Bericht: Serial ATA im Detail

Einleitung

Schon eine ganze Weile befindet sich Serial ATA nun auf dem Endanwendermarkt und erlangt langsam aber sicher immer mehr Anklang bei den Konsumenten. Doch auch seitens der Hersteller wagt man sich nach und nach in neue Gefilde: So etwa Plextor mit einem DVD-Brenner [1] inklusive nativem Serial-ATA-Support. Ebenso ist eine Integration der entsprechenden AHCI-Spezifikation [2] weitestgehend bei aktuellen Chipsätzen gewährleistet. Selbstverständlich hat auch die Unterstützung der Festplattenherstellern bis dato stark angezogen - nativer Support seitens der Laufwerke muss nicht mehr gemisst werden. Auch findet Serial ATA simultan in immer mehr OEM-Produkten seinen Platz, was durchaus zur Verbreitung beiträgt.

Und wo sich nun gar Serial ATA II langsam ins Licht der Datenbuswelt traut, möchten wir einige Grundfragen aufwerfen und auf den nachfolgenden Seiten beantworten: Was verbirgt sich überhaupt konkret hinter dem Begriff „Serial ATA“? Wo liegt der Unterschied zu Ultra ATA? Welche Vor- bzw. Nachteile bringt das Ganze mit sich und wie sehen Spezifikationen wie Serial ATA II sowie das noch zukünftige Serial ATA III genau aus?

Es war einmal ATA...

Momentan stellt Ultra ATA noch immer den primären Standard für Desktop-Computer dar, der es dem Host-System ermöglicht, mit Peripherie wie Festplatten oder optischen Laufwerken zu kommunizieren. Ultra ATA ist eine Erweiterung des eigentlichen ATA-Interfaces, das das erste Mal in der Mitte der 80er vorgestellt wurde. Ultra ATA ist noch mit dieser in die Tage gekommenen Technologie abwärtskompatibel. Die neueste Revision des Standards ist ATA/ATAPI-7, welche einen theoretischen Datendurchsatz von bis zu 133MByte/s erlaubt.

Was ist Serial ATA?

Serial ATA ist als die nächste Generation des Standards anzusehen, die das Ultra-ATA-Interface ersetzen soll. Das Ganze bewegt sich von einem parallelen Bus-System zu einem Seriellen. Obwohl Serial ATA nicht direkt mit Ultra-ATA-Geräten zusammenarbeiten kann, ist es mit dem ATA-Protokoll vollkommen software-kompatibel.

Bus-Architektur: parallel oder seriell

Es gibt mehrere ATA/ATAPI-Spezifikationen, während ATA/ATAPI-7 bzw. Ultra ATA 133 allerdings, wie zuvor erwähnt, die Neueste darstellt. Da das Ganze im Folgenden jedoch schönere Zahlen ergibt, möchte ich an dieser Stelle auf ATA/ATAPI-6 bzw. Ultra ATA 100 zurückgreifen, zumal das Prinzip so oder so das Selbe bleibt: Es kommt ein 16 bit breiter, paralleler Datenbus sowie ein Datenkabel mit 40 oder 80 Adern zum Einsatz.

Um die Bandbreite von 100MByte/s und den parallelen Bus verstehen zu können, müssen mehrere Faktoren in Betracht gezogen werden. Mit einem 16-bit-Datenbus ist ein Transfer von zwei Byte pro Taktzyklus möglich - ein Byte besteht schließlich aus acht Bit. Um einen Datendurchsatz von 100MByte/s zu erreichen, muss der Datenbus also eine Frequenz von 50MHz aufweisen beziehungsweise ein Taktzyklus genau 20 Nanosekunden andauern:

Effizienterweise setzt man bei allen Ultra-DMA-Transfers auf eine Technik, wie man sie seit einigen Jahren von DDR-SDRAM-Speicher her kennt: Hier werden sowohl beim Ansteigen als auch beim Fallen des Takts Daten übertragen (Double-Data-Rate-Verfahren), was es erlaubt, die reale Taktfrequenz zu halbieren, ohne dabei - wohlgemerkt im Vergleich zur normalen Datenübertragung - den eigentlichen Datendurchsatz gleichzeitig in irgendeiner Weise zu verringern. Aus realen 25MHz resultieren somit effektive 50MHz. Die sogenannte „Switching Time“, also das Zeitfenster, in dem letztendlich Daten transmittiert werden können, beträgt unterm Strich 10,4 Nanosekunden.

