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S-ATA ist eine neue Schnittstelle zum Anschluss von PC Laufwerken. S-ATA steht für "Serial-ATA". Der Hauptunterschied zum bisherigen ATA (IDE) Standard liegt darin, dass bei der bisherigen ATA-Übertragung die Daten parallel in "16-Bit Worten" und bei der S-ATA Übertragung seriell (Bit für Bit) übertragen werden. Durch die serielle Übertragung ergeben sich drei große Vorteile gegenüber ATA bzw. IDE.

 

Vorteil 1:

ATA (IDE) zu S-ATA LeitungZum ersten können bei S-ATA die verwendeten Anschlussleitungen um einiges dünner sein. So wird bei den heutigen ATA Festplatten bei 133 MByte/s eine 80-adrige Flachbandleitung mit 40-poligen Steckern benötigt, die darüber hinaus auch nur ca. 45 cm lang sein dürfen. S-ATA Anschlüsse kommen mit einem 7-poligen Stecker und somit einer entsprechend dünnen Leitung aus. Auch die Leitungslänge kann hier bis zu 100 cm betragen, wodurch man im Gehäuse viel flexibler ist. Gerade bei den heutigen Hochleistungsprozessoren, die sehr viel Wärme erzeugen kann man bei S-ATA die Leitungsverlegung viel effektiver vornehmen.

 

Vorteil 2:

 

Zum zweiten kann bei der seriellen Übertragung mit einer viel höheren Taktfrequenz gearbeitet werden, so dass S-ATA in der ersten Entwicklungsstufe schon schneller als die ATA-6 Übertragung ist. In der ersten Stufe ist bei S-ATA (S-ATA I) bereits eine theoretische Übertragungsrate von 150 MB/s möglich. Man spricht daher hier auch von "S-ATA 150". ATA-6 schafft gerade mal 133 MB/s.
Inzwischen ist die zweite Entwicklungsstufe (S-ATA II) verfügbar mit der sogar eine theoretische Übertragungsrate von 300 MB/s möglich ist. Man bezeichnet diese Entwicklungsstufe dementsprechend auch mit "S-ATA 300".
Inzwischen ist die dritte Entwicklungsstufe abgeschlossen. Diese arbeitet mit bis zu 600 MB/s wieder doppelt so schnell wie S-ATA II. Erste Geräte mit S-ATA 3.0 sollen Mitte 2009 auf den Markt kommen.
S-ATA wurde zuerst für interne Festplatten eingesetzt, da es hier besonders auf Geschwindigkeit ankommt. Inzwischen sind aber auch schon andere Laufwerke wie DVD-Rom, Blu-ray, HD-DVD oder Brenner mit der S-ATA Schnittstelle erhältlich. Heute wird für fast alle internen Laufwerke nur noch die S-ATA Schnittstelle eingesetzt. Der ATA (IDE) Anschluss wird immer seltener verwendet. Die meisten Hauptplatinen Hersteller bieten meistens auch nur noch einen ATA (IDE) Anschluss, für maximal 2 Laufwerke, auf den Platinen an. In absehbarer Zeit wird der ATA (IDE) Anschluss wohl vollständig verschwunden sein.

 

Vorteil 3:

 

Als Dritten Vorteil gegenüber ATA (IDE) hat S-ATA (ab Entwicklungsstufe 2) die so genannte "Hot-Plug" Fähigkeit. Das heißt, Geräte die über S-ATA II angeschlossen werden, können wie bei der USB-Schnittstelle im laufenden Betrieb an- bzw. abgesteckt werden. Für interne Geräte wie Festplatten ist das sicher weniger interessant, aber für die inzwischen verwendete externe eSATA Schnittstelle ist das von großem Vorteil, wenn nicht sogar absolut ervorderlich.

 

Gibt es auch Nachteile?

