SATA

SATA (Serial AT Attachment) es una interfaz de bus de computadora que conecta adaptadores de bus de host a dispositivos de almacenamiento masivo como unidades de disco duro, unidades ópticas y dispositivos de estado sólido. unidades Serial ATA sucedió al anterior estándar Parallel ATA (PATA) para convertirse en la interfaz predominante para dispositivos de almacenamiento.

Las especificaciones de compatibilidad de la industria de Serial ATA se originan en la Organización Internacional de Serial ATA (SATA-IO) y luego son promulgadas por el Comité Técnico INCITS T13, Anexo AT (INCITS T13).

Historia

SATA se anunció en 2000 para brindar varias ventajas sobre la interfaz PATA anterior, como un tamaño y costo de cable reducidos (siete conductores en lugar de 40 u 80), intercambio en caliente nativo, transferencia de datos más rápida a través de velocidades de señalización más altas y más transferencia eficiente a través de un protocolo de cola de E/S (opcional). La revisión 1.0 de la especificación se publicó en enero de 2003.

Las especificaciones de compatibilidad industrial de Serial ATA se originan en la Organización Internacional de Serial ATA (SATA-IO). El grupo SATA-IO crea, revisa, ratifica y publica en colaboración las especificaciones de interoperabilidad, los casos de prueba y los plugfests. Al igual que con muchos otros estándares de compatibilidad de la industria, la propiedad del contenido SATA se transfiere a otros organismos de la industria: principalmente INCITS T13 y un subcomité INCITS T10 (SCSI), un subgrupo de T10 responsable de Serial Attached SCSI (SAS). El resto de este artículo se esfuerza por utilizar la terminología y las especificaciones de SATA-IO.

Antes de la introducción de SATA en 2000, PATA se conocía simplemente como ATA. El "Adjunto AT" (ATA) El nombre se originó después del lanzamiento en 1984 de IBM Personal Computer AT, más comúnmente conocido como IBM AT. La interfaz del controlador de IBM AT se convirtió en una interfaz industrial de facto para la inclusión de discos duros. "AT" era la abreviatura de IBM para "Tecnología avanzada"; por lo tanto, muchas empresas y organizaciones indican que SATA es una abreviatura de "Serial Advanced Technology Attachment". Sin embargo, las especificaciones de ATA simplemente usan el nombre "AT Attachment", para evitar posibles problemas de marca registrada con IBM.

Los dispositivos y adaptadores host SATA se comunican a través de un cable serie de alta velocidad a través de dos pares de conductores. Por el contrario, ATA paralelo (la nueva designación de las especificaciones ATA heredadas) utiliza un bus de datos de 16 bits de ancho con muchas señales de control y soporte adicionales, todas operando a una frecuencia mucho más baja. Para garantizar la compatibilidad con versiones anteriores del software y las aplicaciones ATA heredados, SATA utiliza los mismos conjuntos de comandos básicos de ATA y ATAPI que los dispositivos ATA heredados.

La primera unidad de disco duro SATA del mundo es Seagate Barracuda SATA V, que se lanzó en enero de 2003.

SATA ha reemplazado al ATA paralelo en las computadoras portátiles y de escritorio de los consumidores; La participación de mercado de SATA en el mercado de PC de escritorio fue del 99 % en 2008. PATA ha sido reemplazada en su mayoría por SATA para cualquier uso; con PATA en uso decreciente en aplicaciones industriales e integradas que usan almacenamiento CompactFlash (CF), que fue diseñado en torno al estándar PATA heredado. Un estándar de 2008, CFast, para reemplazar CompactFlash se basa en SATA.

Características

SATA 6 Gbit/s controlador host, una tarjeta PCI Express × 1 con chipset Marvell

Enchufe en caliente

La especificación Serial ATA requiere que los dispositivos SATA sean capaces de conectarse en caliente; es decir, los dispositivos que cumplen con la especificación son capaces de insertar o quitar un dispositivo en o desde un conector de panel posterior (señal y alimentación combinadas) que está encendido. Después de la inserción, el dispositivo se inicializa y luego funciona normalmente. Dependiendo del sistema operativo, el host también puede inicializarse, lo que resulta en un intercambio en caliente. El host y el dispositivo alimentados no necesitan estar en un estado inactivo para una inserción y extracción seguras, aunque los datos no escritos pueden perderse cuando se desconecta la alimentación.

A diferencia de PATA, tanto SATA como eSATA admiten conexión en caliente por diseño. Sin embargo, esta función requiere un soporte adecuado en los niveles de host, dispositivo (unidad) y sistema operativo. En general, los dispositivos SATA cumplen con los requisitos de conexión en caliente del lado del dispositivo y la mayoría de los adaptadores de host SATA admiten esta función.

Para eSATA, la conexión en caliente solo es compatible con el modo AHCI. El modo IDE no admite la conexión en caliente.

Interfaz de controlador de host avanzada

Advanced Host Controller Interface (AHCI) es una interfaz de controlador de host abierta publicada y utilizada por Intel, que se ha convertido en un estándar de facto. Permite el uso de funciones avanzadas de SATA, como hotplug y cola de comandos nativos (NCQ). Si la placa base y el conjunto de chips no habilitan AHCI, los controladores SATA normalmente funcionan en "emulación IDE" modo, que no permite el acceso a funciones del dispositivo que no son compatibles con el estándar ATA (también llamado IDE).

Los controladores de dispositivos de Windows que están etiquetados como SATA a menudo se ejecutan en modo de emulación IDE, a menos que indiquen explícitamente que están en modo AHCI, en modo RAID o en un modo proporcionado por un controlador propietario y un conjunto de comandos que permitió el acceso a SATA&#39 Las características avanzadas de AHCI antes de que AHCI se hiciera popular. Las versiones modernas de Microsoft Windows, Mac OS X, FreeBSD, Linux con la versión 2.6.19 en adelante, así como Solaris y OpenSolaris, incluyen soporte para AHCI, pero los sistemas operativos anteriores, como Windows XP, no. Incluso en esos casos, es posible que se haya creado un controlador propietario para un conjunto de chips específico, como el de Intel.

Revisiones

Las revisiones de SATA generalmente se designan con un guión seguido de números romanos, p. "SATA-III", para evitar confusiones con la velocidad, que siempre se muestra en números arábigos, p. "SATA 6 Gbit/s". Las velocidades proporcionadas son la velocidad de interfaz sin procesar en Gbit/s, incluida la sobrecarga del código de línea, y la velocidad de datos utilizables en MB/s sin sobrecarga.

