Durch eSATA werden externe Festplatten so leistungsfähig wie interne

eSATA – die eMANZIPATION der Festplatte

6. Dezember 2006, 14:57 Uhr | Henrique Atzkern
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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Neue Sende-/Empfangsbausteine für größere Signaltoleranzen

Bei der Spezifikation der Kabel und Stecker für eSATA spielten drei wesentliche Aspekte eine Rolle: Die Kabellänge, die elektrische und elektromagnetische Verträglichkeit und Sicherheit sowie die Robustheit der Steckverbindung. Internes Serial-ATA ist für eine Kabellänge von maximal einem Meter ausgelegt – zu wenig für externe Festplatten, die beispielsweise auf dem Bürotisch stehen, während der PC darunter steht. Daher wurde für eSATA eine Kabellänge bis zu zwei Metern vorgesehen. Da die längeren Kabel die elektrischen Signale dämpfen, wurden die Signaltoleranzen erhöht: Bei SATA (mit 1,5 Gbit/s) darf die Übertragungsspannung zwischen 400 und 600 mV liegen, der Receiver-Baustein muss Spannungen zwischen 325 und 600 mV verarbeiten können, um etwaige Signalverluste auszugleichen. Bei eSATA wurde die minimale Übertragungsspannung von 400 auf 500 mV angehoben, während die Receiver-Eingangsschwelle auf 240 mV abgesenkt wurde. Für den 3-Gbit/s-Standard sind diese Werte nochmals leicht verändert. Außerdem sieht die Spezifikation die Möglichkeit eines Pufferchips vor. Da viele derzeit auf dem Markt befindliche SATA-Laufwerke und -Controller nur für die internen Werte ausgelegt sind, kann dieser Pufferchip entweder auf Host- oder auf Geräteseite eingesetzt werden, um die Signale beziehungsweise die Receiver-Empfindlichkeit anzupassen.

Für den Einsatz außerhalb eines PC-Gehäuses (das geerdet ist und einen großen Teil der elektromagnetischen Strahlung eines PCs abschirmt) müssen die Kabel strengere Anforderungen hinsichtlich elektrostatischer Entladungen (Electrostatic Discharge, ESD) und elektromagnetischer Interferenzen (EMI) erfüllen. Daher sind eSATA-Stecker und -Buchse metallisch abgeschirmt und mit einer Erdung über das PC- beziehungsweise das Gerätegehäuse ausgestattet. Gegenüber dem Standard-SATA-Stecker liegen die Kontaktstifte tiefer im Stecker, um elektrostatische Entladungen zu vermeiden. Während bei normalen SATA-Kabeln die beiden Signaladern einzeln geschirmt sind, kommt hier eine zusätzliche Abschirmung hinzu, die beide Adern nochmals umhüllt.

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Stichwort: Port Multiplier
Über eSATA können auch externe Port Multiplier angesprochen werden. Damit lassen sich beispielsweise externe Speichergehäuse mit mehreren Festplatten an einem PC betreiben, die mit einer RAID-Konfiguration arbeiten. Ähnliche Konzepte sind mit USB oder Firewire nur begrenzt realisierbar und setzen eine komplexe Controller-Logik voraus. Nach außen treten solche RAID-Verbände aber dann meist nur als ein logisches Laufwerk auf – bei eSATA mit Port Multiplier ist es dagegen möglich, auch einzelne physische Laufwerke direkt als Volumes anzusprechen. Port-Multiplier-Unterstützung findet sich meist nur bei zusätzlich in PCs installierten SATA-RAID-Controllern, die die Laufwerke sowohl als einzelne Laufwerke wie auch als RAID ansteuern können.

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Bild 2. Der Steckverbinder für externe SATA-Verbindungen ist robuster und für mehr Steckzyklen ausgelegt als der interne Verbinder. Außerdem verhindert er das Anstecken externer Kabel an interne Ports und umgekehrt, da Signalhub und -toleranzen auf d

  1. eSATA – die eMANZIPATION der Festplatte
  2. eSATA im Vergleich zu USB und Firewire
  3. Neue Sende-/Empfangsbausteine für größere Signaltoleranzen

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