 

Einen kleinen Nachteil hat S-ATA aber auch. Konnten bei ATA (IDE) je Anschluss 2 Laufwerke angeschlossen werden (Master / Slave) kann an einen S-ATA Anschluss immer nur ein Laufwerk betrieben werden (Punkt-zu-Punkt Verbindung). Somit müssen die Hauptplatinen Hersteller entsprechend viele Anschlussmöglichkeiten auf Ihren Platinen bereitstellen. Bei ATA reichen 2 Schnittstellen für 4 Laufwerke. Bei S-ATA werden dafür schon mindestens 4 Anschlüsse auf der Hauptplatine benötigt.

S-ATA Anschlüsse auf einem Mainboard

Was ist P-ATA?

 

Seit der Einführung von S-ATA verwenden die Hersteller für den "alten" ATA (IDE) Anschluss auch häufig die Bezeichnung "P-ATA" für "Parallel-ATA" um Verwechslungen mit "S-ATA" für "Serial-ATA" zu vermeiden. Steht in einer Beschreibung also z.B. "zwei P-ATA Anschlüsse" bedeutet das nichts anderes, das der Computer zwei 40-polige ATA (IDE) Anschlüsse besitzt.

 

Die S-ATA Entwicklung:

 

S-ATA I:

 

S-ATA I wurde 2002 von den Firmen IBM, Seagate, Maxtor, APT, Dell, und Intel in der "Serial ATA International Organization" entwickelt und bietet eine theoretische Datenübertragungsgeschwindigkeit von 150 MB/s in beide Richtungen (Vollduplex). Die komplette Datenübertragungsgeschwindigkeit liegt bei 1,5 GBit/s. Diesen Standard nennt man daher offiziell "S-ATA 1,5 Gb/s" oder auch "S-ATA 150". Die Bezeichnung "S-ATA I" ist also keine offizielle Bezeichnung, wird aber häufig verwendet.

 

S-ATA II:

 

S-ATA II wurde 2005 eingeführt und verdoppelt (theoretisch) die Datenübertragungsgeschwindigkeit auf 300 MB/s. Die komplette Datenübertragungsgeschwindigkeit liegt hier dementsprechend bei 3 GBit/s. Die offizielle Bezeichnung ist hier "S-ATA 3 Gb/s+", "S-ATA 300" oder auch "SATA Revision 2.x". Wie bei der Erstzen Version verwendet man aber auch hier inoffiziell die Bezeichnung "S-STA II".
Dazu hat man bei S-ATA 300 noch weitere Verbesserungen vorgenommen. Hier die Wichtigsten:

  • Man hat den "NCQ" Standard (Native Command Queuing) für die Beschleunigung der Schreib- und Lesevorgänge eingeführt. NCQ muss allerdings von allen Komponenten (Festplatte, Controller und Treiber) unterstützt werden damit dieser funktioniert.
  • Für externe Geräte wurde der eSATA Anschluss eingeführt
  • Besonders für eSATA wurde die "Hot-Plug" Fähigkeit (an- und abstecken im laufenden Betrieb) eingeführt
  • Wenn Geräte einmal weiter vom Rechner entfernt angeschlossen werden müssen, hat man den "xSATA" Standart eingeführt. Damit können Geräte noch bis zu einer Entfernung von 8 m mit speziellen Leitungen und Steckverbinder angeschlossen werden.
  • Für Server wurde die "HotSwap Funktion integriert. Damit können Laufwerke (Festplatten) im laufenden Betrieb ausgetauscht werden.
  • Eine so genannte "Staggered Spinup" Funktion erlaubt das zeitverzögerte Einschalten mehrerer Laufwerke um die Last auf das Netzgerät zu minimieren, wenn z.B. viele Festplatten eingebaut sind.

S-ATA III:

 

S-ATA III wurde 2009 fertig gestellt. Erste Laufwerke und Anschlüsse sollen mitte 2009 auf den Markt kommen.  S-ATA III wird eine theoretische Datenübertragungsgeschwindigkeit von 600 MB/s erlauben, was dementsprechend wieder einer kompletten Datenübertragungsgeschwindigkeit von 6 GBit/s entspricht. S-ATA III wird somit offiziell wieder mit "S-ATA 6 Gb/s+", "SATA Revision 3.0" oder auch mit "S-ATA 600" bezeichnet. Aber auch hier wird sich sicher inoffiziell auch wieder "S-ATA III" einbürgern.
Neben der nochmals verdoppelten Datenübertragungsgeschwindigkeit bietet die Revision 3.0 folgende Neuerungen:

