fbpx
Wikipedia

SATA Express

Octubre 08, 2021

SATA Express (abreviado de Serial ATA Express y algunas veces no oficialmente abreviado a SATAe) es una interfaz de bus de computadora que admite dispositivos de almacenamiento Serial ATA (SATA) y PCI Express (PCIe), inicialmente estandarizados en la especificación SATA 3.2.[1]​ El conector SATA Express utilizado en el lado del host es compatible hacia atrás con el conector de datos SATA estándar,[2]​ mientras que también proporciona dos líneas PCI Express como una conexión PCI Express pura al dispositivo de almacenamiento.[3]​

SATA Express
Información
Tipo
  • estándar de interfaz
  • multi-lane serial bus
Fecha de creación 2013
Datos técnicos
Conectividad conector U.2
Velocidad de transferencia 1969 Mbit/s
Tipo de bus Serie
Interfaz de conexión en caliente  Sí
https://www.sata-io.org/
[editar datos en Wikidata]

En lugar de continuar con el enfoque habitual de la interfaz SATA de duplicar su velocidad nativa con cada versión principal, la especificación SATA 3.2 incluye el bus PCI Express para lograr la transferencia de datos a velocidades mayor que el límite de 6 Gbit/s de SATA 3,0. Los diseñadores de la interfaz SATA concluyeron que duplicar la velocidad SATA nativa tomaría demasiado tiempo para ponerse al día con los avances en la tecnología de unidad de estado sólido (SSD),[4]​ requeriría demasiados cambios al estándar SATA, y daría lugar a un consumo de energía mucho mayor en comparación con el bus PCI Express existente.[5]​[6]​ Como un bus de computadora ampliamente adoptado, PCI Express proporciona un ancho de banda suficiente al tiempo que permite una fácil ampliación mediante el uso de carriles más rápidos o adicionales.[7]​

Además de admitir la Interfaz controladora de host avanzada (AHCI) heredada en el nivel de la interfaz lógica, SATA Express también admite NVM Express (NVMe) como la interfaz de dispositivo lógico para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados. Si bien el soporte para AHCI garantiza la compatibilidad con versiones anteriores de software con dispositivos SATA heredados y sistemas operativos heredados, NVM Express está diseñado para utilizar completamente los dispositivos de almacenamiento PCI Express de alta velocidad al aprovechar su capacidad de ejecutar muchas operaciones de E/S en paralelo.[8]​

Historia

 
Dos conectores SATA Express (gris claro) en la placa base de una computadora ; A la derecha de ellos están los conectores SATA comunes (gris oscuro)

La interfaz Serial ATA (SATA) se diseñó principalmente para interactuar con unidades de disco duro (HDD), duplicando su velocidad nativa con cada revisión principal: la velocidad máxima de transferencia SATA pasó de 1.5 Gbit/s en SATA 1.0 (estandarizado en 2003), hasta 3 Gbit/s en SATA 2.0 (estandarizado en 2004), y a 6 Gbit/s según lo dispuesto por SATA 3.0 (estandarizado en 2009).[9]​ SATA también se ha seleccionado como la interfaz para unidades de estado sólido (SSD) gradualmente más adoptadas, pero la necesidad de una interfaz más rápida se hizo evidente a medida que la velocidad de las unidades SSD y las unidades híbridas aumentaba con el tiempo.[5]​ A modo de ejemplo, algunos SSD disponibles a principios de 2009 ya estaban muy por encima de las capacidades de SATA 1.0 y cerca de la SATA 2.0,[10]​ mientras que en la segunda mitad de 2013, los SSD de gama alta para el consumidor ya habían alcanzado el límite de velocidad de SATA 3.0, que requiere una interfaz aún más rápida.[11]​[12]​

Al evaluar diferentes enfoques para el aumento de velocidad requerido, los diseñadores de la interfaz SATA concluyeron que al extender la interfaz SATA para duplicar su velocidad nativa a 12 Gbit/s requeriría más de dos años, haciendo que ese enfoque no sea adecuado para ponerse al día con los avances en la tecnología SSD.[4]​ Al mismo tiempo, aumentando la velocidad nativa de SATA a 12 Gbit/s requeriría demasiados cambios en el estándar SATA, terminando en una solución más costosa y menos eficiente en términos de energía en comparación con el bus PCI Express ya disponible y ampliamente adoptado. Por lo tanto, PCI Express fue seleccionado por los diseñadores de la interfaz SATA, como parte de la revisión SATA 3.2 que se estandarizó en 2013; la ampliación de la especificación SATA para proporcionar también una interfaz PCI Express dentro del mismo conector compatible con versiones anteriores permitió velocidades mucho más rápidas al reutilizar la tecnología ya existente.[6]​[13]​

Algunos proveedores también utilizan interfaces lógicas propietarias para sus productos de almacenamiento basados en flash de nivel empresarial, conectados a través del bus PCI Express. Dichos productos de almacenamiento pueden usar un enlace PCI Express de varias líneas, mientras se interconectan con el sistema operativo a través de controladores propietarios e interfaces de host.[14]​[15]​ Además, a junio de 2014 existen productos de almacenamiento de nivel empresarial similares que utilizan NVM Express como interfaz lógica no propietaria para una tarjeta complementaria PCI Express.[16]​

Disponibilidad

La compatibilidad con SATA Express se anunció inicialmente para los conjuntos de chips Intel 9 Series, Z97 y H97 Platform Controller Hubs (PCHs), y ambos son compatibles con los procesadores Intel Haswell y Haswell Refresh; la disponibilidad de estos dos conjuntos de chips estaba prevista para 2014.[17]​[18]​ En diciembre de 2013, Asus presentó un prototipo de placa base " Z87 -Deluxe/SATA Express" basada en el chipset Intel Z87, que admite procesadores Haswell y utiliza un controlador ASMedia adicional para proporcionar conectividad SATA Express; esta placa base también se mostró en CES 2014 aunque no se anunció la fecha de lanzamiento.[19]​[20]​

En abril de 2014, Asus también demostró ser compatible con el llamado reloj de referencia independiente con reloj de espectro ensanchado independiente (SRIS) con parte de su hardware SATA Express de preproducción. SRIS elimina la necesidad de un blindaje complejo y costoso en los cables SATA Express necesarios para transmitir señales de sincronización PCI Express, al proporcionar un generador de reloj separado en el dispositivo de almacenamiento con soporte adicional del firmware de la placa base.[21]​[22]​[23]​

