Serial ATA
Introdução
Fonte:
Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre o Serial ATA
Autor: Gabriel Torres e Cássio Lima Tipo: Artigos
Última Atualização: 27 de julho de 2006
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Introdução
Serial ATA ou simplesmente SATA é o padrão de discos
rígidos criado para substituir os discos ATA, também
conhecidos como IDE. A taxa de transferência máxima teórica
de um disco Serial ATA é de 150 MB/s ou 300 MB/s, contra os
133 MB/s de um disco rígido IDE. Neste tutorial explicaremos
tudo o que você precisa saber sobre o padrão Serial ATA.
A porta IDE tradicional transfere dados de forma paralela. A vantagem
da transmissão paralela é que ela é mais rápida
do que a transmissão em série, pois transmite vários
bits por vez. Sua grande desvantagem, porém, é em relação
ao ruído. Como terão de existir muitos fios (pelo menos
um para cada bit a ser transmitido por vez), um fio gera interferência
no outro. É por esse motivo que os discos rígidos ATA-66
e superiores precisam de um cabo especial, de 80 vias. A diferença
entre esse cabo de 80 vias e o cabo IDE comum de 40 vias é
que ele possui um fio de terra entre cada fio original, funcionando
como uma blindagem contra interferências. Em nosso tutorial
Tudo que você precisa saber sobre discos rígidos ATA-66,
ATA-100 e ATA-133 abordamos em mais profundidade este assunto. Atualmente
a taxa de transferência máxima que temos no padrão
IDE é de 133 MB/s (ATA-133).
No Serial ATA, por outro lado, a transmissão dos dados é
feita de modo serial, ou seja, transmitindo um bit por vez. A maioria
das pessoas pensa que a transmissão serial é mais lenta
que a transmissão em paralelo. Acontece que isto só
é verdade se compararmos os dois tipos de transmissão
usando a mesma taxa de clock. Neste caso a transmissão paralela
será pelo menos oito vezes mais rápida, já que
pelo menos oito bits (um byte) serão transmitidos por pulso
de clock, enquanto que na transmissão serial apenas um bit
será transmitido por pulso de clock. No entanto, se um clock
maior for usado na transmissão serial, ela pode ser mais rápida
do que a transmissão paralela. Isto é exatamente o que
acontece com o Serial ATA.
O problema em aumentar a taxa de transferência na transmissão
paralela é ter que aumentar o clock, já que quanto maior
o clock maiores são os problemas relacionados à interferência
eletromagnética. Como a transmissão serial utiliza apenas
um fio para transmitir os dados, ela sofre menos com problemas de
ruído o que permite obter clocks elevados, resultando em uma
taxa de transferência maior.
A taxa de transferência do padrão Serial ATA é
de 1.500 Mbps. Como este padrão utiliza o esquema de codificação
8B/10B (o mesmo esquema de codificação usado nas redes
Fast Ethernet) – onde cada grupo de oito bits é codificado
em um sinal de 10 bits – sua taxa de transferência efetiva
é de 150 MB/s. Dispositivos Serial ATA trabalhando nesta velocidade
são também conhecidos como SATA-150. O padrão
Serial ATA II traz novos recursos como a tecnologia Native Command
Queuing (NCQ), além oferecer a taxa de transferência
de 300 MB/s, o dobro do padrão SATA original. Dispositivos
que podem trabalhar nesta velocidade são também conhecidos
como SATA-300. O próximo padrão a ser lançado
será o SATA-600.
É importante notar que o SATA II e SATA-300 não são
sinônimos. Você pode construir um dispositivo que trabalhe
apenas a 150 MB/s mas que use pelo menos um dos novos recursos oferecido
pelo padrão SATA II, como o NCQ. Este seria um dispositivo
SATA II, apesar de não trabalhar a 300 MB/s.
