SATA II / Serial ATA II
SATA II ist eine Schnittstelle für Massenspeicher, wie Festplatten und Wechselspeicher-Laufwerke, die speziell auch für SSDs geeignet ist. SATA II ist die Erweiterung von Serial ATA. SATA-II-Festplatten lassen sich auch an der SATA-Schnittstelle der Vorgängerversion anschließen. Sie laufen dann mit einer geringeren Schnittstellengeschwindigkeit und verzichten auf neuere Schnittstellen-Features. Unabhängig von der Geschwindigkeit dürfen auch die gleichen Kabel verwendet werden.
SATA-II-konforme Kabel unterscheiden sich von den einfachen SATA-Kabeln nur durch den Schnappverschluss am Stecker. Die Verbindung zwischen Laufwerk und Motherboard ist dann deutlich fester. Locker sitzende Kabel gibt es dann nicht mehr.
SATA-II unterstützt einen AHCI-Betriebsmodus, der Hot-Plugging und NCQ beherrscht.
AHCI - Advanced Host Controller Interface
AHCI ist ein herstellerunabhängiger Schnittstellen-Standard zur Ansteuerung von SATA-Adaptern. AHCI ermöglicht Hot-Plug und Native Command Queuing (NCQ).
Um alle Eigenschaften und Leistungsmerkmale der SATA-Schnittstelle und der SATA-Festplatte nutzen zu können, muss das Betriebssystem mit eingeschaltetem AHCI installiert werden. Schaltet man nachträglich im BIOS AHCI ein, startet Windows nicht mehr, da im Bootvorgang kein AHCI-Treiber zur Verfügung steht. Ein nachträgliches installieren des Treibers ist mühsam und riskant.
NCQ - Native Command Queuing
Die Serial-ATA-II-Spezifikation bringt das Native Command Queuing (NCQ), was unter dem Namen Tagged Command Queuing im SCSI-Bereich schon länger verwendet wird. NCQ erlaubt dem Festplatten-Controller das Puffern von Lese-Befehlen und die Reihenfolge der Abarbeitung eigenständig zu regeln. So soll durch die Umsortierung die Lese-Kopf-Bewegungen optimiert und dadurch die Zugriffszeit verkürzt werden.
In der Version 2.6 der Spezifikation für Serial ATA wurden einige Optimierungen für das Native Command Queuing (NCQ) bei SATA-Festplatten eingebaut.
In der Spezifikation ist auch ein Mechanismus mit der Bezeichnung NCQ Unload vorgesehen. Damit kann der Host die Festplatte anweisen, die Schreib-/Leseköpfe sofort in die Parkposition zu bringen, auch wenn sie noch nicht alle ausstehenden NCQ-Kommandos abgearbeitet hat. Damit soll die Festplatte im laufenden Betrieb bei Stürzen, heftigen Bewegungen oder Erschütterungen vor Beschädigungen geschützt werden.
Ein weiterer Mechanismus mit der Bezeichnung NCQ Priority erlaubt es dem Host der Festplatte bei der Abarbeitung der Kommandos eine bestimmte Reihenfolge vorzugeben. Dadurch ist nicht mehr nur die Festplatte für die Sortierung der Kommandos verantwortlich.
Übertragungsgeschwindigkeit
Serial-ATA-II unterstützt theoretisch 3 GBit/s, bei einer Nettodatenrate von 300 MByte/s. Weil Festplatten auch in Zukunft die Daten nicht so schnell speichern und lesen können, ist die Schnittstelle bei vielen Festplatten nur für 1,5 GBit/s ausgelegt.
| Schnittstelle | Bandbreite | Reichweite | Geräteanzahl | Einführung |
|---|---|---|---|---|
| Serial-ATA (SATA) | 150 MByte/s | 1 m | 4 | 2003 |
| Serial-ATA-II (SATA 2 / SATA-300) | 300 MByte/s | 1 m | 16 | 2005 |
| Serial-ATA-III (SATA 6G / SATA-600) | 600 MByte/s | 1 m | 16 | 2007 |
Port-Multiplier
In der SATA-II-Spezifikation ist eine Funktion mit dem Namen Port-Multiplier definiert. Über diesen Mechanismus kann der Punkt-zu-Punkt-Datenstrom auf mehrere Geräte aufgeteilt werden. Port-Multiplier funktioniert ähnlich wie USB. Bis zu 15 Geräte lassen sich an einem SATA-II-Port betreiben. Bei 4 Geräten mit ca. 70 MByte/s würden 3 GBit/s ausreichen, um alle Geräte ohne Geschwindigkeitsverlust bedienen zu können.
Weiterhin unterstützt die Spezifikation Hot-Pluging für Wechselplatten-Einschübe.