SATA revisión 1.0 (1,5 Gbit/s, 150 MB/s, Serial ATA-150)

La revisión 1.0a se publicó el 7 de enero de 2003. Las interfaces SATA de primera generación, ahora conocidas como SATA 1,5 Gbit/s, se comunican a una velocidad de 1,5 Gbit/s y no son compatibles con Native Command Queuing (NCQ). Teniendo en cuenta la sobrecarga de codificación 8b/10b, tienen una velocidad de transferencia no codificada real de 1,2 Gbit/s (150 MB/s). El rendimiento de ráfaga teórico de SATA 1,5 Gbit/s es similar al de PATA/133, pero los dispositivos SATA más nuevos ofrecen mejoras como NCQ, que mejoran el rendimiento en un entorno multitarea.

Durante el período inicial posterior a la finalización de SATA 1,5 Gbit/s, los fabricantes de adaptadores y unidades utilizaron un "chip puente" para convertir los diseños PATA existentes para su uso con la interfaz SATA. Las unidades en puente tienen un conector SATA, pueden incluir uno o ambos tipos de conectores de alimentación y, en general, funcionan de manera idéntica a sus equivalentes SATA nativos. Sin embargo, la mayoría de las unidades en puente no son compatibles con algunas funciones específicas de SATA, como NCQ. Los productos SATA nativos se hicieron cargo rápidamente de los productos en puente con la introducción de la segunda generación de unidades SATA.

A partir de abril de 2010, las unidades de disco duro SATA de 10.000 rpm más rápidas podían transferir datos a velocidades máximas (no promedio) de hasta 157 MB/s, lo que supera las capacidades de la especificación PATA/133 anterior y también supera la capacidades de SATA 1.5 Gbit/s.

SATA revisión 2.0 (3 Gbit/s, 300 MB/s, Serie ATA-300)

SATA 2 conectores en una placa base de ordenador, todos excepto dos con cables conectados. Tenga en cuenta que no hay diferencia visible, aparte del etiquetado, entre los cables SATA 1, SATA 2, y SATA 3 y conectores.

La revisión 2.0 de SATA se lanzó en abril de 2004 e introdujo Native Command Queuing (NCQ). Es retrocompatible con SATA 1.5 Gbit/s.

Las interfaces SATA de segunda generación se ejecutan con una velocidad de transferencia nativa de 3,0 Gbit/s que, cuando se tiene en cuenta el esquema de codificación 8b/10b, equivale a la velocidad máxima de transferencia sin codificar de 2,4 Gbit/s (300 MB/s). El rendimiento de ráfaga teórico de la revisión 2.0 de SATA, que también se conoce como SATA 3 Gbit/s, duplica el rendimiento de la revisión 1.0 de SATA.

Todos los cables de datos SATA que cumplen con las especificaciones SATA tienen una clasificación de 3,0 Gbit/s y admiten unidades mecánicas modernas sin pérdida de rendimiento de transferencia de datos sostenido y en ráfagas. Sin embargo, las unidades basadas en flash de alto rendimiento pueden superar la tasa de transferencia SATA de 3 Gbit/s; esto se soluciona con el estándar de interoperabilidad SATA 6 Gbit/s.

Revisión SATA 2.5

Anunciada en agosto de 2005, la revisión 2.5 de SATA consolidó la especificación en un solo documento.

Revisión SATA 2.6

Anunciada en febrero de 2007, la revisión 2.6 de SATA introdujo las siguientes funciones:

• Conector Slimline.
• Micro conector (inicialmente para 1.8” HDD).
• Mini cable interno multilane y conector.
• Mini cable multilane externo y conector.
• Prioridad NCQ.
• NCQ Descarga.
• Mejoras a la BIST Activar la FIS.
• Mejoras para la recepción robusta de la firma FIS.

SATA revisión 3.0 (6 Gbit/s, 600 MB/s, Serial ATA-600)

La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) presentó el borrador de especificación de la capa física SATA de 6 Gbit/s en julio de 2008 y ratificó su especificación de capa física el 18 de agosto de 2008. El estándar 3.0 completo se lanzó el 27 de mayo de 2009.

Las interfaces SATA de tercera generación se ejecutan con una tasa de transferencia nativa de 6,0 Gbit/s; teniendo en cuenta la codificación 8b/10b, la velocidad máxima de transferencia sin codificar es de 4,8 Gbit/s (600 MB/s). El rendimiento de ráfaga teórico de SATA 6.0 Gbit/s es el doble que el de SATA revisión 2.0. Es retrocompatible con SATA 3 Gbit/s y SATA 1,5 Gbit/s.

La especificación SATA 3.0 contiene los siguientes cambios:

• 6 Gbit/s para un rendimiento escalable.
• Compatibilidad continua con SAS, incluyendo SAS 6 Gbit/s, según "un dominio SAS puede soportar el apego y el control de dispositivos SATA no modificados conectados directamente al dominio SAS utilizando el protocolo de serie ATA Tunneled (STP)" de la especificación de oro SATA Revision 3.0.
• Comando Isochronous Native Queuing (NCQ) comando streaming para permitir la calidad isocrona de transferencias de datos de servicio para la transmisión de aplicaciones de contenido digital.
• Una función de gestión NCQ que ayuda a optimizar el rendimiento permitiendo el procesamiento y gestión de los comandos NCQ pendientes.
• Mejora de las capacidades de gestión de energía.
• Un pequeño conector de baja fuerza de inserción (LIF) para dispositivos de almacenamiento más compactos de 1,8 pulgadas.
• Perfil de unidad de disco óptico de 7 mm para el conector SATA delgado (además de los perfiles de 12,7 mm y 9,5 mm existentes).
• Alineación con el estándar INCITS ATA8-ACS.

En general, las mejoras tienen como objetivo mejorar la calidad del servicio para la transmisión de video y las interrupciones de alta prioridad. Además, el estándar sigue admitiendo distancias de hasta un metro. Las velocidades más nuevas pueden requerir un mayor consumo de energía para admitir chips, aunque las tecnologías de proceso mejoradas y las técnicas de administración de energía pueden mitigar esto. La especificación posterior puede usar cables y conectores SATA existentes, aunque en 2008 se informó que se esperaba que algunos OEM actualizaran los conectores de host para velocidades más altas.

Revisión SATA 3.1

Lanzada en julio de 2011, la revisión 3.1 de SATA introdujo o cambió las siguientes funciones:

• mSATA, para unidades de estado sólido en dispositivos de computación móvil, un conector tipo PCI Express Mini Card que es eléctricamente SATA. El conector también se utilizó en algunos ordenadores de escritorio, como ciertos ordenadores de negocios HP.
• Unidad de disco óptico de potencia cero, una unidad óptica SATA que no dibuja potencia cuando se mueve.
• Queued TRIM Comando, mejora el rendimiento de la unidad de estado sólido.
• Enlace requerido Power Management, reduce la demanda global de energía del sistema de varios dispositivos SATA.
• Funciones de control de hardware, habilitar la identificación de host de las capacidades del dispositivo.
• Módulo de almacenamiento universal (USM), un nuevo estándar para el almacenamiento inalámbrico sin cables (slot) para dispositivos electrónicos de consumo.

