ระบบจัดเก็บข้อมูลในปัจจุบันไม่เพียงแต่เติบโตในระดับเทระบิตและมีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังใช้พลังงานน้อยลงและใช้พื้นที่น้อยลง ระบบเหล่านี้ยังต้องการการเชื่อมต่อที่ดีขึ้นเพื่อให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น นักออกแบบจึงต้องการการเชื่อมต่อที่เล็กลงเพื่อให้ได้อัตราข้อมูลที่ต้องการทั้งในปัจจุบันและอนาคต และบรรทัดฐานตั้งแต่เริ่มต้น การพัฒนา และการเติบโตอย่างค่อยเป็นค่อยไปนั้นไม่ได้ใช้เวลามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมไอที เทคโนโลยีใดๆ ก็ตามล้วนมีการพัฒนาและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกับข้อกำหนด Serial Attached SCSI (SAS) ข้อกำหนด SAS ซึ่งเป็นตัวต่อยอดจาก SCSI แบบขนาน ก็มีมานานแล้ว
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา SAS ได้พัฒนาคุณสมบัติต่างๆ ให้ดีขึ้น แม้ว่าโปรโตคอลพื้นฐานจะยังคงเดิม โดยพื้นฐานแล้วไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนัก แต่คุณสมบัติต่างๆ ของตัวเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซภายนอกก็มีการเปลี่ยนแปลงไปมาก ซึ่งเป็นการปรับเปลี่ยนที่ SAS ได้ทำเพื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของตลาด ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง “ก้าวเล็กๆ สู่ระยะทางพันไมล์” ทำให้ข้อมูลจำเพาะของ SAS ได้รับการพัฒนาให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ตัวเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซที่มีคุณลักษณะต่างๆ เรียกว่า SAS และการเปลี่ยนจากเทคโนโลยี SCSI แบบขนานเป็นแบบอนุกรม จากเทคโนโลยี SCSI แบบขนานไปเป็นเทคโนโลยี SCSI แบบเชื่อมต่อแบบอนุกรม (SAS) ได้เปลี่ยนแปลงรูปแบบการเดินสายเคเบิลไปอย่างมาก SCSI แบบขนานก่อนหน้านี้สามารถทำงานแบบปลายเดียวหรือแบบดิฟเฟอเรนเชียลได้ 16 ช่องสัญญาณ ด้วยความเร็วสูงสุด 320Mb/s ปัจจุบัน อินเทอร์เฟซ SAS3.0 ซึ่งเป็นที่นิยมในแวดวงการจัดเก็บข้อมูลระดับองค์กรยังคงใช้งานอยู่ในตลาด แต่แบนด์วิดท์นั้นเร็วกว่า SAS3 สองเท่า ซึ่งไม่ได้รับการปรับปรุงมาเป็นเวลานาน โดยมีแบนด์วิดท์อยู่ที่ 24Gbps ซึ่งคิดเป็นประมาณ 75% ของแบนด์วิดท์ของไดรฟ์โซลิดสเตต PCIe3.0×4 ทั่วไป ขั้วต่อ MiniSAS รุ่นล่าสุดที่อธิบายไว้ในข้อกำหนด SAS-4 มีขนาดเล็กลงและรองรับความหนาแน่นที่สูงขึ้น ขั้วต่อ Mini-SAS รุ่นล่าสุดมีขนาดเพียงครึ่งหนึ่งของขั้วต่อ SCSI เดิม และมีขนาดเพียง 70% ของขั้วต่อ SAS ซึ่งแตกต่างจากสายเคเบิลขนาน SCSI เดิม ทั้ง SAS และ Mini SAS มีช่องสัญญาณสี่ช่อง อย่างไรก็ตาม นอกจากความเร็วที่สูงขึ้น ความหนาแน่นที่สูงขึ้น และความยืดหยุ่นที่มากขึ้นแล้ว ยังมีความซับซ้อนที่เพิ่มมากขึ้นด้วย เนื่องจากขั้วต่อมีขนาดเล็กลง ผู้ผลิตสายเคเบิลเดิม ผู้ประกอบสายเคเบิล และผู้ออกแบบระบบจึงต้องให้ความสำคัญกับพารามิเตอร์ความสมบูรณ์ของสัญญาณตลอดทั้งชุดสายเคเบิล
ไม่ใช่ว่าช่างประกอบสายเคเบิลทุกคนจะสามารถส่งสัญญาณความเร็วสูงคุณภาพสูงเพื่อตอบสนองความต้องการด้านความสมบูรณ์ของสัญญาณของระบบจัดเก็บข้อมูลได้ ช่างประกอบสายเคเบิลต้องการโซลูชันคุณภาพสูงและคุ้มค่าสำหรับระบบจัดเก็บข้อมูลรุ่นล่าสุด การผลิตชุดสายเคเบิลความเร็วสูงที่มีเสถียรภาพและทนทาน จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ นอกเหนือจากการรักษาคุณภาพของการตัดเฉือนและการประมวลผลแล้ว นักออกแบบยังต้องให้ความสำคัญกับพารามิเตอร์ความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ทำให้สายเคเบิลอุปกรณ์หน่วยความจำความเร็วสูงในปัจจุบันเป็นไปได้
ข้อกำหนดความสมบูรณ์ของสัญญาณ (สัญญาณใดจึงจะสมบูรณ์?)
