Les systèmes de stockage actuels non seulement croissent en térabits et ont des taux de transfert de données plus élevés, mais nécessitent également moins d'énergie et occupent un encombrement réduit.Ces systèmes ont également besoin d’une meilleure connectivité pour offrir plus de flexibilité.Les concepteurs ont besoin d'interconnexions plus petites pour fournir les débits de données nécessaires aujourd'hui ou à l'avenir.Et une norme allant de la naissance au développement et à la maturation progressive est loin d'être une journée de travail.Dans le secteur informatique en particulier, toute technologie s'améliore et évolue constamment, tout comme la spécification Serial Attached SCSI (SAS).En tant que successeur du SCSI parallèle, la spécification SAS existe depuis un certain temps.
Au cours des années que SAS a traversées, ses spécifications ont été améliorées, bien que le protocole sous-jacent ait été conservé, il n'y a fondamentalement pas trop de changements, mais les spécifications du connecteur d'interface externe ont subi de nombreux changements, ce qui est un ajustement effectué par SAS pour s'adapter à l'environnement du marché, avec ces « étapes progressives jusqu'à mille milles » d'amélioration continue, les spécifications SAS sont devenues de plus en plus matures.Les connecteurs d'interface de différentes spécifications sont appelés SAS, et la transition du parallèle à la série, de la technologie SCSI parallèle à la technologie SCSI connectée en série (SAS) a considérablement modifié le schéma de routage des câbles.Le SCSI parallèle précédent pouvait fonctionner de manière asymétrique ou différentielle sur 16 canaux jusqu'à 320 Mb/s.À l'heure actuelle, l'interface SAS3.0, plus courante dans le domaine du stockage d'entreprise, est toujours utilisée sur le marché, mais la bande passante est deux fois plus rapide que celle du SAS3 qui n'a pas été mis à niveau depuis longtemps, soit 24 Gbit/s, soit environ 75 % de la bande passante du disque SSD PCIe3.0×4 commun.Le dernier connecteur MiniSAS décrit dans la spécification SAS-4 est plus petit et permet une densité plus élevée.Le dernier connecteur Mini-SAS fait la moitié de la taille du connecteur SCSI d'origine et 70 % de la taille du connecteur SAS.Contrairement au câble parallèle SCSI d'origine, SAS et Mini SAS disposent de quatre canaux.Cependant, outre une vitesse plus élevée, une densité plus élevée et une plus grande flexibilité, on constate également une complexité accrue.En raison de la petite taille du connecteur, le fabricant du câble d'origine, l'assembleur de câbles et le concepteur du système doivent prêter une attention particulière aux paramètres d'intégrité du signal tout au long de l'assemblage de câbles.
Tous les assembleurs de câbles ne sont pas en mesure de fournir des signaux haut débit de haute qualité pour répondre aux besoins d'intégrité des signaux des systèmes de stockage.Les assembleurs de câbles ont besoin de solutions de haute qualité et rentables pour les systèmes de stockage les plus récents.Afin de produire des assemblages de câbles à grande vitesse stables et durables, plusieurs facteurs doivent être pris en compte.En plus de maintenir la qualité de l'usinage et du traitement, les concepteurs doivent prêter une attention particulière aux paramètres d'intégrité du signal qui rendent possibles les câbles pour dispositifs de mémoire à grande vitesse d'aujourd'hui.
Spécification de l'intégrité du signal (Quel signal est complet ?)
Certains des principaux paramètres de l'intégrité du signal incluent la perte d'insertion, la diaphonie proche et lointaine, la perte de retour, la distorsion asymétrique de la paire de différence en interne et l'amplitude du mode différence par rapport au mode commun.Bien que ces facteurs soient interdépendants et s’influencent mutuellement, nous pouvons considérer un facteur à la fois pour étudier son impact principal.
