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S-ATA
SATA ist eine Verbindungstechnik für den Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte und wurde von Intel im Jahr 2000 entwickelt, um die alte PATA-Technik (Parallel-ATA) abzulösen. Die Daten sollen nicht mehr parallel sondern seriell übertragen werden. Zwar müsste man meinen, dass die Parallelübertragung schneller geht, weil viele Bits auf einmal übertragen werden, aber das Problem ist, dass die ankommenden Datenblöcke erst mal in die richtige Reihenfolge gebracht werden müssen und das kostet Zeit. Man entwickele Serial-ATA und erhöhte die Datenübertragungsrate auf 150 Mb/s pro Kanal. Da jedes Gerät seinen eigenen Kanal hat und ihn nicht teilen muss, steht der Festplatte also eine mögliche Übertragungsrate von 150 Mb/s zur Verfügung. Für normale S-ATA Festplatte reichte das aus, da sie maximal zwischen 80 und 100 Mb/s schaffen.
Der Vorteil von SATA ist aber nicht nur die mögliche hohe Datenübertragungsrate. Die Kabel wurden schmaler, was die Thermik im PC-Gehäuse verbessert und zudem ist SATA "Hot-Swap"-fähig, was wieder bedeutet, dass im laufenden Betrieb der Datenträger gewechselt werden kann wie bspw. mit einem USB-Stick möglich ist.
An einem SATA-Anschluss können aber nicht nur Festplatten angeschlossen werden. Auch OODs, Bandlaufwerke und eSata (externes SATA) sowie Kartenleser etc.
Übertragungsgeschwindigkeiten
| SATA-Standart | Übertragungsrate | Real mögliche Übertragungsrate |
| SATA I | 1,5 Gbit/s | 150 Mb/s |
| SATA II | 3 Gbit/s | 300 Mb/s |
| SATA III | 6 Gbit/s | 600 Mb/s |
Es ist zu beachten, dass durch die 10B-Kodierung die Datenrate nicht durch 8, sondern durch 10 geteilt werden muss, um die reale Übertragungsrate zu erhalten. Es wurden zwei zusätzliche Bit hinzugefügt - die Sync-Bits.
* Da mechanische Festplatten ohnehin nur 80 - 100 Mb/s erreichen können, reicht SATA 1 für diese bereits schon aus. Auch, wenn Hersteller speziell darauf hinweisen, dass die HDD für SATA-III gebaut ist, bietet es keinen Vorteil sie an einen SATA-III-Anschluss anzuschließen.
* Bei SSDs schaut das schon anders aus, da die Datenübertragungsraten deutlich höher als 150 Mb/s sind. So ist das Anschließen an einen SATA-II sinnvoll, um die Geschwindigkeitsvorteile einer SSD nutzen zu können.
* Pro Richtung ist nur ein Leitungspaar für den Datentransport nötig.
* SATA "schaltet" ca. 50 mal schneller als der alte PATA-Standart.
Verkabelung
* Die Kabel sind wesentlich schmaler als bei PATA
* Die Kabellänge darf 1 m nicht überschreiten
* Nur 1 Gerät pro Kabel, was Master/Slave "jumpern" unnötig macht
* physische Steckerkodierung verhindert ein "Falschherumstecken"
Stromversorgung
* Ein schmaler Stecker
* Egal ob 2,5" oder 3,5" - HDDs haben den gleichen Stromanschluss
* Der Stromanschluss hat 3.3, 5 und 12 V und versorgt wahlweise das Gerät (je nach Gerät und Bedarf des Gerätes) mit der richtigen Spannung.
* Hat einen eingebauten Überspannungsschutz eingebaut wegen der Hot-Plugging-Möglichkeit. Das bedeutet, dass zuerst die Elektronik prüft wie viel Spannung das Gerät benötigt bevor es das Gerät mit Spannung versorgt.
* "Staggered Spin-Up", um das Netzteil nicht zu überlasten. Hierbei werden beim Einschalten des Rechners nicht alle Geräte gleichzeitig eingeschaltet, was einen Peak im Netzteil verursachen würde, sondern alle Geräte werden im millisekundenbereich zeitverzögert eingeschaltet, um diesen Peak zu verhindern.
Besonderheiten von SATA
* Native Command Queuing (NCQ) ist eine Optimierung des Schreib- und Lesevorganges. Dabei werden nicht die Daten der Reihe nach gelesen, was im ungünstigen Fall eine "leere Umdrehung" der Scheibe in der HDD bedeuten würde, sondern die Daten werden so gelesen wie sie gefunden werden. Im Klartext wird also nicht 1, 2, 3, 4, 5 gelesen mit vielen Leerumdrehungen der Scheibe, was Zeit kostet, sondern bpsw. 2, 3, 5, 1, 4 und die Daten werden nach dem Lesen in die richtige Reihenfolge gebracht.
* eSATA: externes SATA kann Kabellängen von bis zu 2 Metern. Benötigt spezielle geschirmte Kabel, um die Datenübertragung auf dieser Länge noch garantieren zu können. Der Steckerkopf sieht anders aus als der normale SATA-Stecker. Die Stromversorgung findet nicht über das eSATA-Kabel statt.
* eSATAp: verwendet Techniken von USB und Stromversorgung über den USB-Port.
* Hot-Swap: Austausch von Geräten im laufenden Betrieb.
* Staggered Spin-Up: Schutz für das Netzteil, verhindert Peaks beim Einschalten
* Port Multiplier: Pro SATA-Port können 15 Geräte angeschlossen werden
* Port Selector: Zwei Rechner können auf ein Gerät zugreifen
* xSATA: Laufwerke können bis zu 8 Metern entfernt sein.
Windows/Linux mit AHCI
* Bei Windows ist eine Umstellung von PATA auf AHCI nicht ganz so einfach, da das Betriebsystem mit dem Wechsel nicht einfach so klar kommt. Dazu sind einige Schritte nötig für die Umstellung. Bei der Neuinstallation von Win7 und Vista ist keine Besonderheit zu beachten. Bei WinXP muss während der Installation ein Treiber installiert werden.
* Bei Linux/Unix ist die Umstellung unproblematisch und kann nach der Umstellung im BIOS ganz normal gebootet werden.
* Der AHCI-Standart wurde 2004 von Intel entwickelt und soll das unnötige Treibergewirr vereinfachen und vereinheitlichen. Es nutzt die Vorzüge von SATA voll aus (bspw. NCQ)
