Déi haiteg Späichersystemer wuessen net nëmme mat Terabits a si méi héich an hunn méi héich Dateniwwerdroungsraten, mä si brauchen och manner Energie a brauche méi kleng Fläch. Dës Systemer brauchen och eng besser Konnektivitéit fir méi Flexibilitéit ze bidden. Designer brauchen méi kleng Verbindungen, fir déi Datenraten ze liwweren, déi haut oder an Zukunft gebraucht ginn. An eng Norm vun der Gebuert bis zur Entwécklung a lues a lues der Reifung ass wäit ewech vun enger Aarbecht. Besonnesch an der IT-Industrie verbessert sech all Technologie stänneg a entwéckelen sech selwer, sou wéi d'Serial Attached SCSI (SAS) Spezifikatioun. Als Nofollger vum parallelen SCSI gëtt et d'SAS Spezifikatioun schonn eng Zäit laang.
An de Joren, déi SAS duerchgemaach huet, goufen seng Spezifikatioune verbessert, obwuel de Basisprotokoll bäibehale gouf, am Fong goufen et net ze vill Ännerungen, awer d'Spezifikatioune vum externen Interface Connector hunn vill Ännerunge gemaach, wat eng Upassung vun SAS ass fir sech un d'Maartëmfeld unzepassen. Mat dëser kontinuéierlecher Verbesserung vun "inkrementellen Schrëtt op dausend Meilen", sinn d'SAS Spezifikatioune ëmmer méi reif ginn. D'Interface Connectoren mat verschiddene Spezifikatioune ginn SAS genannt, an den Iwwergank vu parallel op seriell, vun der paralleler SCSI Technologie op déi seriell verbonne SCSI (SAS) Technologie huet de Kabelrouting Schema staark verännert. Déi fréier parallel SCSI konnt Single-Ended oder Differential iwwer 16 Kanäl mat bis zu 320Mb/s funktionéieren. Am Moment gëtt den SAS3.0 Interface, deen am Enterprise Storage Beräich méi heefeg ass, nach ëmmer um Maart benotzt, awer d'Bandbreet ass duebel sou séier wéi den SAS3, deen zënter laanger Zäit net méi aktualiséiert gouf, dat sinn 24Gbps, ongeféier 75% vun der Bandbreet vum übleche PCIe3.0×4 Solid-State Drive. Dee leschte MiniSAS Connector, deen an der SAS-4 Spezifikatioun beschriwwe gëtt, ass méi kleng a erlaabt eng méi héich Dicht. Dee neiste Mini-SAS-Connector ass hallef sou grouss wéi den ursprénglechen SCSI-Connector an 70% sou grouss wéi den SAS-Connector. Am Géigesaz zum ursprénglechen SCSI-Parallelkabel hunn souwuel den SAS wéi och de Mini-SAS véier Kanäl. Nieft enger méi héijer Geschwindegkeet, enger méi héijer Dicht a méi Flexibilitéit gëtt et awer och eng Erhéijung vun der Komplexitéit. Wéinst der méi klenger Gréisst vum Connector mussen den urspréngleche Kabelhersteller, de Kabelmonteur an de Systemdesigner genau op d'Signalintegritéitsparameter am ganze Kabelbau oppassen.
Net all Kabelmonteuren kënnen héichqualitativ High-Speed-Signaler liwweren, déi den Ufuerderunge vun der Signalintegritéit vu Späichersystemer erfëllen. Kabelmonteuren brauchen héichqualitativ a kosteneffektiv Léisunge fir déi neist Späichersystemer. Fir stabil, haltbar High-Speed-Kabelbaugruppen ze produzéieren, musse verschidde Faktoren berécksiichtegt ginn. Nieft der Erhaalung vun der Qualitéit vun der Bearbechtung an der Veraarbechtung mussen d'Designer genau op d'Signalintegritéitsparameter oppassen, déi déi haiteg High-Speed-Speicherkabele méiglech maachen.
Spezifikatioun vun der Signalintegritéit (Wéi ee Signal ass komplett?)
Zu den Haaptparameter vun der Signalintegritéit gehéieren Insertion Loss, Nah- a Far-End-Kräizpraat, Retourverloscht, intern Skew-Verzerrung vum Differenzpaar, an d'Amplitude vum Differenzmodus zum Common Mode. Och wann dës Faktoren matenee verbonne sinn a sech géigesäiteg beaflossen, kënne mir ee Faktor gläichzäiteg berécksiichtegen, fir säin Haaptauswierk ze studéieren.