A tecnologia Native Command Queuing (NCQ) aumenta o desempenho do
disco rígido reordenando os comandos de leitura enviados pelo
computador. Clique aqui para saber mais sobre esta tecnologia. Em
resumo, se sua placa-mãe tem portas SATA II com suporte a tecnologia
NCQ, compre um disco rígido que também tenha suporte
a esta tecnologia.
É também muito importante notar que o Serial ATA implementa
dois caminhos de dados separados, um para a transmissão e outro
para recepção dos dados. Na transmissão paralela
apenas um caminho é usado, que é compartilhado tanto
para transmissão quanto para recepção. O cabo
Serial ATA é formado por dois pares de fios (um para transmissão
e outro para recepção) usando transmissão diferencial
(clique aqui para aprender como a transmissão diferencial funciona).
Além dos fios de transmissão e recepção,
três fios terra são utilizados. O cabo Serial ATA usa,
portanto, sete fios.
Outra vantagem da utilização da transmissão serial
é que poucos fios são necessários no cabo. Portas
IDE tradicionais utilizam um conector de 40 pinos e um cabo de 80
vias. As portas Serial ATA utilizam um conector de sete pinos e um
cabo com sete fios. Isto ajuda e muito no fluxo de ar dentro do micro,
já que cabos mais finos não obstruem a passagem do ar.
Nas figuras abaixo você pode comparar o padrão Serial
ATA ao padrão IDE paralelo: como o cabo Serial ATA se parece,
o seu tamanho em comparação ao cabo IDE de 80 vias e
o aspecto físico da porta Serial ATA (em vermelho na Figura
3) em relação a porta IDE (em verde limão na
Figura 3).
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Figura 1: Cabo Serial ATA.
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Figura 2: Comparação entre um cabo Serial ATA e um cabo
IDE de 80 vias.
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Figura 3: Portas Serial ATA (em vermelho) e portas IDE paralelas (em
verde limão).
Instalação
A instalação de dispositivos Serial ATA difere um pouco
da instalação de dispositivos IDE convencionais, já
que o Serial ATA é uma conexão ponto-a-ponto, ou seja,
você pode conectar apenas um dispositivo por porta (as portas
IDE permitem a instalação de dois dispositivos por porta
usando a configuração master/slave). Portanto, a instalação
de um dispositivo Serial ATA é mais fácil do que a instalação
de um dispositivo IDE: conecte uma ponta do cabo na porta Serial ATA
(normalmente localizada na placa-mãe) e encaixe a outra ponta
no dispositivo que você deseja conectar (um disco rígido,
por exemplo). Como este conector tem um chanfro, a instalação
não pode ser feita de maneira errada.
O padrão Serial ATA também define um novo tipo de conector
de alimentação de 15 pinos. Este conector tornou-se
padrão a partir da especificação ATX 1.3. Portanto,
se o seu micro tem uma fonte de alimentação ATX 1.3
ou superior, ela terá este conector. Apesar de um conector
de 15 pinos ser usado, esta conexão usa apenas cinco fios (um
de +12 V, um de +5 V, um de +3,3V e dois fios terra).
Alguns discos Serial ATA ainda utilizam o antigo conector de alimentação
de 4 pinos, que deve ser usado caso você esteja instalando o
seu disco rígido em um micro com uma fonte de alimentação
inferior a especificação ATX 1.3. Você deve usar
este conector apenas se sua fonte de alimentação não
tiver cabo de alimentação Serial ATA.
A instalação de um disco rígido SATA é,
portanto, muito simples: basta conectar o cabo de dados Serial ATA
e o cabo de alimentação com o seu micro desligado. Isto
é tudo o que você precisa fazer.
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Figura 4: Conectores encontrados em um disco rígido SATA.
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Figura 5: Conectores de alimentação Serial ATA encontrados
em uma fonte de alimentação ATX revisão 1.3 ou
superior.
Figura 6: Disco rígido SATA conectado à placa-mãe.
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Figura 7: Disco rígido padrão IDE “convertido”
para Serial ATA através da instalação de um adaptador.