In Kontrast zu eben diesem parallelen Bus benötigt Serial ATA nur einen einzigen Signalweg, um die Daten seriell beziehungsweise Bit für Bit zu transferieren. Zusammen mit einem Zweiten, der Empfangsbestätigungen an den Sender versendet, sowie der Tatsache, dass pro Signalweg zwei Adern verwendet werden (Hin- und Rückweg), kommen bei Serial ATA pro Kabel und Kanal inklusive dreier Masseverbindungen insgesamt lediglich sieben Adern zum Einsatz.

Entsprechende Kontrollinformationen werden entweder als kurze, vordefinierte Bit-Sequenzen, die von Datenpaketen unterschieden werden können, oder nach dem Out-of-Band-Signaling-Prinzip verschickt. Letzteres überträgt die Kontrollsignale seperat mittels An-/Aus-Signalimpulsen, ähnlich Morse-Code.

Obwohl Serial ATA im Vergleich zu den 16 Bit des parallelen Busses nur ein einziges Bit pro Takt übertragen kann, ist es hier möglich, den seriellen Bus mit sehr viel höheren Taktfrequenzen zu betreiben und dieses Defizit folglich wieder zu kompensieren. Serial ATA wurde zunächst mit einer Taktfrequenz von 1500MHz beziehungsweise einem Taktzyklus mit einer Dauer von ungefähr 0,667 Nanosekunden eingeführt, dessen Switching Time bei nur 0,273 Nanosekunden liegt. Die theoretischen Bandbreite liegt in Verbindung mit einem Bit pro Takt somit bei 1500Mbit/s beziehungsweise 1.5Gbit/s. Da die Daten jedoch mit dem sogenannten 8b/10b-Encoding kodiert werden, einer zu 80 Prozent effizienten Technologie, die ein Byte in eine 10-bit-Einheit umwandelt, resultieren aus den 1500Mbit/s keine 187,5MByte/s sondern summa summarum 150MByte/s:

Dies reicht jedoch immernoch, um ATA/ATAPI-7 zumindest hinsichtlich der theoretischen Bandbreite zu übertrumpfen.

Physikalische Probleme

Leider hindern besonders allerlei physikalische Probleme Ultra ATA daran, sich noch in großem Stil weiterzuentwickeln.

Ein Problem der Ultra-ATA-Technik ist etwa, dass sich die ständig vorhandenen Magnetfelder der vielen, parallel angeordneten und somit aneinander angrenzenden Kabeladern aufeinander auswirken und es somit dazu kommen kann, dass eine eventuell daraus resultierende Rauschspannung die Signale mancher Adern beeinflusst. Dieses Phänomen ist auch als „Übersprechen“ oder „Crosstalk“ bekannt. Sowohl bei Serial-ATA- als auch bei Twisted-Pair-Kabeln wird dies so gut wie möglich vermieden, indem die Aderpaare ineinander gedreht werden, damit sich die Magnetfelder gegenseitig auslöschen. Serial-ATA-Kabel bieten des Weiteren zusätzliche Abschirmung sowie entsprechende Masseverbindungen.

Eine andere Schwierigkeit ist, dass die im Rahmen des Übertragungsweges anliegende Spannung unter gewissen Umständen temporär hin- und her reflektiert wird und somit de facto schwankt („Ringing“) - ein in solchen Systemen logischerweise gänzlich unerwünschter Effekt. Auch besteht die Möglichkeit, dass das Taktsignal aufgrund von Übertragungsverzögerungen bereits beim Empfänger abkommen kann, bevor die nötigen Datenwege stabilisiert wurden („Clock Skew“). Die den Empfänger erreichenden Daten werden daraufhin falsch registriert.