Revisión SATA 3.2

Lanzada en agosto de 2013, la revisión 3.2 de SATA introdujo las siguientes funciones:

• La especificación SATA Express define una interfaz que combina tanto los autobuses SATA como PCI Express, lo que hace posible que ambos tipos de dispositivos de almacenamiento coexistan. Al emplear PCI Express, es posible un rendimiento teórico mucho mayor de 1969 MB/s.
• El estándar SATA M.2 es una pequeña implementación del factor de forma de la interfaz SATA Express, con la adición de un puerto USB 3.0 interno; vea la sección M.2 (NGFF) a continuación para un resumen más detallado.
• microSSD introduce una interfaz eléctrica de matriz de bolas para almacenamiento SATA miniaturizado e integrado.
• USM Slim reduce el espesor del Módulo Universal de Almacenamiento (USM) de 14.5 milímetros (0,57 pulgadas) a 9 milímetros (0,35 pulgadas).
• DevSleep permite un menor consumo de energía para dispositivos siempre conectados mientras se encuentran en modos de baja potencia como InstantGo (que solía ser conocido como Standby Conectado).
• Información híbrida proporciona un mayor rendimiento para unidades híbridas de estado sólido.

Revisión SATA 3.3

Lanzada en febrero de 2016, la revisión 3.3 de SATA introdujo las siguientes funciones:

• Soporte de grabación magnética triturada (SMR) que proporciona un aumento del 25 por ciento o mayor en la capacidad de disco duro por pistas superpuestas en los medios.
• Potencia desactivada función (ver PWDIS pin) permite el ciclismo de energía remota de unidades SATA y una función Rebuild Assist que acelera el proceso de reconstrucción para facilitar el mantenimiento en el centro de datos.
• Transmisor Emphasis La especificación aumenta la interoperabilidad y fiabilidad entre el host y los dispositivos en entornos exigentes eléctricamente.
• Un indicador de actividad y una spin-up escalonada pueden ser controlados por el mismo pin, agregando flexibilidad y proporcionando a los usuarios más opciones.

La nueva función de desactivación de alimentación (similar a la función de desactivación de alimentación de SAS) utiliza el pin 3 del conector de alimentación SATA. Algunas fuentes de alimentación heredadas que proporcionan alimentación de 3,3 V en el pin 3 obligarían a las unidades con la función de desactivación de alimentación a quedarse atascadas en una condición de restablecimiento completo, lo que les impediría girar. Por lo general, el problema se puede eliminar mediante el uso de un adaptador de corriente "Molex a SATA" simple para suministrar energía a estas unidades.

Revisión SATA 3.4

Lanzada en junio de 2018, la revisión 3.4 de SATA introdujo las siguientes características que permiten monitorear las condiciones del dispositivo y ejecutar tareas de limpieza, ambas con un impacto mínimo en el rendimiento:

• Notificación de escritura duradera/ordenada: permite escribir datos de caché crítico seleccionados a los medios, minimizando el impacto en las operaciones normales.
• Temperatura de dispositivo Monitoreo: permite el monitoreo activo de la temperatura del dispositivo SATA y otras condiciones sin impactar el funcionamiento normal utilizando el estándar SFF-8609 para comunicaciones fuera de banda (OOB).
• Device Sleep Signal Timing: proporciona una definición adicional para mejorar la compatibilidad entre las implementaciones de los fabricantes.

Revisión SATA 3.5

Lanzado en julio de 2020, SATA revisión 3.5 presenta características que permiten mayores beneficios de rendimiento y promueven una mayor integración de dispositivos y productos SATA con otros estándares de E/S de la industria:

• Transmisión de dispositivos Emphasis para Gen 3 PHY: alinea SATA con otras características de otras soluciones de medición I/O para ayudar a los miembros de SATA-IO con pruebas e integración.
• Definido pedido NCQ Comandos: permite al anfitrión especificar las relaciones de procesamiento entre los comandos solicitados y establece el orden en el que los comandos se procesan en la cola.
• Duración del Mando Características límite: reduce la latencia permitiendo al host definir la calidad de las categorías de servicio, dando al host mayor granularidad en controlar las propiedades de comando. La característica ayuda a alinear SATA con los requisitos "Fast Fail" establecidos por el Proyecto Open Compute (OCP) y especificados en la norma INCITS T13 Technical Committee.

Cables, conectores y puertos

Unidad SATA de 2,5 pulgadas en la parte superior de una unidad SATA de 3,5 pulgadas, cierre de datos y conectores de potencia. También son visibles 8 pines de salto en la unidad de 3,5 pulgadas.

Los conectores y los cables presentan las diferencias más visibles entre las unidades SATA y ATA paralelas. A diferencia de PATA, los mismos conectores se utilizan en discos duros SATA de 3,5 pulgadas (para computadoras de escritorio y servidores) y discos de 2,5 pulgadas (para computadoras portátiles o pequeñas).

Los conectores SATA estándar para datos y alimentación tienen un paso de conductor de 1,27 mm (0,050 pulgadas). Se requiere una fuerza de inserción baja para acoplar un conector SATA. Los dispositivos más pequeños, como las unidades SATA de 1,8 pulgadas, algunas unidades de DVD y Blu-ray y las mini SSD, utilizan un conector mini-SATA o mSATA más pequeño.

Se especifica un conector eSATA especial para dispositivos externos y una provisión implementada opcionalmente para clips para sujetar firmemente los conectores internos en su lugar. Las unidades SATA pueden conectarse a controladores SAS y comunicarse con el mismo cable físico que los discos SAS nativos, pero los controladores SATA no pueden manejar discos SAS.

Los puertos SATA hembra (en las placas base, por ejemplo) se usan con cables de datos SATA que tienen seguros o clips para evitar que se desconecten accidentalmente. Algunos cables SATA tienen conectores en ángulo derecho o izquierdo para facilitar la conexión a las placas de circuitos.

