Današnji sistemi za pohranu podataka ne samo da rastu terabitima i imaju veće brzine prijenosa podataka, već zahtijevaju i manje energije i zauzimaju manji prostor. Ovim sistemima je također potrebna bolja povezivost kako bi se osigurala veća fleksibilnost. Dizajnerima su potrebne manje međusobne veze kako bi osigurali brzine prijenosa podataka potrebne danas ili u budućnosti. A norma od nastanka do razvoja i postepenog sazrijevanja daleko je od jednodnevnog posla. Posebno u IT industriji, svaka tehnologija se stalno poboljšava i razvija, kao što je to slučaj sa specifikacijom Serial Attached SCSI (SAS). Kao nasljednik paralelnog SCSI-ja, specifikacija SAS postoji već neko vrijeme.
U godinama kroz koje je SAS prošao, njegove specifikacije su poboljšane, iako je osnovni protokol zadržan, u osnovi nema previše promjena, ali specifikacije vanjskog interfejs konektora su pretrpjele mnoge promjene, što je prilagođavanje koje je SAS napravio kako bi se prilagodio tržišnom okruženju, s ovim kontinuiranim poboljšanjem "postepenim koracima do hiljadu milja", SAS specifikacije su postale sve zrelije. Interfejs konektori različitih specifikacija nazivaju se SAS, a prelazak s paralelnog na serijski, s paralelne SCSI tehnologije na serijski povezani SCSI (SAS) tehnologiju uveliko je promijenio shemu usmjeravanja kablova. Prethodni paralelni SCSI mogao je raditi jednostrano ili diferencijalno preko 16 kanala brzinom do 320 Mb/s. Trenutno se na tržištu i dalje koristi SAS3.0 interfejs, koji je češći u području pohrane podataka za preduzeća, ali je propusni opseg dvostruko brži od SAS3 koji dugo nije nadograđivan, što je 24 Gbps, što je oko 75% propusnog opsega uobičajenog PCIe3.0×4 SSD diska. Najnoviji MiniSAS konektor opisan u SAS-4 specifikaciji je manji i omogućava veću gustoću. Najnoviji Mini-SAS konektor je upola manji od originalnog SCSI konektora i 70% manji od SAS konektora. Za razliku od originalnog SCSI paralelnog kabla, i SAS i Mini SAS imaju četiri kanala. Međutim, pored veće brzine, veće gustoće i veće fleksibilnosti, postoji i povećanje složenosti. Zbog manje veličine konektora, originalni proizvođač kabla, monter kablova i dizajner sistema moraju obratiti posebnu pažnju na parametre integriteta signala u cijelom sklopu kabla.
Nisu svi proizvođači kablova u stanju da obezbijede visokokvalitetne signale velike brzine kako bi zadovoljili potrebe za integritetom signala sistema za pohranu podataka. Proizvođači kablova trebaju visokokvalitetna i isplativa rješenja za najnovije sisteme za pohranu podataka. Da bi se proizveli stabilni, izdržljivi sklopovi kablova velike brzine, potrebno je uzeti u obzir nekoliko faktora. Pored održavanja kvaliteta mašinske obrade, dizajneri moraju obratiti posebnu pažnju na parametre integriteta signala koji omogućavaju današnje kablove memorijskih uređaja velike brzine.
Specifikacija integriteta signala (Koji signal je kompletan?)
Neki od glavnih parametara integriteta signala uključuju uneseni gubitak, preslušavanje na bliskom i dalekom kraju, gubitak povratnog signala, interno izobličenje diferencijalnog para i amplitudu diferencijalnog moda u odnosu na zajednički mod. Iako su ovi faktori međusobno povezani i utiču jedan na drugi, možemo razmatrati jedan faktor istovremeno kako bismo proučili njegov glavni uticaj.