พารามิเตอร์หลักบางประการของความสมบูรณ์ของสัญญาณ ได้แก่ การสูญเสียสัญญาณจากการแทรกสัญญาณ, ครอสทอล์คใกล้ปลายและไกล, การสูญเสียสัญญาณย้อนกลับ, ความเพี้ยนของสัญญาณเบ้ของคู่สัญญาณภายใน และแอมพลิจูดของโหมดสัญญาณต่างกับโหมดทั่วไป แม้ว่าปัจจัยเหล่านี้จะมีความสัมพันธ์กันและมีอิทธิพลต่อกันและกัน แต่เราสามารถพิจารณาปัจจัยทีละปัจจัยเพื่อศึกษาผลกระทบหลักได้
การสูญเสียการแทรก (พารามิเตอร์ความถี่สูงพื้นฐาน 01 - พารามิเตอร์การลดทอน)
การสูญเสียสัญญาณแทรก (Insertion Loss) คือการสูญเสียของแอมพลิจูดสัญญาณจากปลายสายส่งสัญญาณไปยังปลายสายรับ ซึ่งแปรผันตรงกับความถี่ การสูญเสียสัญญาณแทรกยังขึ้นอยู่กับจำนวนสาย ดังแสดงในแผนภาพการลดทอนสัญญาณด้านล่าง สำหรับส่วนประกอบภายในระยะสั้นของสายเคเบิล 30 หรือ 28 AWG สายเคเบิลคุณภาพดีควรมีการลดทอนสัญญาณน้อยกว่า 2dB/m ที่ความถี่ 1.5GHz สำหรับ SAS ภายนอก 6Gb/s ที่ใช้สายเคเบิล 10 เมตร แนะนำให้ใช้สายเคเบิลที่มีขนาดเส้นเฉลี่ย 24 ซึ่งจะมีการลดทอนสัญญาณเพียง 13dB ที่ความถี่ 3GHz หากคุณต้องการระยะขอบสัญญาณที่มากขึ้นที่อัตราข้อมูลที่สูงขึ้น ให้ระบุสายเคเบิลที่มีการลดทอนสัญญาณน้อยกว่าที่ความถี่สูงสำหรับสายเคเบิลที่ยาวกว่า
Crosstalk (พื้นฐานพารามิเตอร์ความถี่สูง 03 - พารามิเตอร์ Crosstalk)
ปริมาณพลังงานที่ส่งผ่านจากสัญญาณหนึ่งหรือคู่สัญญาณต่าง ๆ ไปยังอีกคู่สัญญาณหนึ่ง สำหรับสายเคเบิล SAS หากครอสทอล์คปลายใกล้ (NEXT) ไม่น้อยพอ จะทำให้เกิดปัญหาการเชื่อมต่อส่วนใหญ่ การวัดของ NEXT จะวัดที่ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลเท่านั้น และเป็นปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนจากคู่สัญญาณส่งสัญญาณขาออกไปยังคู่สัญญาณรับสัญญาณขาเข้า ครอสทอล์คปลายไกล (FEXT) วัดโดยการส่งสัญญาณไปยังคู่สัญญาณส่งสัญญาณที่ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิล และสังเกตปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่บนสัญญาณส่งสัญญาณที่ปลายอีกด้านหนึ่งของสายเคเบิล
ปัญหา NEXT ในชุดประกอบสายเคเบิลและขั้วต่อมักเกิดจากการแยกสัญญาณคู่ดิฟเฟอเรนเชียลที่ไม่ดี ซึ่งอาจเกิดจากเต้ารับและปลั๊ก การต่อสายดินที่ไม่สมบูรณ์ หรือการจัดการพื้นที่ปลายสายที่ไม่ดี ผู้ออกแบบระบบจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ประกอบสายเคเบิลได้แก้ไขปัญหาทั้งสามข้อนี้แล้ว
เส้นโค้งการสูญเสียสำหรับสายเคเบิล 100Ω ทั่วไปขนาด 24, 26 และ 28
