Šiandieninės saugojimo sistemos ne tik auga terabitais ir pasižymi didesniu duomenų perdavimo greičiu, bet ir reikalauja mažiau energijos bei užima mažesnį plotą. Šioms sistemoms taip pat reikalingas geresnis ryšys, kad būtų užtikrintas didesnis lankstumas. Projektuotojams reikia mažesnių jungčių, kad būtų užtikrintas šiandien ar ateityje reikalingas duomenų perdavimo greitis. O tai, kad procesas nuo pat pradžių iki kūrimo ir palaipsniui subręsta, toli gražu nėra kasdienis darbas. Ypač IT pramonėje bet kuri technologija nuolat tobulėja ir vystosi, kaip ir nuosekliai prijungtos SCSI (SAS) specifikacija. SAS specifikacija, kaip lygiagrečios SCSI įpėdinė, egzistuoja jau kurį laiką.
Per daugelį SAS gyvavimo metų jos specifikacijos buvo patobulintos, nors pagrindinis protokolas buvo išlaikytas, iš esmės nėra daug pakeitimų, tačiau išorinės sąsajos jungties specifikacijos patyrė daug pokyčių, o tai yra SAS atliktas koregavimas, siekiant prisitaikyti prie rinkos aplinkos. Nuolat tobulinant šiuos „laipsniškus žingsnius iki tūkstančio mylių“, SAS specifikacijos tapo vis brandesnės. Skirtingų specifikacijų sąsajos jungtys vadinamos SAS, o perėjimas nuo lygiagrečios prie nuoseklios, nuo lygiagrečios SCSI technologijos prie nuosekliai sujungtos SCSI (SAS) technologijos labai pakeitė kabelių išdėstymo schemą. Ankstesnė lygiagreti SCSI galėjo veikti vienpusiu arba diferenciniu būdu per 16 kanalų iki 320 Mb/s greičiu. Šiuo metu rinkoje vis dar naudojama SAS3.0 sąsaja, kuri yra labiau paplitusi įmonių saugyklų srityje, tačiau jos pralaidumas yra dvigubai greitesnis nei ilgą laiką neatnaujinto SAS3, kuris yra 24 Gb/s, tai yra apie 75 % įprasto PCIe3.0×4 kietojo disko pralaidumo. Naujausia „MiniSAS“ jungtis, aprašyta SAS-4 specifikacijoje, yra mažesnė ir leidžia pasiekti didesnį tankį. Naujausia „Mini-SAS“ jungtis yra perpus mažesnė nei originali SCSI jungtis ir 70 % mažesnė nei SAS jungtis. Skirtingai nuo originalaus SCSI lygiagretaus kabelio, tiek SAS, tiek „Mini SAS“ turi keturis kanalus. Tačiau be didesnio greičio, didesnio tankio ir lankstumo, taip pat padidėja sudėtingumas. Dėl mažesnio jungties dydžio originalaus kabelio gamintojas, kabelių surinkėjas ir sistemos projektuotojas turi atidžiai stebėti signalo vientisumo parametrus visame kabelio mazge.
Ne visi kabelių surinkėjai gali teikti aukštos kokybės didelės spartos signalus, kad patenkintų saugojimo sistemų signalo vientisumo poreikius. Kabelių surinkėjams reikia aukštos kokybės ir ekonomiškų sprendimų naujausioms saugojimo sistemoms. Norint pagaminti stabilius, patvarius didelės spartos kabelių mazgus, reikia atsižvelgti į keletą veiksnių. Be apdirbimo ir apdorojimo kokybės palaikymo, projektuotojai turi atidžiai atkreipti dėmesį į signalo vientisumo parametrus, kurie leidžia gaminti šiuolaikinius didelės spartos atminties įrenginių kabelius.
Signalo vientisumo specifikacija (kurį signalą galima laikyti užbaigtu?)
Kai kurie pagrindiniai signalo vientisumo parametrai yra įterpties nuostoliai, artimojo ir tolimojo galo tarpiniai trukdžiai, grįžtamojo ryšio nuostoliai, skirtuminės poros vidinis iškraipymas ir skirtuminės modos amplitudė bendrosios modos atžvilgiu. Nors šie veiksniai yra tarpusavyje susiję ir daro įtaką vienas kitam, galime nagrinėti kiekvieną veiksnį atskirai, kad ištirtume jo pagrindinę įtaką.
