Dagens lagringssystemer vokser ikke kun med terabit og har højere dataoverførselshastigheder, men kræver også mindre energi og optager et mindre fodaftryk. Disse systemer har også brug for bedre tilslutningsmuligheder for at give mere fleksibilitet. Designere har brug for mindre forbindelser for at levere de datahastigheder, der er nødvendige i dag eller i fremtiden. Og en norm fra fødsel til udvikling og gradvis modning er langt fra en dags arbejde. Især i IT-branchen forbedres og udvikler enhver teknologi sig konstant, ligesom Serial Attached SCSI (SAS)-specifikationen. Som en efterfølger til parallel SCSI har SAS-specifikationen eksisteret i et stykke tid.
I de år, SAS har gennemgået, er specifikationerne blevet forbedret. Selvom den underliggende protokol er blevet bevaret, er der grundlæggende ikke mange ændringer, men specifikationerne for det eksterne interfacestik har gennemgået mange ændringer, hvilket er en justering foretaget af SAS for at tilpasse sig markedsmiljøet. Med disse "trinvise skridt til tusind miles"-kontinuerlige forbedringer er SAS-specifikationerne blevet mere og mere modne. Interfacestik med forskellige specifikationer kaldes SAS, og overgangen fra parallel til seriel, fra parallel SCSI-teknologi til serielt forbundet SCSI (SAS)-teknologi har i høj grad ændret kabelruteskemaet. Tidligere parallel SCSI kunne fungere single-ended eller differential over 16 kanaler med op til 320 Mb/s. I øjeblikket bruges SAS3.0-grænsefladen, der er mere almindelig inden for enterprise storage-feltet, stadig på markedet, men båndbredden er dobbelt så hurtig som SAS3, der ikke er blevet opgraderet i lang tid, hvilket er 24 Gbps, omkring 75% af båndbredden for det almindelige PCIe3.0×4 solid-state-drev. Det nyeste MiniSAS-stik, der er beskrevet i SAS-4-specifikationen, er mindre og giver mulighed for højere tæthed. Det nyeste Mini-SAS-stik er halvt så stort som det originale SCSI-stik og 70 % så stort som SAS-stikket. I modsætning til det originale SCSI-parallelkabel har både SAS og Mini SAS fire kanaler. Ud over højere hastighed, højere tæthed og mere fleksibilitet er der dog også en øget kompleksitet. På grund af stikkets mindre størrelse skal den originale kabelproducent, kabelsamler og systemdesigner være meget opmærksomme på signalintegritetsparametre i hele kabelsamlingen.
Ikke alle kabelsamlere er i stand til at levere højhastighedssignaler af høj kvalitet, der opfylder signalintegritetsbehovene i lagringssystemer. Kabelsamlere har brug for højkvalitets- og omkostningseffektive løsninger til de nyeste lagringssystemer. For at producere stabile og holdbare højhastighedskabler skal flere faktorer tages i betragtning. Ud over at opretholde kvaliteten af bearbejdning og forarbejdning skal designere være meget opmærksomme på de signalintegritetsparametre, der gør nutidens højhastighedskabler til hukommelsesenheder mulige.
Specifikation af signalintegritet (Hvilket signal er komplet?)
Nogle af de vigtigste parametre for signalintegritet inkluderer indsættelsestab, krydstale i nær- og fjern-enden, returtab, intern skævforvrængning af differensparret og amplituden af differenstilstand i forhold til fællestilstand. Selvom disse faktorer er indbyrdes forbundne og påvirker hinanden, kan vi overveje én faktor ad gangen for at studere dens primære indvirkning.
