High-speed SAS Cables: Mga Konektor at Pag-optimize ng Signal

High-speed SAS Cables: Mga Konektor at Pag-optimize ng Signal

Mga Detalye ng Integridad ng Signal

Ang ilan sa mga pangunahing parameter ng integridad ng signal ay kinabibilangan ng pagkawala ng insertion, near-end at far-end na crosstalk, return loss, skew distortion sa loob ng differential pairs, at ang amplitude mula sa differential mode hanggang sa common mode. Bagama't ang mga salik na ito ay magkakaugnay at nakakaimpluwensya sa isa't isa, maaari nating isaalang-alang ang bawat salik nang paisa-isa upang pag-aralan ang pangunahing epekto nito.
Pagkawala ng Insertion
Ang pagkawala ng pagpasok ay ang pagpapahina ng amplitude ng signal mula sa dulo ng pagpapadala hanggang sa pagtanggap na dulo ng isang cable, at ito ay direktang proporsyonal sa dalas. Ang pagkawala ng insertion ay depende rin sa wire gauge, tulad ng ipinapakita sa attenuation graph sa ibaba. Para sa mga short-range na panloob na bahagi na gumagamit ng 30 o 28-AWG na mga cable, ang mga de-kalidad na cable ay dapat magkaroon ng attenuation na mas mababa sa 2 dB/m sa 1.5 GHz. Para sa panlabas na 6 Gb/s SAS na gumagamit ng 10m cable, inirerekomendang gumamit ng mga cable na may average na wire gauge na 24, na may attenuation na 13 dB lang sa 3 GHz. Kung gusto mong makamit ang mas maraming signal margin sa mas mataas na rate ng paglilipat ng data, tukuyin ang mga cable na may mas mababang attenuation sa mataas na frequency para sa mas mahahabang cable, gaya ng SFF-8482 na may POWER cable o SlimSAS SFF-8654 8i.

Crosstalk
Ang Crosstalk ay tumutukoy sa dami ng enerhiya na ipinapadala mula sa isang signal o differential pares patungo sa isa pang signal o differential pares. Para sa mga SAS cable, kung ang near-end crosstalk (NEXT) ay hindi sapat na maliit, magdudulot ito ng karamihan sa mga problema sa link. Ang pagsukat ng NEXT ay isinasagawa lamang sa isang dulo ng cable, at ito ay ang laki ng enerhiya na inilipat mula sa output transmission signal pair patungo sa input receiving pares. Isinasagawa ang pagsukat ng far-end crosstalk (FEXT) sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng signal sa transmission pair sa isang dulo ng cable at pagmamasid kung gaano karaming enerhiya ang nananatili pa rin sa transmission signal sa kabilang dulo ng cable. Ang SUSUNOD sa mga bahagi ng cable at konektor ay kadalasang sanhi ng hindi magandang pagkakabukod ng pares ng signal differential, posibleng dahil sa mga socket at plug, hindi kumpletong grounding, o hindi wastong paghawak sa lugar ng pagwawakas ng cable. Kailangang tiyakin ng mga taga-disenyo ng system na natugunan ng mga cable assembler ang tatlong isyung ito, tulad ng sa mga bahagi tulad ng MINI SAS HD SFF-8644 o OCuLink SFF-8611 4i.

Ang 24, 26 at 28 ay ang karaniwang 100Ω cable loss curves.

Para sa mga de-kalidad na cable assemblies, ang NEXT na sinusukat alinsunod sa "SFF-8410 - Specification para sa HSS Copper Testing at Performance Requirements" ay dapat na mas mababa sa 3%. Tulad ng para sa S-parameter, ang NEXT ay dapat na mas malaki kaysa sa 28 dB.
Pagbabalik pagkawala
Ang pagkawala ng pagbabalik ay sumusukat sa laki ng enerhiya na ipinapakita mula sa system o cable kapag ang isang signal ay na-injected. Ang sinasalamin na enerhiya na ito ay nagdudulot ng pagbaba sa signal amplitude sa receiving end ng cable at maaaring humantong sa mga isyu sa integridad ng signal sa dulo ng pagpapadala, na maaaring magdulot ng mga problema sa electromagnetic interference para sa mga taga-disenyo ng system at system.
Ang return loss na ito ay sanhi ng impedance mismatch sa mga bahagi ng cable. Sa pamamagitan lamang ng pagtrato sa problemang ito nang maingat na hindi maaaring magbago ang impedance kapag ang signal ay dumaan sa mga socket, plug, at cable terminal, upang mabawasan ang pagkakaiba-iba ng impedance. Ang kasalukuyang pamantayan ng SAS-4 ay nag-a-update ng halaga ng impedance mula ±10Ω sa SAS-2 hanggang ±3Ω. Dapat panatilihin ng mga de-kalidad na cable ang kinakailangan sa loob ng tolerance ng nominal na 85 o 100 ± 3Ω, tulad ng SFF-8639 na may SATA 15P o MCIO 74 Pin Cable.

I-skew distortion
Sa mga SAS cable, mayroong dalawang uri ng skew distortion: sa pagitan ng differential pairs at sa loob ng differential pairs (signal integrity theory – differential signal). Sa teorya, kung maraming signal ang sabay-sabay na ini-input sa isang dulo ng cable, dapat sabay-sabay nilang maabot ang kabilang dulo. Kung ang mga signal na ito ay hindi dumating nang sabay-sabay, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na cable skew distortion, o delay-skew distortion. Para sa differential pairs, ang skew distortion sa loob ng differential pair ay ang delay sa pagitan ng dalawang conductor ng differential pair, habang ang skew distortion sa pagitan ng differential pairs ay ang delay sa pagitan ng dalawang set ng differential pairs. Ang mas malaking skew distortion sa loob ng differential pair ay maaaring makasira sa differential balance ng ipinadalang signal, bawasan ang signal amplitude, pagtaas ng time jitter, at maging sanhi ng mga problema sa electromagnetic interference. Para sa mga de-kalidad na cable, ang skew distortion sa loob ng differential pair ay dapat na mas mababa sa 10 ps, ​​gaya ng SFF-8654 8i hanggang SFF-8643 o Anti-misalignment Insertion cable.
Electromagnetic interference
Maraming sanhi ng mga problema sa electromagnetic interference sa mga cable: mahinang shielding o walang shielding, maling paraan ng grounding, hindi balanseng differential signal, at higit pa, ang impedance mismatch ay isa ring dahilan. Para sa mga panlabas na kable, ang shielding at grounding ay malamang na ang dalawang pinakamahalagang salik na tutugunan, gaya ng SFF-8087 na may pulang mesh o Cooper mesh grounding cable.
Karaniwan, ang panlabas o electromagnetic interference shielding ay dapat na isang dual shielding ng metal foil at braided layer, na may kabuuang saklaw na hindi bababa sa 85%. Kasabay nito, ang panangga na ito ay dapat na konektado sa panlabas na dyaket ng connector, na may kumpletong koneksyon na 360°. Ang shielding ng mga indibidwal na pares ng differential ay dapat na ihiwalay mula sa panlabas na kalasag, at ang kanilang mga linya ng pag-filter ay dapat magwakas sa signal ng system o DC ground upang matiyak ang pinag-isang kontrol ng impedance para sa connector at mga bahagi ng cable, tulad ng SFF-8654 8i Full Wrap anti-slash o Scoop-proof connector cable.