A mai tárolórendszerek nemcsak terabites sebességgel növekednek és nagyobb adatátviteli sebességgel rendelkeznek, hanem kevesebb energiát is igényelnek és kisebb helyigényűek. Ezeknek a rendszereknek jobb csatlakoztathatóságra is szükségük van a nagyobb rugalmasság érdekében. A tervezőknek kisebb összeköttetésekre van szükségük ahhoz, hogy biztosítsák a ma vagy a jövőben szükséges adatátviteli sebességet. És a születéstől a fejlesztésig tartó, fokozatosan kiforrott folyamat messze nem egynapos munka. Különösen az IT-iparban minden technológia folyamatosan fejlődik és fejlődik, ahogyan a sorosan csatlakoztatott SCSI (SAS) specifikáció is. A párhuzamos SCSI utódjaként a SAS specifikáció már egy ideje létezik.
Az SAS évek során a specifikációi sokat fejlődtek, bár az alapul szolgáló protokoll megmaradt, alapvetően nem történt túl sok változás, viszont a külső interfészcsatlakozó specifikációi számos változáson mentek keresztül, ami a SAS piaci környezethez való alkalmazkodásának egyik kiigazítása. Ezekkel a folyamatos fejlesztésekkel, az „ezer mérföldes lépésekkel” a SAS specifikációi egyre érettebbek lettek. A különböző specifikációjú interfészcsatlakozókat SAS-nak nevezik, és a párhuzamosról sorosra, a párhuzamos SCSI technológiáról a soros csatlakozású SCSI (SAS) technológiára való áttérés jelentősen megváltoztatta a kábelezési sémát. A korábbi párhuzamos SCSI egyvégű vagy differenciális módon működhetett 16 csatornán, akár 320 Mb/s sebességgel. Jelenleg a vállalati tárolóeszközök területén elterjedt SAS3.0 interfészt használják még a piacon, de a sávszélessége kétszer olyan gyors, mint a régóta nem frissített SAS3-é, ami 24 Gbps, ami a közönséges PCIe3.0×4 szilárdtestalapú meghajtó sávszélességének körülbelül 75%-a. A SAS-4 specifikációban leírt legújabb MiniSAS csatlakozó kisebb és nagyobb sűrűséget tesz lehetővé. A legújabb Mini-SAS csatlakozó fele akkora, mint az eredeti SCSI csatlakozó, és 70%-a a SAS csatlakozóé. Az eredeti SCSI párhuzamos kábellel ellentétben mind a SAS, mind a Mini SAS négycsatornás. A nagyobb sebesség, a nagyobb sűrűség és a nagyobb rugalmasság mellett azonban a bonyolultság is megnőtt. A csatlakozó kisebb mérete miatt az eredeti kábelgyártónak, a kábelösszeszerelőnek és a rendszertervezőnek nagy figyelmet kell fordítania a jelintegritási paraméterekre a kábelszerelvény teljes egészében.
Nem minden kábelszerelő képes kiváló minőségű, nagysebességű jeleket biztosítani a tárolórendszerek jelintegritási igényeinek kielégítésére. A kábelszerelőknek kiváló minőségű és költséghatékony megoldásokra van szükségük a legújabb tárolórendszerekhez. Stabil, tartós, nagysebességű kábelszerelvények előállításához számos tényezőt kell figyelembe venni. A megmunkálás és a feldolgozás minőségének fenntartása mellett a tervezőknek nagy figyelmet kell fordítaniuk a jelintegritási paraméterekre, amelyek lehetővé teszik a mai nagysebességű memóriaeszköz-kábelek gyártását.
Jelintegritási specifikáció (Melyik jel teljes?)
A jel integritásának néhány fő paramétere közé tartozik a beszúrási veszteség, a közeli és távoli áthallás, a visszaverődési veszteség, a különbségi pár belső torzítása, valamint a különbségi módusból közös módusba való áthallás amplitúdója. Bár ezek a tényezők összefüggenek egymással és befolyásolják egymást, egyszerre csak egy tényezőt vizsgálhatunk a fő hatásának tanulmányozása érdekében.
