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quarta-feira, 16 de setembro de 2009

Serial ATA (SATA - Serial Advanced Technology

Serial ATA (SATA - Serial Advanced Technology

Os computadores são constituídos por uma série de tecnologias que atuam em conjunto. Processadores, memórias, chips gráficos, entre outros, evoluem e aumentam a experiência do usuário. Com os discos rígidos não poderia ser diferente e o padrão Serial ATA (SATA) é a prova disso. Este artigo apresentará essa tecnologia, mostrando seus diferenciais em relação ao padrão Paralell ATA (cuja última versão recebeu a terminologia ATA 133), como funciona e suas vantagens.

Serial ATA x Paralell ATA

O padrão Serial ATA (ou SATA - Serial Advanced Technology Attachment) é uma tecnologia para discos rígidos que surgiu no mercado no ano 2000 para substituir a tradicional interface PATA (Paralell ATA ou somente ATA ou, ainda, IDE).


O nome de ambas as tecnologias já indica a principal diferença entre elas: o PATA faz transferência de dados de forma paralela, ou seja, transmite vários bits por vez, como se estes estivessem lado a lado. No SATA, a transmissão é em série, tal como se cada bit estivesse um atrás do outro. Por isso, você deve imaginar que o PATA é mais rápido, não? Na verdade, não é. A transmissão paralela de dados (geralmente com 16 bits por vez) causa um problema conhecido como "ruído", que nada mais é do que a perda de dados ocasionada por interferência. Para lidar com isso nos HDs PATA, os fabricantes utilizam mecanismos para diminuir o ruído. Um deles é recomendar a utilização de um cabo IDE (o cabo que liga o HD à placa-mãe do computador) com 80 vias (ou seja, oitenta fios) ao invés dos tradicionais cabos com 40 vias. As vias a mais atuam como uma espécie de blindagem contra ruídos.

No caso do padrão SATA o ruído praticamente não existe, mesmo porque seu cabo de conexão ao computador possui apenas 4 vias e também é blindado. Isso acaba trazendo outro ponto de vantagem ao SATA, pois como o cabo tem dimensão reduzida, o espaço interno do computador é melhor aproveitado, facilitando inclusive a circulação de ar.

Logotipo Serial ATAO padrão Paralell ATA tem sua velocidade de transmissão de dados limitada por causa do ruído. A última especificação dessa tecnologia é o ATA 133 que permite, no máximo, uma taxa de transferência de 133 MB por segundo. O Serial ATA, por sua vez, pode utilizar uma velocidade maior.

Há outra característica interessante  no SATA: HDs que utilizam essa interface, não precisam de jumpers para identificar o disco master (primário) ou secundário (slave). Isso ocorre porque cada dispositivo usa um único canal de transmissão (o PATA permite até dois dispositivos por canal), atrelando sua capacidade total a um único HD. No entanto, para não haver incompatibilidade com dispositivos Paralell ATA, é possível instalar esses aparelhos em interfaces seriais através de placas adaptadoras. Muitos fabricantes de placas-mãe oferecem placas-mãe com ambas as interfaces.

Outra novidade interessante do SATA é a possibilidade de uso da técnica "hot-swap", que torna possível a troca de um dispositivo Serial ATA com o computador ligado. Por exemplo, é possível trocar um HD sem ser necessário desligar a máquina para isso. Este recurso é muito útil em servidores que precisam de manutenção/reparos, mas não podem parar de funcionar.

Velocidade do padrão SATA

A primeira versão do SATA trabalha com taxa máxima de transferência de dados de 150 MB por segundo (MB/s). Essa versão recebeu os seguintes nomes: SATA 150, SATA 1.0, SATA 1,5 Gbps (1,5 gigabits por segundo) ou simplesmente SATA I.

Não demorou muito para surgir uma versão denominada SATA II (ou SATA 3 Gbps - na verdade, SATA 2,4 Gbps) cuja principal característica é a velocidade de transmissão de dados a 300 MB/s, o dobro do SATA I.


