bài tiểu luận lắp ráp bảo trì hệ thống đề tài tìm hiểu về chuẩn giao tiếp sata

nee teeeuiieseutiesnucnue wes tenend c Cáp nguồn chuẩn SATA sử dụng...c cà c2 cà né sec s23 d SATA được thiết kế đề thay thể cho thế hệ...ccc si cóc các ca 223 e Tốc độ truyền tải đữ liệ

BÀI TIỂU LUẬN

MÔN: Lắp Ráp & Bảo Trì Hệ Thống

Dé tai: “ TIM HIEU VE CHUAN GIAO TIEP

e1 ái 787 vn 2

1.Thiết kế chuẩn sata

1.1 Sự hình thành và phát triển của S.ATA -c- tt E1 21111 xiên 2

1.2 Cau tao SATA

a) Chuan giao tiếp SATA 8697.111 nee teeeuiieseutiesnucnue wes tenend c) Cáp nguồn chuẩn SATA sử dụng c cà c2 cà né sec s23

d) SATA được thiết kế đề thay thể cho thế hệ ccc si cóc các ca 223 e) Tốc độ truyền tải đữ liệu của SATA các cà cà nề nh nh nà nà nh cổ

f) Tốc độ truyền tải của chuân Serial ATA cò cà cà 22c sec SỔ

ø) Lưu ý về SATA II và SATA-300 cò 22c se nh nà na nh ca uyÕ

h) Tốc độ công SATA L 2à cọ 12 SE c2 nh Hy nh nh ch cày cá các vỔ IL So sanh 2 chuan két n6i thong dung IDE va SATA ccccccccccscescesessescesecsessesecsessesensecees 6

1 So sánh 2 chuan két noi IDE va SATA L eeeseeeestecssseseeessnnnecsssnnneessnntesnnnnesnneeen 6

1.2 Công SATA -c cà 1 11 112111121111111111111711110111111111111111111121111111 11111111111 6

III Các loại chuẩn SATA pho bién hién 1 ee 7

1.Chuẩn giao tiếp sata 3.Ũ 5 s11 1122212112111 1 111212111112111xcxe 7 1.1 Sự hình thành và phát triển của tư tưởng nhà nước pháp quyền c5 7 1.2 Chuẩn giao tiếp sata 3 Ì 2c TS 1x 11111111 110111 E1 10x11 crr re 8 1.3 SATA Express va pSSD: Hai chuan giao ti¢p SATA MOI cececcesseeceeeeee 9

a) SATA Express và HSSÌ), te crete terete ttt reriettetteetste rss DLO

I.Cấu tạo sơ lược chuẩn SATA

1.1 Sự hình thành và phát triển của SATA

Năm 1999, các công ty gồm APT, Dell, IBM, Intel, Maxtor,Quantum, Seagate hợp tác

thiết kế chuẩn SATA Kế từ khi được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2001, chuẩn giao

tiếp SATA (Serial Advanced Technology Attachment) da dan thay thé giao tiép PATA (Parallel ATA) va trở thành giao tiếp chủ yếu cho các thiết bị lưu trữ gắn trong máy tính dé ban cũng như máy tính xách tay Chuẩn này giúp kết nỗi bo mạch chủ với các thiết bị lưu trữ như đĩa cứng, ô lưu trữ thê ran (SSD), 6 quang hay các thiết bị băng từ di động

1.2 Cau tao SATA

a) Chuẩn giao tiếp SATA sử dụng cáp dữ liệu gồm 7 dây dẫn (3dây nổi dat va 4 day dit ligu chia thanh 2 cap ), có dau nội rộng 8mm ở hai đầu SATA sử dụng cau tric diém - diém (point-to-point) dé truyền đữ liệu , kết nối trực tiếp giữa chip điều khiển và thiết bị lưu trữ , nên không cần cầu hình theo môhình master/slave phức tạp như giao tiếp PATA b) Cap SATA thường có chiều dài lên đến Im, và một cáp chỉ kết nối trực tiếp bo mạch chủ với một thiết bị lưu trữ duy nhất , không giống như giao tiếp PATA, một cáp có thê

kết nối bo mạch chủ với 2 thiết bị lưu trữ , sử dụng cáp gồm 40 hay80 dây dẫn , độ dài

giới hạn 45cm ( hiện nay cũng có cáp PATAdài đến 90cm) c) Chuan SATA cũng sử dụng cáp nguồn khác với chuân đầu cắm nguồn 4 chân của

Molex đã tồn tại hàng chục năm nay Tương tự như cáp dữ liệu , cap nguồn SATA

cũng nhỏ dẹp , sử dụng đầu cắm 15 chân và cung cấp 3 mức nguồn 3,3V, 5V và 12V d) SATA được thiết kế đề thay thể cho thế hệ HDD giao diện ATA hiện nay trong khi vẫn

duy trì được giao thức lệnh Nó là một kiến trúc “serial” (tuần tự ) mới ngược với bus

