Tänapäeva salvestussüsteemid mitte ainult ei kasva terabittide kaupa ja neil on suuremad andmeedastuskiirused, vaid nad vajavad ka vähem energiat ja võtavad väiksemat jalajälge. Need süsteemid vajavad ka paremat ühenduvust, et pakkuda suuremat paindlikkust. Disainerid vajavad väiksemaid ühendusi, et pakkuda täna või tulevikus vajalikke andmeedastuskiirusi. Ja normiks saamisest kuni arenduseni ja järkjärgulise küpsemiseni jõudmiseni pole kaugeltki ühepäevane töö. Eriti IT-tööstuses täiustub ja areneb iga tehnoloogia pidevalt, nagu ka Serial Attached SCSI (SAS) spetsifikatsioon. Paralleel-SCSI järeltulijana on SAS-spetsifikatsioon olnud juba mõnda aega olemas.
Aastate jooksul, mil SAS on tegutsenud, on selle spetsifikatsioone täiustatud, kuigi alusprotokoll on säilinud, pole põhimõtteliselt liiga palju muudatusi tehtud, kuid välise liidese pistiku spetsifikatsioonid on läbinud palju muutusi, mis on SAS-i tehtud kohandus turukeskkonnaga kohanemiseks. Nende pidevate "tuhande miili sammude" täiustamisega on SAS-i spetsifikatsioonid muutunud üha küpsemaks. Erinevate spetsifikatsioonidega liidese pistikuid nimetatakse SAS-ideks ja üleminek paralleelselt jadapordile, paralleelselt SCSI-tehnoloogialt jadapordiga ühendatud SCSI (SAS) tehnoloogiale on oluliselt muutnud kaabli marsruutimise skeemi. Varasem paralleelne SCSI võis töötada üheotsalise või diferentsiaalsena üle 16 kanali kiirusega kuni 320 Mb/s. Praegu kasutatakse turul endiselt SAS3.0 liidest, mis on ettevõtte salvestusvaldkonnas levinum, kuid ribalaius on kaks korda kiirem kui pikka aega uuendamata SAS3-l, mis on 24 Gbps, umbes 75% tavalise PCIe3.0×4 tahkis-draivi ribalaiusest. SAS-4 spetsifikatsioonis kirjeldatud uusim MiniSAS-pistik on väiksem ja võimaldab suuremat tihedust. Uusim Mini-SAS-pistik on poole väiksem kui originaalne SCSI-pistik ja 70% väiksem kui SAS-pistik. Erinevalt originaalsest SCSI-paralleelkaablist on nii SAS-il kui ka Mini SAS-il neli kanalit. Lisaks suuremale kiirusele, suuremale tihedusele ja paindlikkusele on aga ka keerukus suurenenud. Pistiku väiksema suuruse tõttu peavad originaalkaabli tootja, kaabli kokkupanija ja süsteemi disainer pöörama kogu kaablikomplekti signaali terviklikkuse parameetritele suurt tähelepanu.
Mitte kõik kaablikomplekteerijad ei suuda pakkuda kvaliteetseid kiireid signaale, mis vastaksid salvestussüsteemide signaali terviklikkuse vajadustele. Kaablikomplekteerijad vajavad uusimate salvestussüsteemide jaoks kvaliteetseid ja kulutõhusaid lahendusi. Stabiilsete ja vastupidavate kiirete kaablikomplektide tootmiseks tuleb arvestada mitmete teguritega. Lisaks töötlemise ja töötlemise kvaliteedi säilitamisele peavad disainerid pöörama suurt tähelepanu signaali terviklikkuse parameetritele, mis võimaldavad tänapäevaseid kiirete mäluseadmete kaableid.
Signaali terviklikkuse spetsifikatsioon (milline signaal on täielik?)
Mõned signaali terviklikkuse peamised parameetrid hõlmavad sisestamise kadu, lähi- ja kaugotsa läbikostet, tagasikaod, diferentspaari sisemist moonutust ja diferentsmoodi ja ühismoodi amplituudi. Kuigi need tegurid on omavahel seotud ja mõjutavad üksteist, saame iga teguri peamise mõju uurimiseks vaadelda ükshaaval.
