מערכות האחסון של ימינו לא רק גדלות בטרה-ביט ובעלות קצבי העברת נתונים גבוהים יותר, אלא גם דורשות פחות אנרגיה ותופסות שטח קטן יותר. מערכות אלו זקוקות גם לקישוריות טובה יותר כדי לספק גמישות רבה יותר. מתכננים זקוקים לחיבורים קטנים יותר כדי לספק את קצבי הנתונים הנדרשים כיום או בעתיד. ונורמה מלידה ועד לפיתוח והבשלה הדרגתית רחוקה מלהיות יום עבודה. במיוחד בתעשיית ה-IT, כל טכנולוגיה משתפרת ומתפתחת כל הזמן, וכך גם מפרט Serial Attached SCSI (SAS). כיורש ל-SCSI מקביל, מפרט SAS קיים כבר זמן מה.
בשנים ש-SAS עבר, המפרטים שלו שופרו, למרות שהפרוטוקול הבסיסי נשמר, בעיקרון אין יותר מדי שינויים, אך המפרט של מחבר הממשק החיצוני עברו שינויים רבים, וזהו התאמה ש-SAS ביצעה כדי להסתגל לסביבת השוק, עם השיפור המתמיד של "צעדים מצטברים לאלף מייל", מפרטי SAS הפכו בוגרים יותר ויותר. מחברי הממשק בעלי מפרטים שונים נקראים SAS, והמעבר מטכנולוגיית SCSI מקבילית לטורית, מטכנולוגיית SCSI טורית (SAS) שינה במידה רבה את סכמת ניתוב הכבלים. SCSI מקבילי קודם יכל לפעול חד-צדדי או דיפרנציאלי על פני 16 ערוצים במהירות של עד 320Mb/s. כיום, ממשק SAS3.0 הנפוץ יותר בתחום האחסון הארגוני עדיין בשימוש בשוק, אך רוחב הפס שלו מהיר פי שניים מ-SAS3 שלא שודרג זמן רב, שהם 24Gbps, כ-75% מרוחב הפס של כונן מצב מוצק PCIe3.0×4 הנפוץ. מחבר ה-MiniSAS האחרון המתואר במפרט SAS-4 קטן יותר ומאפשר צפיפות גבוהה יותר. מחבר ה-Mini-SAS החדש ביותר הוא בגודל של חצי מחבר ה-SCSI המקורי ו-70% מגודל מחבר ה-SAS. שלא כמו כבל SCSI מקבילי מקורי, גם ל-SAS וגם ל-Mini-SAS יש ארבעה ערוצים. עם זאת, בנוסף למהירות גבוהה יותר, צפיפות גבוהה יותר וגמישות רבה יותר, יש גם עלייה במורכבות. בגלל הגודל הקטן יותר של המחבר, יצרן הכבלים המקורי, מרכיב הכבלים ומעצב המערכת חייבים לשים לב היטב לפרמטרי שלמות האות לאורך כל מכלול הכבלים.
לא כל מרכיבי הכבלים מסוגלים לספק אותות מהירים באיכות גבוהה כדי לענות על צרכי שלמות האות של מערכות אחסון. מרכיבי כבלים זקוקים לפתרונות איכותיים וחסכוניים עבור מערכות האחסון החדישות ביותר. על מנת לייצר מכלולי כבלים מהירים יציבים ועמידים, יש לקחת בחשבון מספר גורמים. בנוסף לשמירה על איכות העיבוד והעיבוד, מתכננים צריכים לשים לב היטב לפרמטרי שלמות האות המאפשרים את כבלי התקני הזיכרון המהירים של ימינו.
מפרט שלמות האות (איזה אות הוא שלם?)
חלק מהפרמטרים העיקריים של שלמות האות כוללים אובדן הכנסה, ערבוב דיבור בקצה הקרוב והרחוק, אובדן החזרה, עיוות הטיה של זוג ההפרשים באופן פנימי, ומשרעת מצב ההפרש למצב המשותף. למרות שגורמים אלה קשורים זה בזה ומשפיעים זה על זה, ניתן לשקול גורם אחד בכל פעם כדי לחקור את השפעתו העיקרית.