Conector de datos

El estándar SATA define un cable de datos con siete conductores (tres de conexión a tierra y cuatro líneas de datos activas en dos pares) y conectores tipo oblea de 8 mm de ancho en cada extremo. Los cables SATA pueden tener una longitud de hasta 1 metro (3,3 pies) y conectan un zócalo de la placa base a un disco duro. Los cables planos PATA, en comparación, conectan un zócalo de la placa base a uno o dos discos duros, llevan 40 u 80 cables y están limitados a 45 centímetros (18 pulgadas) de largo según la especificación PATA; sin embargo, los cables de hasta 90 centímetros (35 pulgadas) están fácilmente disponibles. Por lo tanto, los conectores y cables SATA son más fáciles de colocar en espacios cerrados y reducen las obstrucciones para la refrigeración por aire. Aunque son más susceptibles a la desconexión y rotura accidentales que los PATA, los usuarios pueden comprar cables que tienen una función de bloqueo, mediante la cual un pequeño resorte (generalmente de metal) sujeta el enchufe en el enchufe.

Los conectores SATA pueden ser rectos, en ángulo recto o en ángulo izquierdo. Los conectores en ángulo permiten conexiones de perfil más bajo. Los conectores en ángulo recto (también llamados de 90 grados) alejan el cable inmediatamente de la unidad, en el lado de la placa de circuito. Los conectores en ángulo izquierdo (también llamados de 270 grados) llevan el cable a través de la unidad hacia la parte superior.

Uno de los problemas asociados con la transmisión de datos a alta velocidad a través de conexiones eléctricas se describe como ruido, que se debe al acoplamiento eléctrico entre los circuitos de datos y otros circuitos. Como resultado, los circuitos de datos pueden afectar a otros circuitos y verse afectados por ellos. Los diseñadores utilizan una serie de técnicas para reducir los efectos indeseables de dicho acoplamiento involuntario. Una de esas técnicas utilizadas en los enlaces SATA es la señalización diferencial. Esta es una mejora sobre PATA, que utiliza señalización de un solo extremo. El uso de conductores coaxiales duales totalmente blindados, con múltiples conexiones a tierra, para cada par diferencial mejora el aislamiento entre los canales y reduce las posibilidades de pérdida de datos en entornos eléctricos difíciles.

• 

  Un cable de datos SATA de siete puntas (versión de ángulo izquierdo del conector)

• 

  Conector SATA en un disco duro de 3,5 pulgadas, con pines de datos en la izquierda y los pines de potencia en la derecha. Las dos longitudes de pin diferentes garantizan un orden específico de apareamiento; las longitudes más largas son pins de tierra y hacen contacto primero.

• 

  Cable SATA mostrando los dos pares diferenciales blindados.

Conectores de alimentación

Conector estándar

Un conector de potencia SATA de quince puntos (este conector en particular falta el alambre naranja 3.3 V)

SATA especifica un conector de alimentación diferente al conector Molex de cuatro pines que se utiliza en los dispositivos Parallel ATA (PATA) (y en los dispositivos de almacenamiento pequeños anteriores, que se remontan a las unidades de disco duro ST-506 e incluso a las unidades de disquete anteriores a IBM ORDENADOR PERSONAL). Es un conector tipo oblea, como el conector de datos SATA, pero mucho más ancho (quince pines frente a siete) para evitar confusiones entre los dos. Algunas de las primeras unidades SATA incluían el conector de alimentación Molex de cuatro pines junto con el nuevo conector de quince pines, pero la mayoría de las unidades SATA ahora solo tienen este último.

El nuevo conector de alimentación SATA contiene muchos más pines por varias razones:

• 3.3 V se suministra junto con los suministros tradicionales de 5 V y 12 V. Sin embargo, muy pocas unidades realmente lo utilizan, por lo que pueden ser alimentados de un conector Molex de cuatro horquillas con un adaptador.
• Pin 3 en la revisión SATA 3.3 ha sido redefinido como PWDIS y se utiliza para entrar y salir del modo POWER DISABLE para la compatibilidad con la especificación SAS. Si Pin 3 es conducido ALTO (2.1–3.6 V max), la potencia al circuito de la unidad es deshabilitada. Las unidades con esta característica no funcionan en sistemas diseñados para la revisión SATA 3.1 o anterior. Esto se debe a que Pin 3 conducido alta evita que la unidad de encendido.
• Para reducir la resistencia y aumentar la capacidad actual, cada voltaje es suministrado por tres pines en paralelo, aunque un pin en cada grupo está destinado a precarging (ver abajo). Cada pin debe ser capaz de llevar 1,5 A.
• Cinco pines paralelos proporcionan una conexión terrestre de baja resistencia.
• Dos pins de tierra y un pin para cada soporte de voltaje suministrado precarging hot-plug. Los pines de tierra 4 y 12 en un cable de intercambio caliente son los más largos, por lo que hacen contacto primero cuando los conectores están acoplados. Conector de potencia de conducción 3, 7, y 13 son más largos que los otros, por lo que hacen contacto siguiente. La unidad los utiliza para cargar sus condensadores de bypass internos a través de resistencias de limitación actual. Finalmente, los pines de potencia restantes hacen contacto, superando las resistencias y proporcionando una fuente de baja resistencia de cada voltaje. Este proceso de apareamiento de dos pasos evita fallos en otras cargas y posible arcing o erosión de los contactos de conexión eléctrica SATA.
• Pin 11 puede ser utilizado (a menudo por chasis o hardware de backplane independiente del controlador de host SATA y su conexión de datos) para la espinatación escalonada, indicación de actividad, estacionamiento de cabeza de emergencia u otras funciones definidas de proveedores en varias combinaciones. Es una señal de cuello abierto, que puede ser bajada por el conector o la unidad. Si se baja en el conector (como está en la mayoría de los conectores de alimentación SATA de estilo cable), la unidad gira tan pronto como se aplica la energía. Si la izquierda flota, la unidad espera hasta que se hable. Esto evita que muchas unidades desciendan simultáneamente, lo que podría atraer demasiado poder. El pin también se tira bajo por la unidad para indicar la actividad de la unidad. Esto se puede utilizar para dar retroalimentación al usuario a través de un LED. Las definiciones pertinentes de la operación del pin han cambiado varias veces en las revisiones publicadas del estándar SATA, por lo que el comportamiento observado puede depender de la versión del dispositivo, la versión host, el firmware y la configuración del software. También hay una especificación para la transmisión de la temperatura de la unidad y otros valores de estado con pulsos de señal de actividad utilizados rutinariamente para hacer parpadeo LED.

Hay adaptadores pasivos disponibles que convierten un conector Molex de cuatro pines en un conector de alimentación SATA, proporcionando las líneas de 5 V y 12 V disponibles en el conector Molex, pero no 3,3 V. Adaptadores de alimentación SATA que incluyen componentes electrónicos para proporcionar adicionalmente la fuente de alimentación de 3,3 V. Sin embargo, la mayoría de las unidades no requieren la línea de alimentación de 3,3 V.