Umetnuti gubitak (Osnove visokofrekventnih parametara 01 - parametri slabljenja)
Umetnuti gubitak je gubitak amplitude signala od predajnog kraja kabla do prijemnog kraja, što je direktno proporcionalno frekvenciji. Umetnuti gubitak također ovisi o broju žica, kao što je prikazano na dijagramu slabljenja ispod. Za interne komponente kratkog dometa kabla 30 ili 28-AWG, kvalitetan kabl treba imati slabljenje manje od 2dB/m na 1,5 GHz. Za eksterni 6Gb/s SAS koji koristi kablove od 10 m, preporučuje se kabl sa prosječnim presjekom linije od 24, koji ima slabljenje od samo 13dB na 3 GHz. Ako želite veću marginu signala pri većim brzinama prenosa podataka, odredite kabl sa manjim slabljenjem na visokim frekvencijama za duže kablove.
Preslušavanje (Osnove parametara visoke frekvencije 03 - Parametri preslušavanja)
Količina energije prenesene s jednog signalnog ili diferencijalnog para na drugi. Kod SAS kablova, ako preslušavanje na bliskom kraju (NEXT) nije dovoljno malo, to će uzrokovati većinu problema s vezom. NEXT-ovo mjerenje se vrši samo na jednom kraju kabla i to je količina energije prenesene s izlaznog para prijenosnih signala na ulazni prijemni par. Preslušavanje na dalekom kraju (FEXT) se mjeri ubrizgavanjem signala za prijenosni par na jednom kraju kabla i promatranjem koliko energije ostaje na prijenosnom signalu na drugom kraju kabla.
NEXT u sklopu kabla i konektora obično je uzrokovan lošom izolacijom diferencijalnih parova signala, što može biti uzrokovano utičnicama i utikačima, nepotpunim uzemljenjem ili lošim rukovanjem područjem završetka kabla. Dizajner sistema mora osigurati da je monter kablova riješio ova tri problema.
Krive gubitaka za uobičajene kablove od 100Ω od 24, 26 i 28
Kod kvalitetne montaže kabla u skladu sa „SFF-8410-Specifikacijom za testiranje i performanse HSS bakra“, izmjereni NEXT treba biti manji od 3%. Što se tiče s-parametra, NEXT treba biti veći od 28dB.
Gubitak povratnog signala (Osnove parametara visoke frekvencije 06 - Gubitak povratnog signala)
Gubitak povratnog signala mjeri količinu energije reflektovane od sistema ili kabla kada se ubrizga signal. Ova reflektovana energija može uzrokovati pad amplitude signala na prijemnom kraju kabla i može uzrokovati probleme s integritetom signala na predajnom kraju, što može uzrokovati probleme s elektromagnetnim smetnjama za sistem i dizajnere sistema.
Ovaj gubitak povratnog signala uzrokovan je neusklađenošću impedanse u sklopu kabla. Samo pažljivim tretiranjem ovog problema impedansa signala može se spriječiti kada prolazi kroz utičnicu, utikač i žičani terminal, tako da se promjena impedanse minimizira. Trenutni standard SAS-4 ažuriran je na vrijednost impedanse od ±3Ω u poređenju sa ±10Ω kod SAS-2, a zahtjevi za kablove dobrog kvaliteta trebaju se održavati unutar nominalne tolerancije od 85 ili 100±3Ω.
Iskrivljenje kosine
Kod SAS kablova postoje dva oblika izobličenja: između parova razlika i unutar parova razlika (teorija integriteta signala diferencijalnog signala). U teoriji, ako se više signala unese na jedan kraj kabla, oni bi trebali stići na drugi kraj istovremeno. Ako ovi signali ne stignu u isto vrijeme, ova pojava se naziva izobličenje kabla usljed izobličenja zbog kašnjenja. Za parove razlika, izobličenje unutar para razlika je kašnjenje između dvije žice para razlika, a izobličenje između parova razlika je kašnjenje između dva seta parova razlika. Veliko izobličenje diferencijalnog para će pogoršati ravnotežu razlike prenesenog signala, smanjiti amplitudu signala, povećati vremensko podrhtavanje i uzrokovati probleme sa elektromagnetnim smetnjama. Razlika kabla dobrog kvaliteta u odnosu na unutrašnje izobličenje izobličenja treba biti manja od 10ps.
Vrijeme objave: 30. novembar 2023.
