SATA: Was es ist und was Sie wissen müssen

SATA ist zwei verschiedene Dinge: ein physikalischer Verbindungsstandard und ein logischer Kommunikationsbus. Als SATA zum ersten Mal entwickelt wurde, wurden die beiden miteinander verbunden. Tatsächlich kann der physische SATA-Anschluss nur den logischen SATA-Bus verwenden. Auf den SATA-Bus kann jedoch über neuere physische Anschlüsse zugegriffen werden. In diesem Artikel behandeln wir beides.

Der SATA-Bus

Beim Rechnen ist ein logischer Bus ein Kommunikationsprotokoll zum Übertragen von Daten. SATA steht für Serial AT Attachment. Das AT ist technisch gesehen kein Akronym zur Vermeidung von Patentverletzungen. Es basiert auf dem Vorgängerstandard Advanced Technology Attachment (ATA) von IBM, der später in PATA umbenannt wurde. Das P steht für Parallel, um es vom seriellen Bus zu unterscheiden. Das SATA-Protokoll wurde erstmals 2003 standardisiert.

Die erste Generation des SATA-Protokolls unterstützte eine Bandbreite von 1,5 Gbit/s. Dies ermöglichte bis zu 150 MB nutzbare Bandbreite unter Berücksichtigung der Overheads. Hochgeschwindigkeits-HDDs können diese Übertragungsgeschwindigkeiten sogar überschreiten. SATA II verdoppelte die unterstützte Bandbreite, dann verdoppelte SATA III die Bandbreite auf 6 Gbit/s. Dies übersteigt die Fähigkeiten jeder HDD, kann aber ein limitierender Faktor für SSDs sein, die über SATA angeschlossen sind.

Der SATA-Anschluss

Das SATA-Protokoll kam mit einem neuen Anschluss, einem Paar Anschlüsse: einer für Daten und einer für Strom. Beide Anschlüsse sind lang und dünn mit einer kleinen L-Form am Ende, um sicherzustellen, dass sie richtig herum angeschlossen werden. Der Stromanschluss ist breiter als der Datenanschluss, wodurch er leicht zu unterscheiden ist. Das Netzkabel wird direkt vom Netzteil in das Laufwerk gesteckt. Im Gegensatz dazu verbindet das Datenkabel das Laufwerk mit dem Motherboard.

Andere Anschlüsse

Es gibt eine kleine Auswahl an sekundären Anschlüssen, die im SATA-Standard enthalten sind. Die meisten waren jedoch nur von kurzer Dauer und in modernen Geräten nicht mehr zu finden. Außerhalb des SATA-Standards unterstützt der physische M.2-Anschluss die Datenübertragung über den SATA-Bus. Beim Kauf von M.2-SSDs ist es wichtig, noch einmal zu prüfen, ob es sich bei der SSD um ein SATA- oder NVMe-Laufwerk handelt.

Jede M.2-SSD sollte aktiv werben, wenn sie sich über NVMe oder SATA verbindet. Wenn dies nicht der Fall ist, gibt es eine Fallback-Methode. Der M.2-Steckverbinderstandard definiert verschiedene Aussparungen für andere Anwendungsfälle, die als Schlüssel bezeichnet werden. NVMe M.2-Laufwerke haben nur eine M-Taste.

SATA M.2-Laufwerke verwenden einen B-Key, obwohl die meisten M.2-SATA-Laufwerke auch einen M-Key-Ausschnitt haben. Die M-Taste hat nach fünf Stiften von rechts eine Aussparung. Die B-Taste hat die Aussparung nach 6 Pins von links. Bei den meisten M.2-SATA-Laufwerken sind beide Schlüssel ausgeschnitten, sodass sie leicht zu identifizieren sind.

Beim Blick über einen M.2-Anschluss ist der Schlüssel ein visueller Indikator dafür, mit welchem ​​​​Bus der Steckplatz verbunden ist. Normalerweise ist es für Hochgeschwindigkeitsverbindungen mit dem NVMe-Bus verbunden. Aber mit der B-Taste laufen die Daten stattdessen über den SATA-Bus. Dies hat die gleichen Einschränkungen wie die standardmäßige SATA-Konnektivität und unterstützt keine zusätzliche Bandbreite.

Jeder M.2-Steckplatz hat nur eine einzige Tastenaussparung, je nachdem, an welchen Bus er angeschlossen ist. Dadurch ist es unmöglich, versehentlich eine NVMe M.2 SSD an einen SATA M.2 Port anzuschließen. Während eine SATA-SSD mit zwei Schlüsseln physisch in einen NVMe M.2-Steckplatz eingesteckt werden kann, ist sie immer noch auf die SATA-Übertragungsgeschwindigkeiten beschränkt. Darüber hinaus wäre dies nicht standardmäßig und wird möglicherweise nicht vom BIOS unterstützt.

Wofür ist SATA in einem modernen Computer gut?

SATA ist hauptsächlich zum Speichern von Daten nützlich, bei denen das Schreiben und Lesen dieser Daten nicht zeitkritisch ist. Dies kann gut für Bilder, Videos mit relativ niedriger Auflösung oder Standarddokumente funktionieren, bei denen die Lese-/Schreibzeit in einem relativ kurzen Burst liegt. Oder die erforderliche Übertragungsgeschwindigkeit für die Echtzeitnutzung liegt unter den Bandbreitenbeschränkungen des Laufwerks über die SATA-Verbindung.

Angenommen, Sie möchten ein Word-Dokument speichern. In diesem Fall ist die zu lesende oder zu schreibende Datenmenge so gering, dass die relativ langsame Geschwindigkeit von SATA kein Problem darstellt. Ebenso ist die Bitrate, die zum Ansehen oder Speichern von 720p-Videos mit 30 fps erforderlich ist, niedriger als die maximale Datenrate der SATA-Verbindung.

SATA ist nicht ideal, wenn Geschwindigkeit ein wesentlicher Faktor ist oder wahrscheinlich umfangreiche Übertragungen stattfinden. Angenommen, Sie möchten 4K-Videomaterial mit 60 fps bearbeiten. In diesem Fall reicht die Bandbreite, die SATA bietet, einfach nicht aus, um dies in Echtzeit zu tun. Ladezeiten in Videospielen sind auf SATA-Laufwerken auch langsamer, da die Daten einfach nicht schnell genug in den RAM und VRAM geladen werden können. Ebenso dauern diese bei einer langsamen SATA-Verbindung länger, wenn Sie große Systemsicherungen durchführen möchten. Entscheidend ist auch, dass die Wiederherstellung von einem Backup über SATA länger dauert.

Schlussfolgerungen

Aufgrund von Geschwindigkeitsbeschränkungen ist SATA ein Legacy-Anschluss und ein logischer Standard, der hauptsächlich für HDDs nützlich ist. Frühe SSDs verwendeten den Anschluss, da er bereits Standard war, was die Markteinführung erleichterte. Darüber hinaus waren frühe SSDs aufgrund der geringen technologischen Reife viel langsamer als moderne Laufwerke.

Später bot der M.2-Anschluss die Möglichkeit, SSDs der Einstiegsklasse mit dem SATA-Bus zu verbinden. Ein anderer physischer Ausschnitt, der als Schlüssel bezeichnet wird, wird in SATA- und den schnelleren NVMe M.2-Anschlüssen verwendet, um die Verwirrung der Verbraucher zu minimieren. Dadurch unterscheiden sie sich optisch und sind bis zu einem gewissen Grad physikalisch inkompatibel. Was denken Sie? Vergessen Sie nicht, unten Ihre Kommentare zu hinterlassen.