シリアルATA

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シリアルATA（SATA：Serial Advanced Technology Attachment、しりあるえーてぃーえー、さた）とは、コンピュータにハードディスクや光学ドライブを接続する為のインターフェース規格。ただし、後述する "Serial ATA Revision x" 等はあくまで技術仕様書の版番号であり、規格そのものではない。なお、一部で一般化しつつあるシリアルATA II(シリアルATA 2)やシリアルATA IIIという規格および用語は公式の表記ではなく、2009年5月現在、これから使われる予定もない[1]。

シリアルATAの信号ケーブル
シリアルATAの電源ケーブル
シリアルATA対応のハードディスク
シリアルATA拡張カード

目次

[編集] シリアルATA規格について

旧規格であるATA（パラレルATA）の持つ、パラレル転送方式のインターフェイスでの転送速度向上が技術的に困難になってきた為、更なる転送速度向上が可能な規格として誕生。なお、当初はUltra SATA/150として最初の規格が発表された。

シリアルATA ワーキング・グループが2000年2月に発足。2000年11月にシリアルATA 1.0が発表された。この時に、2007年頃（シリアルATA 3）までの大まかな開発予定も示された。

シリアルATA 2 ワーキング・グループの発足は2002年2月。後にSATA-IO (Serial ATA International Organization) へと改名。

シリアルATA 2という表記は当初、商品性能表記での混乱などもあり、特定の機能であるNCQや転送速度300MBytes/secを表す名前だという誤解があった。正しくはシリアルATA 2 ワーキング・グループが策定した（策定を目指す）規格全体の総称と考えるべきものである。2005年にはこのような誤解を避けるため、SATA1とSATA2を単一規格にまとめたSerial ATA2.5が発表された。 発売当初は形状の規格が混乱した状態にあった。その為当初市場に出回った非常に「抜け易い形状」のシリアルATAケーブルやコネクタが混在する点には注意が必要である。

2008年時点において、パラレルATAに代わって主流となっている記録ドライブの接続インターフェース規格である。

[編集] パラレルATA (ATAPI, IDE) との違い

従来の主流であるパラレルATAとの比較では、以下のような違いがある。

  • 信号経路のシリアル化。
  • ホットスワップへの対応。
  • 通信速度向上。UDMA6の133.3MBytes/secから150MBytes/secに。
  • ケーブル長が最大45.7cmから1mに（外付け用の規格eSATAでは2m）。
  • 信号の伝送に使用する電圧がパラレルATAの5Vから0.5Vに低下していると共に、USBなどに使われているLVDS技術を使用している。これにより消費電力と信号の干渉の低減、ケーブル長の延長を実現している。
  • 80芯40pinコネクターのリボンケーブルが7pinのケーブルにされた。これによりケーブルの取り回しが格段に楽になり、エアフローや内部の配線が改善された。コネクタ部も新しくなったため、ハードウェア間でのパラレルATA規格とシリアルATA規格に互換性はない（パラレルATAのM/BとシリアルATAのドライブ、またはその逆は接続出来ない）。
    • 相互接続を実現する為にサードパーティからパラレルATA・シリアルATAの変換アダプタが販売されている。しかしながら、仕様が大きく異なるため相性問題が発生しやすく、正常に認識・利用出来る保証は無い。(特にATAPIデバイスの場合[2])
  • マスター/スレーブ接続の概念の廃止。1本のケーブルに1台のデバイスを接続するようになった。2003年以前に設計された、従来のパラレルATAのマスター/スレーブ接続を想定しているOSでは誤動作を起こす可能性があるが、インターフェースの違いをチップセットが吸収できる場合が多い（パラレルATAのエミュレートモードやデバイスドライバでカバーしている）。
  • USBと同様に、シリアルATA規格ではホストコントローラのレジスタインターフェイスは規格の範囲外である。ホストコントローラのAHCI規格はシリアルATAの規格範囲外である。パラレルATAでも明示的にレジスタインターフェイスが規定されていたわけではないが、規格内の「タスクファイル」がそのまま実際のレジスタとしてみることができる実装がほとんどであるため問題にならなかった。
  • リンクレイヤでは、パラレルATAの機能をほぼ同等に備える。そのためパラレルATAのレジスタインターフェイスをエミュレートするホストコントローラは比較的容易に実装できる。IntelのICHなどは実際にそのように実装されている。

[編集] シリアルATA 1.0 (S-ATA)

