Các hệ thống lưu trữ ngày nay không chỉ tăng trưởng lên đến hàng terabit và có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, mà còn tiêu thụ ít năng lượng hơn và chiếm ít diện tích hơn. Các hệ thống này cũng cần kết nối tốt hơn để mang lại sự linh hoạt hơn. Các nhà thiết kế cần các kết nối nhỏ hơn để cung cấp tốc độ dữ liệu cần thiết hiện tại hoặc trong tương lai. Và một chuẩn mực từ khi ra đời đến khi phát triển và dần hoàn thiện không phải là chuyện một sớm một chiều. Đặc biệt trong ngành CNTT, bất kỳ công nghệ nào cũng không ngừng cải tiến và phát triển, chẳng hạn như thông số kỹ thuật Serial Attached SCSI (SAS). Là phiên bản kế thừa của Parallel SCSI, thông số kỹ thuật SAS đã tồn tại được một thời gian.
Trong những năm SAS đã trải qua, các thông số kỹ thuật của nó đã được cải thiện, mặc dù giao thức cơ bản vẫn được giữ nguyên, về cơ bản không có quá nhiều thay đổi, nhưng các thông số kỹ thuật của đầu nối giao diện bên ngoài đã trải qua nhiều thay đổi, đây là sự điều chỉnh của SAS để thích ứng với môi trường thị trường, với những cải tiến liên tục "bước tiến ngàn dặm" này, các thông số kỹ thuật của SAS đã ngày càng hoàn thiện. Các đầu nối giao diện có các thông số kỹ thuật khác nhau được gọi là SAS và quá trình chuyển đổi từ song song sang nối tiếp, từ công nghệ SCSI song song sang công nghệ SCSI kết nối nối tiếp (SAS) đã thay đổi đáng kể sơ đồ định tuyến cáp. SCSI song song trước đây có thể hoạt động ở đầu cuối đơn hoặc khác biệt trên 16 kênh với tốc độ lên tới 320Mb/giây. Hiện tại, giao diện SAS3.0 phổ biến hơn trong lĩnh vực lưu trữ doanh nghiệp vẫn được sử dụng trên thị trường, nhưng băng thông nhanh gấp đôi so với SAS3 đã lâu không được nâng cấp, đạt 24Gbps, khoảng 75% băng thông của ổ đĩa thể rắn PCIe3.0×4 thông dụng. Đầu nối MiniSAS mới nhất được mô tả trong thông số kỹ thuật SAS-4 nhỏ hơn và cho phép mật độ cao hơn. Đầu nối Mini-SAS mới nhất có kích thước bằng một nửa đầu nối SCSI ban đầu và bằng 70% kích thước của đầu nối SAS. Không giống như cáp song song SCSI ban đầu, cả SAS và Mini SAS đều có bốn kênh. Tuy nhiên, ngoài tốc độ cao hơn, mật độ cao hơn và tính linh hoạt hơn, độ phức tạp cũng tăng lên. Do kích thước đầu nối nhỏ hơn, nhà sản xuất cáp ban đầu, nhà lắp ráp cáp và nhà thiết kế hệ thống phải đặc biệt chú ý đến các thông số về tính toàn vẹn tín hiệu trong suốt quá trình lắp ráp cáp.
Không phải tất cả các nhà lắp ráp cáp đều có thể cung cấp tín hiệu tốc độ cao chất lượng cao để đáp ứng nhu cầu về tính toàn vẹn tín hiệu của hệ thống lưu trữ. Các nhà lắp ráp cáp cần các giải pháp chất lượng cao và tiết kiệm chi phí cho các hệ thống lưu trữ mới nhất. Để sản xuất các cụm cáp tốc độ cao ổn định và bền bỉ, cần xem xét một số yếu tố. Ngoài việc duy trì chất lượng gia công và xử lý, các nhà thiết kế cần đặc biệt chú ý đến các thông số về tính toàn vẹn tín hiệu, yếu tố tạo nên khả năng của cáp thiết bị bộ nhớ tốc độ cao ngày nay.
Thông số kỹ thuật về tính toàn vẹn của tín hiệu (Tín hiệu nào là hoàn chỉnh?)
Một số thông số chính của tính toàn vẹn tín hiệu bao gồm suy hao chèn, nhiễu xuyên âm đầu gần và đầu xa, suy hao phản hồi, độ méo lệch của cặp hiệu số bên trong, và biên độ của chế độ hiệu số so với chế độ chung. Mặc dù các yếu tố này có mối quan hệ tương hỗ và ảnh hưởng lẫn nhau, chúng ta có thể xem xét từng yếu tố một để nghiên cứu tác động chính của nó.
