CN101667150A - 一种基于存储子系统的sata信号测试的方法 - Google Patents

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李涛
宋晓锋
张锋
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Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于存储子系统的SATA信号测试的方法，首先将服务器主机板放在带USB接口的SATA测试治具上，连接上测试仪器对服务器主机板进行SATA信号源进行测试，测试仪器使用Tektronix DSA70804(8GHZ带宽)示波器，探棒使用Tektronix TCA－SMA的连接器加上SMA的标准线缆(17.5GHZ带宽)，而测试的具体参数就是附图2和附图3所示：SATA差分信号DP/DN的信号速率、信号UI、信号抖动、信号正电平、信号负电平、眼图；DP/DN差分信号的上升时间、信号对内的时间倾斜；通过测试，能够确保SATA信号是不是全部满足SATA工业协会的规范，进而保证整个存储子系统的信号完整性。

Description

一种基于存储子系统的SATA信号测试的方法
技术领域
本发明涉及计算机通信领域，具体涉及一种利用SATA信号测试来解决服务器存储子系统的高稳定性的问题。
背景技术
当今的服务器系统，已经突破了传统意义上的系统概念，特别是存储子系统，都向着集成化、智能化、标准化的方向发展。而对于大型机房，特别使机柜式的服务器系统来讲，其整个存储子系统的链路变得越来越简单，越来越方便海量存储的方案实施。对于这种海量存储子系统来讲，所有数据的唯一传输路径仅仅利用一个7pin的线缆来进行，为了保证整个存储子系统的高稳定性，就必须要求其中的4pin SATA信号能够满足SATA工业规范的一致性要求，保证整个存储子系统的数据链路能够进行规范、无失真的信号传输，从而使整个系统存储矩阵稳定的运行，整个存储子系统的性能得到最大程度的发挥。
面对这个问题，在PC产业已经有一定的解决方案提出，主要就是围绕SATA工业协会的规范，去对SATA的信号进行规范，让整个系统信号处于无失真、无反射，尽量接近理想状态下进行传输，使整个系统的性能得到最大的优化，以此来消除由于信号质量的问题而产生的一系列功能上的问题。对于PC行业来讲，我们的存储设备是单个硬盘，最多也就是2两个SATA的设备。同样对于我们服务器存储子系统，一般情形下我们连接的是N个硬盘设备，对于这种情形，我们依然可以按照标准的SATA工业规范来约束我们的信号传输质量，使信号的各个参数都能够符合SATA的要求规范，让服务器SATA控制端，传输线缆，SATA终端设备都在统一的规范下运行，从而使整个系统的SATA信号质量很好的传输，进而避免因为信号质量不好而产生的SATA硬盘等设备掉盘、数据传输误码率过高、存储系统瓶颈造成系统死机等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于存储子系统的SATA信号测试的方法。
本发明的目的是按以下方式实现的，利用SATA工业规范为理论支撑点，以信号测试为具体检验形式来解决利用SATA信号测试来解决服务器存储子系统的高稳定性的问题，具体发明内容可以分为如下两个方面：
1)按照SATA工业协会的Serial ATA信号的规范，去定义整个存储子系统的信号源端主板控制器的SATA信号的电器规范，具体为SATA控制器端TX信号的电器特性规范，包含信号的传输速率、信号抖动、信号电平、信号眼图等信号描述特征，明确我们服务器主机板的SATA输出信号特性。
2)按照SATA工业协会对于SATA传输线缆的阻抗要求，我们定义传输线缆的阻抗符合SATA的阻抗要求，主要是约束SATA差分信号传输线的特性阻抗一定符合规范的要求，以此来保证良好的信号传输质量以及存储子系统的高稳定性能。
具体测试步骤如下：
1)首先将服务器主机板放在带USB接口的SATA测试治具上，连接上测试仪器对服务器主机板进行SATA信号源进行测试，测试仪器使用Tektronix DSA70804，8GHZ带宽示波器，探棒使用Tektronix TCA-SMA的连接器加上SMA的标准线缆，17.5GHZ带宽，测试项目有：SATA差分信号DP/DN的信号速率、信号UI、信号抖动、信号正电平、信号负电平、眼图；DP/DN差分信号的上升时间和信号对内的时间倾斜；通过测试，满足SATA工业协会的规范，进而保证整个存储子系统的信号完整性；
2)利用阻抗分析仪TDR进行系统线缆以及连接器阻抗测试，还包括对SATA差分信号DP/DN数据通道的阻抗线100ohm的阻抗测试，连接器的阻抗测试，使线缆的阻抗在规范内，保证SATA连接器的阻抗也必要要符合100ohm的规范，使信号不会发生反射等现象，保证整个存储子系统的信号完整性。
本发明的有益效果是：经过详细的信号测试，可以清楚的知道整个存储子系统的信号层工作状况，碰到一些诸如SATA硬盘等设备掉盘、数据传输误码率过高、存储系统瓶颈造成系统死机等问题，可以很清楚的定位问题关键点出在那些地方，那个环节，然后根据现象以及信号测试分析结果，找到最终问题所在并解决，保证整个存储子系统的高稳定性工作。
附图说明
图1是测试流图图；
图2是SATA差分信号DP/DN电器特性规范表；
图3是SATA差分信号DP/DN以及传输线缆、连接器的阻抗定义表。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的内容进行一个更加详细的实施做一个阐述：测试内容如下：
1)按照SATA的信号规范，定义服务器端主机板的SATA信号TX输出端为符合SATA最新的2.5版本的标准信号；
2)按照SATA的阻抗要求，定义传输线缆的阻抗为符合SATA的阻抗要求；
3)定义服务器主机板信号源端，为符合SATA2.5的信号规范，使驱动源端为一个高质量的信号源；
4)对SATA信号源以及信号介质线缆做一个规范化的定义，满足系统级的阻抗匹配要求，使整个存储子系统的SATA信号链路无失真、无反射的在这一传输介质上传输；
5)利用SATA信号测试服务器存储子系统，在整个存储子系统的产品系统中，对SATA差分信号进行信号级的确认，使整个存储子系统中的各个设备：包含信号源主板、信号传输线缆、信号终端设备SATA硬盘都满足SATA工业协会的要求，其信号能够高质量、无失真的传输，保证整个存储子系统的高稳定性、高性能的工作。
具体测试步骤如下：
1)首先将服务器主机板放在带USB接口的SATA测试治具上，连接上测试仪器对服务器主机板进行SATA信号源进行测试，测试仪器使用Tektronix DSA70804(8GHZ带宽)示波器，探棒使用Tektronix TCA-SMA的连接器加上SMA的标准线缆(17.5GHZ带宽)，而测试的具体参数就是附图2和附图3所示：SATA差分信号DP/DN的信号速率、信号UI、信号抖动、信号正电平、信号负电平、眼图；DP/DN差分信号的上升时间、信号对内的时间倾斜；通过测试，能够确保SATA信号是不是全部满足SATA工业协会的规范，进而保证整个存储子系统的信号完整性。
2)其次，利用TDR(阻抗分析仪)来进行系统线缆以及连接器阻抗测试。主要是对SATA差分信号DP/DN数据通道的阻抗线100ohm的阻抗确认。使线缆的阻抗在规范内，同时连接器的阻抗测试确认也尤为重要，这个地方或许能成为整个系统信号不完整性的瓶颈，必须要保证SATA连接器的阻抗也必要要符合100ohm的规范，这样才会使线缆、连接器类比与传输线系统，使信号不会发生反射等现象，保证整个存储子系统的信号完整性。

