Mūsdienu datu glabāšanas sistēmas ne tikai aug terabitos un tām ir lielāks datu pārsūtīšanas ātrums, bet tās arī patērē mazāk enerģijas un aizņem mazāku vietu. Šīm sistēmām ir nepieciešama arī labāka savienojamība, lai nodrošinātu lielāku elastību. Projektētājiem ir nepieciešami mazāki starpsavienojumi, lai nodrošinātu šodien vai nākotnē nepieciešamo datu pārraides ātrumu. Un norma no dzimšanas līdz izstrādei un pakāpeniskai briedumam nebūt nav vienas dienas darbs. Īpaši IT nozarē jebkura tehnoloģija pastāvīgi uzlabojas un attīstās, tāpat kā seriāli pievienotā SCSI (SAS) specifikācija. Kā paralēlā SCSI pēctece, SAS specifikācija pastāv jau kādu laiku.
SAS pastāvēšanas gados tā specifikācijas ir uzlabotas, lai gan pamatā esošais protokols ir saglabāts, būtībā nav pārāk daudz izmaiņu, taču ārējās saskarnes savienotāja specifikācijas ir piedzīvojušas daudzas izmaiņas, kas ir SAS veikta korekcija, lai pielāgotos tirgus videi, un ar šiem "pakāpeniskajiem soļiem līdz tūkstoš jūdzēm" nepārtraukti uzlabojot SAS specifikācijas ir kļuvušas arvien nobriedušākas. Dažādu specifikāciju saskarnes savienotājus sauc par SAS, un pāreja no paralēlā uz seriālo, no paralēlās SCSI tehnoloģijas uz seriāli savienotu SCSI (SAS) tehnoloģiju ir ievērojami mainījusi kabeļu maršrutēšanas shēmu. Iepriekšējie paralēlie SCSI varēja darboties vienpusējā vai diferenciālā režīmā pa 16 kanāliem ar ātrumu līdz 320 Mb/s. Pašlaik tirgū joprojām tiek izmantota SAS3.0 saskarne, kas ir izplatītāka uzņēmumu krātuvju jomā, taču joslas platums ir divreiz lielāks nekā SAS3, kas ilgu laiku nav uzlabots, proti, 24 Gb/s, kas ir aptuveni 75% no parastā PCIe3.0×4 cietvielu diska joslas platuma. Jaunākais MiniSAS savienotājs, kas aprakstīts SAS-4 specifikācijā, ir mazāks un nodrošina lielāku blīvumu. Jaunākais Mini-SAS savienotājs ir uz pusi mazāks nekā oriģinālais SCSI savienotājs un par 70 % mazāks nekā SAS savienotājs. Atšķirībā no oriģinālā SCSI paralēlā kabeļa, gan SAS, gan Mini SAS ir četri kanāli. Tomēr papildus lielākam ātrumam, lielākam blīvumam un lielākai elastībai ir arī lielāka sarežģītība. Savienotāja mazākā izmēra dēļ oriģinālā kabeļa ražotājam, kabeļu montētājam un sistēmas projektētājam ir jāpievērš īpaša uzmanība signāla integritātes parametriem visā kabeļa montāžā.
Ne visi kabeļu montētāji spēj nodrošināt augstas kvalitātes ātrdarbīgus signālus, lai apmierinātu uzglabāšanas sistēmu signāla integritātes prasības. Kabeļu montētājiem ir nepieciešami augstas kvalitātes un izmaksu ziņā efektīvi risinājumi jaunākajām uzglabāšanas sistēmām. Lai ražotu stabilus, izturīgus ātrdarbīgus kabeļu mezglus, jāņem vērā vairāki faktori. Papildus apstrādes kvalitātes saglabāšanai projektētājiem jāpievērš īpaša uzmanība signāla integritātes parametriem, kas padara iespējamus mūsdienu ātrdarbīgo atmiņas ierīču kabeļus.
Signāla integritātes specifikācija (kurš signāls ir pilnīgs?)
Daži no galvenajiem signāla integritātes parametriem ir ievietošanas zudumi, tuvā gala un tālā gala šķērsruna, atstarošanas zudumi, diferenciālā pāra iekšējā novirze nobīdes kropļojumos un diferenciālā režīma amplitūda attiecībā pret parasto režīmu. Lai gan šie faktori ir savstarpēji saistīti un ietekmē viens otru, mēs varam aplūkot katru faktoru atsevišķi, lai pētītu tā galveno ietekmi.