Suy hao chèn (Cơ bản về các thông số tần số cao 01- các thông số suy giảm)
Suy hao chèn là sự mất mát biên độ tín hiệu từ đầu phát của cáp đến đầu thu, tỷ lệ thuận với tần số. Suy hao chèn cũng phụ thuộc vào số lượng dây, như thể hiện trong sơ đồ suy hao bên dưới. Đối với các thành phần bên trong tầm ngắn của cáp 30 hoặc 28-AWG, một cáp chất lượng tốt nên có độ suy hao dưới 2dB/m ở tần số 1,5GHz. Đối với SAS ngoài 6Gb/giây sử dụng cáp dài 10m, nên sử dụng cáp có cỡ dây trung bình là 24, với độ suy hao chỉ 13dB ở tần số 3GHz. Nếu bạn muốn biên độ tín hiệu lớn hơn ở tốc độ dữ liệu cao hơn, hãy chỉ định cáp có độ suy hao thấp hơn ở tần số cao cho cáp dài hơn.
Nhiễu xuyên âm (Cơ bản về các thông số tần số cao 03- Các thông số nhiễu xuyên âm)
Lượng năng lượng được truyền từ cặp tín hiệu hoặc cặp hiệu số này sang cặp tín hiệu hoặc cặp hiệu số khác. Đối với cáp SAS, nếu nhiễu xuyên âm đầu gần (NEXT) không đủ nhỏ, nó sẽ gây ra hầu hết các vấn đề liên kết. Phép đo NEXT chỉ được thực hiện ở một đầu cáp, và đó là lượng năng lượng được truyền từ cặp tín hiệu truyền đầu ra đến cặp tín hiệu nhận đầu vào. Nhiễu xuyên âm đầu xa (FEXT) được đo bằng cách đưa tín hiệu cho cặp tín hiệu truyền vào một đầu cáp và quan sát lượng năng lượng còn lại trên tín hiệu truyền ở đầu kia của cáp.
Lỗi NEXT trong cụm cáp và đầu nối thường do cách ly kém các cặp vi sai tín hiệu, có thể do ổ cắm và phích cắm, tiếp đất không đầy đủ hoặc xử lý khu vực đầu cáp kém. Nhà thiết kế hệ thống cần đảm bảo rằng đơn vị lắp ráp cáp đã giải quyết được ba vấn đề này.
Đường cong tổn thất cho cáp 100Ω thông thường 24, 26 và 28
Cáp lắp ráp chất lượng tốt theo “Thông số kỹ thuật SFF-8410 về Yêu cầu thử nghiệm và hiệu suất đồng HSS” được đo NEXT phải nhỏ hơn 3%. Về thông số s, NEXT phải lớn hơn 28dB.
Suy hao phản hồi (Cơ bản về tham số tần số cao 06- Suy hao phản hồi)
Suy hao phản xạ đo lượng năng lượng phản xạ từ hệ thống hoặc cáp khi tín hiệu được đưa vào. Năng lượng phản xạ này có thể làm giảm biên độ tín hiệu ở đầu thu của cáp và gây ra các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu ở đầu phát, từ đó gây ra các vấn đề nhiễu điện từ cho hệ thống và các nhà thiết kế hệ thống.
Suy hao phản hồi này là do sự không tương thích trở kháng trong cụm cáp. Chỉ bằng cách xử lý vấn đề này thật cẩn thận, trở kháng của tín hiệu mới không thay đổi khi đi qua ổ cắm, phích cắm và đầu dây, nhờ đó sự thay đổi trở kháng được giảm thiểu. Tiêu chuẩn SAS-4 hiện tại đã được cập nhật lên giá trị trở kháng ±3Ω so với ±10Ω của SAS-2, và yêu cầu đối với cáp chất lượng tốt phải nằm trong phạm vi dung sai danh định là 85 hoặc 100±3Ω.
Biến dạng lệch
Trong cáp SAS, có hai loại méo lệch: giữa các cặp sai số và trong các cặp sai số (tín hiệu sai số của lý thuyết toàn vẹn tín hiệu). Về lý thuyết, nếu nhiều tín hiệu được đưa vào một đầu cáp, chúng phải đến đầu kia cùng một lúc. Nếu các tín hiệu này không đến cùng một lúc, hiện tượng này được gọi là méo lệch của cáp, hoặc méo lệch trễ. Đối với các cặp sai số, méo lệch bên trong cặp sai số là độ trễ giữa hai dây của cặp sai số, và méo lệch giữa các cặp sai số là độ trễ giữa hai bộ cặp sai số. Méo lệch lớn của cặp sai số sẽ làm giảm sự cân bằng sai số của tín hiệu truyền đi, làm giảm biên độ tín hiệu, tăng độ trễ thời gian và gây ra các vấn đề nhiễu điện từ. Chênh lệch giữa cáp chất lượng tốt và méo lệch bên trong phải nhỏ hơn 10ps
Thời gian đăng: 30-11-2023
