Hårddisksanslutningar

Hårddisksanslutningar

Genom åren har olika anslutningar använts för hårddiskar. I detta kapitlet går vi igenom de vanligaste anslutningarna som används idag.

Sata

För mekaniska hårddiskar används ett och samma gränssnitt överallt: Sata. Det har helt och hållet ersatt föregångaren IDE (även känd som EIDE och Pata). 

Två hårddisk-gränssnitt: SATA överst och EIDE underst.

Sata har många fördelar:

  • Kontakter och kablar är mindre.
  • Kabeln är enklare att dra i chassit.
  • Sata klarar högre överföringshastighet.

Sata finns i tre versioner som kallas Sata 1,5 Gb/s, Sata 3 Gb/s respektive Sata 6 Gb/s. Förr kallades Sata-versionerna Sata 1, Sata 2 respektive Sata 3, men Sata 3 (d.v.s. Sata 6 Gb/s) blev lätt förväxlat med Sata 3 Gb/s (d.v.s. ”Sata 2”).

Ibland benämns Sata-versionerna utifrån hur många megabyte per sekund de kan överföra när overhead-datan är borträknad (den data som beskriver datan som skickas).

sata-versiongammalt namnHastighet
Sata 1,5 Gb/s Sata 1 (Sata I) 150 MB/s
Sata 3 Gb/s Sata 2 (Sata II) 300 MB/s
Sata 6 Gb/s Sata 3 (Sata III) 600 MB/s

De olika Sata-versionerna är kompatibla med varandra, vilket gör att exempel­vis en Sata 6 Gb/s-hårddisk kan kopplas till en Sata 3 Gb/s-port på moderkortet.

Det vanligaste är att moderkortet i stationära datorer har fyra eller fler Sata-portar då det krävs en port för varje enhet. Idag använder även DVD- och Blu-ray-brännare Sata, vilket gör att det ibland uppstår en brist på Sata-portar. Det problemet går att lösa med ett expansionskort (en extra Sata-kontroller som kopplas till en PCI-express- eller PCI-sockel).

Sata-kabel

Förr i tiden använde hårddiskar den traditionella 4-pin Molex-kontakten för strömförsörjning. Sata-enheter har en egen typ av strömförsörjningskontakt som kallas Sata-power. Om nätaggregatet saknar tillräckligt många Sata-power-anslutningar kan en eller flera 4-pin Molex-kontakter omvandlas till Sata-power-kontakter med hjälp av adaptrar.

Adapter från 4-pin Molex-kontakt till Sata-power.

Alternativa Sata-kontakter

Marknadens efterfrågan på fysiskt mindre hårdvara ökar ständigt. Det har tvingat fram komprimerade versioner av Sata- och Sata-power-kontakterna.

Slim-Sata

Slim-Sata (även kallad Slimline-Sata) är en Sata-kontakt som främst används till ultratunna DVD-spelare som sitter monterade i bärbara datorer. Den vanliga Sata-kontakten har sju stift för dataöverföring och 15 stift för strömmatning. Slim-Sata-kontakten är något mindre och strömanslutningen har endast sex stift. 

Slim-Sata bredvid vanlig Sata (med strömförsörjning).

Slim-Sata kan utan problem övergå till vanliga Sata med hjälp av en passiv adapter. Det gör det möjligt att använda en DVD-brännare med Slim-Sata i en stationär dator.

Micro-Sata (μSata)

Micro-Sata kallas även uSata. Det är ett sätt att skriva μSata utan att använda grekiska tecken (grekiska bokstaven μ uttalas ”my” och är standardbeteckningen för mikro). Micro-Sata användes förr på bland annat små 1,8"-hårddiskar (tillverkas inte längre). Kontakten består av en dataanslutning och en strömanslutning, där den sistnämnda i sin tur är uppdelad i sju plus två stift. Mellan stiftgrupperna i strömanslutningen sitter en plastupp­höjning, vilken ger Micro-Sata sitt karakteristiska utseende. Micro-Sata kan precis som Slim-Sata enkelt övergå till vanliga Sata med hjälp av passiva adaptrar.

Micro-Sata

Mini-Sata (mSata)

Mini-Sata är främst ämnad för SSD-diskar i bärbara datorer. Än så länge har SSD-diskarna oftast tillverkats enligt de befintliga formaten, men egentligen finns det ingen anledning för det. I och med att bärbara datorer ska vara så små som möjligt är det ju bättre att uppfinna en ny anslutning, än att tillverkarna måste fortsätta bygga in sina SSD-diskar i tillräckligt stora lådor för att anslutningen ska få plats.

Vanlig Sata-anslutning och nya Mini-Sata. Bildkälla: Toshibas pressarkiv.

Mini-Sata-kontakten har inte heller de plastramar som de övriga Sata-kontakterna har runt om sig. Det gör att anslutningen blir ännu mindre. Jämför med bilden där två SSD-diskar ligger bredvid varandra. Den vänstra har den traditionella Sata-anslutningen medan den högra har Mini-Sata-anslutningen.

Sata-express

I takt med SSD-diskarnas utveckling uppkom ett behov att uppdatera Sata-gränssnittet. Sata 6 Gb/s var inte tillräckligt snabbt för SSD-diskarna. I stället för att utveckla en helt ny version av Sata lanserades Sata-express.

Sata-express-anslutning på Gigabyte Gaming G1.

