HDD Festplatten

Ratgeber SATA

Die Abkürzung SATA steht für die Verbindungstechnik Serial ATA oder auch Serial Advances Technology Attachment. Diese Technologie wurde für den Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte entwickelt. Auf den Markt gebracht wurde sie im Jahre 2000 von dem Hersteller Intel. Genauer gesagt, handelt es sich hierbei um den Nachfolger der Standard ATA-Schnittstelle. Dementsprechend lassen sich einige prägnante Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den beiden Schnittstellen-Typen feststellen. Worauf Sie beim Kauf einer Serial ATA-Festplatte achten müssen und was Sie ansonsten schon immer einmal über Serial ATA wissen wollten, haben wir im Folgenden genauer ausgeführt.

Hier finden Sie wichtige Informationen zur Stromversorgung, zu den üblichen Übertragungsraten und den Einsatzgebieten. Für allgemein Interessierte haben wir auch noch einmal die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Serial ATA und ATA ausgeführt.

SATA – Allgemeines

Gut zu wissen: Serial ATA wird zwar häufig als Schnittstelle für Festplatten eingesetzt, ist aber auch in anderen Geräten zu finden. Zu diesen gehören beispielsweise DVD-Laufwerke und -brenner, sowie Kartenlesegeräte und andere externe Schnittstellen. Dabei variiert die Datenübertragungsrate der Schnittstellen in Abhängigkeit von der jeweiligen Version der SATA. Die erste veröffentlichte SATA-Version erreichte Datentransferraten von 150 MBytes/s. Neuere Versionen überzeugen mittlerweile mit Datenübertragungsgeschwindigkeiten 300 MB/s und 600 MB/s. Hohe Datentransferraten sind zum Beispiel auf PCs und Notebooks notwendig, die im Rahmen von On- und Offline-Spielen eingesetzt werden.

Neuere Festplatten, auch die SATA HDD, stellen in der Regel 2 bis 10 SATA-Anschlüsse zur Verfügung. Diese kommen zu den üblichen ATA-Steckplätzen hinzu. Seit 2010 lässt sich die Tendenz beobachten, dass viele Hauptplatinen vollständig auf ATA-Schnittstellen verzichten und nur noch SATA anbieten. Grundsätzlich gilt: Es ist möglich, die modernen Ausführung der SATA Festplatten mit einer Vorgänger-Schnittstelle zu verbinden. Diese Eigenschaft bezeichnet man auch als Abwärtskompatibilität. Allerdings laufen die modernen Versionen dann ohne die neu entwickelten Fähigkeiten. SATA Harddisks werden in Zollgrößen wie 2,5 Zoll und 3,5 Zoll angeboten.

Standard ATA vs. Serial ATA – Die wesentlichen Unterschiede

Der Hauptunterschied zwischen SATA und seinem Vorgänger ATA besteht darin, dass SATA eine serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung verwendet. Im Gegensatz dazu arbeitet die ATA-Schnittstelle mit einem parallelen Bugdesign. Dies mag für Laien zunächst kompliziert klingen. Im Endeffekt wirken sich die verschiedenen Verbindungen jedoch nur auf die effektiven Datentransferraten aus. Diese ist bei der SATA-Schnittstelle deutlich höher. Zudem ermöglicht die Punkt-zu-Punkt-Verbindung im Vergleich zur ATA eine vereinfachte Kabelführung. Ein dritter, nicht unwesentlicher Unterschied ist, dass SATA den Austausch von Datenträgern im laufenden Betrieb zulässt. Diese Fähigkeit wird auch als Hot-Plug bezeichnet.

Die Stromversorgung der SATA

Die Stromversorgung von SATA-Harddiscs basiert, wie auch die Bauweise im Allgemeinen, auf vorgeschriebenen Standards. Sie wird mit Hilfe von speziellen Steckern vorgenommen. Diese sind flach gehalten, aber etwas breiter als zum Beispiel das SATA-Datenkabel. Der Vorteil von SATA-Festplatten besteht darin, dass alle Plattentypen, egal ob im Notebook oder im PC, mit ein und demselben Stecker betrieben werden können. Hinzu kommt, dass 3,5“-SATA-Festplatten üblicherweise nur 12V- und 3,3V-Stränge nutzen, sodass die Kompatibilität zu älteren Modellen gewährleistet ist.

