基本信息
来源
2002年虽然串行ata但相关设备尚未正式上市，serial
ata委员会已经成立serial ata 2.0规范。sata该规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到150mb/s，比pata标准ata/100比50%高，比ata随着后续版本的发展，/133也高出13%左右，sata接口的速率也可以扩展到2x和4x(300mb/s和600mb/s)。从其发展计划来看，未来sata还将通过提高时钟频率来提高接口传输速率，使硬盘超频。
分类
sata例如，接口需要硬件芯片的支持，intel
ich5(r)、via vt8237、nvidia的mcp raid和sis964.如果主板南桥芯片不能直接支持，则需要选择第三方芯片，如silicon image
3112a芯片等，但这也会产生一些硬件性能的差异，而且驱动程序也比较复杂。
sata的优势
支持热插拔，传输速度快，执行效率高
使用sata(serial ata)口硬盘又称串口硬盘，是未来pc硬盘的趋势。serial ata串行连接法采用串行连接法ata总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
串口硬盘与并行硬盘完全不同ata新型硬盘接口类型以串行传输数据而闻名。与并行相比ata它有很多优点。serial
ata以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。这样能减少sata针脚的针脚数量减少了连接电缆的数量，效率更高。事实上，serial
ata所有的工作都可以用四根针脚连接电缆、接地线、发送数据和接收数据。同时，该架构还可以降低系统能耗，降低系统复杂性。serial
ata起点更高，发展潜力更大，serial ata 1.定义的数据传输率可达150mb/s，这比快并行ata(即ata/133mb/s在serial
ata 2.数据传输率达到3000mb/s，终sata将实现600mb/s高数据传输率。
sata物理设计可以说是以fibre
channel(光纤通道)为蓝本，采用四芯接线；所需电压大幅降至250mv(高500mv)，较传统并行ata接口的5v少20倍！所以厂家可以给出serial
ata硬盘附加的硬盘功能，如热插拔(hot
swapping)等等。更重要的是，在连接形式上，除了传统的点对点(point-to-point)形式外，sata还支持星形连接，可以给予raid在实际使用中，sata主机总线适配器(hba，host
bus adapter)就像网络上的交换机一样，每个硬盘通信都可以通过通道的形式实现，即每个硬盘通信sata硬盘只占据一个传输通道，因此没有并行图像ata主/从控制的问题。
前景
serial
ata规范不仅以未来为基础，而且保留了多种向后兼容方式，在使用中没有兼容性问题。硬件方面，serial ata标准中允许使用转换器提供同并行ata转换器可以平行来自主板的设备兼容性ata信号转换成serial
ata目前，硬盘可以使用的串行信号已经上市，这在一定程度上保护了原有投资，降低了升级成本；在软件方面，serial
ata和并行ata保持软件兼容性意味着制造商根本不需要使用它serial ata重写任何驱动程序和操作系统代码。
另外，serial
ata接线与传统并行ata(paralle
ata)接线要简单得多，容易收放，显著改善了机箱内的气流和散热。而且，sata硬盘与总是被困在机箱内的并行ata不同的是，扩展性很强，可以外置，外置机柜(jbod)它不仅能提供更好的散热和插拔功能，还能防止单点故障；因为sata它与光纤通道的设计相同，因此不同的通道可以保证传输速度，这对服务器和网络存储具有重要意义。
serial
ata相较并行ata可以说有很多优点，会成为并行ata廉价替代方案。并从并行开始ata过渡到serial
ata也是大势所趋，应该只是时间问题。相关厂商也在大力推广。sata接口，例如intel的ich与6系列南桥芯片相比，ich5系列南桥芯片，支持sata接口从2个增加到4个并行ata接口从两个减少到一个；nvidia的nforce支持4系列芯片组sata