  • 150MBytes/secの転送速度を持つ。
  • First Generation: 1.5Gbit/sec 現行コネクタで対応
  • Second Generation: 3.0Gbit/sec 現行コネクタで対応
  • Third Generation: 6.0Gbit/sec 新しいコネクタで対応

[編集] シリアルATA 2.0 (S-ATA 2)

Serial ATA 1.0aを基に拡張したもの。Serial ATA 1.0a策定後から2004年頃までにとりまとめられた技術的な拡張全体を指す（エラー訂正などの都合のため、1バイトの情報の転送に実際は10ビットが必要）。

  • Serial ATA300とも書かれるように300MBytes/secの転送速度を持っている
  • NCQ (Native Command Queuing) やマルチポート等の概念を入れる
  • 15ピン電源端子にアクティブLEDやスピンアップ制御機能をオプション扱いで盛り込む
  • インターフェイス仕様の統一の為AHCI (Advanced Host Controller Interface) という標準インタフェース仕様が規格化された。ATAエミュレートが不要な為性能も向上する。

[編集] シリアルATA 2.5 (Serial ATA Revision 2.5)

2005年8月23日付 SATA-IO、シリアルATAのRevision 2.5仕様を策定

  • SATA 1.0aとSATA 2.0の拡張仕様を統合

[編集] シリアルATA 2.6 (Serial ATA Revision 2.6)

2007年3月5日付 SATA-IO、シリアルATAのRevision 2.6仕様を策定

  • 小型フォームファクタ用スリムドライブ向けのスリムケーブルとコネクタ
  • 1.8インチHDD向けのMicro SATAコネクタ
  • Mini SATAの内蔵／外付けマルチレーンケーブルとコネクタ
  • 複雑なワークロード環境のデータに対するネイティブ・コマンド・キューイング(NCQ)の優先度の強化
  • NCQのアンロードの強化

[編集] シリアルATA 3.0 (Serial ATA Revision 3.0)

2008年8月18日付 SATA-IO 発表、2008年後半に策定完了

  • 低コスト・低消費電力の方向性を継続
  • 既存のコネクタ形状を維持
  • 転送速度 6Gbps サポート

[編集] eSATA

External Serial ATAの略称。字の綴りから「イーサタ」等とも呼ばれるSerial ATA 1.0aの拡張規格で、外付けドライブ向けに定義されたもの。

  • 誤接続を防ぐ為、eSATAのコネクター形状はシリアルATAのコネクター形状とは違うものになっている
  • 接続ケーブルの長さは最大2m
  • ホスト (コンピュータ) の電源を入れたまま、接続ケーブルを抜き差し出来るホットプラグに対応
  • 現在主流のUSB2.0接続の5倍以上の速度で通信可能

[編集] eSATAと他の接続規格との比較

eSATA SAS PATA IEEE 1394b USB 2.0
実効速度 2.4 Gbit/s 3.0 Gbit/s 1064 Mbit/s 786 Mbit/s 375 Mbit/s
最大ケーブル長 2 m 6 m 46 cm 4.5 m

（最大長は72 m。ケーブル16本を使用し数珠繋ぎ接続をした場合）

 5 m

（規格上では長さは規定されていない。遅延時間等で規定される）
外部電源 要

（信号ケーブルを使用して電力供給を行う仕様を2008年に策定予定）

 要 要 一定条件下において不要 一定条件下において不要
ホットスワップ 可 可 不可 可 可
チャンネル毎のデバイス数 1

ポートマルチプライヤを使用した場合は1チャンネル（ポート）に15台の機器を接続することができる。
（ただし2006年11月現在で6台以上をサポートした製品は存在していない）

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SAS Expanderを用いる事により1チャンネル（ポート）に約16000台の機器を接続することができる。

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[編集] 関連項目

[編集] 外部リンク

ウィキメディア・コモンズ
ウィキメディア・コモンズには、シリアルATAに関連するマルチメディアがあります。

[編集] 脚注

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  1. ^ http://www.serialata.org/developers/naming_guidelines.asp
  2. ^ 伊勢雅英のIT見聞録 SATA-PATA変換アダプタを介してATAPIデバイスが動かないワケ(PC Watch)
まだ仕上げていません この「シリアルATA」はコンピュータに関連した書きかけ項目です。この記事を加筆して下さる協力者を求めています（Portal:コンピュータ）。
"http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%ABATA" より作成