Seriel ATA: De nye harddiske

150 MB/s

Seriel ATA (SATA) er afløseren til den parallelle ATA-teknologi, som har været standarden for tilslutning af harddiske og optiske drev i rigtig mange år. I visse tilfælde kan SATA også afløse den SCSI-teknologi, man typisk finder i servere og arbejdsstationer, men en seriel SCSI-teknologi kaldet Serial Attached SCSI er også under forberedelse. SATA-standarden kan bruges til eksterne harddiske, men her er USB 2.0 nok mere oplagt.

SATA er hurtigere end parallel ATA, som maksimalt kan klare en hastighed for dataoverførsel mellem harddisk og bundkort på 133 megabyte i sekundet. Første generation af SATA er specificeret til en hastighed på op til 150 megabyte i sekundet.

Det betyder dog ikke nødvendigvis, at en SATA-harddisk er hurtigere end en almindelig ATA-harddisk. Når det kommer til stykket, er det nemlig de færreste ATA-harddiske, der kan levere data med en hastighed på over 50 megabyte i sekundet.

Faktisk kommer de hurtigste server-harddiske ikke over 80 megabyte i sekundet, når man måler den reelle overførselshastighed fra de magnetiske plader.

Når data overføres fra harddiskens buffer-hukommelse og ikke fra selve det magnetiske medie, kan båndbredden (den såkaldte burst rate) til gengæld sættes vejret. Her kan et hurtigere interface være en fordel.

Det er efterhånden nogle måneder siden, at Maxtor og Seagate præsenterede de første harddiske med seriel ATA. Siden da er Western Digital også kommet med på vognen, men det er først nu, SATA-diskene er begyndt at komme på markedet.

Bundkort og PCI-kort

SATA-harddiskene fra Maxtor og Seagate har 7.200 omdrejninger i minuttet, og de er beregnet til almindelige stationære pc'er. Western Digitals Raptor har 10.000 omdrejninger i minuttet, og her er målgruppen i højere grad virksomheder, som kan bruge harddisken i servere.

Prisen på SATA-diske svarer til prisen på andre ATA-harddiske, og dermed er de billigere end SCSI-diske, der normalt benyttes i servere. SCSI-standarden er dog stadig hurtigere. Ultra320 SCSI kan klare en båndbredde på op til 320 megabyte i sekundet.

Mange nye bundkort understøtter SATA. På de fleste af bundkortene finder man en særlig SATA controller-chip, men bundkort med understøttelse af SATA integreret i chipsættet er begyndt at dukke op.

Indtil videre har disse bundkort også understøttelse af parallelle ATA-diske, og det varer en del år, før de brede stik til parallel ATA forsvinder fra bundkortene. Før eller senere vil parallel ATA dog gå samme vej som ISA-porten, der efterhånden er en saga blot.

Hvis man gerne vil benytte en SATA-harddisk i en eksisterende computer uden SATA-understøttelse, skal man ikke fortvivle. Man kan nemlig købe et PCI-kort til SATA for nogle få hundrede kroner.

Seriel ATA-standarden udspringer fra en arbejdsgruppe med repræsentanter fra IT-industrien. Hele specifikationen i version 1.0a kan hentes fra arbejdsgruppens website. De to næste generationer af SATA-teknologien er allerede i støbeskeen. I løbet af de næste par år hæves overførselshastigheden til 300 megabyte i sekundet, og tre år efter fordobles hastigheden igen, hvis det går efter planen.

Tynde kabler

Med traditionel parallel ATA (PATA) sendes signalerne til og fra harddisken gennem mange ledninger samtidig. De nyeste ATA-harddiske benytter et fladkabel med 80 ledninger. Teknologien er skrøbelig, fordi signalerne i naboledninger kan interferere med hinanden, og de mange forbindelser kræver plads på bundkortet og i kabinettet.

Serielle teknologier kræver i princippet kun et enkelt par ledninger. I praksis benytter SATA et tyndt kabel med syv ledninger. Selve kablet er cirka otte millimeter bredt, hvilket er mindre end en sjettedel af bredden på et almindeligt fladkabel til diske med PATA. Dertil kommer, at SATA-kabler kan være længere end PATA-kabler.