Indsætningstab (Højfrekvensparametre Grundlæggende 01 - dæmpningsparametre)
Indsætningstabet er tabet af signalamplitude fra kablets sendende til modtagerenden, hvilket er direkte proportionalt med frekvensen. Indsætningstabet afhænger også af ledningsantallet, som vist i dæmpningsdiagrammet nedenfor. For interne komponenter med kort rækkevidde i et 30- eller 28-AWG-kabel bør et kabel af god kvalitet have en dæmpning på mindre end 2 dB/m ved 1,5 GHz. Til ekstern 6 Gb/s SAS, der bruger 10 m kabler, anbefales et kabel med en gennemsnitlig linjetykkelse på 24, som kun har 13 dB dæmpning ved 3 GHz. Hvis du ønsker større signalmargin ved højere datahastigheder, skal du specificere et kabel med mindre dæmpning ved høje frekvenser til længere kabler.
Krydstale (Grundlæggende om højfrekvensparametre 03 - Krydstaleparametre)
Mængden af energi, der transmitteres fra et signal- eller differencepar til et andet. For SAS-kabler, hvis near-end crosstalk (NEXT) ikke er lille nok, vil det forårsage de fleste linkproblemer. NEXT's måling foretages kun i den ene ende af kablet, og det er mængden af energi, der overføres fra output transmissionssignalparret til input modtagerparret. Far-end crosstalk (FEXT) måles ved at injicere et signal til transmissionsparret i den ene ende af kablet og observere, hvor meget energi der er tilbage på transmissionssignalet i den anden ende af kablet.
NÆSTE problemer i kabelsamlingen og stikket skyldes normalt dårlig isolering af signaldifferentialparrene, hvilket kan skyldes stikkontakter og stik, ufuldstændig jording eller dårlig håndtering af kabeltermineringsområdet. Systemdesigneren skal sikre sig, at kabelsamleren har adresseret disse tre problemer.
Tabskurver for almindelige 100Ω kabler på 24, 26 og 28
Kabelsamling af god kvalitet i overensstemmelse med "SFF-8410-specifikationen for HSS-kobberprøvning og -ydelseskrav", målt NEXT bør være mindre end 3 %. Hvad angår s-parameteren, bør NEXT være større end 28 dB.
Returtab (Grundlæggende om højfrekvensparametre 06 - Returtab)
Returtab måler den mængde energi, der reflekteres fra et system eller kabel, når et signal injiceres. Denne reflekterede energi kan forårsage et fald i signalamplitude i modtagerenden af kablet og kan forårsage problemer med signalintegriteten i transmitterenden, hvilket kan forårsage problemer med elektromagnetisk interferens for systemet og systemdesignere.
Dette returtab skyldes impedansfejl i kabelsamlingen. Kun ved at behandle dette problem med stor omhu kan signalets impedans ikke ændres, når det passerer gennem fatningen, stikket og ledningsterminalen, så impedansændringen minimeres. Den nuværende SAS-4-standard er opdateret til impedansværdien ±3Ω sammenlignet med ±10Ω for SAS-2, og kravene til kabler af god kvalitet bør holdes inden for den nominelle tolerance på 85 eller 100±3Ω.
Skæv forvrængning
I SAS-kabler er der to typer skævhedsforvrængninger: mellem differencepar og inden for differencepar (differencesignalet i signalintegritetsteorien). I teorien, hvis flere signaler føres ind i den ene ende af kablet, bør de ankomme i den anden ende samtidigt. Hvis disse signaler ikke ankommer på samme tid, kaldes dette fænomen skævhedsforvrængning af kablet eller forsinkelses-skævhedsforvrængning. For differencepar er skævhedsforvrængning inden for differenceparret forsinkelsen mellem de to ledninger i differenceparret, og skævhedsforvrængning mellem differenceparrene er forsinkelsen mellem de to sæt af differencepar. En stor skævhedsforvrængning af differenceparret vil forværre differencebalancen i det transmitterede signal, reducere signalamplituden, øge tidsjitteren og forårsage elektromagnetiske interferensproblemer. Forskellen mellem et kabel af god kvalitet og den interne skævhedsforvrængning bør være mindre end 10 ps.
Opslagstidspunkt: 30. november 2023