En mayo de 2014, los conjuntos de chips Intel Z97 y H97 se pusieron a disposición, brindando soporte para SATA Express y M.2, que es una especificación para dispositivos de almacenamiento basados en flash en forma de tarjetas de expansión de computadora montadas internamente. Los conjuntos de chips Z97 y H97 utilizan dos líneas PCI Express 2.0 para cada uno de sus puertos SATA Express, lo que proporciona 1 GB/s de ancho de banda para dispositivos de almacenamiento PCI Express.[18]​[24]​[25]​ El lanzamiento de estos dos nuevos conjuntos de chips, destinados principalmente a computadoras de escritorio de alta gama, fue seguido pronto por la disponibilidad de placas base basadas en Z97 y H97.[26]​[27]​

A fines de agosto de 2014, el chipset Intel X99 estuvo disponible, brindando soporte para SATA Express y M.2 a la plataforma de entusiastas de Intel. Cada uno de los puertos SATA Express del X99 requiere dos líneas PCI Express 2.0 proporcionados por el conjunto de chips, mientras que las ranuras M.2 pueden usar dos carriles PCIe 2.0 o hasta 4 líneas PCIe 3.0 tomados directamente de la CPU LGA 2011-v3. Como resultado, el X99 proporciona anchos de banda de hasta 3.94 GB/s para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados. Tras el lanzamiento del conjunto de chips X99, se pusieron a disposición numerosas placas base basadas en X99.[28]​

A principios de marzo de 2017, AMD Ryzen estuvo disponible, llevando el soporte nativo de SATA Express a la plataforma AMD Socket AM4, a través del uso de sus conjuntos de chips X370, X300, B350, A320 y A300. Ryzen también admite M.2 y otras formas de dispositivos de almacenamiento PCI Express, utilizando hasta ocho líneas PCI Express 3.0 proporcionadas por el chipset y la CPU AM4.[29]​ Como resultado, Ryzen proporciona anchos de banda de hasta 7.88 GB/s para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados.

Características

 
Una descripción general de alto nivel de la arquitectura del software SATA Express, que admite dispositivos de almacenamiento SATA y PCI Express heredados, con AHCI y NVMe como interfaces de dispositivos lógicos.[8]​ :4

La interfaz SATA Express admite dispositivos de almacenamiento tanto PCI Express como SATA al exponer dos líneas PCIe 2.0 o 4 líneas PCIe 3.0, y dos puertos SATA 3.0 (6 Gbit/s) a través del mismo conector SATA Express del lado del host. Las líneas PCIe expuestas proporcionan una conexión PCI Express pura entre el host y el dispositivo de almacenamiento, sin capas adicionales de abstracción del bus.[3]​[6]​ La especificación SATA revisión 3.2, en su revisión de oro a agosto de 2013, estandariza el SATA Express y especifica su diseño de hardware y parámetros eléctricos.[1]​[30]​

La elección de PCI Express también permite ampliar el rendimiento de la interfaz de SATA Express mediante el uso de varias líneas y diferentes versiones de PCI Express. Más detalladamente, utilizando dos líneas PCI Express 2.0 proporcionan un ancho de banda total de 1 GB/s (velocidad bruta de 2×5 GT/s y codificación 8b/10b, lo que equivale a 1000 Mb/s efectivos), mientras utiliza dos líneas PCI Express 3.0 proporciona cerca de 2 GB/s (velocidad bruta de 2×8 GT/s y codificación 128b/130b, lo que equivale a 1969 Mb/s efectivo).[3]​[7]​ En comparación, el ancho de banda bruto de 6 Gb/s de SATA 3.0 equivale efectivamente a 0.6 GB/s debido a la sobrecarga introducida por la codificación 8b/10b.

Hay tres opciones disponibles para las interfaces de dispositivos lógicos y los conjuntos de comandos utilizados para interactuar con dispositivos de almacenamiento conectados a un controlador SATA Express:[6]​[8]​

SATA legado
Se usa para compatibilidad con versiones anteriores de dispositivos SATA heredados, y se interconecta a través del controlador AHCI y puertos SATA 3.0 heredados (6 Gbit/s) proporcionados por un controlador SATA Express.
PCI Express utilizando AHCI
Se usa para SSD PCI Express y se interconecta a través del controlador AHCI y proporciona líneas PCI Express, proporcionando compatibilidad con versiones anteriores con el soporte SATA generalizado en sistemas operativos al costo de no proporcionar un rendimiento óptimo al usar AHCI para acceder a SSD PCI Express. AHCI se desarrolló en el momento en que el propósito de un adaptador de bus de host (HBA) en un sistema era conectar el subsistema de memoria/CPU con un subsistema de almacenamiento mucho más lento basado en medios magnéticos giratorios; como resultado, AHCI tiene algunas ineficiencias inherentes cuando se aplica a dispositivos SSD, que se comportan mucho más como DRAM que como medios giratorios.
PCI Express utilizando NVMe
Se utiliza para SSD PCI Express y se interconecta a través del controlador NVMe y se proporciona en las líneas PCI Express, como una interfaz de controlador host escalable y de alto rendimiento diseñada y optimizada especialmente para la interfaz con SSD PCI Express. NVMe ha sido diseñado desde cero, aprovechando la baja latencia y el paralelismo de los SSD PCI Express, y complementando el paralelismo de las CPU, plataformas y aplicaciones contemporáneas. A un alto nivel, las principales ventajas de NVMe sobre AHCI se relacionan con la capacidad de NVMe para explotar el paralelismo en el hardware y software del host, en función de sus ventajas de diseño que incluyen transferencias de datos con menos etapas, mayor profundidad de las colas de comandos y un procesamiento de interrupciones más eficiente.

