Sistem penyimpanan saat ini tidak hanya tumbuh hingga terabita dan memiliki kecepatan transfer data yang lebih tinggi, tetapi juga membutuhkan lebih sedikit energi dan menempati ruang yang lebih kecil. Sistem ini juga membutuhkan konektivitas yang lebih baik untuk memberikan fleksibilitas lebih. Para perancang membutuhkan interkoneksi yang lebih kecil untuk menyediakan kecepatan data yang dibutuhkan saat ini atau di masa mendatang. Dan sebuah norma dari awal hingga pengembangan dan kematangan secara bertahap bukanlah pekerjaan sehari-hari. Terutama di industri TI, setiap teknologi terus mengalami peningkatan dan evolusi, begitu pula spesifikasi Serial Attached SCSI (SAS). Sebagai penerus SCSI paralel, spesifikasi SAS telah ada sejak lama.
Selama bertahun-tahun SAS telah mengalami peningkatan spesifikasi. Meskipun protokol dasarnya tetap dipertahankan, pada dasarnya tidak banyak perubahan. Namun, spesifikasi konektor antarmuka eksternal telah mengalami banyak perubahan. Ini merupakan penyesuaian yang dilakukan SAS untuk beradaptasi dengan lingkungan pasar. Dengan peningkatan berkelanjutan "langkah bertahap menuju seribu mil" ini, spesifikasi SAS semakin matang. Konektor antarmuka dengan spesifikasi berbeda disebut SAS. Transisi dari paralel ke serial, dari teknologi SCSI paralel ke teknologi SCSI terhubung serial (SAS), telah mengubah skema perutean kabel secara signifikan. SCSI paralel sebelumnya dapat beroperasi melalui single-ended atau diferensial melalui 16 kanal dengan kecepatan hingga 320Mb/s. Saat ini, antarmuka SAS 3.0 yang lebih umum di bidang penyimpanan perusahaan masih digunakan di pasaran, tetapi bandwidth-nya dua kali lebih cepat daripada SAS 3 yang sudah lama tidak ditingkatkan, yaitu 24Gbps, sekitar 75% dari bandwidth solid-state drive PCIe 3.0×4. Konektor MiniSAS terbaru yang dijelaskan dalam spesifikasi SAS-4 lebih kecil dan memungkinkan kepadatan yang lebih tinggi. Konektor Mini-SAS terbaru berukuran setengah ukuran konektor SCSI asli dan 70% ukuran konektor SAS. Tidak seperti kabel paralel SCSI asli, SAS dan Mini SAS memiliki empat kanal. Namun, selain kecepatan, kepadatan, dan fleksibilitas yang lebih tinggi, terdapat pula peningkatan kompleksitas. Karena ukuran konektor yang lebih kecil, produsen kabel asli, perakit kabel, dan perancang sistem harus memperhatikan dengan saksama parameter integritas sinyal di seluruh rangkaian kabel.
Tidak semua perakit kabel mampu menyediakan sinyal berkecepatan tinggi berkualitas tinggi untuk memenuhi kebutuhan integritas sinyal sistem penyimpanan. Perakit kabel membutuhkan solusi berkualitas tinggi dan hemat biaya untuk sistem penyimpanan terkini. Untuk menghasilkan rakitan kabel berkecepatan tinggi yang stabil dan tahan lama, beberapa faktor perlu dipertimbangkan. Selain menjaga kualitas pemesinan dan pemrosesan, perancang perlu memperhatikan dengan saksama parameter integritas sinyal yang memungkinkan terciptanya kabel perangkat memori berkecepatan tinggi saat ini.
Spesifikasi integritas sinyal (Sinyal apa yang lengkap?)
Beberapa parameter utama integritas sinyal meliputi rugi penyisipan, crosstalk dekat dan jauh, rugi balik, distorsi kemiringan internal pasangan perbedaan, dan amplitudo mode perbedaan ke mode umum. Meskipun faktor-faktor ini saling terkait dan memengaruhi, kita dapat mempertimbangkan satu faktor pada satu waktu untuk mempelajari dampak utamanya.
