Dzisiejsze systemy pamięci masowej nie tylko rosną w terabajtach i charakteryzują się większą szybkością przesyłania danych, ale także wymagają mniej energii i zajmują mniejszą powierzchnię. Aby zapewnić większą elastyczność, systemy te wymagają również lepszej łączności. Projektanci potrzebują mniejszych połączeń wzajemnych, aby zapewnić szybkości transmisji danych potrzebne obecnie lub w przyszłości. A norma od urodzenia do rozwoju i stopniowego dojrzewania jest daleka od codziennej pracy. Zwłaszcza w branży IT każda technologia stale się udoskonala i ewoluuje, podobnie jak specyfikacja Serial Joint SCSI (SAS). Jako następca równoległego SCSI, specyfikacja SAS istnieje już od jakiegoś czasu.
Przez lata, przez które przeszedł SAS, jego specyfikacje zostały ulepszone, chociaż podstawowy protokół został zachowany, w zasadzie nie ma zbyt wielu zmian, ale specyfikacje złącza interfejsu zewnętrznego uległy wielu zmianom, co jest korektą dokonaną przez SAS dostosowuje się do otoczenia rynkowego dzięki ciągłym udoskonaleniom w ramach „stopniowych kroków do tysiąca mil”, specyfikacje SAS stają się coraz bardziej dojrzałe. Złącza interfejsu o różnych specyfikacjach nazywane są SAS, a przejście z technologii równoległej na szeregową, z technologii równoległego SCSI na technologię szeregowego połączenia SCSI (SAS) znacznie zmieniło schemat prowadzenia kabli. Poprzednie równoległe złącze SCSI mogło działać w trybie single-ended lub różnicowym na 16 kanałach z szybkością do 320 Mb/s. Obecnie na rynku nadal używany jest interfejs SAS3.0, który jest bardziej powszechny w dziedzinie pamięci masowej dla przedsiębiorstw, ale przepustowość jest dwukrotnie większa niż w przypadku interfejsu SAS3, który nie był aktualizowany przez długi czas, czyli 24 Gb/s, około 75 % przepustowości zwykłego dysku SSD PCIe3.0×4. Najnowsze złącze MiniSAS opisane w specyfikacji SAS-4 jest mniejsze i pozwala na większą gęstość. Najnowsze złącze Mini-SAS jest o połowę mniejsze od oryginalnego złącza SCSI i o 70% mniejsze od złącza SAS. W przeciwieństwie do oryginalnego kabla równoległego SCSI, zarówno SAS, jak i Mini SAS mają cztery kanały. Jednak oprócz większej szybkości, większej gęstości i większej elastyczności następuje również wzrost złożoności. Ze względu na mniejszy rozmiar złącza oryginalny producent kabla, osoba montująca kabel i projektant systemu muszą zwrócić szczególną uwagę na parametry integralności sygnału w całym zestawie kabla.
Nie wszyscy monterzy kabli są w stanie zapewnić wysokiej jakości sygnały o dużej prędkości, aby spełnić wymagania systemów pamięci masowej w zakresie integralności sygnału. Monterzy kabli potrzebują wysokiej jakości i opłacalnych rozwiązań dla najnowszych systemów przechowywania. Aby wyprodukować stabilne, trwałe i szybkie zespoły kablowe, należy wziąć pod uwagę kilka czynników. Oprócz utrzymania jakości obróbki i przetwarzania, projektanci muszą zwracać szczególną uwagę na parametry integralności sygnału, które umożliwiają dzisiejsze kable do szybkich urządzeń pamięci.
Specyfikacja integralności sygnału (Jaki sygnał jest kompletny?)
Niektóre z głównych parametrów integralności sygnału obejmują tłumienie wtrąceniowe, przesłuchy bliskiego i dalekiego końca, straty odbiciowe, wewnętrzne zniekształcenia skośne pary różnicowej oraz amplitudę trybu różnicowego do trybu wspólnego. Chociaż czynniki te są ze sobą powiązane i wpływają na siebie nawzajem, możemy rozpatrywać jeden czynnik na raz, aby zbadać jego główny wpływ.