Einen weiteren, wichtigen Punkt stellt das sogenannte Hotplugging dar. Dieses sorgt dafür, dass die Erweiterbarkeit und die Skalierbarkeit der Speicherplatten verbessert werden. Vor allem auf Grund der damit einhergehenden Servicefreundlichkeit spielt das Hotplugging bei SATA-Festplatten eine große Rolle. Seine Aufgabe ist es, Spannungseinbrüche des Netzteils durch eine plötzliche hohe Stromaufnahme eines neu angeschlossenen Gerätes zu verhindern.

Die besagten Spannungseinbrüche werden durch die besondere Konstruktion der Buchse vermieden. Diese zeichnet sich durch unterschiedlich lange Kontaktzungen aus, die beim Ein- und Ausstecken dementsprechend länger oder kürzer mit den jeweiligen Spannungspegeln in Verbindung stehen. Die Kontaktzungen variieren in drei verschiedenen Längen und erfüllen drei unterschiedliche Aufgaben. Beim Anschluss der Stromversorgung werden zunächst drei Verbindungspegel zwischen der Festplatte und dem Host-System aktiviert.

Dabei verfügt die längste Kontaktzunge über den Massepegel und stellt somit sicher, dass zwischen der Festplatte und dem Host-System keine Spannungsdifferenz entsteht. Die mittleren Kontaktzungen treten im Anschluss in Kraft. In Verbindung mit dem Überstromschutz sorgen sie dafür, dass kein zu hoher Einsteck-Stromstoß auftritt. Die kürzesten Kontaktzungen bewirken letztendlich, dass die restlichen Versorgungspannungen und Datenleitungen verbunden werden.

Die SATA und ihre Ausführungen

Die erste Version der SATA wird oft auch als SATA I bezeichnet. Sie wurde im Jahre 2002 entwickelt und verfügt über einen Datendurchsatz von 1,5 Gbit pro Sekunde. Die Weiterentwicklung dieser ursprünglichen Version gelangte Anfang 2005 an die Öffentlichkeit. Diese Version wird dementsprechend gerne auch als SATA II bezeichnet. Der ebenfalls verwendete Begriff SATA-300 basiert auf dem Datendurchsatz von 3 GB/s. Dieser ist doppelt so hoch wie bei den Schnittstellen der ersten SATA-Generation. Der neueste Standard wird unter dem Namen SATA Revision 3.0 vertrieben. Sein Datendurchsatz liegt bei 6 GB/s. Sie werden zumeist in Verbindung mit den sogenannten Solid State Drives eingesetzt. Hierbei handelt es sich um eine besondere Form der Festplatte, welche die hohen Geschwindigkeiten auch tatsächlich ausreizen kann. Dies ist den herkömmlichen Festplatten in der Regel nicht möglich. Der SATA Revision 3.0, auch SATA-600 genannt, ist, wie auch seine Vorgänger, auf- und abwärtskompatibel. Außerdem stellt er neue Steckverbindungen für 1,8-Zoll-Festplatten und für neue, sehr flache optische Laufwerke zur Verfügung.

Alle Versionen des Serial-ATA-Standards können mit zusätzlichen Optionen ausgestattet werden. Dazu gehört unter anderem der NCQ. Dieser Standard sorgt für eine Verbesserung bzw. Optimierung der Schreib- und Lesevorgänge. Er muss jedoch von der Schnittstelle, dem Controller und der Festplatte unterstützt werden. An einer großen Beliebtheit erfreut sich auch das sogenannte eSATA. External SATA ist für den Einsatz an externen Laufwerken mit einer Entfernung von maximal drei Metern geeignet.

Wer seine Laufwerke noch weiter entfernt platzieren möchte, greift stattdessen auf die xSATA zurück. Mit ihr werden Entfernungen von bis zu acht Metern erreicht. Einzige Voraussetzung ist das Vorhandensein der passenden Kabel und Steckverbindung. Hinzu kommen Funktionen wie der HotSwap, der den Austausch des Laufwerks im laufenden Betrieb ermöglicht, sowie der Staggered Spinup, der für das zeitverzögerte Einschalten mehrerer Laufwerke verantwortlich ist. Dieser vermindert die Gefahr einer Überlastung des Laufwerkes effektiv.

mini-SATA

Neben SATA 1, 2 (SATA-300) und 3 gehört auch der mini-SATA, kurz mSATA, zur Reihe der SATA-Schnittstellen. Hierbei handelt es sich um eine verkleinerte Version, die im Jahre 2009 auf dem Markt eingeführt wurde. Die mSATA lässt sich als minimierte Ausgabe des PCI-Express-Anschlusses beschreiben. Allerdings werden ihre Leitungen elektrisch angesteuert. Für die Übertragung der Signale wird dabei entweder die erste, zweite oder dritte Revision der SATA-Spezifikation verwendet.