É necessário fazer uma observação quanto ao aspecto de velocidade: na prática, dificilmente os valores mencionados (150 MB e 300 MB) são alcançados. Essas taxas indicam a capacidade máxima de transmissão de dados entre o HD e sua controladora (presente na placa-mãe), mas dificilmente são usadas em sua totalidade, já que isso depende de uma combinação de fatores, como conteúdo da memória, processamento, tecnologias aplicadas no disco rígido, etc.

Há outra ressalva importante a ser feita: a entidade que controla o padrão SATA (formada por um grupo de fabricantes e empresas relacionadas) chama-se, atualmente, SATA-IO (SATA International Organization). O problema é que o nome anterior dessa organização era SATA-II, o que gerava certa confusão com a segunda versão do SATA. Aproveitando essa situação, muitos fabricantes inseriram selos da SATA II em seus HDs SATA 1.0 para confundir os usuários, fazendo-os pensar que tais discos eram, na verdade, da segunda geração de HDs SATA. Por isso é necessário olhar com cuidado as especificações técnicas do disco rígido no momento da compra, para não levar "gato por lebre". A SATA-IO chegou a publicar uma nota referente a isso  .

HD SATA da Seagate

Tecnologias relacionadas ao SATA

Os fabricantes de HDs SATA podem adicionar tecnologias em seus produtos para diferenciá-los no mercado ou para atender a uma determinada demanda, o que significa que um certo recurso não é obrigatório em um disco rígido só por este ser SATA. Vejamos alguns deles:

NCQ (Native Command Queuing): o NCQ é tido como obrigatório no SATA II, mas é opcional no padrão SATA I. Trata-se de uma tecnologia que permite ao HD organizar as solicitações de gravação ou leitura de dados numa ordem que faz com que as cabeças se movimentem o mínimo possível, aumentando (pelo menos teoricamente) o desempenho do dispositivo e sua vida útil. Para usufruir dessa tecnologia, não só o HD tem que ser compatível com ela, mas também a placa-mãe, através de uma controladora apropriada. Se a placa-mãe é compatível com SATA, é possível que exista o suporte ao NCQ (é necessário consultar o manual da placa para ter certeza).

xSATA: basicamente o xSATA é uma tecnologia que permite ao cabo do HD ter até 8 metros de tamanho, sem que haja perda de dados significativa (uma tecnologia anterior, a eSATA, permitia até 2 metros).


Link Power Management: esse recurso permite ao HD utilizar menos energia elétrica. Para isso, o disco rígido pode assumir três estados: ativo (active), parcialmente ativo (partial) ou inativo (slumber). Com isso, o HD vai receber energia de acordo com sua utilização no momento.

Staggered Spin-Up: esse é um recurso muito útil em sistemas RAID, por exemplo, pois permite ativar ou desativar HDs trabalhando em conjunto sem interferir no funcionamento do grupo de discos. Além disso, a tecnologia Staggered Spin-Up também melhora a distribuição de energia entre os discos.

Hot Plug: em sua essência, a tecnologia Hot Plug permite conectar o disco ao computador com o sistema operacional em funcionamento. Esse é um recurso muito usado em HDs do tipo removível.

Conectores e cabos

Conforme já foi dito, o cabo de dados do padrão SATA é diferente do cabo da interface PATA, justamente por utilizar apenas quatro vias. Como conseqüência, seu conector também é menor, como mostra a imagem a seguir:

Cabos serial e paralelo




Além do cabo de dados, o conector do cabo de alimentação também é diferente no padrão SATA. Uma característica importante desse conector é que sua retirada do HD é mais fácil, se comparado ao padrão PATA.

Finalizando



A tecnologia SATA está aí e mostra que veio para ficar. No entanto, ainda há muito para que os HDs PATA saiam do mercado, mesmo porque esses são dispositivos feitos para durar. Não é por acaso que existe no mercado adaptadores que permitem conectar discos rígidos IDE em interfaces SATA.

O padrão Serial ATA começou a ser desenvolvido oficialmente no ano de 1997 e surgiu a partir de uma iniciativa da Intel junto com cerca de 70 empresas (fabricantes de discos, computadores e componentes). A idéia foi formada pelo fato das próximas arquiteturas de computadores não serem compatíveis com os atuais padrões de comunicação e consumo de energia. Isso deixa claro o envolvimento da indústria para com a tecnologia e o quanto ela pode se mostrar promissora.

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