Günümüzün depolama sistemleri yalnızca terabit kapasiteye ve daha yüksek veri aktarım hızlarına sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda daha az enerji gerektiriyor ve daha az yer kaplıyor. Bu sistemler ayrıca daha fazla esneklik sağlamak için daha iyi bağlantıya ihtiyaç duyuyor. Tasarımcılar, bugün veya gelecekte ihtiyaç duyulan veri hızlarını sağlamak için daha küçük ara bağlantılara ihtiyaç duyuyor. Ve doğuşundan gelişimine ve kademeli olarak olgunlaşmasına kadar bir norm oluşturmak, bir günlük iş olmaktan çok uzak. Özellikle BT sektöründe, herhangi bir teknoloji sürekli olarak gelişiyor ve evrim geçiriyor, tıpkı Seri Bağlantılı SCSI (SAS) spesifikasyonu gibi. Paralel SCSI'nin halefi olan SAS spesifikasyonu bir süredir mevcut.
SAS'ın geçirdiği yıllar boyunca, temel protokol korunmuş olsa da, özellikleri iyileştirildi; temelde çok fazla değişiklik olmadı, ancak harici arayüz konektörünün özellikleri birçok değişikliğe uğradı. Bu, SAS'ın pazar ortamına uyum sağlamak için yaptığı bir ayarlamadır. Bu "bin mil mesafedeki artımlı adımlar" ile sürekli iyileştirme sayesinde, SAS özellikleri giderek olgunlaştı. Farklı özelliklere sahip arayüz konektörlerine SAS denir ve paralel SCSI teknolojisinden seri bağlantılı SCSI (SAS) teknolojisine geçiş, kablo yönlendirme şemasını büyük ölçüde değiştirdi. Önceki paralel SCSI, 16 kanal üzerinden tek uçlu veya diferansiyel olarak 320 Mb/s'ye kadar çalışabiliyordu. Şu anda, kurumsal depolama alanında daha yaygın olan SAS3.0 arayüzü hala piyasada kullanılmaktadır, ancak bant genişliği uzun süredir yükseltilmemiş olan SAS3'ün iki katı, yani 24 Gbps'dir; bu da yaygın PCIe3.0×4 katı hal sürücüsünün bant genişliğinin yaklaşık %75'ine denk gelmektedir. SAS-4 spesifikasyonunda açıklanan en yeni MiniSAS konektörü daha küçüktür ve daha yüksek yoğunluk sağlar. En yeni Mini-SAS konektörü, orijinal SCSI konektörünün yarısı ve SAS konektörünün %70'i boyutundadır. Orijinal SCSI paralel kablosunun aksine, hem SAS hem de Mini SAS dört kanala sahiptir. Bununla birlikte, daha yüksek hız, daha yüksek yoğunluk ve daha fazla esnekliğe ek olarak, karmaşıklıkta da bir artış söz konusudur. Konektörün daha küçük boyutu nedeniyle, orijinal kablo üreticisi, kablo montajcısı ve sistem tasarımcısı, kablo montajı boyunca sinyal bütünlüğü parametrelerine çok dikkat etmelidir.
Tüm kablo montajcıları, depolama sistemlerinin sinyal bütünlüğü ihtiyaçlarını karşılayacak yüksek kaliteli ve yüksek hızlı sinyaller sağlayamaz. Kablo montajcılarının en yeni depolama sistemleri için yüksek kaliteli ve uygun maliyetli çözümlere ihtiyacı vardır. İstikrarlı ve dayanıklı yüksek hızlı kablo montajları üretmek için çeşitli faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. İşleme ve üretim kalitesini korumanın yanı sıra, tasarımcıların günümüzün yüksek hızlı bellek aygıtı kablolarını mümkün kılan sinyal bütünlüğü parametrelerine de yakından dikkat etmeleri gerekir.
Sinyal bütünlüğü belirtimi (Hangi sinyal tamamlanmıştır?)
Sinyal bütünlüğünün temel parametrelerinden bazıları arasında ekleme kaybı, yakın uç ve uzak uç karışması, geri dönüş kaybı, fark çiftinin içsel çarpık bozulması ve fark modunun ortak moda göre genliği yer almaktadır. Bu faktörler birbirleriyle ilişkili ve birbirlerini etkilese de, ana etkisini incelemek için her seferinde bir faktörü ele alabiliriz.