Conectores

 
El conector del lado del host de SATA Express, conocido formalmente como el "conector del host", acepta tanto los cables de datos SATA Express como el estándar heredado.[13]​[31]​

Los conectores utilizados para SATA Express se seleccionaron específicamente para garantizar la compatibilidad con dispositivos SATA heredados siempre que sea posible, sin la necesidad de adaptadores o convertidores adicionales.[2]​ El conector en el lado del host acepta un SSD PCI Express o hasta dos dispositivos SATA heredados, proporcionando líneas PCI Express o puertos SATA 3.0 dependiendo del tipo de dispositivo de almacenamiento conectado.[13]​

Hay cinco tipos de conectores SATA Express, que se diferencian por su posición y propósito:[2]​

  • El conector de host se utiliza en las placas base y en los controladores adicionales. Este conector es compatible con versiones anteriores al aceptar cables de datos SATA estándar heredados, lo que da como resultado que el conector del host proporcione conectividad para hasta dos dispositivos SATA.
  • El receptáculo del cable del host es el conector del lado del host en los cables SATA Express. Este conector no es compatible con versiones anteriores.
  • El receptáculo del cable del dispositivo es el conector del lado del dispositivo en los cables SATA Express, compatible con versiones anteriores al aceptar un dispositivo SATA.
  • El enchufe del dispositivo se utiliza en dispositivos SATA Express. Este conector es parcialmente compatible hacia atrás al permitir que los dispositivos SATA Express se conecten a los backplanes U.2[32]​ o receptáculos MultiLink SAS; sin embargo, un dispositivo SATA Express conectado de esa manera solo funcionará si el host admite dispositivos PCI Express.
  • El receptáculo del host se utiliza en placas posteriores para acoplarse directamente con dispositivos SATA Express, lo que da como resultado conexiones sin cables. Este conector es compatible con versiones anteriores al aceptar un dispositivo SATA.

Los conectores SATA Express mencionados anteriormente solo proporcionan dos líneas PCI Express, como resultado del diseño general que se centra en una transición rápida de la plataforma a bajo costo. Esa opción permitie una compatibilidad con versiones anteriores más sencilla con dispositivos SATA heredados, además de permitir el uso de cables no blindados más baratos. A junio de 2015, algunos dispositivos NVM Express en forma de unidades de 2,5 pulgadas usan el conector U.2 (originalmente conocido como SFF-8639, con el cambio de nombre que tuvo lugar en junio de 2015[33]​),[34]​[35]​ que se espera que gane aceptación más amplia. El conector U.2 es mecánicamente idéntico al enchufe del dispositivo SATA Express, pero proporciona cuatro líneas PCI Express a través de un uso diferente de los pines disponibles.[32]​[36]​[37]​[38]​

La siguiente tabla resume la compatibilidad de los conectores dados:

Matriz de acoplamiento del conector[2]​
SATA Express
cable host
receptáculo 		SATA Express
cable del dispositivo
receptáculo 		SATA Express
receptáculo de acogida 		Cable SATA
receptáculo 		Backplane U.2
receptáculo 		SAS MultiLink
receptáculo
SATA Express
enchufe del host 		  Sí   No   No   Sí   No   No
SATA Express
enchufe del dispositivo 		  No   Sí   Sí   No   Sí   Sí
SATA
enchufe del dispositivo 		  No   Sí   Sí   Sí   Sí   Sí

Compatibilidad

La compatibilidad con versiones anteriores del dispositivo para SATA Express está garantizada por el soporte total de SATA 3.0 heredado   (6 Gbit/s) para dispositivos de almacenamiento, tanto en el nivel eléctrico como a través del soporte del sistema operativo requerido. Mecánicamente, los conectores en el lado del host conservan su compatibilidad con versiones anteriores de manera similar a como lo hace USB 3.0  – El nuevo conector SATA Express del lado del host se realiza al "apilar" un conector adicional sobre dos conectores de datos SATA estándar heredados, que son SATA 3.0 (6 Gbit/s) normales que pueden aceptar dispositivos SATA heredados.[2]​[13]​ Esta compatibilidad con versiones anteriores del conector SATA Express del lado del host, que se conoce formalmente como el conector del host, garantiza la posibilidad de conectar dispositivos SATA heredados a hosts equipados con controladores SATA Express.

La compatibilidad con versiones anteriores en el nivel de software, proporcionada para los sistemas operativos heredados y los controladores de dispositivos asociados que pueden acceder solo a los dispositivos de almacenamiento SATA, se logra al mantener el soporte para la interfaz del controlador AHCI como una interfaz de dispositivo lógico heredado, como se ve desde la perspectiva del sistema operativo. El acceso a dispositivos de almacenamiento que utilizan AHCI como interfaz de dispositivo lógico es posible para SSD SATA y SSD PCI Express, por lo que los sistemas operativos que no brindan soporte para NVMe pueden configurarse opcionalmente para interactuar con dispositivos de almacenamiento PCI Express como si fueran dispositivos AHCI heredados.[8]​ Sin embargo, como NVMe es mucho más eficiente que AHCI cuando se usa con SSD PCI Express, la interfaz SATA Express no puede ofrecer su máximo rendimiento cuando se usa AHCI para acceder a dispositivos de almacenamiento PCI Express (ver más arriba para más detalles).

