Hur funkar det? - Hårddiskanslutningar (2023)

Missa inte vår REA – se alla klipp »

Genom åren har olika anslutningar använts för hårddiskar. I detta kapitlet går vi igenom de vanligaste anslutningarna som används idag, och vi börjar med Sata, ett gränssnitt som helt och hållet ersatt föregångaren IDE och används alltid i mekaniska hårddiskar.

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).

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.