Conector extraplano

SATA 2.6 es la primera revisión que definió el conector delgado, diseñado para factores de forma más pequeños, como las unidades ópticas de portátiles. El pin 1 del conector de alimentación delgado, que indica la presencia del dispositivo, es más corto que los demás para permitir el intercambio en caliente. El conector de señal extraplano es idéntico y compatible con la versión estándar, mientras que el conector de alimentación se reduce a seis pines, por lo que solo suministra +5 V, y no +12 V o +3,3 V.

Existen adaptadores de bajo costo para convertir SATA estándar a SATA delgado.

• 

  Un conector de potencia SATA de 6 pines

• 

  La parte posterior de una unidad óptica slimline basada en SATA

Microconector

Un disco duro SATA de 1,8 pulgadas con datos numerados y pines de potencia en el conector.

El conector micro SATA (a veces llamado uSATA o μSATA) se originó con SATA 2.6 y está diseñado para unidades de disco duro de 1,8 pulgadas. También hay un microconector de datos, de apariencia similar pero un poco más delgado que el conector de datos estándar.

Pines adicionales

Las unidades SATA, en particular las mecánicas, vienen con una interfaz adicional de 4 pines o más que no está uniformemente estandarizada pero, sin embargo, tiene un propósito similar definido por cada fabricante de unidades. Como las unidades IDE usaban esos pines adicionales para configurar las unidades maestra y esclava, en las unidades SATA, esos pines generalmente se usan para seleccionar diferentes modos de energía para usar en puentes USB-SATA o habilitan funciones adicionales como reloj de espectro extendido, límite de velocidad SATA o configuración de fábrica. Modo de Diagnóstico y Recuperación, mediante el uso de un puente.

ESATA

El logo oficial eSATA

conectores SATA (izquierda) y eSATA (derecha)

puertos eSATA

Estandarizado en 2004, eSATA (e significa externo) proporciona una variante de SATA diseñada para conectividad externa. Utiliza un conector más robusto, cables blindados más largos y estándares eléctricos más estrictos (pero compatibles con versiones anteriores). El protocolo y la señalización lógica (capas de enlace/transporte y superiores) son idénticos a los de SATA interno. Las diferencias son:

• Ampliación mínima de transmisión aumentada: El rango es de 500–600 mV en lugar de 400–600 mV.
• La amplitud mínima de recepción disminuyó: El rango es 240–600 mV en lugar de 325–600 mV.
• La longitud máxima del cable aumentó a 2 metros (6,6 pies) de 1 metro (3,3 pies).
• El cable y conector eSATA es similar al cable y conector SATA 1.0a, con estas excepciones:
  • El conector eSATA es mecánicamente diferente para evitar que los cables internos no blindados se utilicen externamente. El conector eSATA descarta la tecla en forma de "L" y cambia la posición y el tamaño de las guías.
  • La profundidad de inserción de eSATA es más profunda: 6,6 mm en lugar de 5 mm. Las posiciones de contacto también se cambian.
  • El cable eSATA tiene un escudo extra para reducir las necesidades de EMI a FCC y CE. Los cables internos no necesitan el escudo extra para satisfacer los requisitos de EMI porque están dentro de un caso blindado.
  • El conector eSATA utiliza resortes metálicos para el contacto de escudos y la retención mecánica.
  • El conector eSATA tiene una vida de diseño de 5.000 apareamientos; el conector SATA ordinario sólo se especifica para 50.

Dirigido al mercado de consumo, eSATA ingresa a un mercado de almacenamiento externo atendido también por las interfaces USB y FireWire. La interfaz SATA tiene ciertas ventajas. La mayoría de las carcasas de unidades de disco duro externas con interfaces FireWire o USB utilizan unidades PATA o SATA y "puentes" para traducir entre las unidades' interfaces y los gabinetes' puertos externos; este puente incurre en cierta ineficiencia. Algunos discos individuales pueden transferir 157 MB/s durante el uso real, aproximadamente cuatro veces la tasa de transferencia máxima de USB 2.0 o FireWire 400 (IEEE 1394a) y casi el doble de la tasa de transferencia máxima de FireWire 800. La especificación S3200 FireWire 1394b alcanza alrededor de 400 MB/s (3,2 Gbit/s), y USB 3.0 tiene una velocidad nominal de 5 Gbit/s. Es posible que algunas funciones de la unidad de bajo nivel, como S.M.A.R.T., no funcionen a través de algunos puentes USB, FireWire o USB+FireWire; eSATA no sufre estos problemas siempre que el fabricante del controlador (y sus controladores) presente las unidades eSATA como dispositivos ATA, en lugar de dispositivos SCSI, como ha sido común con los controladores Silicon Image, JMicron y NVIDIA nForce para Windows Vista. En esos casos, las unidades SATA no tienen funciones de bajo nivel accesibles.

La versión eSATA de SATA 6G funciona a 6,0 Gbit/s (la organización SATA-IO evita el término "SATA III" para evitar confusiones con SATA II 3,0 Gbit/s, que se denomina coloquialmente como "SATA 3G" [bit/s] o "SATA 300" [MB/s], ya que los 1,5 Gbit/s SATA I y 1,5 Gbit/s SATA II se denominaban ambos "SATA 1.5G" [bit/s] o "SATA 150" [MB/s]). Por lo tanto, las conexiones eSATA funcionan con diferencias insignificantes entre ellas. Una vez que una interfaz puede transferir datos tan rápido como una unidad puede manejarlos, aumentar la velocidad de la interfaz no mejora la transferencia de datos.

Sin embargo, existen algunas desventajas en la interfaz eSATA:

• Los dispositivos construidos antes de la interfaz eSATA se convirtieron en populares falta de conectores SATA externos.
• Para dispositivos de pequeño factor de forma (como discos externos de 2,5 pulgadas), un enlace USB o FireWire con ordenador puede suministrar energía suficiente para operar el dispositivo. Sin embargo, los conectores eSATA no pueden suministrar energía, y requieren una fuente de alimentación para el dispositivo externo. El eSATAp relacionado (pero mecánicamente incompatible, a veces llamado eSATA/USB) conector añade potencia a una conexión SATA externa, por lo que no se necesita una fuente de alimentación adicional.

A partir de mediados de 2017, pocas computadoras nuevas tienen conectores SATA (eSATA) externos dedicados, con USB3 predominante y USB3 Tipo C, a menudo con el modo alternativo Thunderbolt, comenzando a reemplazar los conectores USB anteriores. Todavía a veces están presentes puertos únicos que admiten tanto USB3 como eSATA.

Las computadoras de escritorio sin una interfaz eSATA integrada pueden instalar un adaptador de bus de host (HBA) eSATA; si la placa base es compatible con SATA, se puede agregar un conector eSATA disponible externamente. Las computadoras portátiles con el ahora raro Cardbus o ExpressCard podrían agregar un eSATA HBA. Con los adaptadores pasivos, la longitud máxima del cable se reduce a 1 metro (3,3 pies) debido a la ausencia de niveles de señal compatibles con eSATA.