Prinzipiell werden diese Probleme bei Serial ATA durch den Einsatz von LVDS (mehr im nächsten Abschnitt) sowie einer seriellen Datenübertragung und somit dem Verschwinden vieler paralleler Adern gelöst.

Low Voltage Differential Signaling

Low Voltage Differential Signaling, kurz LVDS oder zu Deutsch auch eine differenzielle Signalgebung bei niedrigen Spannungen, stellt ebenfalls einen großen Unterschied gegenüber dem Aufbau von Ultra ATA dar. Während bei Ultra ATA nämlich Spannungen von 3,3 Volt beziehungsweise dank Abwärtskompatibilität möglicherweise gar 5 Volt zum Einsatz kommen, genügen bei Serial ATA 250mV.

Bei LVDS wird zwischen positiver und negativer Spannung unterschieden. Folglich muss jedes Signal doppelt übertragen werden. Die Auswertung des eigentlichen Signals seitens des Empfängers wird dann anhand der Differenzspannung der zwei vorhandenen, gegensätzlichen Spannungen getätigt. Nachfolgend eine graphische Darstellung zweier Signale bei LVDS. Im Serial-ATA-Kontext befindet sich hier das Maximum bei +250, das Minimum bei -250mV. Die Zeitspanne von ansteigender bis abfallender Flanke, sprich letztlich dem Übertragungsfenster, beträgt, wie zuvor genannt, 666 Pikosekunden.

Die Folgen sind eine weitaus geringere Störanfälligkeit des Signals sowie eine insgesamt geringere Leistungsaufnahme: Beträgt Diese bei herkömmlichen ATA-Systemen cirka 1850 PicoJoule pro Byte, liegt der Wert im Rahmen von Serial ATA bei ungefähr 86 PicoJoule/Byte.

Integrierter Takt

Im Gegensatz zu Ultra ATA macht Serial ATA keinen Gebrauch von einem externen Taktgeber zwecks Takt- und Datensynchronisation sondern versieht die eigentlichen Daten mit einem entsprechend Taktsignal. Allerdings bedeutet das dann logischerweise, dass ein Problem auftritt, wenn eine Zeit lang keine Daten übertragen werden, sodass das System als Folge dessen möglicherweise aus dem Takt kommt. Abhilfe schaffen hier in der Praxis Dummy-Signale mit Mustern à la „101010...“, die in solchen Momenten automatisch über den Bus geschickt werden, bis der Datentransfer fortgesetzt wird.

Vorteile bei PCB-Layouts

Weil das parallele ATA-Interface insgesamt 32 Signalwege pro Kanal mit sich bringt, müssen bei zwei Ultra-ATA-Kanälen auf einem Mainboard bereits 64 Signale vom I/O-Controller zum ATA-Anschluss geleitet werden.

Serial ATA besteht hingegen aus vier Übertragungswegen, woraus resultiert, dass hier nur ein Achtel der Signale geleitet werden müssen und die Platinen somit erheblich simpler strukturiert werden können. Das hat logischerweise auch einige Vorteile in finanzieller Hinsicht zufolge.

Das Ende der Sklaverei

Die Ultra-ATA-Technologie unterstützt über einen geteilten Bus bis zu zwei Geräte pro Kanal. Obwohl bei den zwei angeschlossenen Geräten zwischen dem „Master“- und dem „Slave“-Gerät unterschieden wird, existiert letztendlich kein Unterschied hinsichtlich ihrer Prioritäten. Der Host-Bus-Adapter nutzt diese Master/Slave-Konstellation lediglich dazu, um Anfragen an das korrekte Gerät weiterzuleiten sowie das Boot-Laufwerk zu bestimmen. Obwohl der Ultra-ATA-Standard Algorithmen zwecks Befehlswarteschlangen unterstützt, kommt dieser nur selten bei entsprechenden Geräten zum Einsatz. Folglich würde der Datenbus gesperrt, sollte ein Befehl zu oder von einem der Laufwerke Vorrang haben. Um das bestmöglich zu umgehen, wird die Bus-Bandbreite faktisch auf die Master- und Slave-Geräte aufgeteilt, wenn beide gleichzeitig mit dem Host interagieren.

