Чем отличается Sata от mSata?
Всем привет! Сегодня рассмотрим разъемы SATA и mSATA — в чем разница между ними, есть ли совместимость и принципиально ли это отличие.
О том, что такое SSD mSATA и какие у него есть особенности, можно почитать тут.
Что такое порт SATA
Этот интерфейс используется для связи материнской платы с периферическими устройствами. Разработка стандарта началась еще в 2000 году, а в 2003 году он впервые был использован в компьютерах серийного производства.
Название — аббревиатура от Serial Advanced Technology Attachment, что переводится как «Серийное решение для продвинутых технологий».
Сегодня актуальной является ревизия SATA 3. Скорость передачи данных через такой порт достигает 6 Гбит/с.
В том, что выйдет 4-я версия, лично я сильно сомневаюсь.
Для передачи данных используется 7-контактный разъем, работающий последовательно. Еще один 15-контактный разъем служит для питания подключенного устройства.
Допускается питание через 4-контактный штекер Molex, который тоже дает необходимое напряжение, для чего можно использовать адаптер для БП(или переходник).
В накопителях САТА используется протокол ACHI, который лучше всего справляется с передачей данных на такой скорости.
Сегодня в продаже можно найти как винчестеры, так и твердотельные накопители, подключаемые через этот интерфейс.
Что такое стандарт Mini SATA
Такой формат разработан в 2009 году для нетбуков и прочих компактных устройств. Как правило, с его помощью подключаются сейчас диски SSD.
Внешне разъем напоминает PCI-E x4 и электрически совместим с ним, а при наличии соответствующего контроллера эти порты взаимозаменяемы.
Скорость передачи данных у Mini SATA чуть выше и может достигать 8 Гбит/с. Используется все тот же протокол — ACHI. Если же твердотельный накопитель работает на более продвинутой версии протокола, то это уже немного другой формат. Детальнее об этом читайте в публикации «Что такое NVME SSD».
Твердотельные накопители mSATA размерами меньше по сравнению с традиционными САТА. А так как от физических размеров непосредственно зависит количество ячеек памяти, которое может содержать ССД, то и объем у них обычно меньше. Зато благодаря компактным размерам такое хранилище можно установить в любом лептопе.
Порты совместимы электрически и по протоколу передачи данных, однако не совместимы физически.
Чтобы подключить устройство SATA в порт mSATA, потребуется специальный переходник. Стоимость копеечная — не более пяти долларов США.
Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы вовремя получать уведомления о публикации новых материалов. До скорой встречи!
990x.top
Простой компьютерный блог для души)
SATA и mSATA — в чем разница?
SATA и mSATA — разница в том, что просто САТА диск подключается кабелями в ПК или вставляется в ноут, а mSATA — только в разьем, который отличается от разьема для вставки САТА-диска.
Простыми словами: mSATA в отличии от просто САТА — вставляется только в специальный разьем, а сам накопитель mSATA идет даже без корпуса, просто плата, как планка памяти оперативной и даже похоже вставляется, то есть в некотором смысле mSATA это сугубо внутренне устройство, не имеет корпуса, просто плата. А просто САТА диск например почти всегда можно использовать как внешний, а mSATA — нет.
В общем дальше я покажу картинки и станет более понятно.
Вот пример — накопитель мСАТА SSD для ноутбука:
Как видите — действительно просто установить.
Вот диск САТА 2.5 SSD для ноута:
Это уже просто САТА, не mSATA. Но тоже маленького размера. В ноуте он также подключается без кабелей. Но его можно подключить и к материнке ПК — но уже с кабелями. Просто он маленький и его неудобно крепить в ПК-корпусе.
Если мы берем подключение САТА-диска, то в ПК оно будет всегда таким:
Неважно — это ноутбучный формат 2.5 или обычный 3.5, подключение в ПК всегда будет с использованием кабелей. А в ноуте — просто вставил и все. Да, примерно как mSATA. Только mSATA кабелями не подключишь в ПК.
Вот еще хороший пример — установка накопителя mSATA в материнскую плату, то есть установка происходит именно на саму плату без всяких кабелей, это действительно удобно:
Надеюсь данная информация оказалась полезной. Удачи и добра, до новых встреч друзья!
Как выбрать лучший диск mSATA SSD – важные функции и характеристики
Предложение дисков SSD mSATA разнообразно. На выбор у нас есть твердотельные накопители различных марок и различных технических параметров. Как выбрать лучший из них? На что обратить внимание? Чем характеризуется интерфейс mSATA и стоит ли покупать носитель этого типа?
