大家好,我是廣元兄。很高興和大家分享信號完整性的相關知識。希望大家點贊,分享。
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SAS(Serial Attached SCSI)串行協議,基于SCSI,可以向下兼容SATA。SAS應用沒有其他的應用廣泛。簡單講講SAS Protocol Layer (SPL)。在提供SCSI和ATA/ATAPI命令運行的基礎之上,SPL定義了SSP、STP、SMP三個協議:
- SSP(Serial SCSI Protocol,串行SCSI協議)讓SCSI運行在增強的SATA物理層上;
- STP(Serial ATA Tunne Protocol,SATA Tunnel協議)讓SAS發起者能通過擴展器與SATA設備通信,并為SATA增加多目標尋址和多發起者訪問功能;
- SMP(Serial Management Protocol,串行管理協議),用于發現和管理Expander擴展器以及背板設備。
在這三個協議中,對SAS/SATA兼容性之中其關鍵作用的自然是STP(SATA Tunnel協議),它的任務就是讓多發起者能夠直接地對接設備,或者通過擴展器訪問SATA設備,也是在這三種協議的協同配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI設備無縫結合使用。
協議其他的知識就不需要過多解讀,和前文SATA部分大體相同。
SATA VS SAS
SAS ( Serial Attached SCSI )串行SCSI 。SAS和SATA 總線都是采用串行技術。SAS 的接口技術可以向下兼容SATA ,二者的兼容性主要體現在物理層和協議層的兼容。物理層,SAS 接口和SATA接口完全兼容。
接口標準上,SATA 是SAS 的一個子標準,因此SAS 控制器可以直接操控SATA 硬盤,但SATA 控制器并不能對SAS 硬盤進行控制。
在系統中,每一個SAS 端口可以最多可以連接16256 個外部設備,并且SAS 采取直接點到點的串行傳輸方式,同時提供3.5 英寸和2.5 英寸的接口,因此能夠適合不同服務器環境的需求。
最大的區別是SAS是全雙工,SATA是半雙工,所以速率上差一倍。
在實際工作中,經常會聽到設備PCIe NVMe SSD,這里的NVMe和AHCI(Advanced Host Controller Interface)一樣,是一種協議。
NVMe (Non-Volatile Memory express)是閃存存儲類設計協議,是一種可在PCle接口上運行的非易失性存儲標準。在性能提升(IOPS)的情況下,還能降低延遲(PCIe信號是從CPU直出)。
硬盤的區分就是:
- SSD Solid State Drive 固態驅動器
- ODD Optical Disk Drive 光盤驅動器
- HDD Hard Disk Drive 硬盤驅動器
PCIe和前面所說的USB,SATA一樣,是傳輸總線。下表簡單列舉了一些:
SAS2.0~4.0三份規范文檔,都有一張經典的S參數曲線范圍圖:
- L:最低頻率漸近線下最大dB值
- N:基頻3 GHz最大的dB值
- H:高頻漸近線下最大dB值
- S:dB/decade(十倍頻)為單位的斜率
一致性測試相關的測試點:
- IT&ITs:發射信號,內部連接器相連的探針測試點
- IR:接收信號,內部連接器相連的探針測試點
- CT:發射信號,外部連接器的探針測試點
- CR:接收信號,外部連接器相連的探針測試點
SAS測試包含三部分:發射端信息質量測試、接收端抖動容限測試、互連阻抗和回波損耗測試。
發送端,測試要求去除夾具及封裝的影響,但是有些芯片Die封裝模型是不對外公開的,所以測試規范定義了測試腳本,利用腳本算法捕獲不同均衡系數并調節波形,優化發射端的均衡系數。
接收端,SAS接發兩端有各種獨立時鐘,也采用SSC,所以在芯片內,有緩沖器來調整本地時鐘對外部接收信號的采樣。由于在發射端加入串擾的影響,需要自動校準軟件實現誤碼儀和示波器之間的動態參數平衡,這樣信號參數才能滿足規范要求。
SAS信號測試一些相關量化指標:
在一些轉換芯片給出的損耗標準:
一些接口的特性,這里面的HD,是high-density,代表高密度。
上面列舉了一些SAS規范文檔給出的一些量化指標和信息。實際的工作或多或少會需要。
很多情況,個人使用存儲不會有過多糾結。企業級會考慮SAS與SATA性能,這里的性能不只是速率即帶寬的選擇,RAID技術下,選擇RAID幾的模式,以及其他的一些因素,這些得根據性能以及應用來做選擇。