Serial ATA zeichnet sich im Gegensatz dazu durch eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung aus. Das heißt, dass jeder Ursprung bzw. jede Quelle mit einem Ziel verbunden ist. Jeder Kanal hat die Fähigkeit, unabhängig zu arbeiten, sodass es auch nie zu einer Aufteilung der Interface-Bandbreite kommt. Des Weiteren fällt dadurch praktischerweise das Setzen von Jumpern und somit das Definieren von Master und Slave vollkommen weg.

Die Verkabelung und wahr werdende Träume

ATA/ATAPI-4 bzw. Ultra ATA 33 und alle Modi darunter benutzen ein 40-adriges Kabel, um Daten zu übermitteln. Davon waren lediglich sieben Adern Masseverbindungen. Bei Transferraten von mehr als 33MHz wurden die 40-adrigen Kabel aus Signalgründen dann allerdings durch eine 80-adrige Variante ersetzt, die weitere Masse- und Signaladern vorwies. Nichtsdestotrotz sind diese sperrigen Flachbandkabel, die übrigens noch heute im Einsatz sind, zu einer maximalen Länge von 45cm verdammt, um eine akzeptable Signalqualität garantieren zu können.

Wie bereits erwähnt, bestehen Serial-ATA-Kabel lediglich aus sieben Adern, die unterschiedliche Paare zum Empfangen und Senden von Daten aufweisen: Viele Kabel werden mit zusätzlichen Masseverbindungen ausgestattet, die eine ähnliche Funktion haben, wie die 40 Zusätzlichen der 80-adrigen Ultra-ATA-Kabel. Serial-ATA-Anschlüsse unterstützen drei unabhängige Masseverbindungen. Als Bonus dürfen Serial-ATA-Kabel gar 1m lang sein, bevor die Signalqualität zu schlecht wird. Aus einem solchen Aufbau resultieren zudem erheblich dünnere Kabel (0,6cm breit) und Anschlüsse (1,25cm breit). Dass solche Größenordnungen auch positiven Einfluss auf das im Gehäuse herrschende Luftströme hat, dürfte ersichtlich sein.

Auf dem Intel Developer Forum (IDF) im Herbst dieses Jahres wurden zudem neue Stecker sowie Anschlüsse vorgestellt [4], mit denen wackelige Kabelverbindungen passé sein sollen.

Diese Neuerung, erstmals in der Errata 29 der entsprechenden Spezifikation aufgeführt, ist vollkommen abwärtskompatibel mit bisherigen Geräten und wird wohl auch unverändert Einzug in die derzeit noch langsame Einführung von Serial ATA II halten.

Hinzugefügte Features

ATA/ATAPI-7 hat Unterstützung für CRC-Fehlerüberprüfung an Bord, allerdings gilt diese nur für die Datenübertragung - Kontrollsignale werden nicht überprüft. Serial ATA erlaubt hingegen eine 32-bit-Fehlerkorrektur für alle übertragenen Bits. Auch wird mit Serial ATA das sogenannte Hotplugging möglich, was es dem Benutzer erlaubt, die Festplatte während des Betriebs vom System zu dekonnektieren.

Wie sieht die Zukunft aus?

Serial ATA befindet sich derzeit in der zweiten von insgesamt drei geplanten Generationen. Die Erste bot einen theoretischen Datendurchsatz von 150MByte/s und wurde Mitte 2002 eingeführt. Serial ATA 1.0 sollte der Einführung in das neue Interface dienen und Ultra ATA langsam aber sicher ablösen.

