Današnji sustavi za pohranu ne samo da rastu terabitima i imaju veće brzine prijenosa podataka, već zahtijevaju i manje energije te zauzimaju manji prostor. Ovi sustavi također trebaju bolju povezivost kako bi osigurali veću 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 postupnog sazrijevanja daleko je od jednodnevnog posla. Pogotovo u IT industriji, svaka se tehnologija 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.
Tijekom godina SAS-a, njegove specifikacije su se poboljšale, iako je temeljni protokol zadržan, u osnovi nema previše promjena, ali specifikacije vanjskog sučelja su pretrpjele mnoge promjene, što je prilagodba koju je SAS napravio kako bi se prilagodio tržišnom okruženju, s ovim kontinuiranim poboljšanjem "postepenim koracima do tisuću milja", SAS specifikacije su postale sve zrelije. Sučeljni konektori različitih specifikacija nazivaju se SAS, a prijelaz s paralelne na serijsku, s paralelne SCSI tehnologije na serijski spojenu SCSI (SAS) tehnologiju uvelike je promijenio shemu usmjeravanja kabela. Prethodni paralelni SCSI mogao je raditi jednostrano ili diferencijalno preko 16 kanala brzinom do 320 Mb/s. Trenutno se na tržištu još uvijek koristi SAS3.0 sučelje koje je češće u području pohrane poduzeća, ali propusnost je dvostruko veća od SAS3 koji dugo nije nadograđivan, što je 24 Gbps, oko 75% propusnosti uobičajenog PCIe3.0×4 SSD pogona. Najnoviji MiniSAS konektor opisan u specifikaciji SAS-4 je manji i omogućuje 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 kabela, i SAS i Mini SAS imaju četiri kanala. Međutim, osim veće brzine, veće gustoće i veće fleksibilnosti, postoji i povećanje složenosti. Zbog manje veličine konektora, originalni proizvođač kabela, sastavljač kabela i dizajner sustava moraju obratiti posebnu pozornost na parametre integriteta signala u cijelom sklopu kabela.
Nisu svi proizvođači kabela u mogućnosti pružiti visokokvalitetne signale velike brzine kako bi zadovoljili potrebe integriteta signala sustava za pohranu. Proizvođači kabela trebaju visokokvalitetna i isplativa rješenja za najnovije sustave za pohranu. Kako bi se proizveli stabilni, izdržljivi sklopovi kabela velike brzine, potrebno je uzeti u obzir nekoliko čimbenika. Osim održavanja kvalitete strojne obrade, dizajneri moraju obratiti posebnu pozornost na parametre integriteta signala koji omogućuju današnje kabele memorijskih uređaja velike brzine.
Specifikacija integriteta signala (Koji je signal potpun?)
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 i zajedničkog načina rada. Iako su ovi faktori međusobno povezani i utječu jedan na drugi, možemo razmatrati jedan faktor istovremeno kako bismo proučili njegov glavni utjecaj.
Umetnuti gubitak (Osnove visokofrekventnih parametara 01 - parametri slabljenja)
Umetnuti gubitak je gubitak amplitude signala od odašiljačkog kraja kabela do prijemnog kraja, što je izravno proporcionalno frekvenciji. Umetnuti gubitak također ovisi o broju žica, kao što je prikazano na dijagramu slabljenja u nastavku. Za unutarnje komponente kratkog dometa kabela 30 ili 28-AWG, kvalitetan kabel trebao bi imati slabljenje manje od 2 dB/m na 1,5 GHz. Za vanjski 6 Gb/s SAS koji koristi kabele duljine 10 m, preporučuje se kabel s prosječnim promjerom linije 24, koji ima slabljenje od samo 13 dB na 3 GHz. Ako želite veću marginu signala pri većim brzinama prijenosa podataka, za dulje kabele odredite kabel s manjim slabljenjem na visokim frekvencijama.
Preslušavanje (Osnove parametara visoke frekvencije 03 - Parametri preslušavanja)
Količina energije prenesene s jednog signalnog ili diferencijalnog para na drugi. Kod SAS kabela, ako preslušavanje na bliskom kraju (NEXT) nije dovoljno malo, uzrokovat će većinu problema s vezom. NEXT-ovo mjerenje se vrši samo na jednom kraju kabela i to je količina energije prenesena s izlaznog para prijenosnih signala na ulazni prijemni par. Preslušavanje na dalekom kraju (FEXT) mjeri se ubrizgavanjem signala za prijenosni par na jednom kraju kabela i promatranjem koliko energije ostaje na prijenosnom signalu na drugom kraju kabela.
NEXT u sklopu kabela i konektoru obično je uzrokovan lošom izolacijom diferencijalnih parova signala, što može biti uzrokovano utičnicama i utikačima, nepotpunim uzemljenjem ili lošim rukovanjem područjem završetka kabela. Projektant sustava mora osigurati da je sastavljač kabela riješio ova tri problema.
Krivulje gubitaka za uobičajene 100Ω kabele od 24, 26 i 28
Kod kvalitetne montaže kabela u skladu sa „SFF-8410-Specifikacijom za ispitivanje i zahtjeve za performanse HSS bakra“, izmjereni NEXT trebao bi biti manji od 3%. Što se tiče s-parametra, NEXT bi trebao biti veći od 28 dB.
Gubitak povratnog signala (Osnove parametara visoke frekvencije 06 - Gubitak povratnog signala)
Gubitak povratnog signala mjeri količinu energije reflektirane od sustava ili kabela kada se ubrizga signal. Ta reflektirana energija može uzrokovati pad amplitude signala na prijemnom kraju kabela i može uzrokovati probleme s integritetom signala na odašiljačkom kraju, što može uzrokovati probleme s elektromagnetskim smetnjama za sustav i dizajnere sustava.
Ovaj gubitak povratnog signala uzrokovan je neusklađenošću impedancije u kabelskom sklopu. Samo pažljivim rješavanjem ovog problema impedancija signala ne može se promijeniti kada prolazi kroz utičnicu, utikač i žičani terminal, tako da se promjena impedancije svede na minimum. Trenutni standard SAS-4 ažuriran je na vrijednost impedancije od ±3 Ω u usporedbi s ±10 Ω SAS-2, a zahtjevi za kvalitetne kabele trebali bi se održavati unutar nominalne tolerancije od 85 ili 100 ± 3 Ω.
Iskrivljenje kosine
U SAS kabelima postoje dva oblika asimetrije: između parova razlika i unutar parova razlika (teorija integriteta signala diferencijalnog signala). Teoretski, ako se više signala unese na jedan kraj kabela, trebali bi istovremeno stići na drugi kraj. Ako ti signali ne stignu istovremeno, ta se pojava naziva asimetrija kabela ili asimetrija zbog kašnjenja. Za parove razlika, asimetrija unutar para razlika je kašnjenje između dvije žice para razlika, a asimetrija između parova razlika je kašnjenje između dva skupa parova razlika. Veliko asimetrija parova razlika pogoršat će ravnotežu razlike prenesenog signala, smanjiti amplitudu signala, povećati vremensko podrhtavanje i uzrokovati probleme s elektromagnetskim smetnjama. Razlika kvalitetnog kabela u odnosu na unutarnju asimetriju trebala bi biti manja od 10 ps.
Vrijeme objave: 30. studenog 2023.