Rugi penyisipan (Parameter frekuensi tinggi Dasar 01- parameter redaman)
Rugi penyisipan adalah hilangnya amplitudo sinyal dari ujung kabel pengirim ke ujung penerima, yang berbanding lurus dengan frekuensi. Rugi penyisipan juga bergantung pada nomor kabel, seperti yang ditunjukkan pada diagram atenuasi di bawah ini. Untuk komponen internal jarak pendek kabel 30 atau 28 AWG, kabel berkualitas baik harus memiliki atenuasi kurang dari 2 dB/m pada 1,5 GHz. Untuk SAS eksternal 6 Gb/s yang menggunakan kabel 10 m, direkomendasikan kabel dengan line gauge rata-rata 24, yang hanya memiliki atenuasi 13 dB pada 3 GHz. Jika Anda menginginkan margin sinyal yang lebih besar pada kecepatan data yang lebih tinggi, pilih kabel dengan atenuasi yang lebih rendah pada frekuensi tinggi untuk kabel yang lebih panjang.
Crosstalk (Dasar-Dasar Parameter Frekuensi Tinggi 03- Parameter Crosstalk)
Jumlah energi yang ditransmisikan dari satu sinyal atau pasangan perbedaan ke sinyal lainnya. Untuk kabel SAS, jika crosstalk dekat-ujung (NEXT) tidak cukup kecil, hal ini akan menyebabkan sebagian besar masalah tautan. Pengukuran NEXT dilakukan hanya pada salah satu ujung kabel, dan merupakan jumlah energi yang ditransfer dari pasangan sinyal transmisi keluaran ke pasangan penerima masukan. Crosstalk jauh-ujung (FEXT) diukur dengan menyuntikkan sinyal untuk pasangan transmisi di salah satu ujung kabel dan mengamati sisa energi pada sinyal transmisi di ujung kabel yang lain.
NEXT pada rakitan kabel dan konektor biasanya disebabkan oleh isolasi pasangan diferensial sinyal yang buruk, yang mungkin disebabkan oleh stopkontak dan steker, pentanahan yang tidak sempurna, atau penanganan area terminasi kabel yang buruk. Perancang sistem perlu memastikan bahwa perakit kabel telah mengatasi ketiga masalah ini.
Kurva kerugian untuk kabel 100Ω umum 24, 26, dan 28
Rakitan kabel berkualitas baik sesuai dengan "SFF-8410-Spesifikasi untuk Pengujian Tembaga HSS dan Persyaratan Kinerja" menunjukkan NEXT yang terukur harus kurang dari 3%. Untuk parameter s, NEXT harus lebih besar dari 28 dB.
Kerugian Pengembalian (Dasar-Dasar Parameter Frekuensi Tinggi 06- Kerugian Pengembalian)
Rugi balik mengukur jumlah energi yang dipantulkan dari sistem atau kabel ketika sinyal disuntikkan. Energi yang dipantulkan ini dapat menyebabkan penurunan amplitudo sinyal di ujung kabel penerima dan dapat menyebabkan masalah integritas sinyal di ujung transmisi, yang dapat menimbulkan masalah interferensi elektromagnetik bagi sistem dan perancang sistem.
Rugi balik ini disebabkan oleh ketidaksesuaian impedansi pada rakitan kabel. Hanya dengan menangani masalah ini dengan sangat hati-hati, impedansi sinyal tidak akan berubah ketika melewati soket, steker, dan terminal kabel, sehingga perubahan impedansi dapat diminimalkan. Standar SAS-4 saat ini diperbarui dengan nilai impedansi ±3Ω dibandingkan dengan ±10Ω pada SAS-2, dan persyaratan kabel berkualitas baik harus dijaga dalam toleransi nominal 85 atau 100±3Ω.
Distorsi kemiringan
Pada kabel SAS, terdapat dua distorsi skew: antara pasangan beda dan di dalam pasangan beda (sinyal beda dalam teori integritas sinyal). Secara teori, jika beberapa sinyal dimasukkan di salah satu ujung kabel, sinyal-sinyal tersebut seharusnya tiba di ujung lainnya secara bersamaan. Jika sinyal-sinyal ini tidak tiba pada waktu yang bersamaan, fenomena ini disebut distorsi skew kabel, atau distorsi skew tunda. Untuk pasangan beda, distorsi skew di dalam pasangan beda adalah tunda antara dua kabel dari pasangan beda, dan distorsi skew di antara pasangan beda adalah tunda antara dua set pasangan beda. Distorsi skew yang besar pada pasangan beda akan memperburuk keseimbangan beda sinyal yang ditransmisikan, mengurangi amplitudo sinyal, meningkatkan jitter waktu, dan menyebabkan masalah interferensi elektromagnetik. Selisih kabel berkualitas baik dengan distorsi skew internal seharusnya kurang dari 10ps.
Waktu posting: 30-Nov-2023