In der Mitte dieses Jahres folgte dann die Finalisierung des Standards der zweiten Generation mit verdoppelter Bandbreite (300MByte/s). Sie ist mit der ersten Generation abwärtskompatibel und auch als erste Phase von Serial ATA II bekannt, zieht jedoch bislang erst sehr zähflüssig in die Endanwenderwelt ein. Eine Eigenschaft dieser Revision ist, Serial ATA mit Features à la Port Multiplier und Port Selector (siehe folgende Abschnitte) auch in Servern und somit größeren Netzwerken zu integrieren; hier ist bis dato SCSI dominant. Um dies zu forcieren, wurden auch Möglichkeiten entwickelt, mehrere Platten-Arrays in Verbindung mit Hotplug-Racks zu nutzen. Für den Heimanwender dürften wiederum Management-Features von Interesse sein. Dazu zählt beispielsweise das automatische Regeln von Lüftern in Abhängigkeit der Laufwerks- und Umgebungstemperatur. Ferner wurde die maximale Kabellänge auf insgesamt sechs Meter erhöht.

Verläuft alles nach Plan, kommt in drei weiteren Jahren dann die erste Phase der dritten Serial-ATA-Generation, genannt Serial ATA III, die erneut eine verdoppelte Geschwindigkeit und somit theoretische 600MByte pro Sekunde aufweisen wird. Diese Generation ist allerdings nicht mehr mit der ersten, dafür aber mit der zweiten Generation abwärtskompatibel. Auch hier ist geplant, das Interface in den Grundzügen auch für anspruchsvollere Server und Netzwerke noch schmackhafter zu machen.

Command Queuing: TCQ versus NCQ

Bleiben wir ein Bisschen im Rahmen der Zukunftsmusik. Native Command Queuing, kurz NCQ oder zu Deutsch frei übersetzt native Befehlswarteschlangen, ist eines der am meisten erwarteten Features und zudem auch bereits ein Teil von Serial ATA II. NCQ soll die Leistung erhöhen, indem Festplatten erlaubt wird, mehrere Befehle zu akzeptieren und dessen Ausführreihenfolge intern entsprechend zu optimieren.

Prinzipiell ist das Konzept dieser Reorganisierung der Befehle für mehr Leistung nichts Neues; SCSI-Laufwerke können dies bereits seit einem Jahrzehnt. 1997 wurde dann auch der alten ATA-Spezifikation ein entsprechendes Protokoll hinzugefügt: Tagged Command Queuing, TCQ.

Als Ende 2001 die Serial-ATA-1.0-Spezifikation vollendet wurde, machte das ATA-TCQ-Protokoll noch nicht den besten Nutzen aus der ganzen Command-Queuing-Technik. Hinzu kam, dass zu dem Zeitpunkt lediglich ein einziger Festplattenhersteller das Protokoll hardwareseitig unterstützte - folglich war auch quasi so gut wie keine Unterstützung seitens Software gewährleistet. Dieser Mangel an Akzeptanz resultierte besonders aus der Tatsache, dass das TCQ-Protokoll einige Ineffizienzen aufweist, die bereits bei geringfügigen Warteschlangen, wie sie in der Desktop-Umgebung üblich sind, zu signifikanten Leistungsverminderungen führen.

Die Serial-ATA-II-Workgroup erkannte, dass eine Rundumerneuerung in dieser Hinsicht die bessere Lösung für Serial-ATA-Laufwerke darstellte und entwickelte deswegen das NCQ-Protokoll, das die Vorteile von Befehlswarteschlangen nutzen, jedoch frei von den Nachteilen des TCQ-Protokolls sein sollte.

Command Queuing: TCQ versus NCQ (Fortsetzung)

Prinzipiell zeichnet sich Command Queuing durch drei entscheidende Features aus:

Erstens ein effizientes Statusrückgabeverfahren: Ein Protokoll zum Command Queuing muss festlegen, wie es dem Host-System sagen soll, dass ein Befehl abgearbeitet wurde. NCQ ermöglicht es dem Laufwerk, solche Bestätigungen für mehrere Befehle hintereinander oder sogar auf einmal an den Host zu versenden. Dies ist möglich, da das Protokoll keinen Handshake mit dem Host forciert. Ferner ist es für den Host auch dann noch klar erkennbar, welcher der Befehle zuerst abgearbeitet wurde, wenn die Vollendung zweier Befehle zeitlich nah aneinander liegt. Das Laufwerk kann insgesamt gleichzeitig die Status von 32 Befehlen in einem einzelnen 8 Byte großen Paket übermitteln.

