Cables SAS d'alta velocitat: connectors i optimització de senyal
Especificacions d'integritat del senyal
Alguns dels paràmetres principals de la integritat del senyal inclouen la pèrdua d'inserció, la diafonia a l'extrem proper i llunyà, la pèrdua de retorn, la distorsió asimètrica dins dels parells diferencials i l'amplitud del mode diferencial al mode comú. Tot i que aquests factors estan interrelacionats i s'influeixen mútuament, podem considerar cada factor un per un per estudiar-ne l'impacte principal.
Pèrdua d'inserció
La pèrdua d'inserció és l'atenuació de l'amplitud del senyal des de l'extrem transmissor fins a l'extrem receptor d'un cable, i és directament proporcional a la freqüència. La pèrdua d'inserció també depèn del calibre del cable, tal com es mostra al gràfic d'atenuació següent. Per a components interns de curt abast que utilitzen cables de 30 o 28 AWG, els cables d'alta qualitat haurien de tenir una atenuació inferior a 2 dB/m a 1,5 GHz. Per a SAS externs de 6 Gb/s que utilitzen cables de 10 m, es recomana utilitzar cables amb un calibre mitjà de cable de 24, que tenen una atenuació de només 13 dB a 3 GHz. Si voleu aconseguir més marge de senyal a taxes de transferència de dades més altes, especifiqueu cables amb una atenuació més baixa a altes freqüències per a cables més llargs, com ara SFF-8482 amb cable POWER o SlimSAS SFF-8654 8i.
Interferència
La diafonia fa referència a la quantitat d'energia que es transmet d'un senyal o parell diferencial a un altre senyal o parell diferencial. Per als cables SAS, si la diafonia de l'extrem proper (NEXT) no és prou petita, causarà la majoria dels problemes d'enllaç. La mesura de NEXT només es realitza en un extrem del cable i és la mida de l'energia transferida del parell de senyals de transmissió de sortida al parell receptor d'entrada. La mesura de la diafonia de l'extrem llunyà (FEXT) es duu a terme injectant un senyal al parell de transmissió en un extrem del cable i observant quanta energia encara es reté al senyal de transmissió a l'altre extrem del cable. La NEXT en components i connectors de cable sol ser causada per un mal aïllament del parell diferencial de senyal, possiblement a causa de preses i endolls, connexió a terra incompleta o manipulació incorrecta de l'àrea de terminació del cable. Els dissenyadors de sistemes han d'assegurar-se que els muntadors de cables hagin abordat aquests tres problemes, com ara en components com el MINI SAS HD SFF-8644 o l'OCuLink SFF-8611 4i.
24, 26 i 28 són les corbes de pèrdua típiques d'un cable de 100 Ω.
Per a conjunts de cables d'alta qualitat, el NEXT mesurat d'acord amb l'"SFF-8410 - Especificació per a proves de coure HSS i requisits de rendiment" hauria de ser inferior al 3%. Pel que fa al paràmetre S, el NEXT hauria de ser superior a 28 dB.
Pèrdua de retorn
La pèrdua de retorn mesura la magnitud de l'energia reflectida pel sistema o cable quan s'injecta un senyal. Aquesta energia reflectida provoca una disminució de l'amplitud del senyal a l'extrem receptor del cable i pot provocar problemes d'integritat del senyal a l'extrem transmissor, cosa que al seu torn pot causar problemes d'interferències electromagnètiques per al sistema i els dissenyadors del sistema.
Aquesta pèrdua de retorn és causada per una desajust d'impedància en els components del cable. Només tractant aquest problema amb molta cura es pot evitar que la impedància canviï quan el senyal passa a través de preses, endolls i terminals de cable, per tal de minimitzar la variació d'impedància. L'estàndard SAS-4 actualitza el valor d'impedància de ±10Ω en SAS-2 a ±3Ω. Els cables d'alta qualitat han de mantenir el requisit dins de la tolerància nominal de 85 o 100 ± 3Ω, com ara SFF-8639 amb cable SATA 15P o MCIO de 74 pins.
Distorsió biaixada
En els cables SAS, hi ha dos tipus de distorsió biaixada: entre parells diferencials i dins dels parells diferencials (teoria de la integritat del senyal - senyal diferencial). Teòricament, si s'introdueixen diversos senyals simultàniament en un extrem del cable, haurien d'arribar simultàniament a l'altre extrem. Si aquests senyals no arriben simultàniament, aquest fenomen s'anomena distorsió biaixada del cable o distorsió biaixada per retard. Per als parells diferencials, la distorsió biaixada dins del parell diferencial és el retard entre els dos conductors del parell diferencial, mentre que la distorsió biaixada entre parells diferencials és el retard entre dos conjunts de parells diferencials. Una distorsió biaixada més gran dins del parell diferencial pot deteriorar el balanç diferencial del senyal transmès, reduir l'amplitud del senyal, augmentar la fluctuació temporal i causar problemes d'interferències electromagnètiques. Per als cables d'alta qualitat, la distorsió biaixada dins del parell diferencial hauria de ser inferior a 10 ps, com ara el SFF-8654 8i a SFF-8643 o el cable d'inserció antidesalineació.
Interferència electromagnètica
Hi ha moltes causes de problemes d'interferències electromagnètiques en els cables: un blindatge deficient o absent, un mètode de connexió a terra incorrecte, senyals diferencials desequilibrats i, a més, la desajust d'impedància també n'és una causa. Per als cables externs, el blindatge i la connexió a terra probablement siguin els dos factors més importants que cal tenir en compte, com ara el cable de connexió a terra SFF-8087 amb malla vermella o el cable de connexió a terra de malla Cooper.
Normalment, el blindatge contra interferències externes o electromagnètiques ha de ser un doble blindatge de làmina metàl·lica i capa trenada, amb una cobertura total d'almenys el 85%. Al mateix temps, aquest blindatge ha d'estar connectat a la jaqueta exterior del connector, amb una connexió completa de 360°. El blindatge dels parells diferencials individuals ha d'estar aïllat del blindatge extern, i les seves línies de filtratge han d'acabar al senyal del sistema o a la terra de CC per garantir un control d'impedància unificat per als components del connector i del cable, com ara el cable connector SFF-8654 8i Full Wrap anti-slash o Scoop-proof.
Data de publicació: 08-08-2025
