Жоғары жылдамдықты SAS кабельдері: қосқыштар және сигналды оңтайландыру

Жоғары жылдамдықты SAS кабельдері: қосқыштар және сигналды оңтайландыру

Сигнал тұтастығының сипаттамалары

Сигнал тұтастығының негізгі параметрлерінің кейбіріне кірістіру шығыны, жақын және алыс нүктелердегі айқас әңгіме, қайтару шығыны, дифференциалды жұптар ішіндегі ауытқу бұрмалануы және дифференциалды режимнен жалпы режимге дейінгі амплитуда жатады. Бұл факторлар өзара байланысты және бір-біріне әсер еткенімен, біз әрбір факторды жеке-жеке қарастырып, оның негізгі әсерін зерттей аламыз.
Енгізу шығыны
Енгізу шығыны - кабельдің таратушы ұшынан қабылдаушы ұшына дейінгі сигнал амплитудасының әлсіреуі және ол жиілікке тікелей пропорционалды. Енгізу шығыны төмендегі әлсіреу графигінде көрсетілгендей, сым өлшеміне де байланысты. 30 немесе 28-AWG кабельдерін пайдаланатын қысқа қашықтықтағы ішкі компоненттер үшін жоғары сапалы кабельдердің әлсіреуі 1,5 ГГц жиілікте 2 дБ/м-ден аз болуы керек. 10 м кабельдерді пайдаланатын сыртқы 6 Гб/с SAS үшін 3 ГГц жиілікте әлсіреуі тек 13 дБ болатын орташа сым өлшемі 24 болатын кабельдерді пайдалану ұсынылады. Егер сіз жоғары деректерді беру жылдамдығында көбірек сигнал маржасына қол жеткізгіңіз келсе, ұзын кабельдер үшін жоғары жиіліктерде әлсіреуі төмен кабельдерді көрсетіңіз, мысалы, POWER кабелі бар SFF-8482 немесе SlimSAS SFF-8654 8i.

Айқас әңгіме
Айқаспалы байланыс бір сигналдан немесе дифференциалды жұптан екінші сигналға немесе дифференциалды жұпқа берілетін энергия мөлшерін білдіреді. SAS кабельдері үшін, егер жақын ұштағы айқаспалы байланыс (NEXT) жеткіліксіз болса, бұл байланыс проблемаларының көпшілігін тудырады. NEXT өлшеу кабельдің тек бір ұшында жүргізіледі және ол шығыс беру сигналы жұбынан кіріс қабылдау жұбына берілетін энергияның өлшемі болып табылады. Алыс ұштағы айқаспалы байланыс (FEXT) өлшеу кабельдің бір ұшындағы беру жұбына сигнал енгізу және кабельдің екінші ұшындағы беру сигналында әлі де қанша энергия сақталғанын бақылау арқылы жүзеге асырылады. Кабель компоненттері мен қосқыштарындағы NEXT әдетте сигнал дифференциалды жұбының нашар оқшаулануынан туындайды, бұл розеткалар мен ашаларға, толық емес жерге қосуға немесе кабельдің аяқталу аймағын дұрыс пайдаланбауға байланысты болуы мүмкін. Жүйе дизайнерлері кабель құрастырушыларының MINI SAS HD SFF-8644 немесе OCuLink SFF-8611 4i сияқты компоненттердегі сияқты осы үш мәселені шешкеніне көз жеткізуі керек.

24, 26 және 28 - типтік 100Ω кабель шығынының қисықтары.