Das TCQ-Protokoll benötigt hingegen bei jeder Befehlsabarbeitung einen Handshake zwischen Host und Laufwerk. Um überhaupt einen Befehl abarbeiten zu können, muss der Host gar einen zusätzlichen Befehl, genannt Service, an das Laufwerk versenden, um festzustellen, dass der Befehl vollendet wurde. Es gibt bei diesem Protokoll keinen Mechanismus, mit dem mehrere Bestätigungen simultan versendet werden können, woraus hohe Latenzen (Verzögerungen) entstehen.

Zweitens stellt bei jedem Datentransferprotokoll das Minimieren nötiger Interrupts seitens des Hosts einen Schlüssel zu höheren Leistungen dar. Jeder Interrupt erhöht sowohl CPU-Auslastung als auch die Latenzzeit. Diese Latenzzeit kann abhängig von der gesamten Systemauslastung von Mikro- bis hin zu Millisekunden variieren. NCQ wurde so entwickelt, dass höchstens ein Interrupt pro Befehl zum Einsatz kommt. Die tatsächliche Anzahl an Interrupts ist pro Befehl in der Regel sogar geringer als eins, wenn Interrupts entsprechend kombiniert werden. Dies ist seitens des Laufwerks explizit möglich, wenn es mehrere Befehle in derselben Zeit abarbeitet. Sollte dies nicht vom Laufwerk getan werden, kann das Ganze im Übrigen auch vom Host-Controller übernommen werden. Eine solche Situation kann bei hohen Systemauslastungen recht häufig auftreten, da das Ausführen der gewünschten Interrupts möglicherweise länger ist als die Zeit zwischen den einzelnen, ausgeführten Befehlen.

TCQ weist hier immerhin zwei Interrupts pro Befehl auf: Einen, um den Datentransfer einzuleiten und Einen, um den Befehl auszuführen. Auch besteht keine Möglichkeit, die Interrupts zusammenzufassen, da ja bekanntlich immer wieder ein Handshake von Nöten ist.

Drittens ist es auch ausschlaggebend, wenn sich das Laufwerk aussuchen darf, welcher Befehl als Nächster für einen Datentransfer verwendet werden soll. Das bedeutet im Endeffekt, dass das Gerät direkt auf den Speicherpuffer des Hosts zugreifen kann. Dieser Vorgang wird auch First Party DMA genannt, zu Deutsch quasi DMA aus erster Hand. NCQ unterstützt das Ganze, weswegen es den Geräten folglich möglich ist, direkt auf das Geschehen Einfluss zu haben, ohne vorher entsprechende Software konsultieren zu müssen. Die Auswahl des jeweiligen DMA-Kontextes wird mittels des Aussendens eines Paketes, das entsprechende Informationen zum gewünschten Befehl enthält, zum Host-Controller realisiert. Letzterer regelt dann den Rest, woraufhin die DMA-Übertragung dann auch schon stattfinden kann.

Ein solches Vorgehen wird vom TCQ-Protokoll nicht unterstützt. Dieses verursacht hingegen einen Interrupt, wenn es bereit ist, Daten zu übertragen. Dieser Interrupt wird dann vom Host verarbeitet. Anschließend muss Letzterer dann noch einen Befehl an das Laufwerk aussenden, um zu erfahren, welcher Befehl für den Datentransfer benötigt wird. Eine solche Methode zieht die Latenzzeiten in die Höhe und wirkt sich letztendlich negativ auf die Leistung aus.