Интерфейс mSATA – что это?
Интерфейс mSATA появился в конце 2009 года. Это уменьшенный вариант стандартного интерфейса SATA 6.0 Гб/с – он использует точно такой же разъём, имеет те же ограничения, если речь идет о пропускной способности.
Принципиальное различие между интерфейсом SATA и mSATA заключается в способе подключения носителей – в случае интерфейса SATA, следует воспользоваться соответствующим проводом, а в случае mSATA диск устанавливается непосредственно в слот, что снижает количество проводов в устройстве, способствует поддержанию порядка и позволяет разместить необходимые компоненты в очень маленьких корпусах ПК и ноутбуках.
Стоит знать! Хотя внешний вид разъема mSATA напоминает популярный слот M.2 – они несовместимы друг с другом.
Диск mSATA или SATA – что выбрать
Если вы ищите SSD для устройства, в котором находится материнская плата с разъемами SATA и mSATA, то можете задуматься над обоими решениями. Что будет полезнее?
SSD mSATA очень хорошо подходит для мобильных устройств. Особенно он хорош в ситуации, когда ограничением является небольшое количество места в корпусе устройства.
Какой SSD накопитель mSATA выбрать
Предложение SSD mSATA не так впечатляет, как стандартных твердотельных накопителей, но выбрать есть из чего.
Чтобы купить хороший диск в этом стандарте, стоит начать с уточнения некоторых вопросов:
На что обратить внимание при выборе SSD mSATA
Выбирая диск SSD mSATA для ноутбука, планшета или настольного компьютера, недостаточно взглянуть на его объем и стоимость, нужно обратить внимание на остальные технические характеристики носителя:
Популярные модели SSD mSATA
Предложение SSD mSATA достаточно разнообразное. При покупке можно руководствоваться популярностью конкретных решений.
Следующие твердотельные накопители – это модели, которые выбирают покупатели и которые получают высокие оценки пользователей:
Введение в SSD. Часть 2. Интерфейсная
В прошлой части цикла «Введение в SSD» мы рассказали про историю появления дисков. Вторая часть расскажет про интерфейсы взаимодействия с накопителями.
Общение между процессором и периферийными устройствами происходит в соответствии с заранее определенными соглашениями, называемыми интерфейсами. Эти соглашения регламентируют физический и программный уровень взаимодействия.
Интерфейс — совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы.
Физическая реализация интерфейса влияет на следующие параметры:
Параллельные и последовательные порты
По способу обмена данными порты ввода-вывода делятся на два типа:
Параллельные порты, на первый взгляд, отлично масштабируются: больше сигнальных линий — больше бит передается за раз и, следовательно, выше пропускная способность. Тем не менее, из-за увеличения количества сигнальных линий между ними возникает интерференционное взаимодействие, приводящее к искажению передаваемых сообщений.
Последовательные порты — противоположность параллельным. Отправка данных происходит по одному биту за раз, что сокращает общее количество сигнальных линий, но усложняет контроллер ввода-вывода. Контроллер передатчика получает машинное слово за раз и должен передавать по одному биту, а контроллер приемника в свою очередь должен получать биты и сохранять в том же порядке.
Малое количество сигнальных линий позволяет без помех увеличивать частоту передачи сообщения.
Small Computer Systems Interface (SCSI) появился в далеком 1978 году и был изначально разработан, чтобы объединять устройства различного профиля в единую систему. Спецификация SCSI-1 предусматривала подключение до 8 устройств (вместе с контроллером), таких как:
Изначально SCSI имел название Shugart Associates System Interface (SASI), но стандартизирующий комитет не одобрил бы название в честь компании и после дня мозгового штурма появилось название Small Computer Systems Interface (SCSI). «Отец» SCSI, Ларри Баучер (Larry Boucher) подразумевал, что аббревиатура будет произноситься как «sexy», но Дал Аллан (Dal Allan) прочитал «sсuzzy» («скази»). Впоследствии произношение «скази» прочно закрепилось за этим стандартом.
В терминологии SCSI подключаемые устройства делятся на два типа:
Используемая топология «общая шина» накладывает ряд ограничений:
Устройства на шине идентифицируются по уникальному номеру, называемому SCSI Target ID. Каждый SCSI-юнит в системе представлен минимум одним логическим устройством, адресация которого происходит по уникальному в пределах физического устройства номеру Logical Unit Number (LUN).
