21/11/2013 17h22 - Atualizado em 21/11/2013 17h25

SSD: As diferentes conexões SATAe

B. Piropo
por
Para o TechTudo

Na coluna anterior mencionamos um tipo de conector utilizado na placa-mãe que recebe tanto unidades do padrão SATAe (SATA Express, ou SATA 3.2), como discos SATA convencionais. A grande vantagem deste tipo de conector consiste no fato de que ele permite que um usuário possa substituir discos SATA magnéticos convencionais por modernas unidades SATAe, sendo portanto ideais para o período de transição que atravessamos (já existem no mercado unidades SSD SATAe, mas ainda não se tornaram comuns). A Figura 1, já exibida na coluna anterior, mostra um destes conectores, tipo macho, que se localiza na placa-mãe.

GPC20131114_1Figura 1: Conector macho SATAe/SATA (Reprodução)

A figura 2 mostra o esquema do conector tipo fêmea correspondente, que se situa em uma das extremidades do cabo que conecta a unidade SATAe à placa-mãe. Repare que ele tem três conjuntos de contatos que se encaixam nos conjuntos correspondentes do conector macho da Figura 1.

A extremidade oposta do cabo tem um conector padronizado que se encaixa no conector correspondente situado na parte traseira da unidade SATAe.

GPC20131121_2Figura 2: conector fêmea SATAe (Reprodução/Internet)

Agora, veja na figura 3 um conector SATA comum, destes usados nos cabos que conectam discos magnéticos e unidades SSD SATA convencionais à placa-mãe. Note sua forma, seu número de contatos e, de seu lado esquerdo (considerando a posição exibida na figura), no chanfro que obriga que seja conectado em uma única posição. E compare-o aos dois conjuntos de conectores fêmea do lado direito da Figura 2 considerando a posição em que é exibida.

GPC20131121_3Figura 3: conector fêmea SATA
convencional (Reprodução/Internet)

Como se vê, são idênticos. O que leva a uma consequência interessante. Repare no conjunto representado à direita da Figura 4 (sobre o conector que aparece no lado esquerdo falaremos adiante). Na parte de baixo se vê um conector SATAe macho (em azul) ao qual estão conectadas duas unidades SATA convencionais, cada uma ligada ao um dos cabos (vermelhos) dos conectores fêmea (pretos) SATA convencionais (o que indica que duas unidades SATA convencionais estão ligadas a este conector). E, acima deste conjunto, temos um conector fêmea SATAe (vermelho) cuja distribuição de contatos é exibida na Figura 2, que também pode ser ligado ao mesmo conector macho SATAe da placa-mãe. Isto significa que o usuário pode, a qualquer momento substituir suas duas unidades SATA convencionais ligadas ao conector SATAe por uma única unidade SATAe simplesmente removendo os conectores pretos SATA e encaixando em seu lugar o conector vermelho SATAe.

Como se vê, uma condição ideal para esta época de transição onde a maioria das unidades de armazenamento SATA de nossas máquinas aderem ao padrão convencional enquanto as unidades SATAe, mais modernas, mais rápidas e mais caras, começam a aparecer.

GPC20131121_4Figura 4: conectores SATAe e PCIe (Reprodução)

Nesta altura dos acontecimentos e considerando nosso nível de conhecimento sobre o assunto, alguns leitores devem estar encucados por uma dúvida. Ora, sabemos que os barramentos SATA e PCIe são diferentes, usam condutores distintos e seus próprios protocolos. Portanto um dispositivo de armazenamento que adere ao padrão SATA deve, obrigatoriamente, estar ligado eletricamente ao barramento SATA.

Já o padrão SATAe, ou mais especificamente a Especificação SATA 3.2, como estamos fartos de saber, usa um conjunto de protocolos e outras tantas funcionalidades (inclusive codificação dos bits em bytes) compatíveis com o padrão PCIe e, portanto, devem estar obrigatoriamente conectadas eletricamente ao barramento PCIe. Por outro lado, acabamos de ver no parágrafo anterior que o conector SATAe pode receber tanto uma única unidade SATAe quanto duas unidades SATA convencionais. Não há aí algo estranho?

Claro que sim. Se as unidades SATA convencionais devem ser eletricamente ligadas ao barramento SATA e as unidades SATAe ao barramento PCIe e, sendo estes barramentos diferentes e independentes, a qual deles se liga o conector SATAe?

