits por vez. Sua grande desvantagem, porém, é em relação ao ruído. Como terão de existir muitos fios (pelo menos um para cada bit a ser transmitido por vez), um fio gera interferência no outro. É por esse motivo que os discos rígidos ATA-66 e superiores precisam de um cabo especial, de 80 vias. A diferença entre esse cabo de 80 vias e o cabo IDE comum de 40 vias é que ele possui um fio de terra entre cada fio original, funcionando como uma blindagem contra interferências. Na tecnologia SATA são usados cabos formados por dois pares de fios (um para transmissão e outro para recepção) usando transmissão diferencial, e mais três fios terra, totalizando 7 fios, o que proporciona cabos com menor diâmetro e que não interferem na ventilação e organização do gabinete. No SATA, a transmissão dos dados é feita de modo serial, ou seja, transmitindo um bit por vez. A taxa de transferência no SATA só é maior porque o clock da transmissão é bem superior ao do IDE. Isto é exatamente o que acontece com o SATA. O problema em aumentar a taxa de transferência na transmissão paralela é ter que aumentar o clock, já que quanto maior o clock maiores são os problemas relacionados à interferência eletromagnética. Como a transmissão serial utiliza apenas um fio para transmitir os dados, ela sofre menos com problemas de ruído o que permite obter clocks elevados, resultando em uma taxa de transferência maior.
É também muito importante notar que o SATA implementa dois caminhos de dados separados, um para a transmissão e outro para recepção dos dados. Na transmissão paralela apenas um caminho é usado, que é compartilhado tanto para transmissão quanto para recepção. O cabo SATA é formado por dois pares de fios (um para transmissão e outro para recepção) usando transmissão diferencial*. Além dos fios de transmissão e recepção, três fios terra são utilizados. O cabo Serial ATA usa, portanto, sete fios.
A primeira geração SATA, conhecida como SATA I, roda a 1,5 gigahertz. A transferência de dados é de 1,2 gigabits por segundo ou 150 megabytes por segundo, o que permite cabos mais longos do que os antigos cabos IDE ou ATA/133.
Com o advento de novas tecnologias** por volta de 2004 a taxa de clock dos HDs SATA foi duplicada chegando a 3.0GHz com uma transferência máxima de 300 MB/s, o chamado SATA II é totalmente compatível com SATA I, o que permite usar os mesmos plugs e os mesmos cabos. No entanto algumas placas não suportam a velocidade SATA II e a velocidade do clock deve ser limitada manualmente para 150 Mb/s por meio de um simples jumper.
*Transmissão Diferencial - É uma técnica contra ruído eletromagnético também conhecida como cancelamento. Assim que a corrente elétrica passa por um fio, um campo eletromagnético é criado ao seu redor. Se este campo for forte o suficiente, ele pode criar uma interferência elétrica nos fios próximos a ele, corrompendo os dados que estavam sendo lá transmitidos. Este problema é chamado diafonia (crosstalk).
O que a técnica de cancelamento faz é transmitir o mesmo sinal duas vezes, com a polaridade do segundo sinal invertida comparado ao primeiro. Então, quando os dois sinais são recebidos (que devem ser iguais, mas “espelhados”) o dispositivo receptor pode compará-los. A diferença entre esses dois sinais é ruído, o que faz com que o dispositivo receptor reconheça-o facilmente e descarte-o.
**Chipset Nvidia Nforce4


Cabo de dados serial para conexão com um disco rígido

Características

Cabo de dados serial para conexão com um disco rígido

  • O padrão SATA utiliza a codificação 8B/10B, também usada na Fast Ethernet (redes com velocidades de 100 Mbps).
  • Hot Swappable - pode ser trocado enquanto está ligado.
  • Capacidade de reconhecer os dispositivos de imediato após serem conectados (semelhante ao USB).
  • Ligação de dispositivos exteriores.
  • Pinagem:

Conector de Dados Serial ATA

Pino

Função

1

Terra

2

A+

3

A-

4

Terra

5

B-

6

B+

7

Terra

 Conector de Alimentação Serial ATA

Pino

Função

1

+3,3 V

2

+3,3 V

3

+3,3 V

4

Terra

5

Terra

6

Terra

7

+5 V

8

+5 V

9

+5 V

10

Terra

11

Reservado/Terra

12

Terra

13

+12 V

14

+12 V

15

+12 V

Tecnologia NCQ

A tecnologia Native Command Queuing (NCQ) aumenta o desempenho do disco rígido reordenando os comandos de leitura enviados pelo computador e é encontrada nos HDs SATA II.
Este recurso aumenta o desempenho do disco rígido quando uma série de comandos de leitura de pontos distantes um do outro é enviada pelo computador. O disco rígido pega esses comandos e os reordena, de forma que ele consiga ler o máximo de dados do disco rígido com apenas uma rotação do disco.

Multiplicador de Porta

O multiplicador de porta (port multiplier) é um dispositivo que permite que você instale até 15 dispositivos SATA em uma única porta SATA.
O multiplicador de porta tem várias aplicações, como permitir um usuário doméstico instalar mais de um disco rígido em uma porta SATA e permitir montar um rack de armazenamento usando poucos cabos.
Com o SATA é fácil conectar discos rígidos externos ao micro mantendo uma alta taxa de transferência por causa do cabo utilizado (que é mais fino do que o tradicional cabo de 80 vias). Mas se precisarmos instalar um rack contendo 16 discos rígidos a um servidor, 16 cabos SATA sairão do rack para o servidor, e o servidor deverá ter 16 portas SATA.
Usando o multiplicador de porta é possível conectar os discos rígidos usando menos cabos. Por exemplo, um multiplicador de porta conectado a uma porta SATA permite a você conectar até 15 discos rígidos e você precisaria apenas de um cabo para conectar o rack ao servidor.
Mas neste caso existe um grande problema de desempenho. Se uma porta SATA I for usada, a taxa de transferência de 150 MB/s será dividida entre os 15 dispositivos, criando um grande gargalo.
Para resolver este problema uma outra solução pode ser usada. Em vez de usar apenas um chip multiplicador de porta, você poderia usar quatro, conectando o rack ao servidor através de quatro cabos (em vez de 16). A taxa de transferência máxima entre o servidor e o rack seria de 600 MB/s (4 x 150 MB/s) se portas SATA I fossem usadas ou de 1.200 MB/s (4 x 300 MB/s) caso portas SATA II fossem usadas.

 
Principal Grupo de TeleInformática e Automação Departamento de Eletrônica Escola Politécnica Universidade Federal do Rio de Janeiro