Жоғары сапалы кабель құрастырмалары үшін «SFF-8410 – HSS мыс сынағы мен өнімділік талаптарына арналған сипаттамаға» сәйкес өлшенген NEXT 3%-дан төмен болуы керек. S-параметріне келетін болсақ, NEXT 28 дБ-дан жоғары болуы керек.
Қайтару шығыны
Қайтару шығыны сигнал енгізілген кезде жүйеден немесе кабельден шағылысқан энергияның шамасын өлшейді. Бұл шағылысқан энергия кабельдің қабылдау жағындағы сигнал амплитудасының төмендеуіне әкеледі және тарату жағындағы сигнал тұтастығы мәселелеріне әкелуі мүмкін, бұл өз кезегінде жүйе мен жүйе дизайнерлері үшін электромагниттік кедергілер мәселелерін тудыруы мүмкін.
Бұл қайтару шығыны кабель компоненттеріндегі кедергі сәйкессіздігінен туындайды. Тек осы мәселені өте мұқият қарастырған кезде ғана сигнал розеткалар, ашалар және кабель терминалдары арқылы өткен кезде кедергі өзгермейді, осылайша кедергінің өзгеруін азайтады. Қазіргі SAS-4 стандарты SAS-2-дегі кедергі мәнін ±10Ω-дан ±3Ω-ға дейін жаңартады. Жоғары сапалы кабельдер SATA 15P немесе MCIO 74 істікшелі кабелі бар SFF-8639 сияқты номиналды 85 немесе 100 ± 3Ω төзімділік шегінде талапты сақтауы керек.

Қисық бұрмалау
SAS кабельдерінде қиғаш бұрмалаудың екі түрі бар: дифференциалдық жұптар арасында және дифференциалдық жұптар ішінде (сигнал тұтастығы теориясы – дифференциалдық сигнал). Теориялық тұрғыдан алғанда, егер кабельдің бір ұшына бірнеше сигнал бір уақытта енгізілсе, олар екінші ұшына бір уақытта жетуі керек. Егер бұл сигналдар бір уақытта келмесе, бұл құбылыс кабельдің қиғаш бұрмалануы немесе кідіріс-қиғаш бұрмалануы деп аталады. Дифференциалдық жұптар үшін дифференциалдық жұп ішіндегі қиғаш бұрмалану дифференциалдық жұптың екі өткізгіші арасындағы кідіріс болып табылады, ал дифференциалдық жұптар арасындағы қиғаш бұрмалану дифференциалдық жұптардың екі жиынтығы арасындағы кідіріс болып табылады. Дифференциалдық жұп ішіндегі үлкен қиғаш бұрмалану берілетін сигналдың дифференциалдық тепе-теңдігін нашарлатуы, сигнал амплитудасын азайтуы, уақыт дірілдерін арттыруы және электромагниттік кедергілер мәселелерін тудыруы мүмкін. Жоғары сапалы кабельдер үшін дифференциалдық жұп ішіндегі қиғаш бұрмалану 10 пс-тен аз болуы керек, мысалы, SFF-8654 8i-ден SFF-8643-ке дейін немесе сәйкессіздікке қарсы кірістіру кабелі.
Электромагниттік кедергі
Кабельдердегі электромагниттік кедергілер проблемаларының көптеген себептері бар: нашар экрандау немесе экрандаудың болмауы, дұрыс емес жерге қосу әдісі, теңгерімсіз дифференциалды сигналдар және одан әрі импеданс сәйкессіздігі де себеп болып табылады. Сыртқы кабельдер үшін экрандау және жерге қосу қарастырылуы тиіс ең маңызды екі фактор болуы мүмкін, мысалы, қызыл торлы SFF-8087 немесе Cooper торлы жерге қосу кабелі.
Әдетте, сыртқы немесе электромагниттік кедергілерден қорғау металл фольга мен өрілген қабаттан тұратын қос қорғаныс болуы керек, жалпы жабыны кемінде 85% болуы керек. Сонымен қатар, бұл қорғаныс қосқыштың сыртқы қабығына 360° толық қосылыммен қосылуы керек. Жеке дифференциалды жұптардың қорғанысы сыртқы қорғаныстан оқшаулануы керек және олардың сүзгілеу желілері SFF-8654 8i Full Wrap анти-слэш немесе Scoop-proof қосқыш кабелі сияқты қосқыш пен кабель компоненттері үшін бірыңғай импеданс басқаруын қамтамасыз ету үшін жүйелік сигналда немесе тұрақты ток жерінде аяқталуы керек.