Įterpties nuostoliai (aukšto dažnio parametrai, pagrindai 01 – silpninimo parametrai)
Įterpties nuostoliai – tai signalo amplitudės nuostoliai nuo kabelio siuntimo galo iki priėmimo galo, kurie yra tiesiogiai proporcingi dažniui. Įterpties nuostoliai taip pat priklauso nuo laidų skaičiaus, kaip parodyta toliau pateiktoje silpninimo diagramoje. Trumpo nuotolio vidiniams 30 arba 28 AWG kabelio komponentams geros kokybės kabelis turėtų turėti mažesnį nei 2 dB/m slopinimą esant 1,5 GHz dažniui. Išoriniams 6 Gb/s SAS, naudojantiems 10 m kabelius, rekomenduojamas kabelis, kurio vidutinis linijos storis yra 24, o slopinimas esant 3 GHz dažniui yra tik 13 dB. Jei norite didesnės signalo ribos esant didesniam duomenų perdavimo greičiui, ilgesniems kabeliams nurodykite kabelį su mažesniu slopinimu esant aukštiems dažniams.
Kryžminė tarša (aukšto dažnio parametrų pagrindai 03 – Kryžminės taršos parametrai)
Energijos kiekis, perduodamas iš vieno signalo arba skirtuminės poros į kitą. SAS kabelių atveju, jei artimojo galo perdengimas (NEXT) nėra pakankamai mažas, jis sukels daugumą ryšio problemų. NEXT matavimas atliekamas tik viename kabelio gale ir tai yra energijos kiekis, perduodamas iš išvesties perdavimo signalo poros į įvesties priėmimo porą. Tolimojo galo perdengimas (FEXT) matuojamas įpurškiant signalą perdavimo porai viename kabelio gale ir stebint, kiek energijos lieka perdavimo signale kitame kabelio gale.
Kabelio mazge ir jungtyje esantis NEXT dažniausiai atsiranda dėl prastos signalo diferencialinių porų izoliacijos, kurią gali sukelti lizdai ir kištukai, nepilnas įžeminimas arba netinkamas kabelio prijungimo srities tvarkymas. Sistemos projektuotojas turi įsitikinti, kad kabelių surinkėjas išsprendė šias tris problemas.
Įprastų 100Ω kabelių, kurių varža 24, 26 ir 28, nuostolių kreivės
Kokybiško kabelio, surinkto pagal „SFF-8410-Specification for HSS Copper Testing and Performance Requirements“ standartą, NEXT išmatuotas rodiklis turėtų būti mažesnis nei 3 %. Kalbant apie s parametrą, NEXT turėtų būti didesnis nei 28 dB.
Grįžimo nuostoliai (aukšto dažnio parametrų pagrindai 06 - Grįžimo nuostoliai)
Atspindėjimo nuostoliai matuoja energijos kiekį, atsispindintį nuo sistemos ar kabelio, kai signalas įšvirkščiamas. Ši atspindėta energija gali sukelti signalo amplitudės sumažėjimą kabelio priimančiame gale ir signalo vientisumo problemas perdavimo gale, o tai gali sukelti elektromagnetinių trukdžių problemų sistemai ir sistemų projektuotojams.
Šie grįžtamieji nuostoliai atsiranda dėl kabelio mazgo impedanso neatitikimų. Tik labai atsargiai sprendžiant šią problemą, signalo impedansas gali nepasikeisti jam praeinant per lizdą, kištuką ir laido gnybtą, kad impedanso pokytis būtų kuo mažesnis. Dabartinis SAS-4 standartas atnaujintas iki ±3Ω impedanso vertės, palyginti su SAS-2 ±10Ω, o geros kokybės kabelių reikalavimai turėtų būti išlaikomi nominalioje 85 arba 100±3Ω tolerancijoje.
Pasvirimo iškraipymas
SAS kabeliuose yra dviejų tipų iškreiptumo iškraipymai: tarp skirtuminių porų ir skirtuminių porų viduje (signalo vientisumo teorijos skirtuminis signalas). Teoriškai, jei viename kabelio gale įvedami keli signalai, jie turėtų pasiekti kitą galą vienu metu. Jei šie signalai nepasiekia tuo pačiu metu, šis reiškinys vadinamas kabelio iškreiptumo iškraipymu arba vėlinimo-iškreiptumo iškraipymu. Skirtumo porų atveju iškreiptumo iškraipymas skirtuminės poros viduje yra vėlavimas tarp dviejų skirtuminės poros laidų, o iškreiptumo iškraipymas tarp skirtuminių porų yra vėlavimas tarp dviejų skirtuminių porų rinkinių. Didelis skirtuminės poros iškreiptumo iškraipymas pablogins perduodamo signalo skirtuminį balansą, sumažins signalo amplitudę, padidins laiko virpėjimą ir sukels elektromagnetinių trukdžių problemų. Geros kokybės kabelio skirtumas nuo vidinio iškreiptumo turėtų būti mažesnis nei 10 ps.
Įrašo laikas: 2023 m. lapkričio 30 d.