Véase también

Referencias

  1. ↑ (PDF). knowledgetek.com. SATA-IO. 2013-08-07 de mdy. pp. 210-232. Archivado desde el original el 2014-03-27 de mdy. Consultado el 2015-04-07 de mdy. 
  2. ↑ «SATA Express Connector Mating Matrix» (PDF). SATA-IO. 2013-08-09 de mdy. Consultado el 2013-10-02 de mdy. 
  3. ↑ «SATA-IO Unveils Revision 3.2 Specification» (PDF). SATA-IO. 2013-08-08 de mdy. Consultado el 2015-09-11 de mdy. 
  4. ↑ Zsolt Kerekes (2014-06-25 de mdy). «SSD Market History (1970s to 2014)». storagesearch.com. Consultado el 2014-07-18 de mdy. 
  5. ↑ Kristian Vatto (2014-03-13 de mdy). «Testing SATA Express and why we need faster SSDs». AnandTech. Consultado el 2014-07-11 de mdy. 
  6. ↑ Paul Wassenberg (2013-06-25 de mdy). «SATA Express: PCIe Client Storage» (PDF). SATA-IO. Consultado el 2013-10-02 de mdy. 
  7. ↑ (PDF). PCI-SIG. 2012-07-11 de mdy. Archivado desde el original el 3 de julio de 2015. Consultado el 2015-07-02 de mdy. 
  8. ↑ Dave Landsman (2013-08-09 de mdy). «AHCI and NVMe as Interfaces for SATA Express Devices – Overview» (PDF). SATA-IO. Consultado el 2013-10-02 de mdy. 
  9. «Understanding SSD System Requirements». Samsung. Consultado el 2014-07-18 de mdy. 
  10. Anand Lal Shimpi (2009-03-18 de mdy). . AnandTech. Archivado desde el original el 25 de julio de 2014. Consultado el 2014-07-18 de mdy. 
  11. Les Tokar (2013-06-04 de mdy). . The SSD Review. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013. Consultado el 2013-10-07 de mdy. 
  12. Les Tokar (2013-09-22 de mdy). «Samsung XP941 M.2 PCIe SSD Review (512GB) – New Ultra Standard Exceeds 140K PCMark Vantage Score». The SSD Review. Consultado el 2013-10-07 de mdy. 
  13. ↑ «Enabling Higher Speed Storage Applications with SATA Express». SATA-IO. 2013. Consultado el 2013-10-02 de mdy. 
  14. . storagereview.com. 2012-07-16 de mdy. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013. Consultado el 2013-10-02 de mdy. 
  15. Anand Lal Shimpi (2012-10-15 de mdy). . AnandTech. Archivado desde el original el 7 de julio de 2015. Consultado el 2015-07-07 de mdy. 
  16. Anand Lal Shimpi (2014-06-03 de mdy). . AnandTech. Archivado desde el original el 7 de julio de 2015. Consultado el 2015-07-07 de mdy. 
  17. Niels Broekhuijsen (2013-04-17 de mdy). «Report: Intel 9-Series Will Feature 10-16 Gb/s SATA Express». Tom's Hardware. Consultado el 2014-01-10 de mdy. 
  18. ↑ Andrew Cunningham (2014-05-11 de mdy). «New Intel chipsets speed up your storage, but they’re missing new CPUs». Ars Technica. Consultado el 2014-05-13 de mdy. 
  19. Niels Broekhuijsen (2014-01-07 de mdy). «Asus Displays its Z87-Deluxe/SATA Express Motherboard». Tom's Hardware. Consultado el 2014-01-10 de mdy. 
  20. Chris Ramseyer (2013-12-20 de mdy). «ASUS is ready for SATA Express – Early tech and performance preview». tweaktown.com. Consultado el 2014-01-10 de mdy. 
  21. Geoff Gasior (2014-05-01 de mdy). «A first look at SATA Express with Asus' Hyper Express storage device». techreport.com. Consultado el 2014-05-05 de mdy. 
  22. «ASUS First in World to Unleash Full SATA Express Performance». Asus. 2014-04-29 de mdy. Consultado el 2014-05-05 de mdy. 
  23. «Separate Refclk Independent SSC Architecture (SRIS)» (PDF). PCI-SIG. 2013-01-10 de mdy. Consultado el 2014-05-05 de mdy. 
  24. Sean Portnoy (2014-05-12 de mdy). «Intel launches Z97, H97 chipsets for performance desktop PCs». ZDNet. Consultado el 2014-05-13 de mdy. 
  25. Ian Cutress (2014-05-11 de mdy). «The Intel Haswell Refresh Review: Core i7-4790, i5-4690 and i3-4360 Tested». AnandTech. Consultado el 2014-05-13 de mdy. 
  26. Thomas Soderstrom (2014-05-13 de mdy). «Intel Z97 Express: Five Enthusiast Motherboards, $120 To $160». Tom's Hardware. Consultado el 2014-05-13 de mdy. 
  27. Nathan Kirsch (2014-05-12 de mdy). «ASUS Announces Z97-WS Workstation Motherboard». Legit Reviews. Consultado el 2014-05-13 de mdy. 
  28. Ian Cutress (2014-09-25 de mdy). «The Intel Haswell-E X99 Motherboard Roundup with ASUS, GIGABYTE, ASRock and MSI». AnandTech. Consultado el 2014-10-02 de mdy. 
  29. Michael Justin Allen Sexton (2017-03-03 de mdy). «AMD's AM4 Ryzen Chipsets». Tom's Hardware. Consultado el 2018-07-08 de mdy. 
  30. Gareth Halfacree (2013-08-13 de mdy). «SATA-IO announces 16 Gb/s SATA 3.2 specification». bit-tech.net. Consultado el 2014-03-27 de mdy. 
  31. Mark Tyson (2014-04-24 de mdy). «ASUS motherboards to boast full SATA Express performance». hexus.net. Consultado el 2014-11-29 de mdy. 
  32. ↑ (PDF). Intel. 2014-11-27 de mdy. Archivado desde el original el 2016-03-04 de mdy. Consultado el 2015-03-26 de mdy. 
  33. Paul Alcorn (2015-06-05 de mdy). «SFFWG Renames PCIe SSD SFF-8639 Connector To U.2». Tom's Hardware. Consultado el 2015-06-09 de mdy. 
  34. «Intel Solid-State Drive DC P3600 Series» (PDF). Intel. 2015-03-20 de mdy. pp. 18, 20-22. Consultado el 2015-04-11 de mdy. 
  35. «SFF-8639: Specification for Multifunction 6× Unshielded Connector, Revision 2.0» (PDF). ftp.seagate.com. SFF Committee. 2015-01-15 de mdy. Consultado el 2015-04-12 de mdy. 
  36. Anand Lal Shimpi (2012-09-13 de mdy). «Breaking the SATA Barrier: SATA Express and SFF-8639 Connectors». AnandTech. Consultado el 2013-10-12 de mdy. 
  37. (PDF). ssdformfactor.org. SSD Form Factor Work Group. 2012-12-12 de mdy. pp. 48, 49. Archivado desde el original el 6 de mayo de 2016. Consultado el 2015-06-12 de mdy. 
  38. . storageinterface.com. Archivado desde el original el 13 de octubre de 2013. Consultado el 2013-10-12 de mdy. 

