سیستمهای ذخیرهسازی امروزی نه تنها با سرعت ترابیت رشد میکنند و نرخ انتقال داده بالاتری دارند، بلکه به انرژی کمتری نیاز دارند و فضای کمتری را اشغال میکنند. این سیستمها همچنین برای ارائه انعطافپذیری بیشتر به اتصال بهتری نیاز دارند. طراحان برای ارائه نرخ داده مورد نیاز امروز یا آینده به اتصالات کوچکتری نیاز دارند. و یک هنجار از بدو تولد تا توسعه و به تدریج بالغ شدن، کار سادهای نیست. به خصوص در صنعت فناوری اطلاعات، هر فناوری دائماً در حال بهبود و تکامل است، همانطور که مشخصات SCSI سریال متصل (SAS) نیز همینطور است. مشخصات SAS به عنوان جانشین SCSI موازی، مدتی است که وجود دارد.
در سالهای گذشته که SAS وجود داشته، مشخصات آن بهبود یافته است، اگرچه پروتکل زیربنایی حفظ شده است، اساساً تغییرات زیادی وجود ندارد، اما مشخصات رابط خارجی دستخوش تغییرات زیادی شده است، که این یک تنظیم انجام شده توسط SAS برای انطباق با محیط بازار است. با این بهبود مستمر "گامهای افزایشی تا هزار مایل"، مشخصات SAS به طور فزایندهای بالغ شدهاند. رابطهای رابط با مشخصات مختلف، SAS نامیده میشوند و انتقال از موازی به سریال، از فناوری SCSI موازی به فناوری SCSI متصل به سریال (SAS)، طرح مسیریابی کابل را تا حد زیادی تغییر داده است. SCSI موازی قبلی میتوانست به صورت تکسره یا دیفرانسیلی روی 16 کانال با سرعت حداکثر 320 مگابیت در ثانیه کار کند. در حال حاضر، رابط SAS3.0 که در زمینه ذخیرهسازی سازمانی رایجتر است، هنوز در بازار استفاده میشود، اما پهنای باند آن دو برابر سریعتر از SAS3 است که مدت زیادی است ارتقا نیافته است، یعنی 24 گیگابیت در ثانیه، حدود 75٪ از پهنای باند درایو حالت جامد رایج PCIe3.0×4. جدیدترین کانکتور MiniSAS که در مشخصات SAS-4 شرح داده شده است، کوچکتر است و امکان تراکم بیشتری را فراهم میکند. جدیدترین کانکتور Mini-SAS نصف اندازه کانکتور SCSI اصلی و 70٪ اندازه کانکتور SAS است. برخلاف کابل موازی SCSI اصلی، هر دو SAS و Mini SAS دارای چهار کانال هستند. با این حال، علاوه بر سرعت بالاتر، تراکم بالاتر و انعطافپذیری بیشتر، افزایش پیچیدگی نیز وجود دارد. به دلیل اندازه کوچکتر کانکتور، سازنده کابل اصلی، مونتاژکننده کابل و طراح سیستم باید به پارامترهای یکپارچگی سیگنال در سراسر مونتاژ کابل توجه دقیقی داشته باشند.
همه مونتاژکنندگان کابل قادر به ارائه سیگنالهای پرسرعت با کیفیت بالا برای برآورده کردن نیازهای یکپارچگی سیگنال سیستمهای ذخیرهسازی نیستند. مونتاژکنندگان کابل به راهحلهای با کیفیت بالا و مقرونبهصرفه برای جدیدترین سیستمهای ذخیرهسازی نیاز دارند. برای تولید مونتاژهای کابل پرسرعت پایدار و بادوام، عوامل متعددی باید در نظر گرفته شوند. علاوه بر حفظ کیفیت ماشینکاری و پردازش، طراحان باید به پارامترهای یکپارچگی سیگنال که ساخت کابلهای دستگاههای حافظه پرسرعت امروزی را ممکن میسازد، توجه زیادی داشته باشند.
مشخصات یکپارچگی سیگنال (چه سیگنالی کامل است؟)
برخی از پارامترهای اصلی یکپارچگی سیگنال شامل تلفات الحاقی، تداخل سیگنالهای نزدیک و دور، تلفات بازگشتی، اعوجاج مورب جفت تفاضلی داخلی و دامنه حالت تفاضلی نسبت به حالت مشترک است. اگرچه این عوامل به هم مرتبط هستند و بر یکدیگر تأثیر میگذارند، میتوانیم هر عامل را به طور جداگانه در نظر بگیریم تا تأثیر اصلی آن را بررسی کنیم.
