Các hệ thống lưu trữ ngày nay không chỉ phát triển ở tốc độ terabit và có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn mà còn cần 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 ở hiện tại hoặc trong tương lai.Và một chuẩn mực từ khi sinh ra cho đến khi phát triển và dần dần trưởng thành không phải là một ngày làm việc.Đặc biệt trong ngành CNTT, bất kỳ công nghệ nào cũng không ngừng cải tiến và phát triển bản thân, cũng như đặc tả Serial Attached SCSI (SAS).Là phiên bản kế thừa của SCSI song song, đặc tả SAS đã xuất hiện được một thời gian.
Trong những năm SAS trải qua, các thông số kỹ thuật của nó đã được cải thiện, mặc dù giao thức cơ bản vẫn được giữ lại, 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, đó là sự điều chỉnh được thực hiện bởi SAS để thích ứng với môi trường thị trường, với những “bước đi ngàn dặm” không ngừng được cải tiến, các thông số kỹ thuật của SAS ngày càng hoàn thiện.Các đầu nối giao diện có 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 (SAS) được kết nối nối tiếp đã thay đổi đáng kể sơ đồ định tuyến cáp.SCSI song song trước đây có thể hoạt động một đầu hoặc vi sai trên 16 kênh với tốc độ lên tới 320Mb/s.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 lâu ngày không được nâng cấp là 24Gbps, khoảng 75 % băng thông của ổ cứng thể rắn PCIe3.0×4 thông thường.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 cao hơn, độ phức tạp cũng tăng lên.Do kích thước đầu nối nhỏ hơn nên nhà sản xuất cáp, nhà lắp ráp cáp và nhà thiết kế hệ thống ban đầu phải hết sức chú ý đến các thông số về tính toàn vẹn của tín hiệu trong toàn bộ cụm 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 ra những cụm cáp tốc độ cao ổn định, bền bỉ, cần phải xem xét một số yếu tố.Ngoài việc duy trì chất lượng gia công và xử lý, các nhà thiết kế cần hết sức chú ý đến các thông số về tính toàn vẹn tín hiệu để làm nên những loại cáp thiết bị bộ nhớ tốc độ cao hiện nay.
Đặc tả tính toàn vẹn của tín hiệu (Tín hiệu nào hoàn chỉnh?)
Một số thông số chính về tính toàn vẹn của tín hiệu bao gồm suy hao chèn, nhiễu xuyên âm đầu gần và đầu xa, suy hao phản hồi, độ méo lệch của cặp chênh lệch bên trong và biên độ của chế độ chênh lệch so với chế độ chung.Mặc dù các yếu tố này có mối liên hệ và ảnh hưởng lẫn nhau nhưng chúng ta có thể xem xét từng yếu tố một để nghiên cứu tác động chính của nó.
Suy hao chèn (Thông số tần số cao Cơ bản 01- thông số suy giảm)
Suy hao chèn là sự suy giảm biên độ tín hiệu từ đầu phát của cáp đến đầu nhận, tỷ lệ thuận với tần số.Suy hao chèn cũng phụ thuộc vào số lượng dây, như thể hiện trong sơ đồ suy giảm bên dưới.Đối với các thành phần bên trong phạm vi ngắn của cáp 30 hoặc 28-AWG, cáp chất lượng tốt phải có độ suy giảm nhỏ hơn 2dB/m ở tần số 1,5 GHz.Đối với SAS 6Gb/s bên ngoài sử dụng cáp 10m, nên sử dụng cáp có thước đo đường truyền trung bình là 24, loại cáp này chỉ có độ suy giảm 13dB ở tần số 3GHz.Nếu bạn muốn có biên độ tín hiệu lớn hơn ở tốc độ dữ liệu cao hơn, hãy chỉ định cáp có độ suy giảm ít hơn ở tần số cao cho cáp dài hơn.
Nhiễu xuyên âm (Cơ bản về thông số tần số cao 03- Thông số nhiễu xuyên âm)
Lượng năng lượng được truyền từ một cặp tín hiệu hoặc cặp chênh lệch này sang cặp tín hiệu khác.Đối với cáp SAS, nếu nhiễu xuyên âm đầu cuối (NEXT) không đủ nhỏ thì sẽ gây ra hầu hết các sự cố liên kết.Phép đo của NEXT chỉ được thực hiện ở một đầu của cáp và đó là lượng năng lượng được truyền từ cặp tín hiệu truyền đầu ra sang cặp tín hiệu truyền đầu vào.Nhiễu xuyên âm đầu xa (FEXT) được đo bằng cách đưa tín hiệu vào cặp truyền ở một đầu cáp và quan sát lượng năng lượng còn lại trên tín hiệu truyền ở đầu kia của cáp
Lỗi TIẾP THEO trong cụm cáp và đầu nối thường xảy ra do khả năng cách ly kém của các cặp vi sai tín hiệu, nguyên nhân có thể là do ổ cắm và phích cắm, nối đất không đầy đủ hoặc xử lý khu vực đầu cuối cáp kém.Người thiết kế hệ thống cần đảm bảo rằng nhà lắp ráp cáp đã giải quyết được ba vấn đề này.
Đường cong suy hao cho cáp 100Ω thông thường là 24, 26 và 28
Lắp ráp cáp chất lượng tốt theo “SFF-8410-Thông số kỹ thuật dành cho các yêu cầu về hiệu suất và kiểm tra đồng HSS” được đo TIẾP THEO phải nhỏ hơn 3%.Đối với tham số s, NEXT phải lớn hơn 28dB.
Suy hao phản hồi (Cơ bản về thông số tần số cao 06- Suy hao phản hồi)
Suy hao phản hồi 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 có thể gây ra các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu ở đầu phát, điều này có thể 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 phù hợp trở kháng trong cụm cáp.Chỉ bằng cách xử lý vấn đề này một cách cẩn thận thì trở kháng của tín hiệu mới không thay đổi khi nó đi qua ổ cắm, phích cắm và đầu dây, do đó sự thay đổi trở kháng được giảm thiểu.Tiêu chuẩn SAS-4 hiện tại được cập nhật lên giá trị trở kháng ±3Ω so với ±10Ω của SAS-2 và yêu cầu về cáp chất lượng tốt phải được giữ trong phạm vi dung sai danh nghĩa là 85 hoặc 100±3Ω.
Biến dạng nghiêng
Trong cáp SAS, có hai dạng biến dạng lệch: giữa các cặp chênh lệch và bên trong các cặp chênh lệch (tín hiệu chênh lệch của lý thuyết toàn vẹn tín hiệu).Về lý thuyết, nếu nhiều tín hiệu được đưa vào ở một đầu cáp thì chúng sẽ đến đầu kia cùng một lúc.Nếu các tín hiệu này không đến cùng lúc thì hiện tượng này được gọi là méo dạng lệch của cáp hoặc méo trễ lệch.Đối với các cặp chênh lệch, độ méo lệch bên trong cặp chênh lệch là độ trễ giữa hai dây của cặp chênh lệch và độ méo lệch giữa các cặp chênh lệch là độ trễ giữa hai bộ cặp chênh lệch.Độ méo lệch lớn của cặp chênh lệch sẽ làm xấu đi sự cân bằng chênh lệch của tín hiệu truyền đi, làm giảm biên độ tín hiệu, tăng jitter thời gian và gây ra các vấn đề nhiễu điện từ.Sự khác biệt của cáp chất lượng tốt với độ méo lệch bên trong phải nhỏ hơn 10ps
Thời gian đăng: 30/11/2023