Blandt andet på grund af de tyndere kabler er harddiske baseret på SATA nemmere at installere end de øvrige harddiske på markedet.

I forhold til de brede ATA-kabler giver de tynde kabler giver også bedre luftgennemstrømning i kabinettet, og der er med til at holde temperaturen på computerens komponenter nede.

Man skal heller ikke indstille harddisken til at være master eller slave, som det er tilfældet med andre ATA-diske, og der er et kabel til hver harddisk. Kablerne kan kun vende én vej, og det er svært at gøre noget forkert.

Her ligger Seagates SATA-harddisk nederst, med det tilhørende SATA-kabel og strømkablet længst ude til højre. En almindelig harddisk med fladkabel er anbragt ovenpå.

Det er muligt at "hot plugge" SATA-harddiske. Man kan altså montere eller afmontere en harddisk, mens maskinen stadig kører. Det gælder dog ikke system-disken med styresystemet.

Specielt til servere er hot plug tæt på at være en nødvendighed, mens private pc-brugere nok ikke får den store glæde af muligheden. Da vi testede på en pc med Windows XP, fungerede hot plug næsten hver gang uden problemer, men ind imellem gik pc'en dog i baglås. Den officielle udmelding fra Microsoft lyder for øvrigt, at ægte hot plug af SATA-diske først vil blive ordentlig understøttet i næste udgave af Windows.

SATA-diske er også udstyret med et nyt stik til strøm. I en overgangsperiode vil mange SATA-harddiske også kunne bruge et almindeligt 4-polet strømstik fra computerens strømforsyning, og ellers benytter man bare en adapter.

Testen

Vi har lånt to harddiske fra Seagate, nemlig en Barracuda SATA V model ST3120023AS med seriel ATA og en Barracuda ATA V model ST3120024A med almindelig parallel ATA. Bortset fra interfacet er harddiskene helt identiske. De to harddiske er begge på 120 gigabyte med otte megabyte buffer, og pladerne roterer med en hastighed på 7.200 omdrejninger i minuttet.

Vi brugte et Gigabyte Sinxp1394 bundkort, hvorpå man finder en SATA-controller fra Silicon Image. Bundkortet understøtter RAID med både SATA og parallelle ATA diske, men vi brugte ikke RAID-muligheden. Vi udstyrede maskinen med en 2 GHz Pentium 4 processor og et Radeon 9700 Pro grafikkort.

SATA er en helt ny teknologi, og det kan man godt fornemme, når man installerer SATA-harddiske. Det er ikke helt gnidningsfrit endnu, i hvert fald ikke hvis man vil benytte harddisken som system-disk.

Vi oplevede, at vi blev nødt til at indstille BIOS, som om vi ville boote fra en SCSI-disk, for at få lov til at boote fra SATA-disken.

Når vi ville installere Windows fra en cd til en SATA-disk, var det nødvendigt at sørge for at have driveren til SATA-controlleren klar på en diskette. Den skulle bruges ved installationens start.

Bortset fra disse børnesygdomme virkede SATA-harddisken glimrende. Set fra styresystemet ligner SATA-disken enhver anden disk, når den først er installeret.

Vi testede harddiskenes ydelse ved hjælp af programmet HD Tach, og resultaterne ses herunder:

Vi testede også med benchmark-programmet Multimedia Content Creation Winstone 2003, der giver et mål for pc'ens ydelse ved afvikling af en række populære multimedie-programmer under Windows. Her fik maskinen med SATA-harddisk 35,9 point, mens den samme maskine med parallel ATA-harddisk opnåede 35,8 point. De to harddiske yder altså nøjagtigt det samme, når usikkerheden i testresultaterne tages i betragtning.

Man skal ikke regne med at få en hurtigere harddisk, bare fordi den maksimale båndbredde mellem harddisk og bundkort stiger. Det er stadig den hastighed, hvormed data læses fra de magnetiske skiver i harddisken, der sætter grænsen for ydelsen.

Harddiske bliver hele tiden hurtigere, og før eller siden vil de kunne udnytte den højere båndbredde, som SATA tilbyder. Indtil da kan man glæde sig over, at harddiske og optiske drev med seriel ATA er nemme at installere og benytter tynde kabler, der ikke spærrer for luftgennemstrømningen i kabinettet.