ii即serial ata 2.而且三星已经采用了marvell 88i6525 soc新一代芯片开发sata
ii接口硬盘，并于2005年初推出。
2007年制定了sata2及sata2.5.速度达到3万mbps(理论上相当于375mb/s
)
编辑本段sata2.0扩展规范
2003年第二季度intel推出支持sata
1.5gbps的南桥芯片(ich5)后，sata接口取代传统pata(并行ata)情况越来越明显。sata与现存于pc上的usb、ieee与1394相比，性能和功能也非常突出。然而，经过一年的市场洗礼，原来的sata
1.0/1.0a (1.5gbps)规格存在一些问题。2005年sata硬盘步入了新的发展阶段。性能更强、配置更高的sata2.0产品已经出现在市场上，这些高性能产品sata2.0硬盘的到来无疑加速了硬盘市场的转变。
编辑本段的发展历程
sata是intel公司在idf在2000年会议上，该技术可以让用户在不牺牲数据完整性的情况下拥有高效的硬盘。sata大优点是传输速率高。sata工作原理很简单:数据传输是通过连续串行实现的，从而获得更高的传输速率。2003年发布sata1.0规格提供的传输率已达到150mb/s，不仅高于普通ide硬盘所提供的100mb/s(ata100)甚至超过133mb/s(ata133)高传输速率。
sata也大大提高了数据可靠性。sata指令和数据封包可以同时进行循环冗余验证(crc)，所有可以检测到所有的订单bit和双bit根据统计原理，可以检测到99.998%可能出现错误。相比之下，pata来回传输的数据只能验证，但指令不能验证。此外，数据传输的稳定性很差。
除了传输速度和数据更可靠外，节省空间sata吸引力更有利于机箱内部的散热，有效控制电缆之间的串扰。sata
1.0规范存在许多缺点，特别是对服务器和网络存储应用程序所需的一些先进特性缺乏支持。例如，在多任务、多请求的典型服务器环境中sata1.0硬盘确实存在性能大幅下降、可维护性差、连接性差等缺点。sata2.0的出现在这方面得到了很好的补充。
编辑本段sata2.0优势
1．3gb/s传输速率
在sata2.在0扩展规范中，3gb/s频率高。由于sata使用8bit/10bit编码，所以3gb/s等同于300mb/s接口速率。然而，从性能的角度来看，3gb/s即使不能带来太的改善，即使是raid在应用场合，性能提升并没有想象的那么大。由于硬盘的内部传输速率不等于接口速率，接口速率的影响也不是很大，硬盘在大多数应用程序中花费的时间更多，而不是传输。接口速率的提高直接影响到缓存的读写操作，所以理论上大缓存产品会从3开始gb/s获得更大的好处。从现状来看，相信3gb/s普及速度会加快，但市场上还是会有一个1.5gb/s和3gb/s的共存期。
pata
crc原理，pata只有数据部分crc校验
2．支持ncq技术
ncq的说明
在sata2.在扩展规范带来的一系列新功能中，ncq(native
command ，原始命令队列）的功能值得关注。硬盘是一种机电设备，容易受到内部机械部件惯性的影响，其中旋转等待时间和通道等待时间极大地限制了硬盘数据访问和检索的效率。
具体来说，如果磁头停在目标磁道上方，但错过了开始lba(logical
block addressing，搜索逻辑块)，会产生旋转等待时间。不好的情况是，硬盘只有旋转一整圈才能开始访问lba，然后继续从剩余目标继续lba中读数据。如果以lba与随机分布的磁头角位置相比，平均旋转等待时间是大旋转等待时间的一半。搜道等待时间是读写磁头，准确定位于存储目标lba占用磁道上方的时间。例如，在执行单个读取命令时，磁头只需访问一个磁道，但如果有多个要执行的命令，硬盘将访问所有目标lba，这需要很多时间。
