Parallel ATA, Serial ATA, eSATA

connectors

Parallel ATA (PATA), vroeger bekend als Integrated Drive Electronics (IDE), is een standaardinterface die de communicatie tussen het moederbord van een computer en schijfstations mogelijk maakt. PATA wordt hoofdzakelijk gebruikt voor de aansturing van harde schijven en CD-ROM-stations. Het maakt gebruik van de onderliggende AT Attachment en AT Attachment Packet Interface (ATA/ATAPI) standaarden.De naam van de IDE-interface verwijst naar de manier waarop de IDE-schijfstations zijn ontworpen.

Voor elk schijfstation moet er een sturingsysteem of disk drive controller zijn om het station aan te sturen. Bij IDE-stations is dit sturingssysteem in het station zelf ingebouwd. Vandaar de naam Integrated Drive Electronics. De aansluiting op het moederbord (vroeger meestal op een insteekkaart) wordt vaak controller genoemd, maar dat is dus eigenlijk niet juist, want de controller bevindt zich op het schijfstation zelf. Vroeger hadden de meeste moederborden twee IDE-aansluitingen, maar moderne moederborden hebben er maar een, omdat Serial ATA de nieuwe norm is.

Master/slave

De termen master en slave zijn in de VS nogal controversieel. Hoewel ze niet uit een officiële standaard voorkomen, heeft de computerindustrie ze lange tijd omarmd. Er zijn echter Amerikaanse gerechtelijke uitspraken dat het, waar mogelijk, de voorkeur verdient de standaard benamingen device 0 en device 1 te gebruiken.download   Pc-architectuur: CPU — FSB — Northbridge — RAM — AGP — Southbridge — PCI — USB — SATA —PATA Het is mogelijk twee schijfstations samen aan te sluiten. Het ene station wordt dan met jumpers als master ingesteld en het andere als slave. De controller van de slave is uitgeschakeld en de controller van de master bedient beide stations. Sluit men twee masters of twee slaves op dezelfde kabel aan, dan ontstaat er een conflict waardoor de stations niet kunnen werken. Bij oudere schijfstations waren de jumperinstellingen vaak:

  •   Master – geen slave aanwezig
  •   Master – slave aanwezig
  •   Slave

Bij moderne stations hoeft men niet meer met jumpers aan te geven of er een slave aanwezig is. Sterker nog, een als slave ingesteld station werkt ook als er geen master is. Bij modernere stations is er nog een extra jumperinstelling, namelijk ‘cable select’. De instellingen zijn dan:

  • Master (MA)
  • Slave (SL)
  • Cable select (CS)

Gebruikt men de laatste instelling dan moet een speciale kabel gebruikt worden om te bepalen welk station master of slave is. Het is hiermee niet meer mogelijk om twee masters of twee slaves op dezelfde kabel aan te sluiten. Het is dan nog wel van belang dat beide jumpers op CS staan. De speciale kabel is herkenbaar aan de kleur van de connectoren:

  • blauw: moederbord
  • zwart: master
  • grijs: slave

Stelt men het ene station in als master en het andere als slave dan is het niet belangrijk wat voor kabel gebruikt wordt.

Naamgeving

De IDE-standaard werd in 1990 door ANSI erkend. ANSI gebruikt echter wel een andere naam om de standaard aan te duiden. De ANSI-standaard die met IDE overeenkomt, heet (parallel) ATA of Advanced Technology Attachment.   download (1)1download (2)Links:7-pins datakabel voor serial ATA    Rechts boven:15-pins voedingsconnector voor serial ATA en Rechts onder: een PC voeding met zowel klassieke 4-pins Molex voedingsconnectors (wit gekleurd) als een SATA voedingsconnector (zwart gekleurd). De grote witte connector is een ATX       voedingsconnector die niet gerelateerd is aan dit artikel.   Serial ATA (ook SATA of S-ATA) is een computerbus ontworpen voor het transport van gegevens tussen de computer en de harde schijf of dvd-/cd-speler. Serial ATA is de opvolger van Parallel ATA/PATA/P-ATA (Advanced Technology Attachment) of IDE-bus.