Enlaces externos

  • Sitio web oficial de la Serial ATA International Organization (SATA-IO)
  • LFCS: preparación de Linux para dispositivos de memoria no volátil, LWN.net, 19 de abril de 2013, por Jonathan Corbet
  • NVMe vs AHCI: otra victoria para PCIe, AnandTech, 13 de marzo de 2014, por Kristian Vatto
  • Revisión de Intel SSD DC P3700: Entendiendo NVM Express, Tom's Hardware, 13 de agosto de 2014, por Drew Riley
  • , SNIA, agosto de 2013, archivado del original el 2 de febrero de 2014
  • Patente USPTO n.º 20130294023: «Interface card mount»  – Patente de Estados Unidos 20130294023, 7 de noviembre de 2013, cedida a Raphael Gay
  • , SCSI Trade Association
  •   Datos: Q17042768
  •   Multimedia: SATA Express

Octubre 08, 2021
sata, express, abreviado, serial, express, algunas, veces, oficialmente, abreviado, satae, interfaz, computadora, admite, dispositivos, almacenamiento, serial, sata, express, pcie, inicialmente, estandarizados, especificación, sata, conector, utilizado, lado, . SATA Express abreviado de Serial ATA Express y algunas veces no oficialmente abreviado a SATAe es una interfaz de bus de computadora que admite dispositivos de almacenamiento Serial ATA SATA y PCI Express PCIe inicialmente estandarizados en la especificacion SATA 3 2 1 El conector SATA Express utilizado en el lado del host es compatible hacia atras con el conector de datos SATA estandar 2 mientras que tambien proporciona dos lineas PCI Express como una conexion PCI Express pura al dispositivo de almacenamiento 3 SATA ExpressInformacionTipoestandar de interfazmulti lane serial busFecha de creacion2013Datos tecnicosConectividadconector U 2Velocidad de transferencia1969 Mbit sTipo de busSerieInterfaz de conexion en caliente Sihttps www sata io org editar datos en Wikidata En lugar de continuar con el enfoque habitual de la interfaz SATA de duplicar su velocidad nativa con cada version principal la especificacion SATA 3 2 incluye el bus PCI Express para lograr la transferencia de datos a velocidades mayor que el limite de 6 Gbit s de SATA 3 0 Los disenadores de la interfaz SATA concluyeron que duplicar la velocidad SATA nativa tomaria demasiado tiempo para ponerse al dia con los avances en la tecnologia de unidad de estado solido SSD 4 requeriria demasiados cambios al estandar SATA y daria lugar a un consumo de energia mucho mayor en comparacion con el bus PCI Express existente 5 6 Como un bus de computadora ampliamente adoptado PCI Express proporciona un ancho de banda suficiente al tiempo que permite una facil ampliacion mediante el uso de carriles mas rapidos o adicionales 7 Ademas de admitir la Interfaz controladora de host avanzada AHCI heredada en el nivel de la interfaz logica SATA Express tambien admite NVM Express NVMe como la interfaz de dispositivo logico para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados Si bien el soporte para AHCI garantiza la compatibilidad con versiones anteriores de software con dispositivos SATA heredados y sistemas operativos heredados NVM Express esta disenado para utilizar completamente los dispositivos de almacenamiento PCI Express de alta velocidad al aprovechar su capacidad de ejecutar muchas operaciones de E S en paralelo 8 Indice 1 Historia 1 1 Disponibilidad 2 Caracteristicas 3 Conectores 4 Compatibilidad 5 Vease tambien 6 Referencias 7 Enlaces externosHistoria Editar Dos conectores SATA Express gris claro en la placa base de una computadora A la derecha de ellos estan los conectores SATA comunes gris oscuro La interfaz Serial ATA SATA se diseno principalmente para interactuar con unidades de disco duro HDD duplicando su velocidad nativa con cada revision principal la velocidad maxima de transferencia SATA paso de 1 5 Gbit s en SATA 1 0 estandarizado en 2003 hasta 3 Gbit s en SATA 2 0 estandarizado en 2004 y a 6 Gbit s segun lo dispuesto por SATA 3 0 estandarizado en 2009 9 SATA tambien se ha seleccionado como la interfaz para unidades de estado solido SSD gradualmente mas adoptadas pero la necesidad de una interfaz mas rapida se hizo evidente a medida que la velocidad de las unidades SSD y las unidades hibridas aumentaba con el tiempo 5 A modo de ejemplo algunos SSD disponibles a principios de 2009 ya estaban muy por encima de las capacidades de SATA 1 0 y cerca de la SATA 2 0 10 mientras que en la segunda mitad de 2013 los SSD de gama alta para el consumidor ya habian alcanzado el limite de velocidad de SATA 3 0 que requiere una interfaz aun mas rapida 11 12 Al evaluar diferentes enfoques para el aumento de velocidad requerido los disenadores de la interfaz SATA concluyeron que al extender la interfaz SATA para duplicar su velocidad nativa a 12 Gbit s requeriria mas de dos anos haciendo que ese enfoque no sea adecuado para ponerse al dia con los avances en la tecnologia SSD 4 Al mismo tiempo aumentando la velocidad nativa de SATA a 12 Gbit s requeriria demasiados cambios en el estandar SATA terminando en una solucion mas costosa y menos eficiente en terminos de energia en comparacion con el bus PCI Express ya disponible y ampliamente adoptado Por lo tanto PCI Express fue seleccionado por los disenadores de la interfaz SATA como parte de la revision SATA 3 2 que se estandarizo en 2013 la ampliacion de la especificacion SATA para proporcionar tambien una interfaz PCI Express dentro del mismo conector compatible con versiones anteriores permitio velocidades mucho mas rapidas al reutilizar la tecnologia ya existente 6 13 Algunos proveedores tambien utilizan interfaces logicas propietarias para sus productos de almacenamiento basados en flash de nivel empresarial conectados a traves del bus PCI Express Dichos productos de almacenamiento pueden usar un enlace PCI Express de varias lineas mientras se interconectan con el sistema operativo a traves de controladores propietarios e interfaces de host 14 15 Ademas a junio de 2014 existen productos de almacenamiento de nivel empresarial similares que utilizan NVM Express como interfaz logica no propietaria para una tarjeta complementaria PCI Express 16 Disponibilidad Editar La compatibilidad