实施硬盘机械动作的智能内部管理，可以大大提高整个工作过程的效率。也就是说，取出队列中的命令，然后重新排序，以有效地获取和发送主机请求的数据。在硬盘执行命令的同时，可以在队列中添加新的命令并排执行。如果新的命令只是机械效率高，那么它就是队列中的下一个命令。然而，有效的排序算法不仅考虑了目标数据的线性位置和角度位置，还优化了线性位置和角度位置，使总线的服务时间更小。这个过程也被称为基于搜索和旋转优化的命令重新排序。
台式pata硬盘队列的深度不得超过32级。增加队列深度可能会适得其反——增加命令积累的风险。通常pata硬盘接收命令有两种选择：一种是立即执行命令，另一种是延迟执行。在后一种情况下，硬盘必须设置注意标志和service位置通知主机何时开始执行命令，但硬盘不能主动与主机通信，这需要主机定期自动轮回查询所有硬盘风扇区域，发现service位后发一条service只有命令才能从硬盘中获得要执行的信息。而且service位置不包含任何即将执行命令的识别信息，所需的命令识别信息以标记值的形式与数据请求传输，仅供主机设置dma接收数据的引擎和缓冲区。这样，主机就不能提前掌握硬盘设置的辅助位置命令设置的，数据传输周期开始前也无法设置dma引擎。这终导致pata硬盘效率低下。
ncq包含两部分内容。一方面，硬盘本身必须有能力针对实体数据的扇区分布，对命令缓冲区中的读写命令进行排序，同时硬盘内部队列中的命令可以随着必要的跟踪机制动态地重新调整或排序，其中跟踪机制用于掌握待执行和已完成作业的情况，而命令排队功能还可以使主机在设备对命令进行排队的时候，断开与硬盘间的连接以释放总线，一旦硬盘准备就绪，就重新连接到主机，尽可能以快的速率传输数据，从而消除占用总线的现象。另一方面，通讯协议的支持也相当重要，因为以前的pata硬盘在传输数据时很容易造成中断，这会降低主控器的效率，所以ncq规格中定义了中断聚集机制，相当于一次执行完毕数个命令之后，再对主控器回传执行完毕的信息，改善处理队列命令的效能。
从早的希捷7200.7系列硬盘开始，ncq技术应用于桌面产品至今已超过半年，不过目前ncq对个人桌面应用并没有带来多大的性能提升，某些情况下还会引起副作用。而且不同硬盘厂商的ncq方案存在差异，带来的效果也不同。所以对ncq要理智对待，硬盘支持固然多了一项可以提高性能的技术，但没有也不必在意。
3．端口选择器(port
selector)
目前的sata2.0扩展规范还具备了port
selector(端口选择器)功能。port selector是一种数据冗余保护方案，使用port
selector可使host(主)端口的两个独立sata port连接至同一设备，以建立连接设备端的备份路径。
port
selector技术原理图
简单来说，端口选择器就是为一个硬盘提供两条连线连接到控制器，其中一条是冗余的(即多出来的意思)。这种设计的好处是万一其中一条连线断了，还有另一条可以连接。由此看来，不但可以用raid防止硬盘损坏，还能用这个port
selector来防止连接线损坏。
4．端口倍增器(port
multiplier)
sata
1.0的一个缺点就是可连接性不好，即连接多个硬盘的扩展性不好。因为在sata
1.0规范中，一个sata接口只能连接一个设备。sata的制定者们显然也意识到了这个问题，于是他们在sata2.0中引入了port
multiplier的概念。port
multiplier是一种可以在一个控制器上扩展多个sata设备的技术，它采用4位(bit)宽度的port
multiplier端口字段，其中控制端口占用一个地址，因此多能输出15个设备连接----与并行scsi相当。port
multiplier的上行端口只有1个，在带宽为150mb/s的时候容易成为瓶颈，但如果上行端口支持300mb/s的带宽，就与ultra320
scsi十分接近了。port multiplier技术对需要多硬盘的用户很有用，不过目前提供这种功能的芯片组极少。
port
multiplier技术原理图
5．服务器特性
在sata2.0扩展规范中，还增加了大量的新功能，比如防止开机时多硬盘同时启动带来太大电流负荷的交错启动功能；强大的温度控制、风扇控制、环境管理；背板互联和热拔插功能等。这些功能更侧重于低端服务器方面的扩展。
6．接口和连线的强化