Команды в SCSI отправляются в виде блоков описания команды (Command Descriptor Block, CDB), состоящих из кода операции и параметров команды. В стандарте описано более 200 команд, разделенных в четыре категории:
Дальнейшее усовершенствование SCSI (спецификации SCSI-2 и Ultra SCSI) расширило список используемых команд и увеличило количество подключаемых устройств до 16-ти, а скорость обмена данными по шине до 640 МБ/c. Так как SCSI — параллельный интерфейс, повышение частоты обмена данными было сопряжено с уменьшением максимальной длины кабеля и приводило к неудобству в использовании.
Начиная со стандарта Ultra-3 SCSI появилась поддержка «горячего подключения» — подключение устройств при включенном питании.
Первым известным SSD диском с интерфейсом SCSI можно считать M-Systems FFD-350, выпущенный в 1995 году. Диск имел высокую стоимость и не имел широкой распространенности.
В настоящее время параллельный SCSI не является популярным интерфейсом подключения дисков, но набор команд до сих пор активно используется в интерфейсах USB и SAS.
ATA / PATA
Интерфейс ATA (Advanced Technology Attachment), так же известный как PATA (Parallel ATA) был разработан компанией Western Digital в 1986 году. Маркетинговое название стандарта IDE (англ. Integrated Drive Electronics — «электроника, встроенная в привод») подчеркивало важное нововведение: контроллер привода был встроен в привод, а не на отдельной плате расширения.
Решение разместить контроллер внутри привода решило сразу несколько проблем. Во-первых, уменьшилось расстояние от накопителя до контроллера, что положительным образом повлияло на характеристики накопителя. Во-вторых, встроенный контроллер был «заточен» только под определенный тип привода и, соответственно, был дешевле.
ATA, как и SCSI, использует параллельный способ ввода-вывода, что отражается на используемых кабелях. Для подключения дисков с использованием интерфейса IDE необходимы 40-жильные кабели, также именуемые шлейфами. В более поздних спецификациях используются 80-жильные шлейфы: более половины из которых — заземления для уменьшения интерференции на высоких частотах.
На шлейфе ATA присутствует от двух до четырех разъемов, один из которых подключается в материнскую плату, а остальные — в накопители. При подключении двух устройств одним шлейфом, одно из них должно быть сконфигурировано как Master, а второе — как Slave. Третье устройство может быть подключено исключительно в режиме «только чтение».
Положение перемычки задает роль конкретного устройства. Термины Master и Slave по отношению к устройствам не совсем корректны, так как относительно контроллера все подключенные устройства — Slaves.
Особенным нововведением в ATA-3 считается появление Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.). Пять компаний (IBM, Seagate, Quantum, Conner и Western Digital) объединили усилия и стандартизировали технологию оценки состояния накопителей.
Поддержка твердотельных накопителей появилась с четвертой версии стандарта, выпущенной в 1998 году. Эта версия стандарта обеспечивала скорость обмена данными до 33.3 МБ/с.
Стандарт выдвигает жесткие требования к шлейфам ATA:
Стандарт Serial ATA (SATA) был представлен 7 января 2003 года и решал проблемы своего предшественника следующими изменениями:
Шестнадцать сигнальных линий для передачи данных в ATA были заменены на две витые пары: одна для передачи, вторая для приема. Коннекторы SATA спроектированы для большей устойчивости к множественным переподключениям, а спецификация SATA 1.0 сделала возможным «горячее подключение» (Hot Plug).
Некоторые пины на дисках короче, чем все остальные. Это сделано для поддержки «горячей замены» (Hot Swap). В процессе замены устройство «теряет» и «находит» линии в заранее определенном порядке.
Чуть более, чем через год, в апреле 2004-го, вышла вторая версия спецификации SATA. Помимо ускорения до 3 Гбит/с в SATA 2.0 ввели технологию Native Command Queuing (NCQ). Устройства с поддержкой NCQ способны самостоятельно организовывать порядок выполнения поступивших команд для достижения максимальной производительности.
Последующие три года SATA Working Group работала над улучшением существующей спецификации и в версии 2.6 появились компактные коннекторы Slimline и micro SATA (uSATA). Эти коннекторы являются уменьшенной копией оригинального коннектора SATA и разработаны для оптических приводов и маленьких дисков в ноутбуках.
Несмотря на то, что пропускной способности второго поколения SATA хватало для жестких дисков, твердотельные накопители требовали большего. В мае 2009 года вышла третья версия спецификации SATA с увеличенной до 6 Гбит/с пропускной способностью.