ESATAp

eSATAp port

eSATAp significa eSATA alimentado. También se conoce como Power over eSATA, Power eSATA, eSATA/USB Combo o eSATA USB Hybrid Port (EUHP). Un puerto eSATAp combina las cuatro clavijas del puerto USB 2.0 (o anterior), las siete clavijas del puerto eSATA y, opcionalmente, dos clavijas de alimentación de 12 V. Tanto el tráfico SATA como la alimentación del dispositivo están integrados en un solo cable, como ocurre con USB pero no con eSATA. La alimentación de 5 V se proporciona a través de dos pines USB, mientras que la alimentación de 12 V se puede proporcionar opcionalmente. Por lo general, las computadoras de escritorio, pero no las portátiles, proporcionan alimentación de 12 V, por lo que pueden alimentar dispositivos que requieren este voltaje, generalmente unidades de disco y CD/DVD de 3,5 pulgadas, además de dispositivos de 5 V, como unidades de 2,5 pulgadas.

Tanto los dispositivos USB como los eSATA se pueden usar con un puerto eSATAp, cuando se conectan con un cable USB o eSATA, respectivamente. Un dispositivo eSATA no se puede alimentar a través de un cable eSATAp, pero un cable especial puede hacer que tanto SATA o eSATA como los conectores de alimentación estén disponibles desde un puerto eSATAp.

Se puede integrar un conector eSATAp en una computadora con SATA interno y USB, ajustando un soporte con conexiones para SATA interno, USB y conectores de alimentación y un puerto eSATAp accesible desde el exterior. Aunque se han integrado conectores eSATAp en varios dispositivos, los fabricantes no hacen referencia a un estándar oficial.

Implementaciones previas al estándar

• Antes de la especificación final eSATA 3 Gbit/s, se diseñaron varios productos para la conexión externa de unidades SATA. Algunos de estos utilizan el conector SATA interno, o incluso los conectores diseñados para otras especificaciones de interfaz, como FireWire. Estos productos no son compatibles con ESATA. La especificación final eSATA cuenta con un conector específico diseñado para el manejo áspero, similar al conector SATA regular, pero con refuerzos en ambos lados masculinos y femeninos, inspirados en el conector USB. eSATA resiste el unplugging inadverente, y puede soportar el yanking o el cableado, que podría romper un conector SATA masculino (el adaptador de disco duro o host, generalmente instalado dentro del ordenador). Con un conector eSATA, se necesita considerablemente más fuerza para dañar el conector, y si se rompe, es probable que sea el lado femenino, en el cable mismo, que es relativamente fácil de reemplazar.
• Antes de la especificación final eSATA 6 Gbit/s muchas tarjetas adicionales y algunas placas madre anunciaron el soporte eSATA 6 Gbit/s porque tenían 6 Gbit/s SATA 3.0 controladores para soluciones internas. Esas implementaciones no son estándar, y los requisitos de eSATA 6 Gbit/s fueron ratificados en la especificación SATA 3.1 del 18 de julio de 2011. Algunos productos podrían no ser totalmente compatibles con eSATA 6 Gbit/s.

Mini-SATA (mSATA)

SSD mSATA

Mini-SATA (abreviado como mSATA), que es distinto del conector micro, fue anunciado por la Organización Internacional Serial ATA el 21 de septiembre de 2009. Las aplicaciones incluyen netbooks, computadoras portátiles y otros dispositivos que requieren una unidad de estado sólido en una pequeña huella.

Las dimensiones físicas del conector mSATA son idénticas a las de la interfaz de la minitarjeta PCI Express, pero las interfaces son eléctricamente incompatibles; las señales de datos (TX±/RX± SATA, PETn0 PETp0 PERn0 PERp0 PCI Express) necesitan una conexión al controlador de host SATA en lugar del controlador de host PCI Express.

La especificación M.2 ha reemplazado tanto a mSATA como a mini-PCIe.

Conector SFF-8784

Los dispositivos SATA delgados de 2,5 pulgadas, 5 mm (0,20 pulgadas) de altura, utilizan el conector de borde SFF-8784 de veinte pines para ahorrar espacio. Al combinar las señales de datos y las líneas eléctricas en un conector delgado que permite la conexión directa a la placa de circuito impreso (PCB) del dispositivo sin conectores adicionales que ocupan mucho espacio, el SFF-8784 permite una mayor compactación del diseño interno para dispositivos portátiles como ultrabooks.

Los pines 1 a 10 están en el lado inferior del conector, mientras que los pines 11 a 20 están en el lado superior.

SATA exprés

Dos SATA Conectores Express (ligero gris) en una placa madre de computadora; a la derecha de ellos son conectores SATA comunes (gray oscuro)

SATA Express, inicialmente estandarizado en la especificación SATA 3.2, es una interfaz que admite dispositivos de almacenamiento SATA o PCI Express. El conector host es retrocompatible con el conector de datos SATA estándar de 3,5 pulgadas, lo que permite conectar hasta dos dispositivos SATA heredados. Al mismo tiempo, el conector host proporciona hasta dos carriles PCI Express 3.0 como una conexión PCI Express pura al dispositivo de almacenamiento, lo que permite anchos de banda de hasta 2 GB/s.

En lugar del enfoque habitual de duplicar la velocidad nativa de la interfaz SATA, se seleccionó PCI Express para lograr velocidades de transferencia de datos superiores a 6 Gbit/s. Se llegó a la conclusión de que duplicar la velocidad SATA nativa llevaría demasiado tiempo, se requerirían demasiados cambios en el estándar SATA y daría como resultado un consumo de energía mucho mayor en comparación con el bus PCI Express existente.

Además de admitir la interfaz de controlador de host avanzado (AHCI) heredada, SATA Express también hace posible que NVM Express (NVMe) se use como interfaz de dispositivo lógico para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados.

Como el factor de forma M.2, que se describe a continuación, logró una popularidad mucho mayor, SATA Express se considera un estándar fallido y los puertos dedicados desaparecieron rápidamente de las placas base.

M.2 (NGFF)

Comparación de tamaño de mSATA (izquierda) y M.2 (tamaño 2242, derecha) SSD

Un adaptador M.2 (2242) de estado sólido (SSD) conectado al adaptador USB 3.0 y conectado al ordenador.

M.2, anteriormente conocido como factor de forma de próxima generación (NGFF), es una especificación para tarjetas de expansión de computadora y conectores asociados. Reemplaza el estándar mSATA, que utiliza el diseño físico de la minitarjeta PCI Express. Con una especificación física más pequeña y flexible, junto con características más avanzadas, el M.2 es más adecuado para aplicaciones de almacenamiento de estado sólido en general, especialmente cuando se usa en dispositivos pequeños como ultrabooks o tabletas.