Ievietošanas zudumi (augstfrekvences parametri, pamati 01 - vājināšanās parametri)
Ievietošanas zudumi ir signāla amplitūdas zudumi no kabeļa raidītāja gala līdz uztvērēja galam, kas ir tieši proporcionāli frekvencei. Ievietošanas zudumi ir atkarīgi arī no vadu skaita, kā parādīts vājināšanās diagrammā zemāk. Īsa darbības rādiusa iekšējām sastāvdaļām ar 30 vai 28 AWG kabeli kvalitatīvam kabelim jābūt ar mazāku vājinājumu par 2 dB/m pie 1,5 GHz. Ārējam 6 Gb/s SAS, izmantojot 10 m kabeļus, ieteicams kabelis ar vidējo līnijas platumu 24, kuram ir tikai 13 dB vājinājums pie 3 GHz. Ja vēlaties lielāku signāla rezervi pie lielākiem datu pārraides ātrumiem, garākiem kabeļiem norādiet kabeli ar mazāku vājinājumu augstās frekvencēs.
Šķērsruna (augstfrekvences parametru pamati 03 - šķērsrunas parametri)
Enerģijas daudzums, kas tiek pārraidīts no viena signāla vai diferenciālā pāra uz citu. SAS kabeļiem, ja tuvākā gala šķērsruna (NEXT) nav pietiekami maza, tā radīs lielāko daļu savienojuma problēmu. NEXT mērījums tiek veikts tikai vienā kabeļa galā, un tas ir enerģijas daudzums, kas tiek pārraidīts no izejas pārraides signālu pāra uz ieejas un uztvērēja pāri. Tālā gala šķērsruna (FEXT) tiek mērīta, ievadot signālu pārraides pārim vienā kabeļa galā un novērojot, cik daudz enerģijas paliek pārraides signālā kabeļa otrā galā.
NEXT kabeļu mezglā un savienotājā parasti rodas signāla diferenciālo pāru sliktas izolācijas dēļ, ko var izraisīt kontaktligzdas un spraudņi, nepilnīga zemējuma nodrošināšana vai slikta kabeļu savienojuma zonas apstrāde. Sistēmas projektētājam ir jānodrošina, ka kabeļu montētājs ir novērsis šīs trīs problēmas.
Zaudējumu līknes parastajiem 100Ω kabeļiem ar 24, 26 un 28
Kvalitatīvam kabeļu komplektam saskaņā ar “SFF-8410 specifikāciju HSS vara testēšanai un veiktspējas prasībām” izmērītajam NEXT jābūt mazākam par 3%. Attiecībā uz s-parametru NEXT jābūt lielākam par 28 dB.
Atgriešanas zudumi (augstfrekvences parametru pamati 06 - Atgriešanas zudumi)
Atstarotās enerģijas zudumi mēra enerģijas daudzumu, kas atstarojas no sistēmas vai kabeļa, kad signāls tiek ievadīts. Šī atstarotā enerģija var izraisīt signāla amplitūdas kritumu kabeļa uztveršanas galā un signāla integritātes problēmas raidīšanas galā, kas savukārt var radīt elektromagnētisko traucējumu problēmas sistēmai un sistēmu projektētājiem.
Šos atstarošanas zudumus izraisa kabeļu mezglu impedances neatbilstība. Tikai rūpīgi risinot šo problēmu, signāla impedance var nemainīties, kad tas iet cauri ligzdai, spraudnim un vada spailei, tādējādi samazinot impedances izmaiņas. Pašreizējais SAS-4 standarts ir atjaunināts līdz impedances vērtībai ±3Ω, salīdzinot ar SAS-2 ±10Ω, un labas kvalitātes kabeļu prasībām jāievēro nominālā pielaide 85 vai 100±3Ω.
Slīpuma deformācija
SAS kabeļos ir divu veidu šķības kropļojumi: starp diferenciālpāriem un diferenciālpāru iekšienē (signāla integritātes teorijas diferenciālsignāls). Teorētiski, ja vienā kabeļa galā tiek ievadīti vairāki signāli, tiem vienlaikus jānonāk otrā galā. Ja šie signāli nenonāk vienlaikus, šo parādību sauc par kabeļa šķības kropļojumu jeb kavējuma-šķības kropļojumu. Diferenciālpāriem šķības kropļojums diferenciālpāra iekšpusē ir kavējums starp diviem diferenciālpāra vadiem, un šķības kropļojums starp diferenciālpāriem ir kavējums starp diviem diferenciālpāru komplektiem. Liels šķības kropļojums diferenciālpārī pasliktinās pārraidītā signāla diferenciālbalansu, samazinās signāla amplitūdu, palielinās laika svārstības un radīs elektromagnētisko traucējumu problēmas. Labas kvalitātes kabeļa starpībai no iekšējās šķības kropļojuma jābūt mazākai par 10 ps.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 30. novembris