Особое внимание твердотельным накопителям уделили в редакции SATA 3.1. Появился коннектор Mini-SATA (mSATA), предназначенный для подключения твердотельных накопителей в ноутбуках. В отличие от Slimline и uSATA новый коннектор был похож на PCIe Mini, хотя и не был электрически совместим с PCIe. Помимо нового коннектора SATA 3.1 мог похвастаться возможностью ставить команды TRIM в очередь с командами чтения и записи.
Команда TRIM уведомляет твердотельный накопитель о блоках данных, которые не несут полезной нагрузки. До SATA 3.1 выполнение этой команды приводило к сбросу кэшей и приостановке операций ввода-вывода с последующим выполнением команды TRIM. Такой подход ухудшал производительность диска при операциях удаления.
Спецификация SATA не успевала за бурным ростом скорости доступа к твердотельным накопителям, что привело к появлению в 2013 году компромисса под названием SATA Express в стандарте SATA 3.2. Вместо того, чтобы снова удвоить пропускную способность SATA, разработчики задействовали широко распространенную шину PCIe, чья скорость превышает 6 Гбит/с. Диски с поддержкой SATA Express приобрели собственный форм-фактор под названием M.2.
«Конкурирующий» с ATA стандарт SCSI тоже не стоял на месте и всего через год после появления Serial ATA, в 2004, переродился в последовательный интерфейс. Имя новому интерфейсу — Serial Attached SCSI (SAS).
Несмотря на то, что SAS унаследовал набор команд SCSI, изменения были значительные:
Максимальное количество одновременно подключенных устройств в SAS-домене по спецификации превышает 16 тысяч, а вместо SCSI ID для адресации используется идентификатор World-Wide Name (WWN).
WWN — уникальный идентификатор длиной 16 байт, аналог MAC-адреса для SAS-устройств.
Несмотря на схожесть разъемов SAS и SATA, эти стандарты не являются полностью совместимыми. Тем не менее, SATA-диск может быть подключен в SAS-коннектор, но не наоборот. Совместимость между SATA-дисками и SAS-доменом обеспечивается при помощи протокола SATA Tunneling Protocol (STP).
Первая версия стандарта SAS-1 имеет пропускную способность 3 Гбит/с, а самая современная, SAS-4, улучшила этот показатель в 7 раз: 22,5 Гбит/с.
Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) — последовательный интерфейс для передачи данных, появившийся в 2002 году. Разработка была начата компанией Intel, а впоследствии передана специальной организации — PCI Special Interest Group.
Последовательный интерфейс PCIe не был исключением и стал логическим продолжением параллельного PCI, который предназначен для подключения карт расширения.
PCI Express значительно отличается от SATA и SAS. Интерфейс PCIe имеет переменное количество линий. Количество линий равно степеням двойки и колеблется в диапазоне от 1 до 16.
Термин «линия» в PCIe обозначает не конкретную сигнальную линию, а отдельный полнодуплексный канал связи, состоящий из следующих сигнальных линий:
«Аппетиты» твердотельных накопителей растут очень быстро. И SATA, и SAS не успевают увеличивать свою пропускную способность, чтобы «угнаться» за SSD, что привело к появлению SSD-дисков с подключением по PCIe.
Хотя PCIe Add-In карты прикручиваются винтом, PCIe поддерживает «горячую замену». Короткие пины PRSNT (англ. present — присутствовать) позволяют удостовериться, что карта полностью установлена в слот.
Твердотельные накопители, подключаемые по PCIe регламентируются отдельным стандартом Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification и воплощены в множестве форм-факторов, но о них мы расскажем в следующей части.
Удаленные накопители
При создании больших хранилищ данных появилась потребность в протоколах, позволяющих подключить накопители, расположенные вне сервера. Первым решением в этой области был Internet SCSI (iSCSI), разработанный компаниями IBM и Cisco в 1998 году.
Идея протокола iSCSI проста: команды SCSI «оборачиваются» в пакеты TCP/IP и передаются в сеть. Несмотря на удаленное подключение, для клиентов создается иллюзия, что накопитель подключен локально. Сеть хранения данных (Storage Area Network, SAN), основанная на iSCSI, может быть построена на существующей сетевой инфраструктуре. Использование iSCSI значительно снижает затраты на организацию SAN.
У iSCSI существует «премиальный» вариант — Fibre Channel Protocol (FCP). SAN с использованием FCP строится на выделенных волоконно-оптических линиях связи. Такой подход требует дополнительного оптического сетевого оборудования, но отличается стабильностью и высокой пропускной способностью.
Существует множество протоколов для отправки команд SCSI по компьютерным сетям. Тем не менее, есть только один стандарт, решающий противоположную задачу и позволяющий отправлять IP-пакеты по шине SCSI — IP-over-SCSI.
