De huidige opslagsystemen groeien niet alleen met terabits en hebben hogere gegevensoverdrachtsnelheden, maar vereisen ook minder energie en nemen een kleinere voetafdruk in beslag.Deze systemen hebben ook betere connectiviteit nodig om meer flexibiliteit te bieden.Ontwerpers hebben kleinere verbindingen nodig om de datasnelheden te kunnen leveren die vandaag of in de toekomst nodig zijn.En een norm vanaf de geboorte tot de ontwikkeling en geleidelijk volwassen worden is verre van een dagtaak.Vooral in de IT-industrie wordt elke technologie voortdurend verbeterd en ontwikkeld, net als de Serial Attached SCSI (SAS)-specificatie.Als opvolger van parallelle SCSI bestaat de SAS-specificatie al een tijdje.
In de jaren dat SAS heeft doorgemaakt zijn de specificaties verbeterd, hoewel het onderliggende protocol behouden is gebleven. Er zijn in principe niet al te veel veranderingen, maar de specificaties van de externe interfaceconnector hebben veel veranderingen ondergaan, wat een aanpassing is die is gedaan door SAS moet zich aanpassen aan de marktomgeving, met deze “incrementele stappen naar duizend mijl” continue verbetering, zijn de SAS-specificaties steeds volwassener geworden.De interfaceconnectoren met verschillende specificaties worden SAS genoemd, en de overgang van parallel naar serieel, van parallelle SCSI-technologie naar serieel verbonden SCSI (SAS)-technologie heeft het kabelrouteringsschema aanzienlijk veranderd.Eerdere parallelle SCSI kon single-ended of differentieel werken over 16 kanalen met maximaal 320 Mb/s.Momenteel wordt de SAS3.0-interface die vaker voorkomt op het gebied van bedrijfsopslag nog steeds op de markt gebruikt, maar de bandbreedte is twee keer zo snel als de SAS3 die al lange tijd niet is geüpgraded, namelijk 24 Gbps, ongeveer 75 % van de bandbreedte van de gewone PCIe3.0×4 SSD-schijf.De nieuwste MiniSAS-connector beschreven in de SAS-4-specificatie is kleiner en maakt een hogere dichtheid mogelijk.De nieuwste Mini-SAS-connector is half zo groot als de originele SCSI-connector en 70% zo groot als de SAS-connector.In tegenstelling tot de originele parallelle SCSI-kabel hebben zowel SAS als Mini SAS vier kanalen.Naast hogere snelheid, hogere dichtheid en meer flexibiliteit is er echter ook sprake van een toename van de complexiteit.Vanwege het kleinere formaat van de connector moeten de oorspronkelijke kabelfabrikant, kabelassembleur en systeemontwerper tijdens de hele kabelassemblage nauwlettend letten op de signaalintegriteitsparameters.
Niet alle kabelmonteurs zijn in staat hogesnelheidssignalen van hoge kwaliteit te leveren om te voldoen aan de signaalintegriteitsbehoeften van opslagsystemen.Kabelmonteurs hebben hoogwaardige en kosteneffectieve oplossingen nodig voor de nieuwste opslagsystemen.Om stabiele, duurzame hogesnelheidskabelassemblages te produceren, moeten verschillende factoren in overweging worden genomen.Naast het handhaven van de kwaliteit van de bewerking en verwerking, moeten ontwerpers veel aandacht besteden aan de signaalintegriteitsparameters die de huidige hogesnelheidskabels voor geheugenapparaten mogelijk maken.
Signaalintegriteitsspecificatie (welk signaal is compleet?)
Enkele van de belangrijkste parameters van signaalintegriteit zijn onder meer invoegverlies, overspraak aan het nabije en verre uiteinde, retourverlies, scheve vervorming van het verschilpaar intern en de amplitude van de verschilmodus naar de gemeenschappelijke modus.Hoewel deze factoren met elkaar verbonden zijn en elkaar beïnvloeden, kunnen we één factor tegelijk bekijken om de belangrijkste impact ervan te bestuderen.