Ekleme kaybı (Yüksek frekans parametreleri Temelleri 01 - zayıflama parametreleri)
Ekleme kaybı, kablonun verici ucundan alıcı ucuna kadar sinyal genliğindeki kayıptır ve frekansla doğru orantılıdır. Ekleme kaybı ayrıca, aşağıdaki zayıflama diyagramında gösterildiği gibi, tel numarasına da bağlıdır. 30 veya 28 AWG kablonun kısa mesafeli dahili bileşenleri için, kaliteli bir kablonun 1,5 GHz'de 2 dB/m'den daha az zayıflamaya sahip olması gerekir. 10 metrelik kablolar kullanan harici 6 Gb/s SAS için, 3 GHz'de yalnızca 13 dB zayıflamaya sahip ortalama 24 AWG hat kalınlığına sahip bir kablo önerilir. Daha yüksek veri hızlarında daha fazla sinyal marjı istiyorsanız, daha uzun kablolar için yüksek frekanslarda daha az zayıflamaya sahip bir kablo belirtin.
Çapraz Etkileşim (Yüksek Frekans Parametrelerinin Temelleri 03- Çapraz etkileşim parametreleri)
Bir sinyal veya fark çiftinden diğerine iletilen enerji miktarı. SAS kabloları için, yakın uç karışması (NEXT) yeterince küçük değilse, çoğu bağlantı sorununa neden olur. NEXT ölçümü kablonun yalnızca bir ucunda yapılır ve çıkış iletim sinyal çiftinden giriş alıcı çiftine aktarılan enerji miktarıdır. Uzak uç karışması (FEXT), kablonun bir ucuna iletim çifti için bir sinyal enjekte edilerek ve kablonun diğer ucunda iletim sinyalinde ne kadar enerji kaldığı gözlemlenerek ölçülür.
Kablo tertibatı ve konektöründeki "NEXT" hatası genellikle sinyal diferansiyel çiftlerinin yetersiz izolasyonundan kaynaklanır; bu da prizler ve fişler, eksik topraklama veya kablo sonlandırma alanının kötü kullanımı nedeniyle olabilir. Sistem tasarımcısının, kablo montajcısının bu üç sorunu da ele aldığından emin olması gerekir.
24, 26 ve 28 numaralı standart 100Ω kablolar için kayıp eğrileri.
“SFF-8410 - Yüksek Hızlı Bakır Testi ve Performans Gereksinimleri Spesifikasyonu”na uygun, kaliteli bir kablo demetinde ölçülen NEXT değeri %3'ten az olmalıdır. S parametresi açısından ise NEXT değeri 28 dB'den büyük olmalıdır.
Geri Dönüş Kaybı (Yüksek Frekans Parametrelerinin Temelleri 06 - Geri Dönüş Kaybı)
Geri dönüş kaybı, bir sinyal sisteme veya kabloya iletildiğinde sistemden veya kablodan yansıyan enerji miktarını ölçer. Bu yansıyan enerji, kablonun alıcı ucunda sinyal genliğinde düşüşe ve verici ucunda sinyal bütünlüğü sorunlarına neden olabilir; bu da sistem ve sistem tasarımcıları için elektromanyetik girişim sorunlarına yol açabilir.
Bu geri dönüş kaybı, kablo tertibatındaki empedans uyumsuzluklarından kaynaklanır. Bu soruna büyük özen gösterilerek, sinyalin soket, fiş ve kablo terminalinden geçerken empedansının değişmemesi ve empedans değişiminin en aza indirilmesi sağlanabilir. Mevcut SAS-4 standardı, SAS-2'nin ±10Ω değerine kıyasla ±3Ω empedans değerine güncellenmiştir ve kaliteli kabloların gereksinimleri, 85 veya 100±3Ω nominal toleransı içinde tutulmalıdır.
Çarpıklık bozulması
SAS kablolarında iki tür sapma bozulması vardır: fark çiftleri arasında ve fark çiftleri içinde (sinyal bütünlüğü teorisinin fark sinyali). Teoride, kablonun bir ucundan birden fazla sinyal girerse, diğer uca aynı anda ulaşmaları gerekir. Bu sinyaller aynı anda ulaşmazsa, bu olaya kablonun sapma bozulması veya gecikme sapması denir. Fark çiftleri için, fark çifti içindeki sapma bozulması, fark çiftinin iki teli arasındaki gecikmedir ve fark çiftleri arasındaki sapma bozulması, iki fark çifti seti arasındaki gecikmedir. Fark çiftinin büyük sapma bozulması, iletilen sinyalin fark dengesini kötüleştirecek, sinyal genliğini azaltacak, zaman titremesini artıracak ve elektromanyetik girişim sorunlarına neden olacaktır. Kaliteli bir kablonun iç sapma bozulmasına olan farkı 10 ps'den az olmalıdır.
Yayın tarihi: 30 Kasım 2023