Serial ATA II: Port Multiplier

Ein Port Multiplier ist ein Mechanismus, der es ermöglicht, im Rahmen einer einzigen, aktiven Verbindung mit dem Host-System mit mehreren Geräten zu kommunizieren. Ein solcher Port Multiplier könnte man sich als einen simplen Vervielfacher der einen aktiven Verbindung vorstellen, wie folgendes Schema zeigt:

Dabei ist lediglich eine Verbindung zum Port Multiplier erlaubt. Letzterer ist prinzipiell ein Weg, um bis zu vier Geräte über eine Verbindung mit dem Host zu verbinden und dabei die volle Bandbreite auszuschöpfen. De facto bedeutet dies, dass mit Hilfe des Port Multipliers mehrere Laufwerke an ein einzelnes Kabel angeschlossen werden können. Das Ganze dürfte besonders bei Servern und ähnlichen Anwendungsbereichen hilfreich sein, bei denen dann der Einsatz von bis zu 15 Festplatten pro Controller denkbar ist.

Serial ATA II: Port Selector

Auch der Port Selector ist eine interessante Neuerung von Serial ATA II. Dabei handelt es sich im Grunde um eine Technik, mit der über zwei verschiedene Host-Ports mit einem Gerät kommuniziert werden kann, um eine redundante Verbindung zu dem Laufwerk herzustellen. In Verbindung mit RAID ist es so möglich, extrem ausfallsichere da doppelt redundante Systeme zu erzeugen. Der Port Selector kann auch mit einem Port Multiplier zusammenarbeiten, um diese Redundanz auch in komplexeren Umgebungen zu gewährleisten.

Auch hier ist gerade ein Einsatz bei Servern oder sonstigen, „kritischen“ Bereichen denkbar.

Fazit: Serial ATA ebnet sich die Wege

Selbstverständlich sind, richtet man den Fokus auf die Bandbreite, 150MByte/s (Serial ATA 1.0) im Vergleich zu derzeit mit Ultra-ATA theoretisch möglichen 133MByte/s nicht die Welt, doch stellt eine Erhöhung der Geschwindigkeit auch nicht das primäre Ziel des neuen Interfaces dar. Die Ultra-ATA-Technologie ist schlicht am Ende des gut Möglichen und Serial ATA scheint wie geschaffen für eine mit sehr vielen Vorteilen behaftete Übernahme des Ganzen. Das neue Interface bügelt allerlei Schwächen des alten Standards aus und legt mehr als genügend Reserven an, um sich gerade in Zukunft zu einem sehr performanten Interface zu etablieren. Mit der derzeitigen zwar langsamen aber gewiss stetigen Einführung von Serial ATA II wird dann als Bonus auch an der Performanceschraube gedreht, was bei Serial ATA 1.0 zunächst noch ins Hintertreffen geraten war. Systeme der kommenden Monate dürfen dann mit bis zu 300MByte/s an theoretischem Datendurchsatz aufwarten, sollten alle Komponenten den neuen Standard unterstützen - eine Abwärtskompatibilität ist jedenfalls gewährleistet.

Auf Unterstützung durch die Industrie und Hersteller müssen die Entwickler im Übrigen nicht hoffen - sie ist bereits vorhanden. Derzeit tummeln sich bereits über 160 Unternehmen in der Serial-ATA-Mitgliederliste, die alle tatkräftig zur Entwicklung und Etablierung des neuen Standards beitragen.

Literatur

Beim Verfassen dieses Artikels wurden folgende Quellen zu Rate gezogen:

• Serial ATA 1.0a Specification
• Serial ATA: A Comparison with Ultra ATA Technology
• Serial ATA: An Evolutionary Transition
• Serial ATA: The truth behind the hype
• Serial ATA in Servers and Networked Storage
• Serial ATA II: Extensions to Serial ATA 1.0a, revision 1.1
• Serial ATA II: „Why“ paper
• Serial ATA II: Port Multiplier, revision 1.1
• Serial ATA II: Port Selector 1.0 Specification
• ATA for the Enterprise: The Present and Future State of ATA
• Comparing Serial ATA Native Command Queuing (NCQ) and ATA Tagged Command Queuing (TCQ)
• Native Command Queuing: An Exciting New Performance Feature for Serial ATA

Sowie natürlich unzählige Webseiten, die während des Schreibens jedoch nicht näher protokolliert wurden und somit nicht im Einzelnen genannt werden können.