  • Für den Standard "Native Command Queuing" gibt es ein neues Streaming-Kommando, um noch besser diese Funktion ausnutzen zu können.
  • Im Zeitalter des "Grünen PCs" gibt es eine neue Stromsparfunktion, die besonders tragbaren Computern (Laptops) zu Gute kommen wird.
  • Für extrem flache, 7 mm optische Laufwerke, gibt es eine neue genormte Steckverbindung.
  • Es wird eine neue, so genannte "LIF-Steckverbindung" speziell für 1,8-Zoll-Festplatten eingeführt.

Zwar können aktuelle Festplatten heute noch nicht einmal die S-ATA 300 Geschwindigkeit voll ausnutzen, aber die neuen Techniken wie die "SSD (Solid State Disk)" sollen bereits von S-ATA 600 provitieren können. S-ATA 600 ist weiterhin voll kompatibel mit den anderen Versionen. Sowohl Stecker als auch Leitungen bleiben bei den Standardanschlüssen unverändert. Somit lassen sich an einen S-ATA 600 Anschluss weiterhin problemlos S-ATA 300 Festplatten anschließen.

Wieso eigentlich "theoretische" Geschwindigkeit?

S-ATA KabelDie Schnittstellen (S-ATA 150, 300, 600) arbeiten natürlich in der genannten Geschwindigkeit. Allerdings können die derzeitigen Laufwerke meist noch nicht mithalten. So ist die "echte" Datenübertragungsgeschwindigkeit einer S-ATA 150 oder gar S-ATA 300 Festplatte nur unwesentlich höher als bei einer vergleichbaren Festplatte an einem ATA-6 (IDE) Anschluss.
Dennoch sollte man bei einer Neuanschaffung lieber auf S-ATA setzen, da dieser Anschluss Zukunftssicherer ist und Vorteile gegenüber ATA (IDE) hat. Eine Umrüstung eines älteren Computers auf S-ATA ist dagegen nicht zu empfehlen, da der Geschwindigkeitsgewinn im Verhältnis zu den Kosten einfach zu gering ist.

 

Aber auch die Hersteller schlafen nicht. So arbeiten diese natürlich an schnelleren Laufwerken. Die Geschwindigkeit ist bei Laufwerken aber besonders von der Mechanik und nicht von der Elektronik abhängig. Bei Festplatten arbeitet man z.B. an der Erhöhung der Drehzahl von den heute üblichen 7.200 Umdrehungen in der Minute auf 10.000 Umdrehungen in der Minute. Dadurch müssen aber auch die Lager überarbeitet werden und es entsteht mehr (Reibungs-) Wärme.
Parallel zu den heutigen Festplatten arbeitet man auch an komplett elektronischen Speichern (Solid State Disk), die ähnlich wie heutige USB-Speicherstifte funktionieren und komplett ohne Mechanik auskommen. Damit wären dann sicher deutlich höhere Datenübertragungsraten möglich, allerdings kommt man noch bei weitem nicht an die heute üblichen Festplatten-Größen heran. Solche Speicher sind somit noch keine wirkliche Alternative.
Alle diese "Neuentwicklungen" haben auch noch einen weiteren, entschiedenen Nachteil: sie sind extrem teuer!

 

Was ist eSATA?

USB, IEEE 1394, e-SATA AnschlüsseeSATA steht für "external Serial ATA", also einem Anschluss für externe Geräte. Nachdem sich der S-ATA Anschluss für interne Geräte (vor allem für Festplatten) durchgesetzt hat, wollte man diesen Anschluss auch für externe Geräte (Festplatten) nutzbar machen. Schließlich bietet dieser einige Vorteile gegenüber den sonst üblichen externen Anschlüssen wie USB bzw. IEEE 1394 (FireWire). eSATA ist schneller als die anderen Anschlusstypen und benötigt weniger Elektronik. Bei Geräten mit USB- oder IEEE 1394 (FireWire) Anschlüssen muss das Datensignal im externen Gerät vom USB- bzw. IEEE 1394 (FireWire) Anschluss zurück auf den ATA (IDE) Anschluss gewandelt werden. Bei eSATA entfällt diese Umwandlung.