con SATA Express se anuncio inicialmente para los conjuntos de chips Intel 9 Series Z97 y H97 Platform Controller Hubs PCHs y ambos son compatibles con los procesadores Intel Haswell y Haswell Refresh la disponibilidad de estos dos conjuntos de chips estaba prevista para 2014 17 18 En diciembre de 2013 Asus presento un prototipo de placa base Z87 Deluxe SATA Express basada en el chipset Intel Z87 que admite procesadores Haswell y utiliza un controlador ASMedia adicional para proporcionar conectividad SATA Express esta placa base tambien se mostro en CES 2014 aunque no se anuncio la fecha de lanzamiento 19 20 En abril de 2014 Asus tambien demostro ser compatible con el llamado reloj de referencia independiente con reloj de espectro ensanchado independiente SRIS con parte de su hardware SATA Express de preproduccion SRIS elimina la necesidad de un blindaje complejo y costoso en los cables SATA Express necesarios para transmitir senales de sincronizacion PCI Express al proporcionar un generador de reloj separado en el dispositivo de almacenamiento con soporte adicional del firmware de la placa base 21 22 23 En mayo de 2014 los conjuntos de chips Intel Z97 y H97 se pusieron a disposicion brindando soporte para SATA Express y M 2 que es una especificacion para dispositivos de almacenamiento basados en flash en forma de tarjetas de expansion de computadora montadas internamente Los conjuntos de chips Z97 y H97 utilizan dos lineas PCI Express 2 0 para cada uno de sus puertos SATA Express lo que proporciona 1 GB s de ancho de banda para dispositivos de almacenamiento PCI Express 18 24 25 El lanzamiento de estos dos nuevos conjuntos de chips destinados principalmente a computadoras de escritorio de alta gama fue seguido pronto por la disponibilidad de placas base basadas en Z97 y H97 26 27 A fines de agosto de 2014 el chipset Intel X99 estuvo disponible brindando soporte para SATA Express y M 2 a la plataforma de entusiastas de Intel Cada uno de los puertos SATA Express del X99 requiere dos lineas PCI Express 2 0 proporcionados por el conjunto de chips mientras que las ranuras M 2 pueden usar dos carriles PCIe 2 0 o hasta 4 lineas PCIe 3 0 tomados directamente de la CPU LGA 2011 v3 Como resultado el X99 proporciona anchos de banda de hasta 3 94 GB s para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados Tras el lanzamiento del conjunto de chips X99 se pusieron a disposicion numerosas placas base basadas en X99 28 A principios de marzo de 2017 AMD Ryzen estuvo disponible llevando el soporte nativo de SATA Express a la plataforma AMD Socket AM4 a traves del uso de sus conjuntos de chips X370 X300 B350 A320 y A300 Ryzen tambien admite M 2 y otras formas de dispositivos de almacenamiento PCI Express utilizando hasta ocho lineas PCI Express 3 0 proporcionadas por el chipset y la CPU AM4 29 Como resultado Ryzen proporciona anchos de banda de hasta 7 88 GB s para dispositivos de almacenamiento PCI Express conectados Caracteristicas Editar Una descripcion general de alto nivel de la arquitectura del software SATA Express que admite dispositivos de almacenamiento SATA y PCI Express heredados con AHCI y NVMe como interfaces de dispositivos logicos 8 4 La interfaz SATA Express admite dispositivos de almacenamiento tanto PCI Express como SATA al exponer dos lineas PCIe 2 0 o 4 lineas PCIe 3 0 y dos puertos SATA 3 0 6 Gbit s a traves del mismo conector SATA Express del lado del host Las lineas PCIe expuestas proporcionan una conexion PCI Express pura entre el host y el dispositivo de almacenamiento sin capas adicionales de abstraccion del bus 3 6 La especificacion SATA revision 3 2 en su revision de oro a agosto de 2013 estandariza el SATA Express y especifica su diseno de hardware y parametros electricos 1 30 La eleccion de PCI Express tambien permite ampliar el rendimiento de la interfaz de SATA Express mediante el uso de varias lineas y diferentes versiones de PCI Express Mas detalladamente utilizando dos lineas PCI Express 2 0 proporcionan un ancho de banda total de 1 GB s velocidad bruta de 2 5 GT s y codificacion 8b 10b lo que equivale a 1000 Mb s efectivos mientras utiliza dos lineas PCI Express 3 0 proporciona cerca de 2 GB s velocidad bruta de 2 8 GT s y codificacion 128b 130b lo que equivale a 1969 Mb s efectivo 3 7 En comparacion el ancho de banda bruto de 6 Gb s de SATA 3 0 equivale efectivamente a 0 6 GB s debido a la sobrecarga introducida por la codificacion 8b 10b Hay tres opciones disponibles para las interfaces de dispositivos logicos y los conjuntos de comandos utilizados para interactuar con dispositivos de almacenamiento conectados a un controlador SATA Express 6 8 SATA legado Se usa para compatibilidad con versiones anteriores de dispositivos SATA heredados y se interconecta a traves del controlador AHCI y puertos SATA 3 0 heredados 6 Gbit s proporcionados por un controlador SATA Express PCI Express utilizando AHCI Se usa para SSD PCI Express y se interconecta a traves del controlador AHCI y proporciona lineas PCI Express proporcionando compatibilidad con versiones anteriores con el soporte SATA generalizado en sistemas operativos al costo de no proporcionar un rendimiento optimo al usar AHCI para acceder a SSD PCI Express AHCI se desarrollo en el momento en que el proposito de un adaptador de bus de host HBA en un sistema era conectar el subsistema de memoria CPU con un subsistema de almacenamiento mucho mas lento basado en medios magneticos giratorios como resultado AHCI tiene algunas ineficiencias inherentes cuando se aplica a dispositivos SSD que se comportan mucho mas como DRAM que como medios giratorios PCI Express utilizando NVMe Se utiliza para SSD PCI Express y se interconecta a traves del controlador NVMe y se proporciona en las lineas PCI Express como una interfaz de controlador host escalable y de alto rendimiento disenada y optimizada especialmente para la interfaz con SSD PCI Express NVMe ha sido disenado desde cero aprovechando la baja latencia y el paralelismo de los SSD PCI Express y complementando el paralelismo de las CPU plataformas y aplicaciones