El estándar M.2 está diseñado como una revisión y mejora del estándar mSATA, de modo que se puedan fabricar placas de circuito impreso (PCB) más grandes. Si bien mSATA aprovechó el factor de forma y el conector de la minitarjeta PCI Express existente, M.2 se diseñó para maximizar el uso del espacio de la tarjeta y minimizar el espacio ocupado.

Las interfaces de controlador de host compatibles y los puertos proporcionados internamente son un superconjunto de los definidos por la interfaz SATA Express. Básicamente, el estándar M.2 es una implementación de factor de forma pequeño de la interfaz SATA Express, con la adición de un puerto USB 3.0 interno.

U.2 (SFF-8639)

U.2, anteriormente conocido como SFF-8639. Al igual que M.2, lleva una señal eléctrica PCI Express; sin embargo, U.2 usa un enlace PCIe 3.0 ×4 que proporciona un ancho de banda mayor de 32 Gbit/s en cada dirección. Para proporcionar la máxima compatibilidad con versiones anteriores, el conector U.2 también es compatible con SATA y SAS de rutas múltiples.

Protocolo

La especificación SATA define tres capas de protocolo distintas: física, de enlace y de transporte.

Capa física

La capa física define las características físicas y eléctricas de SATA (como las dimensiones y parásitos del cable, el nivel de voltaje del controlador y el rango operativo del receptor), así como el subsistema de codificación física (codificación a nivel de bits, detección de dispositivos en la cableado e inicialización del enlace).

La transmisión física utiliza señalización diferencial. SATA PHY contiene un par de transmisión y un par de recepción. Cuando el enlace SATA no está en uso (por ejemplo, no hay ningún dispositivo conectado), el transmisor permite que los pines de transmisión floten a su nivel de voltaje de modo común. Cuando el enlace SATA está activo o en la fase de inicialización del enlace, el transmisor impulsa los pines de transmisión al voltaje diferencial especificado (1,5 V en SATA/I).

La codificación física SATA utiliza un sistema de codificación de línea conocido como codificación 8b/10b. Este esquema cumple múltiples funciones requeridas para mantener un enlace serial diferencial. En primer lugar, la transmisión contiene la información de sincronización necesaria que permite que el host/unidad SATA extraiga la sincronización. La secuencia codificada 8b/10b incorpora transiciones de borde periódicas para permitir que el receptor logre la alineación de bits sin el uso de una forma de onda de reloj de referencia transmitida por separado. La secuencia también mantiene un flujo de bits neutral (equilibrado en CC), lo que permite que los controladores de transmisión y las entradas del receptor se acoplen en CA. En general, la señalización SATA real es semidúplex, lo que significa que solo puede leer o escribir datos en un momento dado.

Además, SATA usa algunos de los caracteres especiales definidos en 8b/10b. En particular, la capa PHY usa el carácter de coma (K28.5) para mantener la alineación de símbolos. Una secuencia específica de cuatro símbolos, la primitiva ALIGN, se usa para igualar la velocidad del reloj entre los dos dispositivos en el enlace. Otros símbolos especiales comunican información de control de flujo producida y consumida en las capas superiores (enlace y transporte).

Se utilizan enlaces de señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS) acoplados a CA punto a punto independientes para la transmisión física entre el host y la unidad.

La capa PHY es responsable de detectar el otro dispositivo/SATA en un cable y la inicialización del enlace. Durante el proceso de inicialización del enlace, el PHY es responsable de generar localmente señales especiales fuera de banda cambiando el transmisor entre caracteres eléctricos inactivos y 10b específicos en un patrón definido, negociando una tasa de señalización mutuamente compatible (1.5, 3.0, o 6,0 Gbit/s) y, finalmente, sincronizar con el flujo de datos de la capa PHY del dispositivo remoto. Durante este tiempo, no se envían datos desde la capa de enlace.

Una vez que se completa la inicialización del enlace, la capa de enlace se hace cargo de la transmisión de datos, y el PHY proporciona solo la conversión 8b/10b antes de la transmisión de bits.

Capa de enlace

Después de que la capa PHY haya establecido un enlace, la capa de enlace es responsable de la transmisión y recepción de estructuras de información de marco (FIS) a través del enlace SATA. Los FIS son paquetes que contienen información de control o datos de carga útil. Cada paquete contiene un encabezado (que identifica su tipo) y una carga útil cuyo contenido depende del tipo. La capa de enlace también gestiona el control de flujo sobre el enlace.

Capa de transporte

La capa número tres en la especificación serial ATA es la capa de transporte. Esta capa tiene la responsabilidad de actuar sobre las tramas y transmitir/recibir las tramas en una secuencia adecuada. La capa de transporte maneja el ensamblaje y desensamblaje de estructuras FIS, lo que incluye, por ejemplo, extraer contenido de registros FIS en el archivo de tareas e informar a la capa de comando. De manera abstracta, la capa de transporte es responsable de crear y codificar estructuras FIS solicitadas por la capa de comando y eliminar esas estructuras cuando se reciben las tramas.

Cuando los datos DMA se van a transmitir y se reciben de la capa de comando superior, la capa de transporte agrega el encabezado de control FIS a la carga útil e informa a la capa de enlace que se prepare para la transmisión. El mismo procedimiento se realiza cuando se reciben datos, pero en orden inverso. La capa de enlace le indica a la capa de transporte que hay datos entrantes disponibles. Una vez que la capa de enlace procesa los datos, la capa de transporte inspecciona el encabezado FIS y lo elimina antes de enviar los datos a la capa de comando.

Topología

Topología SATA: host (H), multiplicador (M), y dispositivo (D)

SATA utiliza una arquitectura punto a punto. La conexión física entre un controlador y un dispositivo de almacenamiento no se comparte entre otros controladores y dispositivos de almacenamiento. SATA define multiplicadores, lo que permite que un solo puerto de controlador SATA controle hasta quince dispositivos de almacenamiento. El multiplicador realiza la función de un concentrador; el controlador y cada dispositivo de almacenamiento están conectados al concentrador. Esto es conceptualmente similar a los expansores SAS.

Los sistemas de PC modernos tienen controladores SATA integrados en la placa base, que normalmente cuentan con dos a ocho puertos. Se pueden instalar puertos adicionales a través de adaptadores de host SATA adicionales (disponibles en una variedad de interfaces de bus: USB, PCI, PCIe).

Compatibilidad con versiones anteriores y posteriores

SATA y PATA

Disco duro PATA con convertidor SATA adjunto.