作为一个还在不断添加内容的标准集合，sata2.0新的热点是esata，即外置设备的sata接口标准，采用屏蔽性能更好的两米长连接线，目标为终取代usb和ieee
1394。在内部接口方面，click
connect加强了连接的可靠性，在接上时有提示声，拔下时需要先按下卡口。这些细微的结构变化显示出sata接口更加成熟和可靠。
写在后
sata2.0不是特指3gb/s或ncq，也不是特指上述其他扩展特性。sata2.0可以指扩展特性中的任何一个，也就是说具备上述任一个特性或组合的产品都可称为sata2.0硬盘。由于此前sata规范非常混乱，sata-io组织在2005年秋季idf上正式发布了sata2.5规范。但从实际情况来看，新的sata2.5规范是sata
1.0a规范和6个sata 2.0扩展规范的统一体，它的推出只是方便了系统商或者硬盘生产商，因为大家现在可以用一个规范来代替现有的一切标准。其实，对于普通消费者来说，大家从sata2.0或sata2.5之类的名称中并不能得到太多有用的信息，真正应当关心的是新硬盘具备哪些功能、优势，以确定是否值得为它买单。
编辑本段esata
简介
external
serial ata的略称，是为面向外接驱动器而制定的serial ata
1.0a的扩展规格。虽然规模比较小，但已经有相对应的产品在市面流通。
为了防止误接，esata的接口形状与sata的接口形状是不一样的。连接线的大长度为2m。
支持热插拔。传输速度可以达到现在主流的usb2.0的传输速度的2倍以上。[2-3]
esata
相对于sata接口来说，esata在硬件规格上有些变化，数据线接口连接处加装了金属弹片来保证物理连接的牢固性。原有的sata是采用l形插头区别接口方向，而esata则是通过插头上下端不同的厚度及凹槽来防止误插，它同样支持热拔插。虽然改变了接口方式，但esata底层的物理规范并未发生变化，仍采用了7针数据线，所以仅仅需要改变接口便可以实现对sata设备的兼容。
普通3.5英寸硬盘的高数据传输率为60mb/s，在使用外置3.5英寸的硬盘盒时，usb2.0或ieee
1394的接口速度会成为数据传输的瓶颈。如果使用外置raid 0存储设备，那么高480mbps的接口带宽更会严重地限制硬盘的性能发挥。因此，esata是一个非常不错的解决方案。而且esata硬盘盒在搭配sata硬盘后，中间无需桥接芯片的转换，是一种原生的存储设备接口。
特性
尽管esata只是sata接口的延伸，而且制造商并不需要对sata的协议和处理芯片进行任何修改，但要确保将sata安全地移到机箱外，并通过sata-io国际组织的审核，必然有许多地方需要加以改进。esata接口首先需要提供的特性就是热插拔。当前除老旧的串口、并口等pc外部接口外，其他包括usb、ieee1394在内的许多接口都支持热插拔技术，而esata这种专门为存储设备服务的接口支持热插拔的意义更加重要。你也许会问，sata规范不是已经包含了热插拔技术了吗？为什么esata还需要增加同样的东西？事实上，现有许多主板上的sata1.0标准控制器并不支持热插拔功能，当用户在系统运行的时候将sata设备拔下时很可能会导致系统崩溃。为了解决这个问题，sata2.5规范对热插拔的安全性和可靠性都做了进一步的强化。
主板上的esata接口
除了强化热插拔方面的规范，esata接口也必须重新设计才能满足外部连接的要求。原本在机箱内的sata线缆和接口没有任何的保护和锁定装置，同时接口部分也相当脆弱。一般来说，机箱内部的sata接口在插拔50
主板上的esata接口
次左右就容易因接触不良而出现问题，这样的接口设计，对于外部设备来说无疑是致命的！毕竟谁都不想自己的esata硬盘在插拔几次或者轻微碰撞之后就报废。作为外部连接标准，esata必须在强度、抗电磁干扰、线缆柔韧性方面全部符合要求。因此，esata设备的接口和线缆都采用了全金属屏蔽。全金属屏蔽设计不仅能够降低电磁干扰，还有助于减少在热插拔过程中产生的静电。与此同时，为了防止接口受到外力意外断开，esata标准还要求在线缆接口处加装金属弹片式的锁定装置。根据测试，esata全新设计的接口将保证设备少可进行2000次的热插拔。