Sata-express kan använda antingen Sata-gränssnittet eller PCI-express x2 (läs mer om PCI-express). Det möjliggör högre hastigheter än Sata-gränssnittet och behåller kompatibiliteten med äldre Sata-utrustning. Sata-express stöder hastigheter upp till 1969 MB/s över PCI-express 3.0, mer än tre gånger så snabbt som Sata 6 Gb/s.

Det finns få SSD-diskar på marknaden som ansluts med Sata-express. I konkurrens med andra standarder har Sata-express haft svårt att hävda sig och har därför inte slagit igenom på marknaden.

M.2 (NGFF)

M.2 (före detta Next Generation Form Factor) har i stor utsträckning ersatt Mini-Sata-kontakten. M.2 är inget eget gränssnitt utan snarare en flexibel formfaktor med många möjligheter. Det är en fysisk kontakt som kan använda sig av många olika gränssnitt, till exempel Sata, PCI-express, Displayport och USB. Det gör att en M.2-kontakt kan användas för att ansluta SSD-diskar, wifi-moduler, GPS-mottagare och mycket mer.

Samsung 850 Evo ansluts med M.2.

Vilka gränssnitt som M.2-anslutningen har stöd för beror på vad tillverkaren av moderkortet och enheten har valt att implementera. En M.2-SSD-disk kan använda sig av antingen Sata- eller PCI-express för dataöverföring. För enklare SSD-diskar används oftast Sata-gränssnittet för överföring eftersom det är billigt att implementera. Med PCI-express går det att nå högre överföringshastigheter (upp till 4 GB/s) och det används därför där riktigt hög prestanda vill uppnås.

Ett M.2-kort monteras direkt i den fysiska sockeln (utan kabel mellan). Det finns tolv olika M.2-socklar som stödjer olika gränssnitt. I dagsläget används fyra av socklarna, men i framtiden kommer vi antagligen att se de övriga i andra användningsområden.

Socklarna på moderkorten och M.2-enheterna benämns med en bokstav för att berätta vilken gränssnittsuppsättning de stödjer. Många expansionskort stödjer fler än en gränssnittsuppsättning. En SSD-disk stödjer till exempel ofta två gränssnittsuppsättningar (B och M). Här följer en lista med vilka gränssnittsuppsättningar som stödjer vilka gränssnitt.

BenämningGränssnitt som stödsAnvändningområden
A PCI-express x2, USB 2.0, I2C, Displayport x4 Bluetooth, wifi, mobila anslutningar (t.ex. 4G)
B PCI-express x2, Sata 6 Gb/s, USB 2.0, USB 3.0, ljud, PCM, IUM, SSIC, I2C SSD-diskar
E PCI-express x2, USB 2.0, I2C, SDIO, UART, PCM Bluetooth, wifi, mobila anslutningar (t.ex. 4G)
M PCI-express x4, Sata 6 Gb/s Prestanda-SSD-diskar

Instickskorten för M.2-anslutningar kan även ha olika fysiska storlekar. Ett M.2-kort benämns med bredd och längd, till exempel 2280, där de två första siffrorna anger bredden och de sista siffrorna längden. Ett 2280-kort är alltså 22 mm brett och 80 mm långt. Ju längre ett M.2-kort är, desto fler moduler får plats. Fler moduler möjliggör högre lagringskapacitet för SSD-diskar eller fler funktioner för ett annat instickskort. Moderkortstillverkarna anger vilka storlekar på M.2-kort som deras moderkort är kompatibla med.

Relaterade produkter

U.2

Om M.2 är ersättaren till Mini-Sata är U.2 ersättaren till Sata-express. U.2 är inte ett eget gränssnitt utan använder sig av både Sata- och PCI-express-gränssnittet. U.2-kontakten sitter på 2,5"-diskar och ansluts till moderkortet med kabel. Skillnaden mellan U.2 och Sata-express är att U.2 använder en mindre kontakt på moderkortet och stödjer högre hastigheter.

U.2 kan använda fyra PCI-express-banor (PCI-express x4). Det innebär en teoretisk hastighet på 2 GB/s med PCI-express 2.0 och 4 GB/s med PCI-express 3.0. U.2 kan även använda dubbla Sata 6 Gb/s-anslutningar (teoretiskt 1,5 GB/s). Till skillnad från en Sata-kabel ser inte en U.2-kabel likadan ut i båda ändarna. Anslutningen mot U.2-disken ser ut som en Sata-kontakt medan anslutningen till moderkortet är en kvadratisk kontakt.

U.2 och M.2 har många likheter med varandra. De använder samma gränssnitt och är faktiskt kompatibla med varandra via en passiv adapter. M.2 används i små utrymmen medan U.2 kopplas med kabel och kan således husera lagringen en bit från moderkortet. Eftersom en U.2-disk är fysiskt större än en M.2-disk är högre lagringskapacitet möjlig med U.2-diskar.

M.2- till U.2-adapter från MSI.

NVM-express (NVME)

Ofta benämns snabba SSD-diskar som NVME-diskar (Non-Volatile Memory Express). NVME är en benämning för hur PCI-express-baserad lagring kommunicerar med datorns processor. NVME är klart snabbare än konkurrerande tekniker, till exempel AHCI (Advanced Host Controller Interface) som är standard för Sata-baserad lagring.

NVME är inte en indikation på vilken anslutning som används. NVME-protokollet kan användas på U.2-diskar, M.2-diskar och SSD-diskar som ansluts i PCI-express-sockeln. Gemensamt för alla NVME-diskar är att de kommunicerar med datorn via PCI-express-gränssnittet.

Senast ändrad: 2018-02-26