2.3.2 Serial ATA o SATA

Serial ATA o SATA (acrónimo de “Serial Advanced Technology Attachment”) es una interfaz de transferencia de datos en serie entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como pueden ser discos duros HDD, lectores y regrabadoras de CD/DVD/Blu-ray, unidades de estado sólido (SSD) u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados.

Conector SATA.

La interfaz SATA trabaja con una arquitectura “punto a punto”. Es decir, la conexión entre puerto y dispositivo es directa lo que significa que cada dispositivo se conecta directamente a un controlador SATA no como sucedía en los viejos PATA que las interfaces se segmentaban en maestras y esclavas. [9] Por lo tanto, se conecta un único dispositivo por cable.

Detalle de las conexiones de un disco duro SATA.

SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante y poder insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador. Por lo tanto se conecta un único dispositivo por cable. Por estas razones Serial ATA ha sustituido a la interfaz tradicional Parallel ATA o PATA. [9]

Igualmente, el cable SATA es más manejable y pequeño que el cable de un dispositivo PATA y permite además su conexión de manera muy sencilla.

Cable SATA

Velocidad de transferencia de datos y versiones SATA

Se tiene que realizar una consideración inicial en cuanto a las unidades de medida de velocidad de transferencia de datos, ya que algunas fuentes suelen especificar la velocidad de las diferentes revisiones SATA en gigabits por segundo (a partir de ahora Gb/s) mientras que otras lo hacen en megabytes por segundo (a partir de ahora MB/s). Es necesario explicar que son unidades distintas, ya que un bit es un dígito del sistema de numeración binario (un cero o un uno) mientras que un byte es una unidad de información utilizada como un múltiplo del bit que generalmente equivale a 8 bits. Aunque el bit es la unidad mínima de información empleada en informática, normalmente los usuarios están más acostumbrados a usar unidades de almacenamiento en bytes (por ejemplo cuando se compran discos duros de 2 terabytes).

La interfaz SATA ha experimentado tres revisiones en las que se ha aumentado la velocidad máxima de transmisión. Estas revisiones, dependiendo del fabricante consultado, se denominan SATA revisión 1.x, 2.x y 3.x comúnmente denominadas SATA I, II y III, aunque desde la organización The Serial ATA International Organization (SATA-IO) recomiendan no utilizar estos términos. En la siguiente tabla se muestran las velocidades máximas teóricas de las distintas revisiones SATA:

También es importante explicar que cuando se dice que la velocidad de una interfaz de tercera generación SATA es de 6 Gb/s no se hace referencia a la velocidad de transmisión de datos útiles, sino a la frecuencia a la que trabaja el disco duro que comúnmente se mide en megahercios (Mhz) o gigahercios (Ghz). Además para comprender la razón por la que SATA no alcanza la velocidad de transferencia teórica, hay que explicar que SATA utiliza la codificación 8b10b para la transmisión de bits en los buses de comunicaciones. Esta codificación consiste en transformar cada cadena de 8 bits útil en una cadena de 10 bits antes de transmitirla por la línea o bus, lo que implica una pérdida de rendimiento del 20% con respecto a la velocidad de transmisión en bruto.

Como se observa en el anterior gráfico la primera generación (SATA revisión 1.x) proporcionaba transferencias de 150 MB/s, que ya superaban a los dispositivos PATA más rápidos. Esta primera revisión de SATA también fue conocida como “SATA 150 MB/s” o “Serial ATA-150”. Todavía se pueden encontrar en el mercado dispositivos SATA de segunda generación con transferencias de hasta 300 MB/s (también conocida como “Serial ATA-300”) y dispositivos SATA de tercera generación que ofrecen tasas de transferencia de hasta 600 MB/s. [9]

Afortunadamente las unidades que soportan la velocidad de 3Gb/s son compatibles con un bus de 1,5 Gb/s. Aunque para llevar a cabo esta tarea, es posible tener que configurar un jumper en el disco duro. Normalmente estos discos duros incluyen en la etiqueta una indicación de cómo configurar dicho jumper.

Etiqueta de un disco duro SATA revisión 2.x que indica como configurarlos para instalarlo en una placa con SATA revisión 1.x

Comparación de unidades PATA y SATA

Las unidades PATA (o IDE) usan un cable plano de 40 ó 80 pines que puede conectar un máximo de dos unidades. SATA usa un cable mucho de 7 pines que solo permite conectar una unidad. La interfaz PATA se ejecuta en paralelo mientras que la interfaz SATA funciona en serie. Cuando los datos se envían por conexiones paralelas la parte que los recibe tendrá que esperar a que todos los datos lleguen para poder procesarlos; sin embargo con las conexiones en serie se pueden enviar todos los flujos de datos en una sola conexión y eliminar el retraso. De hecho la longitud de un cable SATA es superior a la de un cable PATA.

Conector y cable SATA [10]

Si bien, el tamaño de los conectores y de los cables son una diferencia fácilmente observable entre las unidades SATA y las PATA. Además SATA cuenta con una ventaja adicional con respecto a PATA y es que suele usar el mismo conector en las unidades de almacenamiento de equipos de escritorio o estaciones de trabajo (unidades de 3,5 pulgadas) y en los portátiles (2,5 pulgadas), al contrario que ocurre con los dispositivos PATA que cuentan con conectores diferentes para discos duros de equipos de escritorio (unidades de 3,5 pulgadas) o la de equipos portátiles (unidades de 2,5 pulgadas). [9]

En cuanto a la tasa de transferencia de datos de las unidades IDE, según la revisión soportada, ofrecen una velocidad máxima teórica que va desde 33 MB/s a 133 MB/s, mientras que las unidades SATA ofrecen tasas de transferencia que van desde 150 MB/s en SATA revisión 1.x, a 300 MB/s en SATA revisión 2.x y a 600MB/s en SATA revisión 3.x.

Las unidades PATA o IDE usan una conexión eléctrica Molex estándar de 4 pines que se encuentra prácticamente en todas las fuentes de alimentación de los ordenadores. Sin embargo, las unidades SATA usan una nueva conexión de alimentación que tiene un conector de 15 pines. Existen varias razones por las que SATA usa esta nueva conexión de alimentación. En lugar del estándar de 5 o 12 voltios en el conector Molex, las conexiones eléctricas SATA usan una línea de 3,3 voltios. Esta nueva conexión de alimentación SATA también permite la conexión en caliente (intercambio en caliente o “hot swapping”), que permite enchufar el dispositivo a la conexión de alimentación mientras el ordenador está arrancado. Las unidades PATA o IDE sólo pueden intercambiarse en caliente si se utilizan a través un adaptador. [11]

Conector Molex 4 pines.

Conector de alimentación SATA 25 pines.

Adaptador de conector Molex de 4 pines (blanco) a dos conectores de alimentación SATA de 15 pines.