Insertion Loss (Héichfrequenzparameter Grondlagen 01 - Dämpfungsparameter)
Den Insertion Loss ass de Verloscht vun der Signalamplitude vum Sendende vum Kabel bis zum Empfangende, deen direkt proportional zu der Frequenz ass. Den Insertion Loss hänkt och vun der Drotzuel of, wéi am Dämpfungsdiagramm hei ënnendrënner gewisen. Fir intern Komponenten mat kuerzer Reechwäit vun engem 30- oder 28-AWG-Kabel soll e qualitativ héichwäertege Kabel eng Dämpfung vu manner wéi 2dB/m bei 1,5 GHz hunn. Fir extern 6Gb/s SAS mat 10m Kabelen gëtt e Kabel mat enger duerchschnëttlecher Leitungsbreet vun 24 recommandéiert, deen nëmmen 13dB Dämpfung bei 3 GHz huet. Wann Dir méi Signalmarge bei méi héijen Datenraten wëllt, spezifizéiert e Kabel mat manner Dämpfung bei héije Frequenzen fir méi laang Kabelen.
Iwwersprang (Grondlage vun den Héichfrequenzparameter 03 - Iwwersprangparameter)
D'Quantitéit un Energie, déi vun engem Signal- oder Differenzpaar op en anert iwwerdroe gëtt. Bei SAS-Kabelen, wann den Nooste-Enn-Iwwersproch (NEXT) net kleng genuch ass, verursaacht dat déi meescht Verbindungsproblemer. D'Miessung vun NEXT gëtt nëmmen un engem Enn vum Kabel gemaach, an et ass d'Quantitéit un Energie, déi vum Ausgangs-Iwwerdroungssignalpaar op den Input-Empfangspaar iwwerdroe gëtt. De Far-End-Iwwersproch (FEXT) gëtt gemooss andeems e Signal fir d'Iwwerdroungspaar un engem Enn vum Kabel injizéiert gëtt an observéiert gëtt, wéi vill Energie um Iwwerdroungssignal um aneren Enn vum Kabel bleift.
Den NEXT-Problem an der Kabelassemblage a beim Stecker gëtt normalerweis duerch eng schlecht Isolatioun vun den Signaldifferenzpaaren verursaacht, déi duerch Steckdousen a Stecker, onvollstänneg Äerdung oder schlecht Ëmgang mam Kabelterminatiounsberäich verursaacht ka ginn. De Systemdesigner muss sécher stellen, datt de Kabelmonteur dës dräi Problemer ugepaakt huet.
Verloschtkurven fir üblech 100Ω Kabelen vun 24, 26 an 28
Eng gutt Kabelmontage am Aklang mat der "SFF-8410-Specifikatioun fir HSS Kupfer Test- a Leeschtungsufuerderungen" soll gemoossen NEXT manner wéi 3% sinn. Wat den s-Parameter ugeet, soll NEXT méi wéi 28dB sinn.
Retourverloscht (Grondlage vun den Héichfrequenzparameteren 06 - Retourverloscht)
De Réckverloscht moosst d'Quantitéit un Energie, déi vun engem System oder Kabel reflektéiert gëtt, wann e Signal agebruecht gëtt. Dës reflektéiert Energie kann zu engem Réckgang vun der Signalamplitude um Empfangsende vum Kabel féieren a kann um Sendenden Signalintegritéitsproblemer verursaachen, wat zu Problemer mat elektromagneteschen Interferenzen fir de System an d'Systemdesigner féiere kann.
Dëse Réckgabverloscht gëtt duerch Impedanzfehler an der Kabelversammlung verursaacht. Nëmmen andeems dëst Problem mat grousser Suergfalt behandelt gëtt, kann d'Impedanz vum Signal sech net änneren, wann et duerch d'Steckdous, de Stecker an den Drotterminal geet, sou datt d'Impedanzännerung miniméiert gëtt. Den aktuellen SAS-4 Standard gëtt op den Impedanzwäert vun ±3Ω am Verglach mat den ±10Ω vum SAS-2 aktualiséiert, an d'Ufuerderunge fir gutt Qualitéitskabele sollten an der nominaler Toleranz vun 85 oder 100±3Ω gehale ginn.
Schief Verzerrung
Bei SAS-Kabelen gëtt et zwou Zorte vu Verzerrungen: tëscht Differenzpaaren an bannent Differenzpaaren (d'Differenzsignal vun der Signalintegritéitstheorie). Theoreetesch, wa verschidde Signaler un engem Enn vum Kabel agaange ginn, sollten se gläichzäiteg um aneren Enn ukommen. Wann dës Signaler net zur selwechter Zäit ukommen, gëtt dëst Phänomen als Verzerrung vum Kabel oder Verzögerungs-Verzerrung bezeechent. Fir Differenzpaaren ass d'Verzerrung bannent dem Differenzpaar d'Verzögerung tëscht den zwou Drot vum Differenzpaar, an d'Verzerrung tëscht den Differenzpaaren ass d'Verzögerung tëscht den zwou Sätz vun Differenzpaaren. Déi grouss Verzerrung vum Differenzpaar verschlechtert d'Differenzgläichgewiicht vum iwwerdroene Signal, reduzéiert d'Signalamplitude, erhéicht den Zäitjitter a verursaacht elektromagnetesch Stéierungsproblemer. Den Ënnerscheed vun engem qualitativ héichwäertege Kabel zu der interner Verzerrung sollt manner wéi 10ps sinn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 30. November 2023