contemporaneas A un alto nivel las principales ventajas de NVMe sobre AHCI se relacionan con la capacidad de NVMe para explotar el paralelismo en el hardware y software del host en funcion de sus ventajas de diseno que incluyen transferencias de datos con menos etapas mayor profundidad de las colas de comandos y un procesamiento de interrupciones mas eficiente Conectores Editar El conector del lado del host de SATA Express conocido formalmente como el conector del host acepta tanto los cables de datos SATA Express como el estandar heredado 13 31 Los conectores utilizados para SATA Express se seleccionaron especificamente para garantizar la compatibilidad con dispositivos SATA heredados siempre que sea posible sin la necesidad de adaptadores o convertidores adicionales 2 El conector en el lado del host acepta un SSD PCI Express o hasta dos dispositivos SATA heredados proporcionando lineas PCI Express o puertos SATA 3 0 dependiendo del tipo de dispositivo de almacenamiento conectado 13 Hay cinco tipos de conectores SATA Express que se diferencian por su posicion y proposito 2 El conector de host se utiliza en las placas base y en los controladores adicionales Este conector es compatible con versiones anteriores al aceptar cables de datos SATA estandar heredados lo que da como resultado que el conector del host proporcione conectividad para hasta dos dispositivos SATA El receptaculo del cable del host es el conector del lado del host en los cables SATA Express Este conector no es compatible con versiones anteriores El receptaculo del cable del dispositivo es el conector del lado del dispositivo en los cables SATA Express compatible con versiones anteriores al aceptar un dispositivo SATA El enchufe del dispositivo se utiliza en dispositivos SATA Express Este conector es parcialmente compatible hacia atras al permitir que los dispositivos SATA Express se conecten a los backplanes U 2 32 o receptaculos MultiLink SAS sin embargo un dispositivo SATA Express conectado de esa manera solo funcionara si el host admite dispositivos PCI Express El receptaculo del host se utiliza en placas posteriores para acoplarse directamente con dispositivos SATA Express lo que da como resultado conexiones sin cables Este conector es compatible con versiones anteriores al aceptar un dispositivo SATA Los conectores SATA Express mencionados anteriormente solo proporcionan dos lineas PCI Express como resultado del diseno general que se centra en una transicion rapida de la plataforma a bajo costo Esa opcion permitie una compatibilidad con versiones anteriores mas sencilla con dispositivos SATA heredados ademas de permitir el uso de cables no blindados mas baratos A junio de 2015 algunos dispositivos NVM Express en forma de unidades de 2 5 pulgadas usan el conector U 2 originalmente conocido como SFF 8639 con el cambio de nombre que tuvo lugar en junio de 2015 33 34 35 que se espera que gane aceptacion mas amplia El conector U 2 es mecanicamente identico al enchufe del dispositivo SATA Express pero proporciona cuatro lineas PCI Express a traves de un uso diferente de los pines disponibles 32 36 37 38 La siguiente tabla resume la compatibilidad de los conectores dados Matriz de acoplamiento del conector 2 SATA Express cable host receptaculo SATA Express cable del dispositivo receptaculo SATA Express receptaculo de acogida Cable SATA receptaculo Backplane U 2 receptaculo SAS MultiLink receptaculoSATA Express enchufe del host Si No No Si No NoSATA Express enchufe del dispositivo No Si Si No Si SiSATA enchufe del dispositivo No Si Si Si Si SiCompatibilidad EditarLa compatibilidad con versiones anteriores del dispositivo para SATA Express esta garantizada por el soporte total de SATA 3 0 heredado 6 Gbit s para dispositivos de almacenamiento tanto en el nivel electrico como a traves del soporte del sistema operativo requerido Mecanicamente los conectores en el lado del host conservan su compatibilidad con versiones anteriores de manera similar a como lo hace USB 3 0 El nuevo conector SATA Express del lado del host se realiza al apilar un conector adicional sobre dos conectores de datos SATA estandar heredados que son SATA 3 0 6 Gbit s normales que pueden aceptar dispositivos SATA heredados 2 13 Esta compatibilidad con versiones anteriores del conector SATA Express del lado del host que se conoce formalmente como el conector del host garantiza la posibilidad de conectar dispositivos SATA heredados a hosts equipados con controladores SATA Express La compatibilidad con versiones anteriores en el nivel de software proporcionada para los sistemas operativos heredados y los controladores de dispositivos asociados que pueden acceder solo a los dispositivos de almacenamiento SATA se logra al mantener el soporte para la interfaz del controlador AHCI como una interfaz de dispositivo logico heredado como se ve desde la perspectiva del sistema operativo El acceso a dispositivos de almacenamiento que utilizan AHCI como interfaz de dispositivo logico es posible para SSD SATA y SSD PCI Express por lo que los sistemas operativos que no brindan soporte para NVMe pueden configurarse opcionalmente para interactuar con dispositivos de almacenamiento PCI Express como si fueran dispositivos AHCI heredados 8 Sin embargo como NVMe es mucho mas eficiente que AHCI cuando se usa con SSD PCI Express la interfaz SATA Express no puede ofrecer su maximo rendimiento cuando se usa AHCI para acceder a dispositivos de almacenamiento PCI Express ver mas arriba para mas detalles Vease tambien EditarLista de anchos de banda del dispositivo U 2 Serial Attached SCSI SAS Referencias Editar a b Serial ATA Revision 3 2 Gold Revision PDF knowledgetek com SATA IO 2013 08 07 de mdy pp 210 232 Archivado desde el original el 2014 03 27 de mdy Consultado el 2015 04 07 de mdy a b c d e SATA Express Connector Mating Matrix PDF SATA IO 2013 08 09 de mdy Consultado el 2013 10 02 de mdy a b c SATA IO Unveils Revision 3 2 Specification PDF SATA IO 2013 08 08 de mdy Consultado el 2015 09 11 de mdy a b Zsolt Kerekes 2014 06 25 de mdy SSD Market History 1970s