Claims (1)

1、一种基于存储子系统的SATA信号测试的方法，其特征在于，基于SATA2.5的定义规范，定义基于SATA设备的存储系统的测试规范：测试步骤如下：
1)首先将服务器主机板放在带USB接口的SATA测试治具上，连接上测试仪器对服务器主机板进行SATA信号源进行测试，测试仪器使用Tektronix DSA70804，8GHZ带宽示波器，探棒使用Tektronix TCA-SMA的连接器加上SMA的标准线缆，17.5GHZ带宽，测试项目有：SATA差分信号DP/DN的信号速率、信号UI、信号抖动、信号正电平、信号负电平、眼图；DP/DN差分信号的上升时间和信号对内的时间倾斜；通过测试，满足SATA工业协会的规范，进而保证整个存储子系统的信号完整性；
2)利用阻抗分析仪TDR进行系统线缆以及连接器阻抗测试，还包括对SATA差分信号DP/DN数据通道的阻抗线100ohm的阻抗测试，连接器的阻抗测试，使线缆的阻抗在规范内，保证SATA连接器的阻抗也必要要符合100ohm的规范，使信号不会发生反射等现象，保证整个存储子系统的信号完整性。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102193011A (zh) * 2010-03-16 2011-09-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 测试线缆及测试系统
CN105893306A (zh) * 2016-03-30 2016-08-24 山东超越数控电子有限公司 一种具有衰减补偿的sata接口转接方法
CN107703360A (zh) * 2017-09-15 2018-02-16 郑州云海信息技术有限公司 一种服务器完整信号链路的阻抗测试系统及方法

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