ชุดสายเคเบิลคุณภาพดีที่เป็นไปตาม “ข้อกำหนด SFF-8410 สำหรับการทดสอบและประสิทธิภาพทองแดง HSS” ค่า NEXT ที่วัดได้ควรน้อยกว่า 3% สำหรับพารามิเตอร์ s ค่า NEXT ควรมากกว่า 28dB
การสูญเสียย้อนกลับ (พื้นฐานพารามิเตอร์ความถี่สูง 06 - การสูญเสียย้อนกลับ)
การสูญเสียพลังงานกลับวัดปริมาณพลังงานที่สะท้อนจากระบบหรือสายเคเบิลเมื่อสัญญาณถูกส่ง พลังงานที่สะท้อนกลับนี้อาจทำให้แอมพลิจูดของสัญญาณที่ปลายรับของสายเคเบิลลดลง และอาจทำให้เกิดปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ปลายส่งสัญญาณ ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่อระบบและผู้ออกแบบระบบ
การสูญเสียสัญญาณย้อนกลับนี้เกิดจากความไม่ตรงกันของอิมพีแดนซ์ในชุดสายเคเบิล การแก้ไขปัญหานี้ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่งยวดเท่านั้นจึงจะทำให้อิมพีแดนซ์ของสัญญาณไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อผ่านซ็อกเก็ต ปลั๊ก และขั้วต่อสายไฟ เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงของอิมพีแดนซ์ให้น้อยที่สุด มาตรฐาน SAS-4 ในปัจจุบันได้รับการปรับปรุงให้มีค่าอิมพีแดนซ์ ±3Ω เทียบกับ ±10Ω ของ SAS-2 และข้อกำหนดของสายเคเบิลคุณภาพดีควรอยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนปกติที่ 85 หรือ 100±3Ω
การบิดเบือนแบบเอียง
ในสายเคเบิล SAS มีความเพี้ยนของสัญญาณเบ้สองแบบ คือ ระหว่างคู่สัญญาณที่ต่างกัน และภายในคู่สัญญาณที่ต่างกัน (ซึ่งเป็นสัญญาณเบ้ตามทฤษฎีความสมบูรณ์ของสัญญาณ) ในทางทฤษฎี หากสัญญาณหลายสัญญาณถูกป้อนเข้าที่ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิล สัญญาณเหล่านั้นควรไปถึงปลายอีกด้านหนึ่งพร้อมกัน หากสัญญาณเหล่านี้ไม่มาถึงพร้อมกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ความเพี้ยนเบ้ของสายเคเบิล หรือ ความเพี้ยนแบบหน่วงเวลา-เบ้ สำหรับคู่สัญญาณที่ต่างกัน ความเพี้ยนเบ้ภายในคู่สัญญาณที่ต่างกันคือความล่าช้าระหว่างสายสองเส้นของคู่สัญญาณที่ต่างกัน และความเพี้ยนเบ้ระหว่างคู่สัญญาณที่ต่างกันคือความล่าช้าระหว่างคู่สัญญาณที่ต่างกันสองชุด ความเพี้ยนเบ้ที่มากของคู่สัญญาณที่ต่างกันจะทำให้สมดุลของสัญญาณที่ต่างกันแย่ลง ลดแอมพลิจูดของสัญญาณ เพิ่มค่าความเพี้ยนของเวลา และก่อให้เกิดปัญหาสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ความเพี้ยนของสายเคเบิลที่มีคุณภาพดีกับความเพี้ยนเบ้ภายในควรน้อยกว่า 10ps
เวลาโพสต์: 30 พ.ย. 2566