אובדן חיבור (פרמטרים של תדר גבוה יסודות 01 - פרמטרים של הנחתה)
אובדן ההכנסה הוא אובדן משרעת האות מהקצה המשדר של הכבל לקצה המקבל, שהוא ביחס ישר לתדר. אובדן ההכנסה תלוי גם במספר החוטים, כפי שמוצג בתרשים ההנחתה למטה. עבור רכיבים פנימיים לטווח קצר של כבל 30 או 28-AWG, כבל באיכות טובה צריך להיות בעל הנחתה של פחות מ-2dB/m בתדר 1.5GHz. עבור SAS חיצוני של 6Gb/s המשתמש בכבלים באורך 10 מטר, מומלץ כבל עם עובי קו ממוצע של 24, שיש לו הנחתה של 13dB בלבד בתדר 3GHz. אם אתם רוצים מרווח אות גדול יותר בקצבי נתונים גבוהים יותר, ציינו כבל עם הנחתה פחותה בתדרים גבוהים עבור כבלים ארוכים יותר.
קרוסטוק (יסודות פרמטרי תדר גבוה 03 - פרמטרי קרוסטוק)
כמות האנרגיה המועברת מזוג אות או זוג הפרשים אחד לאחר. עבור כבלי SAS, אם שיתוף האותות הקרוב (NEXT) אינו קטן מספיק, הוא יגרום לרוב בעיות הקישור. המדידה של NEXT מתבצעת רק בקצה אחד של הכבל, והיא כמות האנרגיה המועברת מזוג אות השידור של הפלט לזוג הקלט המקבל. שיתוף האותות הרחוק (FEXT) נמדד על ידי הזרקת אות עבור זוג השידור בקצה אחד של הכבל ותצפית על כמות האנרגיה שנותרה על אות השידור בקצה השני של הכבל.
ה-NEXT במכלול הכבלים ובמחבר נגרם בדרך כלל מבידוד לקוי של זוגות הפרשי האותות, אשר עלול להיגרם על ידי שקעים ותקעים, הארקה לא שלמה, או טיפול לקוי באזור סיום הכבל. מתכנן המערכת צריך לוודא שמרכיב הכבלים טיפל בשלוש הבעיות הללו.
עקומות הפסדים עבור כבלים נפוצים של 100Ω של 24, 26 ו-28
כבלים באיכות טובה, בהתאם ל-"SFF-8410-Specification for HSS Copper Testing and Performance Requirements", נמדדים על ידי NEXT, ולכן עוצמת השמע צריכה להיות נמוכה מ-3%. מבחינת פרמטר s, NEXT צריך להיות גדול מ-28dB.
אובדן החזרה (יסודות פרמטרי תדר גבוה 06 - אובדן החזרה)
אובדן החזרה מודד את כמות האנרגיה המוחזרת ממערכת או כבל כאשר מוזרק אות. אנרגיה מוחזרת זו יכולה לגרום לירידה באמפליטודת האות בקצה המקבל של הכבל ועלולה לגרום לבעיות שלמות האות בקצה המשדר, מה שעלול לגרום לבעיות הפרעות אלקטרומגנטיות עבור המערכת ומתכנני המערכת.
אובדן החזרה הזה נגרם עקב אי-התאמות עכבה במכלול הכבלים. רק על ידי טיפול בבעיה זו בזהירות רבה, עכבת האות לא תשתנה כשהוא עובר דרך השקע, התקע וההדק, כך ששינוי העכבה ימוזער. תקן SAS-4 הנוכחי עודכן לערך עכבה של ±3Ω בהשוואה ל-±10Ω של SAS-2, והדרישות של כבלים באיכות טובה צריכות להישמר בטווח הסבילות הנומינלי של 85 או 100±3Ω.
עיוות הטיה
בכבלים מסוג SAS, ישנם שני עיוותים מסוג הטיה: בין זוגות הפרשים ובתוך זוגות הפרשים (אות ההפרש של תיאוריית שלמות האות). תיאורטית, אם אותות מרובים נכנסים בקצה אחד של הכבל, הם אמורים להגיע בקצה השני בו זמנית. אם אותות אלה אינם מגיעים בו זמנית, תופעה זו נקראת עיוות הטיה של הכבל, או עיוות השהייה-הטיה. עבור זוגות הפרשים, עיוות ההטיה בתוך זוג ההפרשים הוא העיכוב בין שני החוטים של זוג ההפרשים, ועיוות ההטיה בין זוגות ההפרשים הוא העיכוב בין שתי קבוצות זוגות ההפרשים. עיוות הטיה גדול של זוג ההפרשים יחמיר את מאזן ההפרשים של האות המועבר, יפחית את משרעת האות, יגדיל את ריצוד הזמן ויגרום לבעיות הפרעות אלקטרומגנטיות. ההפרש של כבל איכותי לעיוות ההטיה הפנימי צריך להיות פחות מ-10 פיקו-שניות.
זמן פרסום: 30 בנובמבר 2023