 

Für eSATA hat man auch robustere und geschirmte Leitungen und Stecker entwickelt. Damit man nicht versehentlich eine ungeschirmte (interne) Leitung benutzt, hat man auch gleich die Bauform des Steckers etwas abgeändert. Ein weiterer Grund für die Stecker Änderung ist auch die Befestigung. Der Stecker muss bei externen Geräten besonders fest in der Buchse sitzen, was bei internen S-ATA Steckern nicht immer gegeben ist. eSATA Stecker haben daher auch eine "Klammer" die diese fest im Anschluss halten sollen.
Da eSATA Leitungen und Stecker gegenüber Störeinflüsse abgeschirmt sind, dürfen diese Leitungen auch bis zu 2 m lang sein.

 

Ein eSATA Anschluss hat die gleiche Beschaltung wie ein interner S-ATA Anschluss. Wenn ein Computer keinen eSATA Anschluss besitzt, genügt es somit z.B. eine Slot-Abdeckung mit einer integrierten eSATA Buchse einzubauen. Diese eSATA Buchse verbindet man dann intern einfach mit einer freien S-ATA Anschlussbuchse.
Der interne S-ATA Anschluss muss dafür aber mindestens nach dem S-ATA 300 Standard arbeiten, da erst ab diesem eSATA und die dafür notwendige "Hot-Plug" Fähigkeit (an- und abstecken im laufenden Betrieb) unterstützt wird.

 

Stromanschluss bei S-ATA:

S-ATA StromsteckerMit der Einführung von S-ATA hat man auch gleich den Stromanschluss an den Geräten geändert. Die Stromanschluss-Stecker sind deutlich flacher, dafür aber auch breiter als die "normalen" Stromanschlüsse an den internen Geräten. Optisch sehen der Stromanschluss und der Datenanschluss ähnlich aus. Der Stromanschluss Stecker ist nur etwas breiter.
Ein S-ATA Stromanschluss hat 15 Kontakte und liefert daran 3 verschiedene Spannungen (3,3 V; 5 V und 12 V). An manchen internen Laufwerken findet man heute aber noch beide Stromanschlüsse.
Hat ein Netzteil keinen S-ATA Stromstecker und das Laufwerk keinen "alten" Stromanschluss, kann man einen Adapter einsetzen. Es ist somit nicht erforderlich für ein S-ATA Laufwerk ein neues Netzteil zu kaufen.

Adapter von Standard auf S-ATA Stromanschluss

eSATA Anschlüsse liefern keine Stromversorgung wie die USB- bzw. IEEE 1394 (FireWire) Anschlüsse mit! Ein externes eSATA Laufwerk benötigt daher immer auch eine externe Stromversorgung. Das ist aber sicher auch kein großer Nachteil, weil auch die meisten externen Laufwerke mit USB- bzw. IEEE 1394 (FireWire) Anschluss eine eigene Stromversorgung benötigen.

Für kleine externe Geräte, wie z.B. 2,5 Zoll Festplatten hat sich gezeigt, dass das doch umständlich ist. Daher entwickelte man den eSATA-p Anschluss. Das ist ein Standard eSATA Anschluss mit einer integrierten Stromversorgung. Da die Entwicklung aber sehr schleppend voran kommt, hat der Hauptplatinenhersteller "MSI" den P-eSATA (Power eSATA) Anschluss entwickelt, der ähnlich funktioniert.