Perte d'insertion (paramètres haute fréquence Basics 01 - paramètres d'atténuation)
La perte d'insertion est la perte d'amplitude du signal de l'extrémité émettrice du câble à l'extrémité réceptrice, qui est directement proportionnelle à la fréquence.La perte d'insertion dépend également du numéro d'équipotentielle, comme le montre le diagramme d'atténuation ci-dessous.Pour les composants internes à courte portée d'un câble 30 ou 28 AWG, un câble de bonne qualité doit avoir une atténuation inférieure à 2 dB/m à 1,5 GHz.Pour les SAS externes 6 Gb/s utilisant des câbles de 10 m, un câble avec un calibre de ligne moyen de 24 est recommandé, qui n'a qu'une atténuation de 13 dB à 3 GHz.Si vous souhaitez plus de marge de signal à des débits de données plus élevés, spécifiez un câble avec moins d'atténuation aux hautes fréquences pour les câbles plus longs.
Diaphonie (Bases des paramètres haute fréquence 03 - Paramètres de diaphonie)
La quantité d'énergie transmise d'un signal ou d'une paire de différence à un autre.Pour les câbles SAS, si la diaphonie proche (NEXT) n'est pas suffisamment petite, cela entraînera la plupart des problèmes de liaison.La mesure de NEXT est effectuée à une seule extrémité du câble et correspond à la quantité d'énergie transférée de la paire de signaux de transmission de sortie à la paire de réception d'entrée.La diaphonie distante (FEXT) est mesurée en injectant un signal pour la paire de transmission à une extrémité du câble et en observant la quantité d'énergie restante sur le signal de transmission à l'autre extrémité du câble.
Le NEXT dans l'assemblage de câbles et le connecteur est généralement dû à une mauvaise isolation des paires différentielles de signaux, qui peut être provoquée par des prises et des fiches, une mise à la terre incomplète ou une mauvaise manipulation de la zone de terminaison du câble.Le concepteur du système doit s'assurer que l'assembleur de câbles a résolu ces trois problèmes.
Courbes de perte pour les câbles 100 Ω courants de 24, 26 et 28
Un assemblage de câbles de bonne qualité conformément à la « Spécification SFF-8410 pour les tests et les exigences de performance du cuivre HSS » mesuré NEXT doit être inférieur à 3 %.En ce qui concerne le paramètre s, NEXT doit être supérieur à 28 dB.
Perte de réflexion (Bases des paramètres haute fréquence 06 - Perte de réflexion)
La perte de retour mesure la quantité d'énergie réfléchie par un système ou un câble lorsqu'un signal est injecté.Cette énergie réfléchie peut provoquer une chute de l'amplitude du signal à l'extrémité de réception du câble et des problèmes d'intégrité du signal à l'extrémité de transmission, ce qui peut entraîner des problèmes d'interférence électromagnétique pour le système et les concepteurs du système.
Cette perte de réflexion est causée par des disparités d'impédance dans l'assemblage de câbles.Ce n'est qu'en traitant ce problème avec beaucoup de soin que l'impédance du signal ne peut pas changer lorsqu'il passe à travers la prise, la fiche et la borne de fil, de sorte que le changement d'impédance soit minimisé.La norme SAS-4 actuelle est mise à jour à la valeur d'impédance de ±3Ω par rapport à ±10Ω du SAS-2, et les exigences relatives aux câbles de bonne qualité doivent être maintenues dans la tolérance nominale de 85 ou 100±3Ω.
Distorsion biaisée
Dans les câbles SAS, il existe deux distorsions asymétriques : entre les paires de différence et au sein des paires de différence (le signal de différence de la théorie de l'intégrité du signal).En théorie, si plusieurs signaux sont entrés à une extrémité du câble, ils devraient arriver simultanément à l’autre extrémité.Si ces signaux n'arrivent pas en même temps, ce phénomène est appelé distorsion asymétrique du câble, ou distorsion de retard.Pour les paires de différence, la distorsion asymétrique à l'intérieur de la paire de différence est le retard entre les deux fils de la paire de différence, et la distorsion asymétrique entre les paires de différence est le retard entre les deux ensembles de paires de différence.La grande distorsion asymétrique de la paire de différence aggravera l'équilibre de différence du signal transmis, réduira l'amplitude du signal, augmentera la gigue temporelle et provoquera des problèmes d'interférence électromagnétique.La différence entre un câble de bonne qualité et la distorsion interne devrait être inférieure à 10 ps.
Heure de publication : 30 novembre 2023