Serial ATA

Serial ATA (S-ATA) ist ein hauptsächlich für den Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte entwickelter Datenbus. Er hat sich aus dem veralteten ATA (auch IDE genannten) Standard entwickelt. Gegenüber seinem Vorgänger besitzt S-ATA drei Hauptvorteile: Geschwindigkeit, vereinfachte Kabelführung und die Fähigkeit zum Hot Swap (Austausch von Datenträgern im laufenden Betrieb). Es ist wahrscheinlich, dass das der normale ATA Standard nachträglich noch in parallel ATA (P-ATA) umbenannt wird, um Verwechslungen zu vermeiden.

Anfangs wurde Serial ATA mit einer Datenrate von 150 Megabytes pro Sekunde herausgebracht, aber das Design ermöglicht wesentlich höhere Steigerungen. Serial ATA II wird den Durchsatz auf 300 MB/s verdoppeln und um 2007 sind 600 MB/s geplant. Im Moment ist es jedoch mit 150 MB/s trotzdem nur 17 MB/s schneller als die aktuell schnellste parallel ATA Schnittstelle mit ATA/133 (Stand: 2003). Parallele Busse haben Schwierigkeiten mit dem erreichen immer höherer Geschwindigkeiten, da es damit immer schwieriger wird den Datenfluss auf allen Leitungen synchron zu halten. Serial ATA nutzt das neuere LVDS (Low voltage differential signaling) für die Signalgebung. Der Bedarf nach so einer Hochgeschwindigkeitsschnittstelle steht trotzdem zur Diskussion, da Festplatten aufgrund ihrer Mechanik einen Flaschenhals für die Bandbreite bilden.

Aus physikalischer Sicht sind die verwendeten Kabel die grösste Änderung. Die Daten werden mittels einem leichten, flexiblen Kabel durch 7 Leitungen mit flachen 8 Milimeter breiten Steckern auf jeder Seite übertragen. Es kann bis zu einem Meter lang sein. Im Vergleich zu dem kurzen (45cm) 40 oder 80 adrigen Übertragungskabel des parallelen ATA wird dadurch die Konstruktion von Komplettsystemen vereinfacht, da der Luftfluss nicht durch breite Kabel behindert wird. Das Konzept von Master/Slave Beziehungen zwischen den Geräten wurde abgeschafft. Serial ATA hat nur ein Gerät pro Kabel. Die Stecker sind kodiert, weshalb es nicht mehr möglich sein sollte die Kabel verkehrt aufzustecken.

Der Standard sieht für reine Serial ATA Festplatten außerdem andere Stecker für die Spannungsversorgung vor. Sie sind auch Flach aber breiter als das Datenkabel wodurch eine Verwechslung zwischen beiden ausgeschlossen sein sollte. Fünfzehn Pins werden benutzt um drei verschiedene Spannungen liefern zu können: 3.3V, 5V und 12V. Die gleichen Stecker werden an 3.5 Zoll und 2.5 Zoll Notebook-Festplatten verwendet.

In der Übergangszeit zwischen parallelem und seriellem ATA sind verschiedenste Adapter zur Umwandlung vom einen zum anderen geplant. Für die Umwandlung von seriell zu parallel oder andersum wird eine Bridge benutzt. Jedoch ergeben solche Anordnungen spürbare Leistungseinbußen und Tests Anfang 2003 zeigen einen um 30-50 Prozent verminderten Durchsatz. Diese Beschränkung wird erst dann komplett verschwinden, wenn Controller und Festplatten Serial ATA direkt unterstützen.

Ein ähnlicher Standard ist für SCSI mit Serial Attached SCSI geplant, dessen Verabschiedung für Ende 2003 geplant ist.