Invoegverlies (Hoge frequentieparameters Basis 01 - verzwakkingsparameters)
Het invoegverlies is het verlies aan signaalamplitude van het zendende uiteinde van de kabel naar het ontvangende uiteinde, dat recht evenredig is met de frequentie.Het invoegverlies is ook afhankelijk van het draadnummer, zoals weergegeven in het onderstaande verzwakkingsdiagram.Voor interne componenten op korte afstand van een 30- of 28-AWG-kabel moet een kabel van goede kwaliteit een demping van minder dan 2 dB/m hebben bij 1,5 GHz.Voor externe 6Gb/s SAS met kabels van 10 m wordt een kabel met een gemiddelde lijndikte van 24 aanbevolen, die slechts 13 dB demping heeft op 3 GHz.Als u meer signaalmarge bij hogere datasnelheden wilt, specificeer dan voor langere kabels een kabel met minder demping bij hoge frequenties.
Overspraak (Basisbeginselen van hoge frequentieparameters 03 - Overspraakparameters)
De hoeveelheid energie die van het ene signaal- of verschilpaar naar het andere wordt verzonden.Als de near-end overspraak (NEXT) bij SAS-kabels niet klein genoeg is, zal dit de meeste verbindingsproblemen veroorzaken.De meting van NEXT wordt aan slechts één uiteinde van de kabel uitgevoerd en is de hoeveelheid energie die wordt overgedragen van het uitgangstransmissiesignaalpaar naar het ingangsontvangstpaar.Far-end crosstalk (FEXT) wordt gemeten door een signaal voor het transmissiepaar aan het ene uiteinde van de kabel te injecteren en te observeren hoeveel energie er overblijft op het transmissiesignaal aan het andere uiteinde van de kabel
De NEXT in de kabelassemblage en connector wordt meestal veroorzaakt door een slechte isolatie van de signaalverschilparen, die kan worden veroorzaakt door stopcontacten en stekkers, onvolledige aarding of een slechte behandeling van het kabelaansluitgebied.De systeemontwerper moet ervoor zorgen dat de kabelassembleur deze drie problemen heeft aangepakt.
Verliescurven voor gewone 100Ω-kabels van 24, 26 en 28
Kabelassemblage van goede kwaliteit in overeenstemming met de “SFF-8410-specificatie voor HSS-kopertests en prestatie-eisen”, gemeten VOLGENDE, moet minder dan 3% zijn.Wat de s-parameter betreft, moet NEXT groter zijn dan 28 dB.
Return Loss (Basisprincipes van hoge frequentieparameters 06- Return Loss)
Retourverlies meet de hoeveelheid energie die door een systeem of kabel wordt gereflecteerd wanneer een signaal wordt geïnjecteerd.Deze gereflecteerde energie kan een daling van de signaalamplitude veroorzaken aan het ontvangende uiteinde van de kabel en kan signaalintegriteitsproblemen veroorzaken aan het zendende uiteinde, wat elektromagnetische interferentieproblemen kan veroorzaken voor het systeem en de systeemontwerpers.
Dit retourverlies wordt veroorzaakt door impedantie-mismatches in de kabelconstructie.Alleen door dit probleem met grote zorg te behandelen kan de impedantie van het signaal niet veranderen wanneer het door het stopcontact, de stekker en de draadaansluiting gaat, zodat de impedantieverandering tot een minimum wordt beperkt.De huidige SAS-4-standaard is bijgewerkt naar de impedantiewaarde van ±3Ω vergeleken met de ±10Ω van SAS-2, en de vereisten voor kabels van goede kwaliteit moeten binnen de nominale tolerantie van 85 of 100±3Ω worden gehouden.
Scheve vervorming
In SAS-kabels zijn er twee scheve vervormingen: tussen verschilparen en binnen verschilparen (het verschilsignaal van de signaalintegriteitstheorie).Als er meerdere signalen aan het ene uiteinde van de kabel binnenkomen, zouden ze in theorie tegelijkertijd aan het andere uiteinde moeten aankomen.Als deze signalen niet op hetzelfde moment aankomen, wordt dit fenomeen scheve vervorming van de kabel of vertragingsscheve vervorming genoemd.Voor verschilparen is de scheve vervorming binnen het verschilpaar de vertraging tussen de twee draden van het verschilpaar, en de scheve vervorming tussen de verschilparen is de vertraging tussen de twee sets verschilparen.De grote scheve vervorming van het verschilpaar zal de verschilbalans van het verzonden signaal verslechteren, de signaalamplitude verminderen, de tijdsjitter vergroten en elektromagnetische interferentieproblemen veroorzaken.Het verschil tussen een kabel van goede kwaliteit en de interne scheve vervorming zou minder dan 10 ps moeten zijn
Posttijd: 30 november 2023