ATAの規格や転送速度 ハードディスク交換のパソコン修理

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ハードディスクのATA転送規格

ハードディスクには色々な規格・仕様を隔てて高速化しています。
IDE(ATA-1)
ATA規格の元になった規格で最初のATA規格ハードディスクです。
ハードディスクとBIOSのマッチングにより504MBまでしか認識できない制限があります。
PATAの呼び名の主流はこのIDEと呼ばれる事が多いです。
Windowsのデバイスマネージャー上でもIDE ATA/ATAPI コントローラなど記載があり標準デュアル チャンネル PCI IDE コントローラとかプライマリIDEチャンネルとかセカンダリIDEチャンネルとか記載されるデバイスがありました。
PATAはのHDDはIDE PATAの光学ドライブはATAPIと呼ばれるのが主です。
データ転送速度 論理値最大8.3Mbytes/s

E-IDE(ATA-2)
IDEを拡張した規格でATA2の規格となります。
主流のLBAアドレス方式も追加されました。
これで504MBの制限も突破します。
28ビットLBA方式の限界容量は137GBとなりますが、その間もOSやBIOSなどの問題でハードディスク容量の壁は幾つかありました。
有名どころでは8GBの壁(8.4GBの制限)が有名です。
プライマリ・セカンダリのマスター・スレーブで2ホスト4台のデバイス接続に対応しました。
ハードディスクに付いているジャンパーピンを使用してマスターやスレーブ・ケーブルセレクトなどハードディスクを取り付ける状態によって合わせる必要があります。
ジャンパーピンで32GBに容量を制限できるハードディスクもありました。
データ転送速度 論理値最大16.7Mbytes/s

ATA-3
SMARTと呼ばれるHDDの自己診断監視機能をサポートしました。
SMARTはHDDの故障やコンディションを確認する為の一つの要素です。
通常SMARTエラーを発するパソコンはHDDの交換を必要とします。

ATA-4
ATA-4はUltra DMAモード0,1,2に対応し当時高速なデータ転送Ultra DMA/33(Ultra ATA/33)をサポートしました。
PATAで主流だったATA33とかATA66とかATA100とかATA133とかがこのUltraDMAモードでATA33にあたるのがUltraDMAモード2です。
CD-ROMドライブ含め光学ドライブなどの通信規格ATAPIも統合した為、ATA/ATAPI-4とも呼ばれます。
CRC(Cyclic Redundancy Check)巡回冗長検査のエラー検出もサポートされました。
データ転送速度 論理値最大33MB/s

ATA-5
ATA-5はUltra DMA/66(Ultra ATA/66)をサポートしました。
ATA66にあたるのがUltraDMAモード4です。
今までのIDEケーブルは40芯のケーブルで大丈夫でしたがATA66からは高速なデータ伝送に対応する80芯タイプのケーブルでなければなりません。
ピン数は変わりませんが一つ一つにグランドを身にまとったケーブルでノイズや干渉を軽減させます。
40芯のケーブルでATA66以上のハードディスクを繋げてしまった場合は自動的にATA33以下で動くようになるのが一般的です。
データ転送速度 論理値最大66MB/s

ATA-6
ATA-6はUltra DMA/100(Ultra ATA/100)をサポートしました。
ATA100にあたるのがUltraDMAモード5です。
48bit LBA (Big Drive)もサポートされました。
28bit LBAの限界容量137GBを突破する為の規格です。
このサポートにより120GBハードディスクより大きい160GBや320GBなどのPATAハードディスクが登場しました。
データ転送速度 論理値最大100MB/s

ATA-7
ATA-7はUltra DMA/133(Ultra ATA/133)をサポートしました。
ATA133にあたるのがUltraDMAモード6です
PATAのハードディスクはATA133が最後です。
パラレル転送の高速化が技術的に難しい為、以降はシリアル伝送のSATAインターフェースに変わりました。
SATAのHDDが登場しSATA1.0がサポートされました。
一般的にSATA1と呼ばれるハードディスクです。
SATA revision 1.0は150 MB/sの転送速度です。
SATA150とも呼ばれる事があります。
またSATA1.5Gとも呼ばれる事もありますが1.5 Gbit/s(1.5Gbps)の事でビットとバイトで違いますが同じことです。
一般的に1バイトは8ビットなのですがSATA規格のHDDやSSDなどでは、転送速度を1バイト=10ビットで計算されます。
しばらくの間はPATAのHDDとSATAのHDDが共存して使われていました。
SATAのハードディスクでシリアル伝送となった為、PATAのハードディスクと接続する通信コネクタが変わりSATA用のデータ伝送コネクタに変わりました。
電源コネクタは3.5インチHDDの場合当初PATAで使われていた4ピンの電源コネクタとSATA用の電源コネクタが両方付いているハードディスクもありました。
2.5インチHDDは当初からSATA電源専用コネクタです。
PATA データ転送速度 論理値最大133MB/s
SATA データ転送速度 論理値最大150MB/s

ATA-8
SATA2及びSATA3のハードディスク規格がサポートされました。
SATA revision 2.0
SATA2のHDDでもバージョンが複数あります。
(SATA revision 2.0 2.5 2.6など)
SATA2のハードディスクはデータ転送速度300MB/sです。
SATA300と呼ばれる事もあります。
ビットで表すと速度論理値3Gbit/s(3Gbps)です。
ちなみにbps言う単位はbits per second(ビット毎秒)の事で1秒間に何ビットのデータを送れるかを表します。
SATA3Gと呼ばれる事もあります。

SATA revision 3.0
SATA3のハードディスクはデータ転送速度現在600MB/sです。
SATA600と呼ばれる事もあります。
SATA3とSATA3GのHDDで表記が似ていて混乱する時があります。
ビットで表すと速度論理値6Gbit/s(6Gbps)です。
SATA6Gと呼ばれる事もあります。
SATA データ転送速度 論理値最大600MB/s

色々な規格のハードディスクがありますがSATA・PATAとも基本的に下位互換があります。