6 dia bên trong “parallel” (song song) Hay cụ thể hơn , nó là một liên kết tuần tự

(serial link) — một sợi cáp có tối thiêu chỉ 4 sợi dây hình thành một mối kết nối từ

điểm này tới diém kia (point-to-point) giữa các thiết bị

e) SATA gom nhiều mẫu dữ liệu lại thành từng gói và truyền đi với tốc độ cao hơn ( về `

lý thuyết tới 30 lần ) so với “parallel” Ở HDD ATA, chức năng kiểm tra lỗi CRC

(Cyclic RedundancyChecking, kiểm độ dư vòng) chỉ được thực hiện trên các dữ liệu đang được truyền tãi qua lại Còn SATA tích hợp CRC trên cả hai mức độ lệnh và gói

dữ liệu để cải thiện tính an toàn và ôn định của bus Với tốc độ truyền tải dữ liệu tới 150 MB/s (so với tốc độ cao nhất của HDD ATA hiện nay - UltraATA/133 là133

MBš), SATA cải thiện sức hoạt động của HDD, tăng tốc độ của nó lên tương ứng với các tốc độ ngày càng cao của các thiết bị và phần mềm ứng dụng về âm thanh, phim

Hinh anh Serial ATA

f) Tốc độ truyền tải của chuẩn Serial ATA là 1.500 Mbps Vì nó sử dụng 8B/10B coding —

mỗi nhóm 8 bit được mã hóa thành một số 10-bit — nên tốc độ clock hiệu quả của nó là

150 MB/s Các thiết bị Serial ATA chạy với tốc độ chuẩn này gọi là SATA-150.Serial

ATA II cung cấp một số tính năng mới như NativeCommand Queuing (NCQ), cộng với

tốc độ truyền tải cao hơn 300 MB Các thiết bị có thể hoạt động với tốc độ này được gọi

la SATA-300, Chuan ké tiêp được phát hành sẽ làSATA-600., ø) Bạn cần phải lưu ý rằng SATA II và SATA-300 hoàn toàn không phải là đồng nghĩa Một

chuẩn có thê xây dựng một thiết bi dé chỉ chạy với tốc độ 150 MB/s nhưng lại sử dụng các tính năng mới đã được cung cấp bởi SATA II, ví dụ như NCQ chăng hạn Thiết bị

này sẽ là SATA II, mặc dù nó không hoạt động ở toc d6 300 MB/s,

h) Tốc độ công SATA + SATA 1.0: Chuẩn giao tiếp SATA thế hệ đầu với tốc độ truyền 150MB/giây

+ SATA 2.0: Chuẩn SATA nâng cao, tốc độ truyền 300MB/giây, tương thích ngược SATA 1,0,

+ S§ATA 3.0: Chuẩn giao tiếp SATA mới nhất với tốc độ truyền

IL So sánh 2 chuẩn kết nối thông dụng IDE và SATA 1 So sánh 2 chuẩn kết nỗi IDE và SATA

1.1 Công IDE

Công IDE thông thường ( hiện có tên gọt là parallel ATA hoae: PATA) thực hiện phương thức truyền tải dữ liệu song song Ưu điểm của việc truyền tải song song so với truyền tải nối tiếp trong chế độ trước đây là tốc độ cao, cùng một lúc bạn có thê gửi đi

nhiều bit dữ liệu Tuy nhiên điểm yếu chính của no lai la van đề tạp âm nhiễu Do có

nhiều dây dẫn cùng được sử dụng (ít nhất là một cho mỗi bit được gửi ), nên dây này sẽ gây xuyên nhiễu sang dây khác và Đây chính là lý do tại sao ATA-66 và các ô đĩa cứng

cao hơn cần đến một loại cáp đặc biệt lên đến 80 day Su khác biệt giữa cáp 80 dây và

cáp 40 dây thông thường là ở chỗ cáp 80 dây có các dây đất nằm giữa các dây truyền tín hiệu , mục đích của dây đất nằm giữa các dây truyền tín hiệu là để giảm sự xuyên nhiễu

giữa chúng Tốc độ truyền tải dữ liệu hiện hành đôi với chuẩn parallel IDE là 133

MB/s(ATA/133)

1.2 Công SATA

Senal ATA là một công nghệ khác, cho phép truyền tải theo chế độ nối tiếp Trước kia chúng ta thường cho răng truyền dẫn nối tíiêpbao giờ cũng cho tốc độ thấp hơn truyền dẫn song song Tuy nhiên vấn đề này chỉ đúng nếu chúng ta sử dụng cùng một tốc độ clock.Trong trường hợp này, truyền dẫn song song sẽ có tốc độ tối thiêu nhanh hơn tới 8 lần , vì nó có khả năng truyền tối thiêu 8 bit ( một byte) trong một chu kỳ , trong khi đó chỉ có một bit được truyền dẫn trên một chu kỳ với truyền dẫn song song Tuy vậy , nếu sử dụng tốc độ clock cao hơn trong khi truyền tải thì nó có thể nhanh hơn truyền dẫn

song song Đó chính là những gì mà Serial ATA đã thực hiện

HL Các loại chuẩn SATA phố biến hiện nay,

1.Chuẩn giao tiếp sata 3.0 1.1 Sự hình thành và phát triển của tư tưởng nhà nước pháp quyền