افت ورودی (مبانی پارامترهای فرکانس بالا 01- پارامترهای میرایی)
افت ورودی، افت دامنه سیگنال از انتهای فرستنده کابل به انتهای گیرنده است که مستقیماً با فرکانس متناسب است. افت ورودی همچنین به شماره سیم بستگی دارد، همانطور که در نمودار تضعیف زیر نشان داده شده است. برای اجزای داخلی برد کوتاه یک کابل 30 یا 28-AWG، یک کابل با کیفیت خوب باید در فرکانس 1.5 گیگاهرتز، تضعیف کمتر از 2dB/m داشته باشد. برای SAS خارجی 6Gb/s با استفاده از کابلهای 10 متری، کابلی با گیج خط متوسط 24 توصیه میشود که در فرکانس 3 گیگاهرتز، تنها 13dB تضعیف دارد. اگر میخواهید حاشیه سیگنال بیشتری در نرخ داده بالاتر داشته باشید، برای کابلهای بلندتر، کابلی با تضعیف کمتر در فرکانسهای بالا انتخاب کنید.
تداخل (مبانی پارامترهای فرکانس بالا 03- پارامترهای تداخل)
مقدار انرژی منتقل شده از یک سیگنال یا جفت تفاضلی به دیگری. برای کابلهای SAS، اگر تداخل نزدیک به انتهای کابل (NEXT) به اندازه کافی کوچک نباشد، باعث ایجاد اکثر مشکلات لینک خواهد شد. اندازهگیری NEXT فقط در یک انتهای کابل انجام میشود و مقدار انرژی منتقل شده از جفت سیگنال انتقال خروجی به جفت سیگنال ورودی گیرنده است. تداخل دور به انتهای کابل (FEXT) با تزریق سیگنال برای جفت انتقال در یک انتهای کابل و مشاهده میزان انرژی باقی مانده روی سیگنال انتقال در انتهای دیگر کابل اندازهگیری میشود.
NEXT در مجموعه کابل و کانکتور معمولاً به دلیل ایزولاسیون ضعیف جفتهای دیفرانسیل سیگنال ایجاد میشود که ممکن است ناشی از پریزها و دوشاخهها، اتصال زمین ناقص یا عدم رسیدگی به ناحیه انتهای کابل باشد. طراح سیستم باید اطمینان حاصل کند که مونتاژکننده کابل به این سه مشکل توجه کرده است.
منحنیهای تلفات برای کابلهای رایج ۱۰۰ اهمی با مقاومتهای ۲۴، ۲۶ و ۲۸ اهم
کابل مونتاژ شده با کیفیت خوب مطابق با «مشخصات SFF-8410 برای الزامات تست و عملکرد مس HSS» که NEXT اندازهگیری شده باید کمتر از 3٪ باشد. در مورد پارامتر s، NEXT باید بیشتر از 28dB باشد.
تلفات بازگشتی (مبانی پارامترهای فرکانس بالا 06- تلفات بازگشتی)
تلفات بازگشتی، میزان انرژی منعکس شده از یک سیستم یا کابل را هنگام تزریق سیگنال اندازهگیری میکند. این انرژی منعکس شده میتواند باعث افت دامنه سیگنال در انتهای گیرنده کابل شود و میتواند باعث ایجاد مشکلات یکپارچگی سیگنال در انتهای فرستنده شود که میتواند مشکلات تداخل الکترومغناطیسی را برای سیستم و طراحان سیستم ایجاد کند.
این تلفات بازگشتی ناشی از عدم تطابق امپدانس در مجموعه کابل است. تنها با رسیدگی دقیق به این مشکل میتوان امپدانس سیگنال را هنگام عبور از سوکت، دوشاخه و ترمینال سیم تغییر نداد، به طوری که تغییر امپدانس به حداقل برسد. استاندارد فعلی SAS-4 به مقدار امپدانس ±3Ω در مقایسه با ±10Ω در SAS-2 بهروزرسانی شده است و الزامات کابلهای با کیفیت خوب باید در محدوده تلرانس اسمی 85 یا 100±3Ω حفظ شود.
اعوجاج کجی
در کابلهای SAS، دو نوع اعوجاج کجی وجود دارد: بین جفتهای تفاضلی و درون جفتهای تفاضلی (سیگنال تفاضلی نظریه یکپارچگی سیگنال). در تئوری، اگر چندین سیگنال به یک انتهای کابل وارد شوند، باید همزمان به انتهای دیگر برسند. اگر این سیگنالها به طور همزمان نرسند، این پدیده اعوجاج کجی کابل یا اعوجاج تاخیر-کجی نامیده میشود. برای جفتهای تفاضلی، اعوجاج کجی درون جفت تفاضلی، تأخیر بین دو سیم جفت تفاضلی است و اعوجاج کجی بین جفتهای تفاضلی، تأخیر بین دو مجموعه جفت تفاضلی است. اعوجاج کجی بزرگ جفت تفاضلی، تعادل تفاضلی سیگنال منتقل شده را بدتر میکند، دامنه سیگنال را کاهش میدهد، لرزش زمانی را افزایش میدهد و باعث مشکلات تداخل الکترومغناطیسی میشود. اختلاف یک کابل با کیفیت خوب با اعوجاج کجی داخلی باید کمتر از 10 پیکوثانیه باشد.
زمان ارسال: 30 نوامبر 2023