Большинство протоколов для организации SAN используют набор команд SCSI для управления накопителями, но есть и исключения, например, простой ATA over Ethernet (AoE). Протокол AoE отправляет ATA-команды в Ethernet-пакетах, но в системе накопители отображаются как SCSI.
С появлением накопителей NVM Express протоколы iSCSI и FCP перестали удовлетворять быстро растущим требованиям твердотельных накопителей. Появилось два решения:
Протокол NVMe over Fabrics стал хорошей альтернативой iSCSI и FCP. В NVMe-oF используются волоконно-оптическая линии связи и набор команд NVM Express.
Стандарты iSCSI и NVMe-oF решают задачу подключения удаленных дисков как локальные, а компания Intel пошла другой дорогой и максимально приблизила локальный диск к процессору. Выбор пал на DIMM-слоты, в которые подключается оперативная память. Максимальная пропускная способность канала DDR4 составляет 25 ГБ/с, что значительно превышает скорость шины PCIe. Так появился твердотельный накопитель Intel® Optane™ DC Persistent Memory.
Для подключения накопителя в DIMM слоты был изобретен протокол DDR-T, физически и электрически совместимый с DDR4, но требующий специального контроллера, который видит разницу между планкой памяти и накопителем. Скорость доступа к накопителю меньше, чем к оперативной памяти, но больше, чем к NVMe.
Протокол DDR-T доступен только с процессорами Intel® поколения Cascade Lake или новее.
Заключение
Почти все интерфейсы прошли долгий путь развития от последовательного до параллельного способа передачи данных. Скорости твердотельных накопителей стремительно растут, еще вчера твердотельные накопители были в диковинку, а сегодня NVMe уже не вызывает особого удивления.
В нашей лаборатории Selectel Lab вы можете самостоятельно протестировать SSD и NVMe диски.
Два переходника mSATA→SATA: сравниваем и выясняем, зачем они вообще нужны
На самом деле, преобразовать интерфейс подключения жестких дисков sata в mini-sata не так уж сложно: достаточно распаять на плате два разъема, предусмотреть крепление m-sata накопителя, да вот взять откуда-нибудь напряжение 3,3 вольта.
Перед нами два переходника. На превый взгляд, отличий у них больше, чем общего.
Слева на зеленом текстолите элементы размещены довольно компактно. Имеется большое залуженное поле для лучшего теплоотвода от ssd накопителя.
Справа плата крупнее и размещение накопителя иное.
Обратная сторона на обоих переходниках пуста.
Посмотрим самую интересную часть этих переходников — преобразователь напряжения 3,3 вольта.
На зеленом образце он выполнен на базе микросхемы AMS1084. Это регулятор напряжения с максимальным током до 5 А. В качестве обвязки ему нужно только два конденсатора и они распаяны на плате, танталовые smd конденсаторы на 47 мкФ.
На втором переходнике применяется импульсный регулятор.
В центре фото — деталь с маркировкой KV7HH. Это синхронный преобразователь напряжения SY8089AAAC. У него максимальный ток 2А, в пике до трех. Регулируемое напряжение задается резистивным делителем. На выходе устанавливается дроссель и несколько конденсаторов. Все они, как нарисовано в типовой схеме включения в pdf, присутствуют на плате.
Наконец, перейдем к тестовому накопителю.
Он у нас конечно же m-sata и называется DogFish 120Gb. Память сделана по технологии MLC, и при прочих равных она будет более долговечна, чем более современная QLC. А контроллер SM2246XT фирмы Silicon Motion обещает скорость чтения до 570 Мб/с и записи до 470 Мб/с.
В отличии от многих современных дисков, этот контроллер «честный». У него скорость записи выдерживается по всей поверхности диска, а не так, что сперва 400 Мб, а потом падает до 40.
Проверяем скорости чтения и записи:
Ну что ж, неплохо. Спада скорости записи нет.
Устанавливаем в другой переходник:
Не буду приводить еще раз графики, поверьте на слово — скорость не поменялась. Хотя с чего бы ей меняться, если переходники на нее не могут повлиять.
Зеленый переходник мне понравился больше — у него более мощный преобразователь напряжения, у него лучший теплоотвод (если применять прокладки из терморезины), он компактнее и использует минимум компонентов, но те что есть — высокого качества.
Черный переходник тоже работает, и его преобразователь почти не греется, вероятно токи по цепи 3,3 вольта достаточно низкие. В его пользу говорит и низкая цена.
Зеленый переходник msata — sata — 100 рублей с копейками (с доставкой)