Tłumienie wtrąceniowe (parametry wysokiej częstotliwości Basics 01- parametry tłumienia)
Tłumienie wtrąceniowe to utrata amplitudy sygnału od końca nadawczego kabla do końca odbiorczego, która jest wprost proporcjonalna do częstotliwości. Tłumienie wtrąceniowe zależy również od numeru przewodu, jak pokazano na poniższym wykresie tłumienia. W przypadku wewnętrznych elementów krótkiego zasięgu kabla 30 lub 28 AWG, kabel dobrej jakości powinien mieć tłumienie mniejsze niż 2 dB/m przy 1,5 GHz. W przypadku zewnętrznego interfejsu SAS 6 Gb/s korzystającego z kabli o długości 10 m zalecany jest kabel o średnim przekroju linii 24, który ma tłumienie jedynie 13 dB przy 3 GHz. Jeśli chcesz mieć większy margines sygnału przy wyższych szybkościach transmisji danych, w przypadku dłuższych kabli wybierz kabel o mniejszym tłumieniu przy wysokich częstotliwościach.
Przesłuch (Podstawy parametrów wysokiej częstotliwości 03 – Parametry przesłuchu)
Ilość energii przesłanej z jednej pary sygnałów lub różnic do drugiej. W przypadku kabli SAS, jeśli przesłuch bliskiego końca (NEXT) nie jest wystarczająco mały, spowoduje to większość problemów z łączem. Pomiar NEXT dokonywany jest tylko na jednym końcu kabla i jest to ilość energii przeniesionej z pary wyjściowych sygnałów transmisyjnych do wejściowej pary odbiorczej. Przesłuch zdalny (FEXT) mierzy się wprowadzając sygnał dla pary transmisyjnej na jednym końcu kabla i obserwując, ile energii pozostaje w sygnale transmisyjnym na drugim końcu kabla
NEXT w zestawie kabla i złączu jest zwykle spowodowane słabą izolacją par różnicowych sygnału, co może być spowodowane gniazdkami i wtyczkami, niekompletnym uziemieniem lub złym obchodzeniem się z obszarem zakończenia kabla. Projektant systemu musi upewnić się, że monter kabli rozwiązał te trzy kwestie.
Krzywe strat dla zwykłych kabli 100 Ω 24, 26 i 28
Dobrej jakości zestaw kabli zgodnie z „SFF-8410 – Specyfikacja dotycząca testowania miedzi HSS i wymagań wydajnościowych” zmierzony w trybie NEXT powinien wynosić mniej niż 3%. Jeśli chodzi o parametr s, NEXT powinien być większy niż 28dB.
Strata powrotna (podstawy parametrów wysokiej częstotliwości 06- Strata powrotna)
Strata odbiciowa mierzy ilość energii odbitej od systemu lub kabla podczas wstrzykiwania sygnału. Ta odbita energia może powodować spadek amplitudy sygnału na końcu odbiorczym kabla i może powodować problemy z integralnością sygnału na końcu nadawczym, co może powodować problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi dla systemu i projektantów systemów.
Ta strata odbiciowa jest spowodowana niedopasowaniem impedancji w zestawie kabla. Tylko jeśli potraktujemy ten problem z dużą ostrożnością, impedancja sygnału nie ulegnie zmianie, gdy przechodzi on przez gniazdko, wtyczkę i zacisk przewodu, dzięki czemu zmiana impedancji zostanie zminimalizowana. Obecny standard SAS-4 został zaktualizowany do wartości impedancji ±3Ω w porównaniu z ±10Ω SAS-2, a wymagania dotyczące kabli dobrej jakości powinny mieścić się w nominalnej tolerancji 85 lub 100±3Ω.
Zniekształcenie skośne
W kablach SAS występują dwa zniekształcenia skośne: pomiędzy parami różnicowymi i w obrębie par różnicowych (sygnał różnicowy w teorii integralności sygnału). Teoretycznie, jeśli na jednym końcu kabla zostanie wprowadzonych wiele sygnałów, powinny one dotrzeć jednocześnie na drugi koniec. Jeśli sygnały te nie dotrą w tym samym czasie, zjawisko to nazywa się zniekształceniem skośnym kabla lub zniekształceniem opóźnionym i skośnym. W przypadku par różnicowych zniekształcenie skośne wewnątrz pary różnicowej jest opóźnieniem między dwoma przewodami pary różnicowej, a zniekształcenie skośne między parami różnicowymi jest opóźnieniem między dwoma zestawami par różnicowych. Duże zniekształcenie skośne pary różnicowej pogorszy równowagę różnicową przesyłanego sygnału, zmniejszy amplitudę sygnału, zwiększy jitter czasowy i spowoduje problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi. Różnica między dobrej jakości kablem a wewnętrznym zniekształceniem skosu powinna być mniejsza niż 10 ps
Czas publikacji: 30 listopada 2023 r