Beszúrási veszteség (Nagyfrekvenciás paraméterek alapjai 01 - csillapítási paraméterek)
A beiktatási veszteség a kábel adó végétől a vevő végéig terjedő jel amplitúdójának vesztesége, amely egyenesen arányos a frekvenciával. A beiktatási veszteség a vezetékek számától is függ, amint az az alábbi csillapítási diagramon is látható. Rövid hatótávolságú, 30 vagy 28 AWG-s kábel belső alkatrészeihez egy jó minőségű kábelnek kevesebb, mint 2 dB/m csillapítással kell rendelkeznie 1,5 GHz-en. Külső 6 Gb/s SAS esetén, 10 m-es kábelek esetén átlagosan 24-es vonalvastagságú kábel ajánlott, amelynek 3 GHz-en csak 13 dB-es csillapítása van. Ha nagyobb jelráfordításra van szüksége magasabb adatátviteli sebességnél, akkor hosszabb kábelekhez válasszon olyan kábelt, amelynek kisebb a csillapítása magas frekvenciákon.
Áthallás (Nagyfrekvenciás paraméterek alapjai 03 - Áthallási paraméterek)
Az egyik jel- vagy különbségi párról a másikra átvitt energia mennyisége. SAS kábelek esetén, ha a közelvégi áthallás (NEXT) nem elég kicsi, az okozza a legtöbb összeköttetési problémát. A NEXT mérését a kábelnek csak az egyik végén végzik, és ez az az energia mennyiség, amely a kimeneti átviteli jelpárról a bemeneti vevő párra kerül át. A távolvégi áthallást (FEXT) úgy mérik, hogy egy jelet injektálnak az átviteli jelpárba a kábel egyik végén, és megfigyelik, hogy mennyi energia marad az átviteli jelen a kábel másik végén.
A kábelszerelvényben és a csatlakozóban található NEXT hibát általában a jelkülönbség-párok rossz szigetelése okozza, amit okozhatnak a konnektorok és dugók, a hiányos földelés vagy a kábelvégződés helytelen kezelése. A rendszertervezőnek meg kell győződnie arról, hogy a kábelszerelő foglalkozott ezzel a három problémával.
Csökkenőgörbék hagyományos 100Ω-os kábelekhez, 24, 26 és 28 mm-es terheléssel
A jó minőségű, az „SFF-8410-Specification for HSS Copper Testing and Performance Requirements” szabványnak megfelelő kábelszerelvények esetében a mért NEXT értéknek kevesebbnek kell lennie, mint 3%. Az s-paramétert tekintve a NEXT értékének nagyobbnak kell lennie, mint 28 dB.
Reflexiós veszteség (Nagyfrekvenciás paraméterek alapjai 06 - Reflexiós veszteség)
A visszaverődési veszteség méri a rendszerről vagy kábelről visszaverődő energia mennyiségét, amikor egy jel bejut a rendszerbe. Ez a visszavert energia a jel amplitúdójának csökkenését okozhatja a kábel vevő végén, és jelintegritási problémákat okozhat az adó végén, ami elektromágneses interferencia problémákat okozhat a rendszer és a rendszertervezők számára.
Ez a visszaverődési veszteség a kábelszerelvény impedancia-eltéréseiből ered. Csak a probléma nagy gondos kezelésével érhető el, hogy a jel impedanciája ne változzon meg, amikor áthalad az aljzaton, a dugón és a vezetékcsatlakozón, így az impedanciaváltozás minimalizálható. A jelenlegi SAS-4 szabvány ±3Ω impedanciaértékre frissült a SAS-2 ±10Ω-os értékéhez képest, és a jó minőségű kábelekre vonatkozó követelményeket a 85 vagy 100±3Ω névleges tűréshatáron belül kell tartani.
Ferde torzítás
A SAS kábelekben kétféle ferde torzítás létezik: a különbségpárok között és a különbségpárokon belül (a jelintegritás-elmélet különbségjele). Elméletileg, ha több jel érkezik a kábel egyik végén, akkor azoknak egyszerre kell megérkezniük a másik végére. Ha ezek a jelek nem érkeznek meg egyszerre, akkor ezt a jelenséget a kábel ferde torzításának vagy késleltetés-ferde torzításának nevezik. A különbségpárok esetében a különbségpáron belüli ferde torzítás a különbségpár két vezetéke közötti késleltetés, a különbségpárok közötti ferde torzítás pedig a két különbségpár-készlet közötti késleltetés. A különbségpár nagy ferde torzítása rontja az átvitt jel különbségegyensúlyát, csökkenti a jel amplitúdóját, növeli az időbeli jittert és elektromágneses interferencia problémákat okoz. Egy jó minőségű kábel belső ferde torzításának különbsége kevesebb, mint 10 ps kell legyen.
Közzététel ideje: 2023. november 30.