esata还能够通过端口复用芯片在一个sata通道上提供多4个sata接口。由于sata2.5规范中sata接口的传输率达到300mb/s，而当今快的sata硬盘内部传输率也只有80mb/s。通过一个简单的端口复用芯片，一个sata通道就能被4个esata设备共享，以实现更高的连接密度。当然，共享同一通道的esata存储设备累计的高传输率无法超过300mb/s。
后，esata接口还需要在pcb布线和电源方面符合标准才能获得由sata-io颁布的esata认证标志。现阶段尽管绝大部分sata硬盘都能在esata接口上工作，但是由于没有相应的保护外壳和供电系统，这些裸露在外的硬盘很容易出现故障。sata-io建议用户尽量购买那些通过认证的esata外置存储设备和板卡。
esata的优势
和常见的usb2.0和ieee1394两种常见外置接口相比，esata大的优势就是数据传输能力。esata的理论传输速度可达到1.5gbps或3gbps，远远高于usb2.0的480mbps和ieee
1394的400mbps。在实际测试中，从电脑中复制一个1.36gb大小的文件到采用不同接口的外置存储设备中，esata接口的设备所耗费的时间远低于usb2.0或ieee
1394设备，速度快了近一倍。随着esata的出现，外置接口的传输率也首次远远大于了硬盘等设备的内部传输率。
采用esata接口的移动硬盘
在实现成本上，esata无疑更具优势。对传统的usb或ieee
1394外置设备来说，要通过usb或ieee1394接口从硬盘上读写数据，必须使用一个接口转换电路，而这个转换电路的成本为5～10美元。另外，接口转换的延迟对数据传输速度的影响也很大，经测试证明，ieee
1394的速度损失率(损失速度比峰值速度)达到了20%，usb1.0和usb2.0分别达到了33%和25%，而sata的速度损失为0，这是因为sata和pata一样都是基于ata协议，所以在传输过程中不需要进行协议转换，这样不但节约了成本，而且硬盘性能不受影响。
esata能给我们带来什么
随着蓝光刻录机等设备的出现，原来的usb2.0、ieee1394接口显然已经无法满足这些刻录设备对数据传输的需求，产生刻录失败是常见的事。有了esata接口，外置的光驱也可以轻松获得和内置光驱一样的性能表现和稳定性，从根本上解决了外置光存储设备传输率不快、稳定性差等难题。
另外还值得一提的是，esata安全热插拔特性还让sata存储设备有机会凭借超大容量和极低的价格占领近线和离线存储市场。用户只需要在这些服务器上插上esata硬盘，就能将整体存储容量迅速增加500gb，甚至更多，而整个过程不必重新启动电脑[4]。
编辑本段sata3.0解析
sata
3.0终规格相比sata 2.0版本除了频宽提升一倍至6gb/s。同时亦多入了多项全新技术，包括新增ncq指令以改良传输技术，并减低传输时所需功耗。根据seral
ata revison 3.0规格白皮书，除了频宽提升至高6gb/s外sata
3.0亦会增加ncq的指令数目，包括为实时性的资源提供优先处理，主要用于影像及音像传输方面。此外sata
3.0同时会为正被系统处理中的资源作优先安排，大大提升了系统的执行效率。
为了提升电池续航力，sata
3.0采用全新incits
ata8-acs标准，并可兼容旧有sata装置，不仅进一步改良传输讯号技术，亦大幅减低了sata传输时所需功耗。针对现时nb市场对缩减产品体积的需求，sata
3.0提供了较一般sata接口细小的lif接口(low insertion force
connector)，专门针对1.8吋的储存装置，包括即将上市的仅厚7mm光驱。
本产品的加工定制是是，品牌是KANGSHENG，型号是SATA7P180/90，应用范围是电脑，种类是线束/连接线/端子线，接口类型是IDC，支持卡数是单卡，读卡类型是IC，形状是条形，制作工艺是注塑，特性是阻火/阻燃，工作频率是低频，接触件材质是磷青铜，绝缘体材质是PVC，芯数是7，针数是7，线长是250(mm)