SATA 更新时间：2014-09-02 11:02

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SATA（Serial ATA）也就是串行ATA，它与目前广泛采用的ATA/100或ATA/133等接口最根本的不同在于，以前硬盘所有的ATA接口类型都是采用并行方式进行数据通信，因而统称并行ATA。而Serial ATA，顾名思义，也就是采用串行方式（Serial ATA采用“序列式”的结构，把若干位（bit）数据打包，然后采用比并行式更高的速度（高50%），把数据分组形式传输至主机的方式）进行数据传输。

SATA的特点

• 　　一、高速度

  　　现行的ATA硬盘很少会用尽数据线所有的带宽。即使是ATA/133硬盘，也不会真正达到133MB/S的速率。最多也就只能达到60MB/S的稳定传输速率。所以一般情况下，并不会感觉到ATA/133和ATA/66的区别。而串行ATA1.0确立了150MB/S的标准，最终将实现600MB/S的传输速率，可谓一个质的飞跃。

  　　二、可连接多台设备

  　　由于Serial ATA 采用点对点的传输协议，所以不存在主/从问题，这样每个驱动器不仅能独享带宽，而且使拓展ATA设备更加便利。用户不需要再为设置硬盘主从跳线而苦恼只要增加通道数目，即可连接多台设备。

  　　Serial ATA采用七针数据电缆，主要有四个针脚，第1针发送信号，第2针接收信号，第3针供应电源，第4针为地线。最长可以达到1米，而并行ATA最长40厘米，重要是不会在出现因过多的引脚而是针会变弯或断针的现象，Serial ATA插接简单，还大大改善了机箱的通风条件。

  　　三、持热插拔

  　　串行ATA支持热插拔，像USB和IEEE1394一样，在不关机的情况下就能完成增加或移除硬盘的工作，并且不会对硬盘和控制器造成损坏。

  　　四、内置数据校验

  　　在串行ATA在传输总线的两头都引入了全新的CRC（循环冗余校验）保护系统。串行ATA的双向CRC校验对一般家庭用户用处可能不大，但对于高端工作站和服务器来说却至关重要的。

SATA的三种规格

• 　　SATA 1.5Gb/s

  　　SATA 1.5Gb/s为第一代SATA接口，坊间的非官方名称为SATA-1[1]，传输速度为1.5Gbit/s。

  　　SATA 3Gb/s

  　　SATA 3Gb/s在2004年正式推出，坊间的非官方名称为SATA-2（SATA-II），符合ATA-7规范，传输速度可达3.0Gbit/s。这显示SATA的速度提升是以几何级数增长，这点和PATA的一级级算术级数增长是不同的。

  　　SATA 3Gb/s比SATA 1.5Gb/s进步的地方在于：

  　　1. 3.0Gb/s的高传输速度

  　　2. 支持真正的SATA指令排序（NCQ）

  　　3. SATA 3Gb/s数据线长度最多2m。 SATA 1.5Gb/s只是1m，PATA更短到50cm

  　　4. 全新的围挡式接口更稳固。

  　　SATA 6Gb/s

  　　SATA 6Gb/s官方标志SATA 6Gb/s 在2009年年5月26日SATA-IO 完成 SATA 3.0 最终规格发布，比上一代提升一倍速率至6Gb/s，此外增加多项新技术，包涵新增 NCQ 指令以改良传输技术，并减低传输时所需耗电量。

  　　依据 Serial ATA Revison 3.0 规格白皮书，AHCI底下改善了(NCQ)串行指令NCQ 的指令数目、NCQ的指令优先权及算法SATA 3.0亦会增加，包括为实时性的资源提供优先处理，主要用于图像及音像传输方面。此外 SATA 3.0 同时会为正被系统处理中的资源作优先安排，大大提升了系统的运行效率。

  　　为了降低耗电SATA 3.0 采用全新INCITS ATA8-ACS标准，不但可兼容旧有的 SATA 设备、改良传输信号技术，亦大幅减低了 SATA2.0传输时所需功耗。

  　　针对笔记本电脑(NB)市场对体积的需求，SATA 3.0提供了较一般SATA2.0接口细小的LIF接口(Low Insertion Force Connector) ，专门针对 1.8 寸的存储设备，包括仅厚 7mm 光盘驱动器。

SATA的特色

• 　　带宽速度换算

  　　所谓3Gb/s的算法，3000MHz的频率 x 每次发送一个数据 x 80%(8b/10b的编码) / 8 bits per byte = 300Mbytes/s，同理1.5Gb/s也是这样可算成150MB/s，也就是一般我们在买硬盘时，有时候会看到SATA 150MB/s / 300MB/s，有时候又会看到SATA 1.5Gb/s / 3Gb/s的缘故。

  　　这与一般的算法所不同像USB 3.0来说好了，他拥有5GBps的带宽，以一般来算就是5Gbps/s = 5120Mbps/s = 640MB/s， 所以USB 3.0的带宽比SATA 3.0的600MB/s 还来的大。

  　　排线和电源线

  　　传统的Parallel ATA使用单模信号放大系统“single-end-signal-amplified-system”。在这种系统中，噪声会随着正常信号一起传输、放大，不易被抑制；在高速时尤其严重，为了有效的减少噪声的干扰，我们只好使用高达5V的电压来传送正常信号，使大电压的正常信号盖过小电压的噪声信号。虽然大的电压可以有效的抑制噪声，但是大的电压同时也表示驱动电路的生产成本将因此上升，大电压更不利于高速传输系统的设计和制造，高达5V的传输电压限制了追求高速和低成本的可能性。

  　　和Parallel ATA相比，新的Serial ATA使用了差动信号系统（differential-signal-amplified-system）。这种系统能有效的将噪声从正常信号中滤除，良好的噪声滤除能力使得SATA只要使用低电压操作即可，和Parallel ATA高达5V的传输电压相比，SATA只要0.5V(500mv) 的峰对峰值电压即可操作于更高的速度之上。比较正确的说法是：峰对峰值‘差模电压’。

  　　和Parallel ATA的5V驱动电压相比，0.5V的SATA系统节省电力，其驱动IC的生产成本也较为便宜。

  　　有种排线附有小金属片可以卡住插座，比较不会发生不小心将排线拔出的问题。