Sisestamise kaotus (kõrgsagedusparameetrite põhitõed 01 - sumbumisparameetrid)
Sisestuskaotus on signaali amplituudi kadu kaabli saatja otsast vastuvõtja otsa, mis on otseselt proportsionaalne sagedusega. Sisestuskaotus sõltub ka juhtmete arvust, nagu on näidatud alloleval sumbumisdiagrammil. 30 või 28 AWG kaabli lühikese ulatusega sisemiste komponentide puhul peaks kvaliteetse kaabli sumbuvus olema 1,5 GHz juures alla 2 dB/m. Välise 6 Gb/s SAS-i jaoks, mis kasutab 10 m kaableid, on soovitatav kaabel keskmise joone gabariidiga 24, mille sumbuvus on 3 GHz juures ainult 13 dB. Kui soovite suuremat signaalimarginaali suuremate andmeedastuskiiruste juures, määrake pikemate kaablite jaoks kaabel, millel on kõrgetel sagedustel väiksem sumbuvus.
Läbikoste (kõrgsagedusparameetrite põhitõed 03 - Läbikoste parameetrid)
Ühelt signaali- või diferentsipaarilt teisele edastatud energia hulk. SAS-kaablite puhul põhjustab lähiotsa läbikoste (NEXT) enamiku ühendusprobleeme, kui see pole piisavalt väike. NEXT-i mõõtmine tehakse ainult kaabli ühes otsas ja see on energia hulk, mis kandub väljundülekande signaali paarilt sisend-vastuvõtupaarile. Kaugotsa läbikostet (FEXT) mõõdetakse, sisestades kaabli ühte otsa ülekandepaari signaali ja jälgides, kui palju energiat jääb ülekandesignaalile kaabli teises otsas.
Kaablikomplekti ja pistiku NEXT-i põhjustab tavaliselt signaali diferentsiaalpaaride halb isolatsioon, mille võivad põhjustada pistikupesad ja pistikud, mittetäielik maandus või kaabli otsastusala halb käsitsemine. Süsteemi projekteerija peab tagama, et kaablikomplekteerija on need kolm probleemi lahendanud.
Tavaliste 100Ω kaablite 24, 26 ja 28 kadukõverad
Kvaliteetse kaablikomplekti puhul, mis vastab standardile „SFF-8410-Specification for HSS Copper Testing and Performance Requirements“, peaks mõõdetud NEXT olema alla 3%. S-parameetri puhul peaks NEXT olema suurem kui 28 dB.
Tagastuskaotus (kõrgsagedusparameetrite põhitõed 06 - tagastuskaotus)
Tagasilöögikadu mõõdab süsteemist või kaablist peegelduva energia hulka signaali sisestamisel. See peegeldunud energia võib põhjustada signaali amplituudi langust kaabli vastuvõtvas otsas ja signaali terviklikkuse probleeme saatvas otsas, mis omakorda võib põhjustada süsteemile ja süsteemi projekteerijatele elektromagnetiliste häirete probleeme.
See tagasikaod on põhjustatud kaablikomplekti impedantsi mittevastavusest. Ainult selle probleemi hoolika käsitlemisega saab signaali impedantsi muutumatuna hoida, kui see läbib pistikut, pistikut ja juhtmeühendust, nii et impedantsi muutus on minimaalne. Praegune SAS-4 standard on uuendatud impedantsi väärtusele ±3Ω, võrreldes SAS-2 ±10Ω-ga, ning kvaliteetsete kaablite nõuded peaksid jääma nominaalse tolerantsi piiresse 85 või 100±3Ω.
Kaldmoonutus
SAS-kaablites esineb kahte tüüpi kaldemoonutusi: diferentspaaride vahel ja diferentspaaride sees (signaali terviklikkuse teooria diferentssignaal). Teoreetiliselt, kui kaabli ühte otsa siseneb mitu signaali, peaksid need teise otsa saabuma samaaegselt. Kui need signaalid ei saabu samal ajal, nimetatakse seda nähtust kaabli kaldemoonutuseks ehk viivitus-kaldemoonutuseks. Diferentspaaride puhul on diferentspaaride sees olev kaldemoonutus viivitus diferentspaaride kahe juhtme vahel ja diferentspaaride vaheline kaldemoonutus on viivitus kahe diferentspaaride komplekti vahel. Diferentspaaride suur kaldemoonutus halvendab edastatava signaali diferentsiaalbilanssi, vähendab signaali amplituudi, suurendab ajaviskamist ja põhjustab elektromagnetiliste häirete probleeme. Hea kvaliteediga kaabli ja sisemise kaldemoonutuse erinevus peaks olema väiksem kui 10 ps.
Postituse aeg: 30. november 2023