 

Der interne S-ATA Datenstecker:

S-ATA Stecker mit HalteklammerWie oben bereits geschrieben, sind für S-ATA nur dünne Leitungen mit entsprechend kleinen Steckern erforderlich. Der Datenstecker ist nur noch etwa 0,8 cm breit und hat 7 Kontakte. Durch eine Führung in "L"-Form kann ein S-ATA Stecker auch nicht versehentlich verkehrt herum eingesteckt werden.
Allerdings machte gerade diese kleine Bauform Anfangs Probleme. Der Stecker sitzt nicht mehr so fest wie ein ATA (IDE) Stecker auf dem Anschluss. Bei Arbeiten im Computer ist es somit schnell passiert, dass ein S-ATA Stecker von einem Anschluss (teilweise) abrutscht und das entsprechende Gerät dadurch nicht mehr ansprechbar ist.
Mit der Einführung von S-ATA 300 hat man das nachgebessert und dem S-ATA Stecker eine kleine Klammer spendiert, die diesen fest im Anschluss halten soll.

S-ATA II Anschlüsse auf einem Mainboard

Der externe S-ATA Datenstecker:

eSATA Stecker und BuchseFür eSATA hat man die Steckerbauform nochmals überarbeitet. Zum einen hat man die Stecker für eSATA komplett gegen Einflüsse von Störungen abgeschirmt. Zum anderen hat man auch die Bauform geändert, damit die Stecker fester in den Anschlüssen stecken und gleich Halteklammern eingebaut. eSATA Stecker haben auch nicht mehr die "L"-Führung, sind aber weiterhin durch ihre spezielle Bauform gegen versehentliches drehen gesichert.

 

Sind die einzelnen S-ATA Anschlüsse kompatibel?

 

Dazu ein klares "JA"!. Es können sowohl S-ATA 150 als auch S-ATA 300 Geräte an jedem internen S-ATA Anschluss betrieben werden. Natürlich arbeitet eine S-ATA 300 Festplatte an einem S-ATA 150 Anschluss auch nur im langsameren S-ATA 150 Modus mit 150 MByte/s, aber es funktioniert.
Auch ist es egal, ob eine ältere Leitung mit Stecker ohne Klammer oder eine neuere S-ATA 300 Leitung mit Klammer am Stecker verwendet wird, es passen alle Stecker in die entsprechenden Anschlüsse. Wenn natürlich Stecker mit Klammern vorhanden sind, sollte man diese auch verwenden.
Auch der S-ATA 600 Anschluss ist weiterhin kompatibel mit S-ATA 150 und S-ATA 300. Aber auch hier gilt: möchte man die volle S-ATA 600 Geschwindigleit nutzen, müssen die Geräte S-ATA 600 unterstützen. Sonst ist immer nur eine niedrigere Übertragungsgeschwindigkeit möglich.

 

eSATA Anschlüsse sind vom Anschluss her auch kompatibel zu internen S-ATA Anschlüssen. Allerdings ist hier die Bauform anders. Man kann aber problemlos eine eSATA Buchse intern an einen freien S-ATA Anschluss anschließen. Dafür sollte man aber mindestens einen S-ATA 300 Anschluss verwenden, da nur dieser "Hot-Plug", also das an- und abstecken im laufenden Betrieb erlaubt.

 

Selbst für ATA (IDE) Festplatten gibt es inzwischen schon Adapter (Wandler) um diese an einem S-ATA Anschluss zu betreiben. Ein solcher Adapter lohnt sich aber nur dann, wenn noch eine gute (große) ATA (IDE) Festplatte vorhanden ist, aber eine aktuelle Hauptplatine keinen ATA (IDE) Anschluss mehr besitzt. Sonst ist es sicher sinnvoller diese Festplatte weiterhin an den älteren ATA (IDE) Anschluss anzuschließen oder gegen ein neues S-ATA Modell zu tauschen.

 

Auf jeden Fall gehört S-ATA die Zukunft!

 

(Ultra)ATA (IDE) ist bei der Geschwindigkeit heute am Ende angelangt. Auch die sehr breite, kurze und Störanfällige Anschlussleitung erzeugt bei heutigen Highend PCs oft Probleme.
S-ATA steht bei der Entwicklung erst am Anfang. Bei der Geschwindigkeit gibt es derzeit noch nicht so große Unterschiede, da die Laufwerke selber noch nicht so schnell die Daten liefern können, dafür bietet S-ATA aber auch heute schon sehr viele Vorteile und neue, schnellere Laufwerke stehen bereits in den Startlöchern.

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Letzte Aktualisierung: 25.02.2017
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