to 2014 storagesearch com Consultado el 2014 07 18 de mdy a b Kristian Vatto 2014 03 13 de mdy Testing SATA Express and why we need faster SSDs AnandTech Consultado el 2014 07 11 de mdy a b c d Paul Wassenberg 2013 06 25 de mdy SATA Express PCIe Client Storage PDF SATA IO Consultado el 2013 10 02 de mdy a b PCI Express 3 0 Frequently Asked Questions PDF PCI SIG 2012 07 11 de mdy Archivado desde el original el 3 de julio de 2015 Consultado el 2015 07 02 de mdy a b c d Dave Landsman 2013 08 09 de mdy AHCI and NVMe as Interfaces for SATA Express Devices Overview PDF SATA IO Consultado el 2013 10 02 de mdy Understanding SSD System Requirements Samsung Consultado el 2014 07 18 de mdy Anand Lal Shimpi 2009 03 18 de mdy The SSD Anthology Understanding SSDs and New Drives from OCZ AnandTech Archivado desde el original el 25 de julio de 2014 Consultado el 2014 07 18 de mdy Les Tokar 2013 06 04 de mdy ADATA Displays New Gen LSI SandForce 2 5 SSD With 1 8 GB s Speeds amp 200k IOPS The SSD Review Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013 Consultado el 2013 10 07 de mdy Les Tokar 2013 09 22 de mdy Samsung XP941 M 2 PCIe SSD Review 512GB New Ultra Standard Exceeds 140K PCMark Vantage Score The SSD Review Consultado el 2013 10 07 de mdy a b c d Enabling Higher Speed Storage Applications with SATA Express SATA IO 2013 Consultado el 2013 10 02 de mdy Fusion io ioDrive Duo Enterprise PCIe Review storagereview com 2012 07 16 de mdy Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013 Consultado el 2013 10 02 de mdy Anand Lal Shimpi 2012 10 15 de mdy Micron P320h PCIe SSD 700 GB Review AnandTech Archivado desde el original el 7 de julio de 2015 Consultado el 2015 07 07 de mdy Anand Lal Shimpi 2014 06 03 de mdy Intel SSD DC P3700 Review The PCIe SSD Transition Begins with NVMe AnandTech Archivado desde el original el 7 de julio de 2015 Consultado el 2015 07 07 de mdy Niels Broekhuijsen 2013 04 17 de mdy Report Intel 9 Series Will Feature 10 16 Gb s SATA Express Tom s Hardware Consultado el 2014 01 10 de mdy a b Andrew Cunningham 2014 05 11 de mdy New Intel chipsets speed up your storage but they re missing new CPUs Ars Technica Consultado el 2014 05 13 de mdy Niels Broekhuijsen 2014 01 07 de mdy Asus Displays its Z87 Deluxe SATA Express Motherboard Tom s Hardware Consultado el 2014 01 10 de mdy Chris Ramseyer 2013 12 20 de mdy ASUS is ready for SATA Express Early tech and performance preview tweaktown com Consultado el 2014 01 10 de mdy Geoff Gasior 2014 05 01 de mdy A first look at SATA Express with Asus Hyper Express storage device techreport com Consultado el 2014 05 05 de mdy ASUS First in World to Unleash Full SATA Express Performance Asus 2014 04 29 de mdy Consultado el 2014 05 05 de mdy Separate Refclk Independent SSC Architecture SRIS PDF PCI SIG 2013 01 10 de mdy Consultado el 2014 05 05 de mdy Sean Portnoy 2014 05 12 de mdy Intel launches Z97 H97 chipsets for performance desktop PCs ZDNet Consultado el 2014 05 13 de mdy Ian Cutress 2014 05 11 de mdy The Intel Haswell Refresh Review Core i7 4790 i5 4690 and i3 4360 Tested AnandTech Consultado el 2014 05 13 de mdy Thomas Soderstrom 2014 05 13 de mdy Intel Z97 Express Five Enthusiast Motherboards 120 To 160 Tom s Hardware Consultado el 2014 05 13 de mdy Nathan Kirsch 2014 05 12 de mdy ASUS Announces Z97 WS Workstation Motherboard Legit Reviews Consultado el 2014 05 13 de mdy Ian Cutress 2014 09 25 de mdy The Intel Haswell E X99 Motherboard Roundup with ASUS GIGABYTE ASRock and MSI AnandTech Consultado el 2014 10 02 de mdy Michael Justin Allen Sexton 2017 03 03 de mdy AMD s AM4 Ryzen Chipsets Tom s Hardware Consultado el 2018 07 08 de mdy Gareth Halfacree 2013 08 13 de mdy SATA IO announces 16 Gb s SATA 3 2 specification bit tech net Consultado el 2014 03 27 de mdy Mark Tyson 2014 04 24 de mdy ASUS motherboards to boast full SATA Express performance hexus net Consultado el 2014 11 29 de mdy a b Intel Look Inside Solid State Drives for the Server SATA and NVMe PDF Intel 2014 11 27 de mdy Archivado desde el original el 2016 03 04 de mdy Consultado el 2015 03 26 de mdy Paul Alcorn 2015 06 05 de mdy SFFWG Renames PCIe SSD SFF 8639 Connector To U 2 Tom s Hardware Consultado el 2015 06 09 de mdy Intel Solid State Drive DC P3600 Series PDF Intel 2015 03 20 de mdy pp 18 20 22 Consultado el 2015 04 11 de mdy SFF 8639 Specification for Multifunction 6 Unshielded Connector Revision 2 0 PDF ftp seagate com SFF Committee 2015 01 15 de mdy Consultado el 2015 04 12 de mdy Anand Lal Shimpi 2012 09 13 de mdy Breaking the SATA Barrier SATA Express and SFF 8639 Connectors AnandTech Consultado el 2013 10 12 de mdy Enterprise SSD Form Factor Version 1 0a PDF ssdformfactor org SSD Form Factor Work Group 2012 12 12 de mdy pp 48 49 Archivado desde el original el 6 de mayo de 2016 Consultado el 2015 06 12 de mdy SFF 8639 Drive Backplane Connector storageinterface com Archivado desde el original el 13 de octubre de 2013 Consultado el 2013 10 12 de mdy Enlaces externos EditarSitio web oficial de la Serial ATA International Organization SATA IO LFCS preparacion de Linux para dispositivos de memoria no volatil LWN net 19 de abril de 2013 por Jonathan Corbet NVMe vs AHCI otra victoria para PCIe AnandTech 13 de marzo de 2014 por Kristian Vatto Revision de Intel SSD DC P3700 Entendiendo NVM Express Tom s Hardware 13 de agosto de 2014 por Drew Riley SSD 101 PCIe una descripcion general de los estandares mercados y rendimiento SNIA agosto de 2013 archivado del original el 2 de febrero de 2014 Patente USPTO n º 20130294023 Interface card mount Patente de Estados Unidos 20130294023 7 de noviembre de 2013 cedida a Raphael Gay Presentaciones comunicados de prensa y planes de trabajo de MultiLink SAS SCSI Trade Association Datos Q17042768 Multimedia SATA ExpressObtenido de https es wikipedia org w index php title SATA Express amp oldid 133741117, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

español

, española, descargar, gratis, descargar gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, imagen, música, canción, película, libro, juego, juegos