Interne Schnittstellen
IDE
IDE (Integrated Drive Electronics) ist ein elektronischer Schnittstellenstandard, der den Austausch eines Computers und den Festlattenspeichergeräten des Computers ermöglicht. Die IDE-Technologie wurde in den 90er Jahren standardisiert und als ATA-Technologie bezeichnet. Da IDE bzw. ATA eine parallele Schnittstelle ist, wird sie mittlerweile auch als PATA (Parallel ATA) bezeichnet. Die Begriffe IDE und ATA und PATA werden somit als synonyme verwendet und stellen ein und dieselbe Technologie dar.
Früher hatten die meisten Computer mindestens eine IDE-Schnittstelle auf der Hauptplatine integriert. Die Technologie wurde mittlerweile durch die schnellere und effizientere SATA (Serial ATA) Schnittstelle abgelöst.
Quelle: IDE (Integrated Drive Electronics) (computerweekly.com)
SATA
Die Serial Advanced Technology Attachment, kurz SATA oder S-ATA, ist eine serielle Anschlusstechnik zum Datenaustausch zwischen Computer und Massenspeicher Laufwerken, wie Wechselmedien (CD, DVD, usw.) und Festplatten. Die Serial-ATA Festplatte ist aus den IDE-Festplatten hervorgegangen, wodurch das parallele Interface von IDE durch das einfachere, aber schnellere serielle Interface ersetzt wurde.
Diese SATA-Anschlüsse auf einem Mainboard sehen je nach Mainboard unterschiedlich aus. Sie variieren in Farbe und Anordnung. Eindeutig erkennbar sind die SATA-Anschlüsse an der langgezogenen L-Form im Innern. Einfache, günstigere Hauptplatinen (dt. für Mainboard) haben meistens nur zwei SATA-Anschlüsse, bessere Hauptplatinen haben mittlerweile acht oder bis zu 12 Anschlüsse.
SATA-Festplatten besitzen eine Hot-Plug Fähigkeit, das heißt sie können eingesteckt werden, während der Computer eingeschaltet ist. Die SATA-Schnittstelle ist kompatibel zu älteren Laufwerken der ATA (PATA) Serie. Daher ist es auch möglich, mittels Adapter die älteren IDE-Laufwerke an eine SATA Schnittstelle anzuschließen.
SATA wurde ursprünglich für den Einsatz innerhalb des PC-Gehäuses konzipiert. Um die Vorteile der SATA-Technik auch für externe Geräte nutzen zu können, wurde eSATA definiert, um externe SATA-Geräte an einen PC anzuschließen. Die Verbreitung ist jedoch überschaubar.
Info: SAS (Serial Attached SCSI) ist eine weitere serielle Schnittstelle und der Nachfolger der vorhergehenden parallelen SCSI-Schnittstelle. SAS wird vornehmlich auf Unternehmensebene verwendet. Weitere Informationen: Sas Vs Sata: Vergleich zwischen SAS und SATA | Lenovo Deutschland
Zukünftige Weiterentwicklung bei den Schnittstellen: Es wird erwartet, dass SAS und SATA in einiger Zukunft von Varianten der PCIe-Schnittstelle abgelöst werden. Derzeit gibt es noch zu viele Versionen von PCIe. Üblicherweise dauert es einige Jahre, bis ein wesentlicher Standard die nötige Reife erlangt. Die Softwareschnittstelle NVMe (Non Volatile Memory express) setzt sich hier mittlerweile durch. NVMe setzt üblicherweise auf der Hardware-Schnittstelle PCIe auf.
PCIe
Eine weitere wichtige interne Schnittstelle ist PCI- Express (PCIe). Das Kürzel PCIe ist stets mit einer Zahl gekoppelt, aus der die Generation und damit die theoretisch maximale Transfergeschwindigkeit hervorgeht.
PCIe ist der Nachfolger von PCI und PCI-X und hat diese Slots nahezu vollständig von neuen Mainboards verdrängt.
Vorsicht: PCI-X und
PCI Express werden leicht verwechselt. Die Namen sind zwar ähnlich, gemeint
sind aber zwei völlig unterschiedliche Schnittstellen: PCI-X ist eine
Erweiterung der PCI Schnittstelle.
PCI-Express (PCIe) hingegen ist eine völlig neu entwickelte Schnittstelle.
Im Unterschied zu PCI ist PCIe kein paralleles Bus-System, sondern arbeitet mit Lanes, also seriellen, bidirektionalen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Der Vorteil gegenüber einem parallelen Bussystem wie PCI ist dabei, dass sich einzelne Geräte nicht die verfügbare Bandbereite auf dem Bus teilen müssen, sondern jedes Gerät mit der vollen Datenrate angebunden ist.
PCI-Express ist bidirektional, das heißt, es können gleichzeitig Daten gesendet und empfangen werden. Der Datenaustausch erfolgt somit über zwei getrennte Adernpaare (1 Paar zum Datensenden und 1 Paar zum Datenempfangen). Eine solche Kombination aus 2 Adernpaaren, also 4 Adern nennt sich "Lane". Einen PCIe Anschluss mit einer Lane bezeichnet man dann auch als "PCIe x1". Das ermöglicht schnelleren Datenaustausch zwischen CPU, Arbeitsspeicher und Grafikkarte. Diese Lanes lassen sich bündeln, um die Datentransferrate zu erhöhen. Je höher die PCIe-Versionsnummer, desto höher fällt auch das Transfertempo pro Lane aus.
Ein weiterer Vorteil von PCI-Express gegenüber anderen Steckplätzen ist die Hot Plug und Play Fähigkeit, sodass man PCIe-Steckkarten während des Computer-Betriebs ein- und auszustecken kann.
Abhängig von der jeweiligen Komponente unterscheidet sich die Anzahl an Lanes, die zur idealen Ansteuerung nötig sind. Sie geht aus der Zahl nach dem Buchstaben "x" hervor, die gleichzeitig auch die unterschiedlichen Slotgrößen auf dem Mainboard kennzeichnet – etwa x1, x4, x8 oder x16. Dabei ist ein x1-Steckplatz sehr kurz, während ein x16-Slot vergleichsweise lang ausfällt. In der nachfolgenden Tabelle sehen Sie die Datenübertragungsrate in Bezug auf die jeweilige Schnittstelle.
Dieser Standard ist elektrisch nicht abwärtskompatibel mit PCI / PCI-X. Eine PCI-Express Karte kann daher nicht in einem PCI / PCI-X Slot betrieben werden oder umgekehrt.