I sistemi di storage odierni non solo crescono a velocità di terabit e hanno velocità di trasferimento dati più elevate, ma richiedono anche meno energia e occupano un ingombro ridotto.Questi sistemi necessitano anche di una migliore connettività per fornire maggiore flessibilità.I progettisti necessitano di interconnessioni più piccole per fornire le velocità dati necessarie oggi o in futuro.E una norma dalla nascita allo sviluppo e alla maturazione graduale è ben lungi dall'essere una giornata di lavoro.Soprattutto nel settore IT, qualsiasi tecnologia è in costante miglioramento ed evoluzione, così come la specifica Serial attached SCSI (SAS).Come successore dello SCSI parallelo, la specifica SAS esiste da qualche tempo.
Negli anni trascorsi da SAS, le sue specifiche sono state migliorate, anche se il protocollo sottostante è stato mantenuto, fondamentalmente non ci sono molti cambiamenti, ma le specifiche del connettore dell'interfaccia esterna hanno subito molti cambiamenti, che è un adeguamento effettuato da SAS per adattarsi all'ambiente di mercato, con questi "passi incrementali fino a mille miglia" di miglioramento continuo, le specifiche SAS sono diventate sempre più mature.I connettori di interfaccia con specifiche diverse sono chiamati SAS e la transizione dalla tecnologia parallela a quella seriale, dalla tecnologia SCSI parallela alla tecnologia SAS (Serial Connected SCSI) ha notevolmente cambiato lo schema di instradamento dei cavi.Il precedente SCSI parallelo poteva funzionare in modalità single-ended o differenziale su 16 canali fino a 320 Mb/s.Attualmente, sul mercato è ancora utilizzata l'interfaccia SAS3.0, più comune nel campo dello storage aziendale, ma la larghezza di banda è due volte più veloce di SAS3 che non è stata aggiornata da molto tempo, ovvero 24 Gbps, circa 75 % della larghezza di banda della comune unità a stato solido PCIe3.0×4.L'ultimo connettore MiniSAS descritto nella specifica SAS-4 è più piccolo e consente una densità maggiore.L'ultimo connettore Mini-SAS ha la metà delle dimensioni del connettore SCSI originale e il 70% delle dimensioni del connettore SAS.A differenza del cavo parallelo SCSI originale, sia SAS che Mini SAS hanno quattro canali.Tuttavia, oltre alla maggiore velocità, maggiore densità e maggiore flessibilità, si verifica anche un aumento della complessità.A causa delle dimensioni ridotte del connettore, il produttore originale del cavo, l'assemblatore del cavo e il progettista del sistema devono prestare molta attenzione ai parametri di integrità del segnale in tutto il cavo assemblato.
Non tutti gli assemblatori di cavi sono in grado di fornire segnali ad alta velocità di alta qualità per soddisfare le esigenze di integrità del segnale dei sistemi di archiviazione.Gli assemblatori di cavi necessitano di soluzioni economiche e di alta qualità per i più recenti sistemi di storage.Per produrre cavi assemblati ad alta velocità stabili e durevoli, è necessario considerare diversi fattori.Oltre a mantenere la qualità della lavorazione e dell'elaborazione, i progettisti devono prestare molta attenzione ai parametri di integrità del segnale che rendono possibili gli odierni cavi per dispositivi di memoria ad alta velocità.
Specifica dell'integrità del segnale (quale segnale è completo?)
Alcuni dei parametri principali dell'integrità del segnale includono la perdita di inserzione, la diafonia vicina e lontana, la perdita di ritorno, la distorsione obliqua della coppia di differenza interna e l'ampiezza della modalità differenza rispetto alla modalità comune.Sebbene questi fattori siano correlati e si influenzino a vicenda, possiamo considerare un fattore alla volta per studiarne l’impatto principale.