Ngày 27/5/2009, tô chức Serial ATA InternationalOrganization (SATA-IO) đã chính thức công bố đặc tả kỹ thuật cho chuẩn giao tiếp SATA phiên bản 3.0 So với SATA

2.0, chuẩn SATA 3.0 có tốc độ nhanh gấp đôi và có những cải tiễn mới

Với băng thông dữ liệu lên đến 6Gb/giây (SATA 2.0 1a3Gb/gidy), SATA 3.0 gop phân tăng hiệu năng cho ô đĩa lưu trữ , giảm hiện tượng nghẽn cô chai trong quá trình

truyền \ đữ liệu

Hinh anh dau cam SATA left-angle

Nhờ tính năng tương thích ngược với các chuẩn giao tiếp SATA 1.0 va 2.0, nên các chuẩn đầu cắm và cáp kết nồi hiện đang dùng cho phiên bản SATA 2.0đều sử dụng được cho SATA 3.0

Điều này không những giúp người dùng giảm thiểu chỉ phí sắm cáp mới khi nâng cấp lên SATA 3.0 mà còn giúp các hãng sản xuất duy trì chính sách đầu tư của họ

Đặc tả SATA 3.0 có nhiều tính năng cải tiến so với phiên bản trước, bao gồm :

o_ Giao thức điều khiên dòng dữ liệu NCQ mới cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ

truyền dit ligu cao nhu cac img dung video/audio o_ Khả năng quản lý NCQ nhằm tăng hiệu năng tổng thê của hệ thống

Hình ảnh SATA 3.0 sử dụng cùng chuân

cáp và đầu cắm 7 chân như các thế hệ

SATA trước so với cápPATA 40 chân

1.2Chuẩn giao tiếp sata 3.1 Tổ chức quốc tế Serial ATA (Serial ATA InternationalOrganization — SATA-IO) vừa cho ra mắt các thông số kỹ thuật của chuân giao tiếp SATA 3 I nhằm mang đến các hướng dẫn rõ ràng trên tiêu chuân USM (Universal StorageModule) Điều này sẽ cho phép tạo ra và sử dụng các giải pháp lưu trữ cable-free dành cho di động hay mở rộng

trong điện tử tiêu dùng,

1.3 SATA Express và uSSD: Hai chuẩn giao tiếp SATA mới

Tổ chức quốc tế Serial ATA (SATA-IO) vừa công bố 2 chương trình phát triển chuẩn giao tiép SATA moi : SATAExpress va uSSD Trong đó , SATA Express là chuân kết hợp cầu trúc hạ tầng phần mềm SATA với giao điện PCI Express(PCIe), và pSSD là chuẩn dành cho việc sản xuất hệ thống SATA chip đơn ứng dụng trong các giải pháp lưu trữ

nhúng Cả hai chuẩn mới nảy sẽ hỗ trợ một cách toàn diện từ các loại thiết bị di động cho

đến các dòng PC cao cấp và máy chủ Đặc tả uSSD sẽ cung cấp một chuẩn giao tiếp điện SATA ứng dụng trong các thiết bị

ding chip dan (BGA) Hiện tại,đề kết nối bộ điều khiển SATA với thiết bị dùng giao

tiépSATA (bat kê đó là SATA thường hay micro SATA hoặc miniSATA), chúng ta đều

phải dùng đến một đầu nói vật lý, chưakê đầu nối còn có kích cỡ khá lớn nữa Nhưng với chuânuSSD, giao tiếp SATA giờ đây sẽ nằm trong chân pinout củachip dân BGA trên bo mạch chủ, và không cần dùng đến đầunôi ngoài nữa, ví dụ chỉ cần cắm thăng ô SSD vào

bộ điềukhiên SATA là xong

Hình ảnh ô cứng SSD

ATA Express được thiết kế sao cho vừa giữ nguyên chuẩn SATA trong khi cho phép gia tăng hiệu năng hoạt động của các ô SSD SandForce phải mắt cả một năm tròn mới cho ra được một bộ điều khiên có thể tương thích được giao tiếp SATA tốc độ 6Gb/s Nhiều công ty đã phải biến PCI Express thành giải pháp cung ứng nhiều băng thông hơn so với băng thông truyền tải của một công SAS/SATA don SATA Express ra doi la dé giải quyết vấn đề này

SATA* Express

Power SATA/PC le LaneO

Ce at a a a al Da Vài a Ee ag ? ái SS ey