シリアルATA

読み：しりあるえーてぃーえー　／　英語表記：Serial ATA

コンピュータとHDD、SSD、光ディスク装置などを接続する、シリアル方式のストレージ用インタフェース。基本的にはホストの一つのポートと装置を1対1で接続する。

イマシルちゃんの解説

倉庫と作業場の間で、荷物を運ぶ専用の道を用意するようなものだよ。
たくさんの荷物を横に並べて運ぶ代わりに、細い道で次々と運んでいくんだ。

同じ形の倉庫でも、入口の決まりが違えば、そのままではつなげないよね。
部品を選ぶときは、大きさだけでなく、やり取りの決まりも確かめるんだ。

より深い解説

何を接続する規格か

SATAは、データを保存する装置とホスト側のコントローラーとの間を接続する。磁気ディスク装置だけでなく、対応するSSDや光ディスク装置にも使われる。SSDであることだけでは、接続方式までは決まらない。

ポートマルチプライヤなどの拡張は別として、基本構成では複数装置で一本のパラレルケーブルを共用しない。

以前の方式との違い

パラレルATA（PATA）は、複数の信号線を使ってデータを並列に送る方式である。広いリボンケーブルなどを利用し、同じケーブルに接続する装置の役割設定が必要になる構成があった。

同時に送る線が多ければ必ず速い、というわけではない。周波数を上げるほど線どうしのタイミングを合わせにくくなるため、方式全体で比較する必要がある。

信号速度と実際の転送量

代表的な信号速度には1.5Gbit/s、3Gbit/s、6Gbit/sがある。これらの世代では8b/10b符号化を用い、データ8ビットを線上では10ビットとして送る。

符号化を考慮したデータ速度 ＝ 信号速度 × 8 ÷ 10
バイト/秒への換算 ＝ データのビット/秒 ÷ 8

3Gbit/sの例では、3 × 10⁹ × 8 ÷ 10 ÷ 8＝300Mバイト/秒となる。これは符号化だけを考えた上限であり、制御情報などの通信上の負担や、装置自体の読み書き速度によって、利用者データの実効転送速度はさらに低くなる。

ケーブルの用途と形状の区別

eSATAは、SATAを外部接続向けにした規格である。コネクタ形状や電気的条件などが内部配線向けと異なる。接続したままの取り外しについては、コントローラー、OS、装置の対応と書込み中でないことを確認する必要がある。

M.2は主に形状やコネクタなどを規定するものであり、SATAそのものの別名ではない。同じM.2形状のSSDでも、SATA接続とPCI Expressを使うNVMe接続は区別する。NVMeは、PCI Express経由などでストレージへアクセスするためのプロトコルである。

周辺機器用の接続との比較

「直列に送る」という性質は共通していても、信号や制御手順が違う。そのまま相互接続できるわけではなく、コネクタ、通信規格、装置側の対応を合わせて確認する。

実際の試験ではここに出る！

• ネットワークスペシャリスト 平成21年度 秋期 午前Ⅱ 問22

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