In un computer desktop, l'ATA parallelo rappresenta il canale principale per consentire la comunicazione con le periferiche di memorizzazione. L'ATA parallelo è un'estensione della prima interfaccia ATA introdotta verso la metà degli anni 80, con la quale mantiene la compatibilità. L'ultima revisione della specifica consente il trasferimento massimo di 133 Mbyte/sec. L'ATA seriale rappresenta la prossima generazione del meccanismo di interconnessione di memorie di massa interne ad un PC ed è stato progettato per sostituire l'ATA parallelo.
L'ATA seriale è l'evoluzione da bus parallelo ad un bus seriale dell'interfaccia ATA . Questa nuova architettura supera i problemi tipici del bus parallelo, che rendono difficoltosi ulteriori aumenti di velocità. Le prime versioni del serial ATA assicurano una velocità di comunicazione di 150 Mbytes/sec, ma sono già pianificate versioni in grado di garantire un traffico di 600 Mbytes/sec. Sebbene non sia possibile interfacciare il nuovo standard con hardware Ultra ATA, ne è assicurata la piena compatibilità dal punto di vista del protocollo.
I dati viaggiano su un cavo flessibile con 7 contatti, le cui estremità sono larghe 8 millimetri, con i contatti disposti su due file. Rispetto ai cavi dell'interfaccia ATA sono più lunghi e più stretti e quindi più pratici, poiché meno ingombranti; inoltre facilitano il passaggio dell'aria all'interno del case, migliorando la ventilazione dei componenti. Il concetto di master e slave, presente con i cavi ATA, è stato abolito a favore di un singolo cavo per hard disk. I connettori hanno una sagoma asimmetrica, e non possono quindi essere inseriti in posizione errata.
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