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

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

Mga Espesipikasyon ng Integridad ng Signal

Ilan sa mga pangunahing parametro ng integridad ng signal ay kinabibilangan ng insertion loss, near-end at far-end crosstalk, return loss, skew distortion sa loob ng differential pairs, at ang amplitude mula sa differential mode patungo 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 Pagsingit
Ang insertion loss ay ang pagpapahina ng amplitude ng signal mula sa dulong nagpapadala patungo sa dulong tumatanggap ng isang cable, at ito ay direktang proporsyonal sa frequency. Ang insertion loss ay nakadepende rin sa wire gauge, gaya ng ipinapakita sa attenuation graph sa ibaba. Para sa mga panloob na bahagi na may maikling saklaw na gumagamit ng 30 o 28-AWG na mga cable, ang mga de-kalidad na cable ay dapat may attenuation na mas mababa sa 2 dB/m sa 1.5 GHz. Para sa panlabas na 6 Gb/s SAS na gumagamit ng 10m na ​​mga cable, inirerekomendang gumamit ng mga cable na may average na wire gauge na 24, na may attenuation na 13 dB lamang sa 3 GHz. Kung gusto mong makamit ang mas malaking signal margin sa mas mataas na data transfer rates, tukuyin ang mga cable na may mas mababang attenuation sa mataas na frequency para sa mas mahahabang cable, tulad ng SFF-8482 na may POWER cable o SlimSAS SFF-8654 8i.

Pagsasalita nang sabay-sabay
Ang crosstalk ay tumutukoy sa dami ng enerhiyang ipinapadala mula sa isang signal o differential pair patungo sa isa pang signal o differential pair. Para sa mga SAS cable, kung ang near-end crosstalk (NEXT) ay hindi sapat na maliit, ito ang magiging sanhi ng karamihan sa mga problema sa link. Ang pagsukat ng NEXT ay isinasagawa lamang sa isang dulo ng cable, at ito ang laki ng enerhiyang inilipat mula sa output transmission signal pair patungo sa input receiving pair. Ang pagsukat ng far-end crosstalk (FEXT) ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-inject ng signal sa transmission pair sa isang dulo ng cable at pag-obserba kung gaano karaming enerhiya ang nananatili pa rin sa transmission signal sa kabilang dulo ng cable. Ang NEXT sa mga cable component at connector ay karaniwang sanhi ng mahinang isolation ng signal differential pair, posibleng dahil sa mga socket at plug, hindi kumpletong grounding, o hindi wastong paghawak sa cable termination area. Kailangang tiyakin ng mga system designer na natugunan ng mga cable assembler ang tatlong isyung ito, tulad ng sa mga component tulad ng MINI SAS HD SFF-8644 o OCuLink SFF-8611 4i.

Ang 24, 26 at 28 ay ang karaniwang 100Ω na kurba ng pagkawala ng kable.

Para sa mga de-kalidad na cable assembly, ang NEXT na sinukat alinsunod sa “SFF-8410 – Specification for HSS Copper Testing and Performance Requirements” ay dapat na mas mababa sa 3%. Para naman sa S-parameter, ang NEXT ay dapat na mas mataas sa 28 dB.
Pagkawala ng pagbabalik
Sinusukat ng return loss ang magnitude ng enerhiyang naaaninag mula sa sistema o kable kapag ang isang signal ay iniksyon. Ang naaaninag na enerhiyang ito ay nagdudulot ng pagbaba sa amplitude ng signal sa receiving end ng kable at maaaring humantong sa mga isyu sa integridad ng signal sa transmitting end, na siya namang maaaring magdulot ng mga problema sa electromagnetic interference para sa mga taga-disenyo ng sistema at sistema.
Ang return loss na ito ay sanhi ng impedance mismatch sa mga bahagi ng cable. Sa pamamagitan lamang ng maingat na pagtrato sa problemang ito ay hindi magbabago ang impedance kapag ang signal ay dumaan sa mga socket, plug, at cable terminal, upang mabawasan ang pagkakaiba-iba ng impedance. Ina-update ng kasalukuyang pamantayan ng SAS-4 ang halaga ng impedance mula ±10Ω sa SAS-2 patungong ±3Ω. Ang mga de-kalidad na cable ay dapat mapanatili 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.

Pagbaluktot ng hilig
Sa mga SAS cable, mayroong dalawang uri ng skew distortion: sa pagitan ng mga differential pair at sa loob ng mga differential pair (signal integrity theory – differential signal). Sa teorya, kung maraming signal ang sabay-sabay na ipinapasok sa isang dulo ng cable, dapat silang makarating sa kabilang dulo nang sabay-sabay. Kung ang mga signal na ito ay hindi dumarating nang sabay-sabay, ang phenomenon na ito ay tinatawag na cable skew distortion, o delay-skew distortion. Para sa mga differential pair, ang skew distortion sa loob ng differential pair ay ang pagkaantala sa pagitan ng dalawang konduktor ng differential pair, habang ang skew distortion sa pagitan ng mga differential pair ay ang pagkaantala sa pagitan ng dalawang set ng differential pair. Ang mas malaking skew distortion sa loob ng differential pair ay maaaring magpalala sa differential balance ng ipinadalang signal, bawasan ang signal amplitude, dagdagan ang time jitter, at magdulot 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, ​​tulad ng SFF-8654 8i hanggang SFF-8643 o Anti-misalignment Insertion cable.
Panghihimasok na elektromagnetiko
Maraming sanhi ng mga problema sa electromagnetic interference sa mga kable: mahinang shielding o walang shielding, maling paraan ng grounding, hindi balanseng differential signals, at higit pa rito, ang impedance mismatch ay isa ring sanhi. Para sa mga panlabas na kable, ang shielding at grounding ay malamang na ang dalawang pinakamahalagang salik na dapat tugunan, tulad ng SFF-8087 na may pulang mesh o Cooper mesh grounding cable.
Kadalasan, ang panlabas o electromagnetic interference shielding ay dapat na isang dual shielding na gawa sa metal foil at braided layer, na may kabuuang saklaw na hindi bababa sa 85%. Kasabay nito, ang shielding na ito ay dapat na konektado sa panlabas na jacket ng connector, na may 360° kumpletong koneksyon. Ang shielding ng mga indibidwal na differential pair ay dapat na ihiwalay mula sa panlabas na shielding, at ang kanilang mga filtering lines ay dapat magtapos sa system signal o DC ground upang matiyak ang unified impedance control para sa mga bahagi ng connector at cable, tulad ng SFF-8654 8i Full Wrap anti-slash o Scoop-proof connector cable.