Perdita di inserzione (Parametri ad alta frequenza Nozioni di base 01 - Parametri di attenuazione)
La perdita di inserzione è la perdita di ampiezza del segnale dall'estremità trasmittente del cavo all'estremità ricevente, che è direttamente proporzionale alla frequenza.La perdita di inserzione dipende anche dal numero di fili, come mostrato nel diagramma di attenuazione sottostante.Per i componenti interni a corto raggio di un cavo da 30 o 28 AWG, un cavo di buona qualità dovrebbe avere un'attenuazione inferiore a 2 dB/m a 1,5 GHz.Per SAS esterni da 6 Gb/s che utilizzano cavi da 10 m, si consiglia un cavo con un diametro di linea medio di 24, che ha un'attenuazione di soli 13 dB a 3 GHz.Se si desidera un margine di segnale maggiore a velocità dati più elevate, specificare un cavo con minore attenuazione alle alte frequenze per cavi più lunghi.
Crosstalk (Nozioni di base sui parametri ad alta frequenza 03 - Parametri Crosstalk)
La quantità di energia trasmessa da un segnale o da una coppia di differenze a un'altra.Per i cavi SAS, se il Near-End Crosstalk (NEXT) non è sufficientemente piccolo, causerà la maggior parte dei problemi di collegamento.La misurazione di NEXT viene effettuata solo su un'estremità del cavo ed è la quantità di energia trasferita dalla coppia di segnali di trasmissione in uscita alla coppia di ricezione in ingresso.La diafonia far-end (FEXT) viene misurata iniettando un segnale per la coppia di trasmissione a un'estremità del cavo e osservando quanta energia rimane sul segnale di trasmissione all'altra estremità del cavo
Il NEXT nel gruppo cavo e nel connettore è solitamente causato da uno scarso isolamento delle coppie differenziali del segnale, che può essere causato da prese e spine, messa a terra incompleta o cattiva gestione dell'area di terminazione del cavo.Il progettista del sistema deve garantire che l'assemblatore del cavo abbia affrontato questi tre problemi.
Curve di perdita per cavi comuni da 100Ω di 24, 26 e 28
Il cavo assemblato di buona qualità in conformità con la "Specifica SFF-8410 per i test e i requisiti prestazionali del rame HSS" misurato NEXT deve essere inferiore al 3%.Per quanto riguarda il parametro s, NEXT dovrebbe essere maggiore di 28 dB.
Perdita di ritorno (Nozioni di base sui parametri ad alta frequenza 06- Perdita di ritorno)
La perdita di ritorno misura la quantità di energia riflessa da un sistema o cavo quando viene immesso un segnale.Questa energia riflessa può causare una caduta nell'ampiezza del segnale all'estremità ricevente del cavo e può causare problemi di integrità del segnale all'estremità trasmittente, che possono causare problemi di interferenza elettromagnetica al sistema e ai progettisti del sistema.
Questa perdita di ritorno è causata da disadattamenti di impedenza nel gruppo del cavo.Solo trattando questo problema con la massima attenzione è possibile che l'impedenza del segnale non cambi quando passa attraverso la presa, la spina e il terminale del cavo, in modo che la variazione di impedenza sia ridotta al minimo.L'attuale standard SAS-4 è aggiornato al valore di impedenza di ±3Ω rispetto ai ±10Ω di SAS-2, e i requisiti dei cavi di buona qualità dovrebbero essere mantenuti entro la tolleranza nominale di 85 o 100±3Ω.
Distorsione obliqua
Nei cavi SAS, ci sono due distorsioni oblique: tra coppie di differenze e all'interno di coppie di differenze (il segnale di differenza della teoria dell'integrità del segnale).In teoria, se più segnali vengono immessi a un'estremità del cavo, dovrebbero arrivare simultaneamente all'altra estremità.Se questi segnali non arrivano contemporaneamente, questo fenomeno viene chiamato distorsione del cavo, o distorsione ritardata.Per le coppie differenza, la distorsione obliqua all'interno della coppia differenza è il ritardo tra i due fili della coppia differenza, e la distorsione obliqua tra le coppie differenza è il ritardo tra i due gruppi di coppie differenza.La grande distorsione della coppia di differenza peggiorerà il bilanciamento della differenza del segnale trasmesso, ridurrà l'ampiezza del segnale, aumenterà il jitter temporale e causerà problemi di interferenza elettromagnetica.La differenza tra un cavo di buona qualità e la distorsione interna dovrebbe essere inferiore a 10 ps
Orario di pubblicazione: 30 novembre 2023