A nivel de interfaz de hardware, los dispositivos SATA y PATA (Parallel AT Attachment) son completamente incompatibles: no se pueden interconectar sin un adaptador.

A nivel de aplicación, los dispositivos SATA se pueden especificar para que se vean y actúen como dispositivos PATA.

Muchas placas base ofrecen un "modo heredado" opción, que hace que las unidades SATA aparezcan en el sistema operativo como unidades PATA en un controlador estándar. Este modo heredado facilita la instalación del sistema operativo al no requerir que se cargue un controlador específico durante la instalación, pero sacrifica el soporte para algunas características (específicas del proveedor) de SATA. El modo heredado a menudo, si no siempre, desactiva algunas de las placas. Puertos PATA o SATA, ya que la interfaz del controlador PATA estándar solo admite cuatro unidades. (A menudo, los puertos que están deshabilitados son configurables).

La herencia común del conjunto de comandos ATA ha permitido la proliferación de chips puente PATA a SATA de bajo costo. Los chips puente se utilizaron ampliamente en unidades PATA (antes de que se completaran las unidades SATA nativas), así como en convertidores independientes. Cuando se conecta a una unidad PATA, un convertidor del lado del dispositivo permite que la unidad PATA funcione como una unidad SATA. Los convertidores del lado del host permiten que un puerto PATA de la placa base se conecte a una unidad SATA.

El mercado ha producido gabinetes alimentados para unidades PATA y SATA que interactúan con la PC a través de USB, Firewire o eSATA, con las restricciones mencionadas anteriormente. Existen tarjetas PCI con un conector SATA que permiten que las unidades SATA se conecten a sistemas heredados sin conectores SATA.

SATA 1,5 Gbit/s y SATA 3 Gbit/s

Los diseñadores del estándar SATA tenían como objetivo general la compatibilidad hacia atrás y hacia adelante con futuras revisiones del estándar SATA. Para evitar problemas de interoperabilidad que podrían ocurrir cuando las unidades SATA de próxima generación se instalan en placas base con controladores de host SATA de 1,5 Gbit/s heredados estándar, muchos fabricantes han facilitado el cambio de esas unidades más nuevas al modo del estándar anterior. Ejemplos de tales disposiciones incluyen:

• Seagate/Maxtor ha añadido un interruptor de acceso al usuario, conocido como la "fuerza 150", para permitir el cambio de unidad entre el funcionamiento forzado 1.5 Gbit/s y 1.5/3 Gbit/s negociado.
• Western Digital utiliza un escenario de salto llamado OPT1 habilitado para forzar 1.5 Gbit/s velocidad de transferencia de datos (OPT1 está habilitada poniendo el saltador en los pines 5 y 6).
• Las unidades Samsung pueden ser forzadas al modo 1.5 Gbit/s usando software que se puede descargar desde el sitio web del fabricante. Configurar algunas unidades Samsung de esta manera requiere el uso temporal de un controlador SATA-2 (SATA 3.0 Gbit/s) al programar la unidad.

La "fuerza 150" (o equivalente) también es útil para conectar discos duros SATA de 3 Gbit/s a controladores SATA en tarjetas PCI, ya que muchos de estos controladores (como los chips Silicon Image) funcionan a 3 Gbit/s, aunque el bus PCI no puede alcanzar velocidades de 1,5 Gbit/s. Esto puede causar corrupción de datos en sistemas operativos que no prueban específicamente esta condición y limitan la velocidad de transferencia del disco.

SATA 3 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s

SATA 3 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s son compatibles entre sí. La mayoría de los dispositivos que solo son SATA de 3 Gbit/s pueden conectarse con dispositivos que son SATA de 6 Gbit/s y viceversa, aunque los dispositivos SATA de 3 Gbit/s solo se conectan con dispositivos SATA de 6 Gbit/s a la velocidad más lenta de 3 Gbit/s..

SATA 1,5 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s

SATA 1,5 Gbit/s y SATA 6 Gbit/s son compatibles entre sí. La mayoría de los dispositivos que solo son SATA de 1,5 Gbit/s pueden conectarse con dispositivos que son SATA de 6 Gbit/s y viceversa, aunque los dispositivos SATA de 1,5 Gbit/s solo se conectan con dispositivos SATA de 6 Gbit/s a la velocidad más lenta de 1,5 Gbit/s..

Comparación con otras interfaces

SATA y SCSI

Parallel SCSI utiliza un bus más complejo que SATA, lo que generalmente genera costos de fabricación más altos. Los buses SCSI también permiten la conexión de varias unidades en un canal compartido, mientras que SATA permite una unidad por canal, a menos que se utilice un multiplicador de puertos. Serial Attached SCSI utiliza las mismas interconexiones físicas que SATA, y la mayoría de los HBA SAS también admiten dispositivos SATA de 3 y 6 Gbit/s (un HBA requiere compatibilidad con el Protocolo de túnel Serial ATA).

SATA 3 Gbit/s teóricamente ofrece un ancho de banda máximo de 300 MB/s por dispositivo, que es solo un poco más bajo que la velocidad nominal para SCSI Ultra 320 con un máximo de 320 MB/s en total para todos los dispositivos en un bus. Las unidades SCSI proporcionan un mayor rendimiento sostenido que varias unidades SATA conectadas a través de un multiplicador de puerto simple (es decir, basado en comandos) debido al rendimiento de desconexión y reconexión y agregación. En general, los dispositivos SATA se vinculan de manera compatible con gabinetes y adaptadores SAS, mientras que los dispositivos SCSI no se pueden conectar directamente a un bus SATA.

Las unidades SCSI, SAS y de canal de fibra (FC) son más costosas que SATA, por lo que se utilizan en servidores y conjuntos de discos donde el mejor rendimiento justifica el costo adicional. Las unidades ATA y SATA económicas evolucionaron en el mercado de las computadoras domésticas, por lo que existe la opinión de que son menos confiables. Como esos dos mundos se superpusieron, el tema de la confiabilidad se volvió algo controvertido. Tenga en cuenta que, en general, la tasa de fallas de una unidad de disco está relacionada con la calidad de sus cabezas, platos y procesos de fabricación de apoyo, no con su interfaz.

El uso de serial ATA en el mercado empresarial aumentó del 22 % en 2006 al 28 % en 2008.

Comparación con otros autobuses

Los dispositivos SCSI-3 con conectores SCA-2 están diseñados para intercambio en caliente. Muchos servidores y sistemas RAID brindan soporte de hardware para intercambio en caliente transparente. Los diseñadores del estándar SCSI antes de los conectores SCA-2 no tenían como objetivo el intercambio en caliente, pero en la práctica, la mayoría de las implementaciones de RAID admiten el intercambio en caliente de discos duros.