A solução, evidentemente, só poderia ser uma: a ambos. Quando se encaixa no conector macho um conector fêmea SATAe, a conexão é feita ao barramento PCIe – mais especificamente a duas pistas deste barramento. Já quando neste conector macho estão encaixados um ou dois conectores fêmea padrão SATA convencional, a conexão é feita ao barramento SATA.

E como o sistema “sabe” quem está conectado a quem?

Segundo artigo de Koen Crijns para o sítio britânico “Hardware.Info”, “The future of Serial ATA: SATA Express, NGFF and NVM Express”, “The PCI-Express signal uses the same pins in the connector. A special signal determines whether they will communicate via SATA or PCI-Express” (O sinal PCI-Express usa os mesmos pinos do conector. Um sinal especial determina se eles irão se comunicar via [barramento] SATA ou PCI-Express).

GPC20131121_5Figura 5: conectores PCIe e SATAe (Reprodução/Internet)

Agora repare na Figura 5. À esquerda do conector SATAe, aparece mais um par de conectores macho (marrom claro), idênticos ao conector marrom claro que aparece à esquerda da Figura 4. Não são conectores SATAe, mas conectores PCIe usados para unidades de armazenamento SSD PCIe, que não são retroativamente compatíveis com o padrão convencional SATA. O conector PCIe (marrom claro) é mostrado em duas vistas diferentes na Figura 5, ao lado de um conector SATAe (azul) semelhante aos exibidos nas figuras 1 e 4. E, ao contrário do conector SATAe, o conector PCIe está conectado apenas a duas pistas do barramento PCIe mas não ao barramento SATA. Por isto eles dispõem de pequenos ressaltos plásticos, assinalados pelas setas na Figura 5, que impedem que um usuário incauto encaixe um conector SATA convencional naqueles conjuntos de contatos.

Nesta altura dos acontecimentos talvez o preclaro leitor esteja um tanto desassossegado com minha insistência em detalhar conectores. Afinal, de tudo o que se pode discutir sobre os SSD, eles são o que há de mais simples, já que sua função é elementar: nada mais faz um conector além de, evidentemente, conectar condutores elétricos.

O que é a mais pura verdade. Mas minha insistência neste ponto tem uma razão de ser eminentemente prática.

Seguinte: imagine que você esteja cansado da lerdeza de seus discos rígidos e tenha se decidido a substitui-los por uma ou mais unidades SSD. Se a nova unidade aderir ao padrão SATA convencional, não há com que se preocupar. Afinal, seus discos rígidos provavelmente obedecem ao mesmo padrão e tudo o que você tem a fazer é desencaixar deles os cabos de dados e alimentação, removê-lo de sua baia, aparafusar o novo no mesmo local (talvez usando um adaptador já que provavelmente suas dimensões serão menores) e reencaixar os cabos de dados e alimentação. Troca feita sem grandes percalços.

Agora: se por acaso sua nova unidade aderir a um dos novos padrões SATAe ou NVMe, que usarão o barramento PCIe, a coisa é diferente. Feita a substituição, não dá para reencaixar na nova unidade os mesmos cabos usados pelas antigas unidades SATA, já que eles estarão ligados ao barramento SATA, não ao PCIe. E o novo dispositivo deverá forçosamente ser conectado ao barramento PCIe. Se for uma unidade como a descritas na coluna “SSD: os dispositivos padrão NVMe”, não há problemas: você pode simplesmente encaixar seus contatos elétricos em um dos conectores (“slots”) PCIe existentes em sua placa-mãe. Mas se forem unidades externas, ligadas à placa-mãe através de um cabo, então você não apenas precisará deste cabo como também necessitará que sua placa-mãe disponha do devido conector para recebê-lo (ou de um adaptador, caso exista).

Então você irá me agradecer por ter me estendido tanto sobre o tema “conectores” nesta série. Porque não existe nada mais frustrante do que gastar umas tantas (e não poucas) centenas de reais em um reluzente SSD rápido como um raio e não poder usá-lo por falta de um conector que vale uma merreca. Portanto, se você pretende investir nos novos SSD, não deixe de dar a devida atenção aos detalhes, inclusive e principalmente à forma de conectá-lo a seu sistema existente.

Pronto. Agora que sabemos tudo o que é necessário sobre os conectores SATAe, vamos ver suas características funcionais. Na próxima coluna, naturalmente.

B. Piropo

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  • Geraldo Azevedo
    2013-12-12T00:32:02

    Os artigos com mais credibilidade da Internet, são os artigos de B.Piropo, em todos os anos que estou na internet, e mexendo com computadores, aprendi muita coisa com seus artigos.