Kenmerken

De eerste generatie stamt uit 2003 en (SATA150) werkte met een maximale doorvoersnelheid van 1,5 Gb/s. In 2004 werd een nieuwe generatie (SATA II/SATA300) ontwikkeld die de doorvoersnelheid verhoogde tot maximaal 3 Gb/s. Men verwachtte in 2007 een nieuwe generatie (SATA III/SATA600) die de maximale doorvoersnelheid zou verhogen tot 6 Gb/s. Deze werd echter uitgesteld tot eind 2008. In juli was de eerste voorlopige versie klaar. Vanaf 2010 leveren de eerste fabrikanten moederborden, conventionele hardeschijven en solid state hardeschijven met SATA600 aan boord. Seriële ATA gebruikt smallere kabels dan de bandkabels van parallelle ATA, waardoor er in de computerkast meer ruimte overblijft. Dit is gunstig voor de koeling. De kabels kunnen bovendien niet omgekeerd worden aangesloten, zoals dat bij veel oudere IDE-kabels wel het geval was. Verder is er geen sprake meer van een gedeelde bus zoals bij IDE. Hierdoor is er geen onderscheid meer tussen master en slave. De voedingskabels voor ATA-schijven zijn eveneens verschillend en compacter. Extra verschillen met de gangbare Molex-connectors zijn: 5 pinnen ten behoeve van de ground om de totale terugvoerstroom (maximaal 7,5A; 1,5A per pin/ader). Een extra spanningsniveau van 3,3 volt (verdeeld over 3 pinnen, eveneens om aan de totale stroombehoefte te kunnen voldoen). Een hotplug-detectiepin per spanningsniveau die langer is dan de andere (en de ground) zodat deze bij het hot-swappable inschuiven als eerste contact maakt (zie hieronder). Eén pin ten behoeve van vertraagde (vertrapte) opstart (staggered spinup) vanuit de voeding zodat niet alle schijven tegelijk opstarten en ineens een grote stroombehoefte vragen. Veel eerstegeneratie-ATA-schijven hebben vaak ook nog een klassieke vierpins molex-voedingsaansluiting. Ook zijn er (splitsende) verloopkabels beschikbaar met een ATA-voedingsconnector die op de Molex-pluggen kan worden aangesloten. Deze Molex-aansluitingen en verloopkabels bieden derhalve geen vertraagde opstart of 3,3V-aansluiting. Om die reden maken veel (oudere) ATA-schijven geen gebruik van deze spanning, maar het kan dus goed zijn dat sommige ATA-schijven met alleen een ATA-voedingsaansluiting niet functioneren met zo’n verloopkabel. Een belangrijk voordeel van SATA is dat schijven verwisseld kunnen worden terwijl de spanning erop staat (hot-swappable). Een SATA-drive kan dus gebruikt worden in plaats van een USB-stick of USB-schijf, maar met een grotere bandbreedte en grotere capaciteit. Nadeel is daarbij dat het bij de meeste computerkasten vrij omslachtig is de drives te verwijderen en terug te plaatsen – vaak zitten er andere onderdelen in de weg zodat de computer toch moet worden uitgeschakeld. Wel is het mogelijk om de (interne) (S)ATA-kabels bijvoorbeeld door een open slot of uitsparing in de computerkast naar buiten te voeren en naar een externe drive bay of harddisk-kast weer in te voeren; de SATA-standaards ondersteunen in de praktijk kabellengtes tot 90 à 100cm (al is 45 à 50 hiervoor aan te raden; hoe korter hoe beter). Dergelijke lange (interne) ATA-kabels zijn doorgaans bij elke goed gesorteerde computerwinkel verkrijgbaar. Het voordeel is dat dan gebruikgemaakt kan worden van een aparte voeding voor de harde schijven. Het is hierbij dan wel uitermate belangrijk dat de ground van beide kasten met elkaar wordt verbonden. Eveneens dient te worden opgemerkt dat de kabels, die bedoeld zijn voor intern gebruik, buiten de kast gevoelig zijn voor ongewenste elektromagnetische invloeden uit de omgeving.

eSATA

Sinds 2004 is ook een externe variant ontwikkeld voor het extern aansluiten van SATA-schijven.[1] Daarvoor zijn aparte (S)ATA-kaarten verkrijgbaar voor een uitbreidingsslot die ook de data-kabelaansluitpunten direct aan de buitenzijde van de computerkast biedt. De andere verschillen ten opzichte van de interne variant zijn:

  • andere connectoren (dieper, vastklikaansluiting en fysiek niet uitwisselbaar met de interne connectoren)
  • ronde, afgeschermde kabels tegen elektromagnetische storing
  • de afscherming verbindt de aarde van beide zijden met elkaar
  • kabellengtes tot 200cm worden ondersteund
  • Ten gunste van de externe en/of langere data-kabels (met mogelijk meer verliezen) zijn de specificaties van de signaalniveaus verruimd:

De uitgaande signaalspanning (transmit) is verhoogd naar 500–600 mV in plaats van 400–600 mV De inkomende signaalspanning (receive) is verlaagd naar 240–600 mV in plaats van of 325–600 mV

Sata en Intel Sandy Bridge

In januari 2011 bracht Intel het socket 1155 platform uit, deze generatie wordt ook wel Sandy Bridge genoemd. In de Chipsets (H67 en P67) zit echter een fout, waardoor het gebruik van de Sata-300 poorten (de chipsets ondersteunen tot 4 Sata-300 poorten) na ongeveer 3 jaar kuren kan vertonen. Het kan zijn dat de apparaten op deze poorten een stuk minder snel werken of zelfs niet meer herkend worden. De Sata-300 aansluitingen zijn op de moederborden simpel te herkennen aan de 4 zwarte aansluitingen, de 2 witte zijn de snellere Sata-600 aansluitingen, welke wel correct werken. Door deze fout kan de eventuele data op de schijven verloren gaan. Intel heeft de fout erkend en gaat aan de slag om de fouten te verhelpen, dmv terugroepacties van laptops en moederborden van sommige fabrikanten kunnen klanten hun geld of een ander product terugkrijgen. De vernieuwde moederborden waarbij het probleem verholpen is, hebben de aanduiding B3.

3 reacties

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *