CN104409926A - 一种改善SAS连接器串扰的方法及Mini SAS连接器 - Google Patents

一种改善SAS连接器串扰的方法及Mini SAS连接器 Download PDF

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Abstract

一种改善SAS连接器串扰的方法及Mini SAS连接器。其中的方法应用于Mini SAS连接器，所述Mini SAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，该方法包括：设置所述PCB第一区域的引脚用于接收信号；设置所述PCB第二区域的引脚用于发送信号；所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个引脚。还公开了相应的Mini SAS连接器。通过修改Mini SAS连接器的引脚的信号定义，改善了串扰，支持最大速率达到12Gbps的信号的传输，无需对服务器、存储设备的结构形态做改动，避免了采用Mini SAS HD连接器带来的高度增加，服务器、存储设备需要重新设计结构的问题。

Description

一种改善SAS连接器串扰的方法及Mini SAS连接器
技术领域
本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种改善SAS连接器串扰的方法及Mini SAS连接器。 
背景技术
串行连接的SCSI(英文：Serial Attached SCSI，简称：SAS)是应用最普遍的小型计算机系统接口(英文：Small Computer System Interface，简称：SCSI)技术，广泛应用于服务器，存储设备中。SAS3.0是第三代串行SCSI接口，相比SAS2.0带宽翻倍，达到12Gbps。随着大数据，社交媒体，移动互联，物联网的广泛应用，对存储的要求也日益增加，已经使得6Gbps SAS2.0线路速率达到饱和，SAS3.0已经替代SAS2.0，成为存储接口的第一选择。 
SAS3.0相比SAS2.0信号速率提升一倍，对信号连接器，线缆，印制电路板(英文：Printed Circuit Board，简称：PCB)走线的插损、回损、串扰等信号完整性(英文：Signal Integrated，简称：SI)指标提出了更高的要求。ANSI T10技术委员会定义了SAS接口的SI指标，板端连接器、线缆端连接器的管脚排布。SFF Committee标准化组织对SAS连接器的结构尺寸进行了定义。SAS2.0相关的标准有SFF-8087、SFF-8088，连接器简称为Mini SAS连接器。SFF-8087定义了非屏蔽的Mini SAS连接器，用于设备内部的SAS信号连接，没有屏蔽的要求。SFF-8088定义了屏蔽的Mini SAS连接器，用于设备对外的SAS信号连接，有屏蔽的要求。SAS3.0相关的标准有SFF-8643、SFF-8644，连接器简称为Mini SAS HD连接器。SFF-8643定义了非屏蔽的Mini SAS HD连接器，用于设备内部的SAS信号连接，没有屏蔽的要求。SFF-8643定义了屏蔽的Mini SAS HD连接器，用于设备对外的SAS信号连接，有屏蔽的要求。Mini SAS HD连接器和Mini SAS连接器的形态如 图1所示，图1上面分别为屏蔽的Mini SAS HD连接器和Mini SAS连接器，图1下面分别为非屏蔽的Mini SAS HD连接器和Mini SAS连接器。 
SFF-8643、SFF-8644对SAS3.0板端连接器、线缆端的连接器做了全新的定义。相比SAS2.0，最大的变化在于连接器内的PCB由一个变为两个。一个PCB传输接收RX信号，一个PCB传输发送TX信号。通过拉开两个PCB的距离减小TX和RX信号间的串扰，以满足12Gbps SAS3.0信号链路的串扰要求。如图2所示的SFF-8643定义的Mini SAS HD线缆端连接器和板端连接器的示意图，左侧图为线缆端连接器，右侧图为板端连接器，其中，板端连接器又包括弯头和直头连接器。 
SAS3.0的连接器采用两个PCB隔离TX和RX信号的方法可以有效减小信号间的串扰，满足12Gbps信号速率的要求。但为了容纳两个PCB，Mini SAS HD连接器的高度较SAS2.0的Mini SAS连接器增加很多。非屏蔽Mini SAS HD连接器高度是13.92mm，非屏蔽Mini SAS连接器高度是8.47mm，增加了5.45mm。 
由于高度增加过多，在服务器，存储设备SAS链路从SAS2.0升级到SAS3.0时，可能出现结构干涉的问题。这种问题在刀片服务器、高密服务器等场景表现的更为突出。 
发明内容
本发明提供一种改善SAS连接器串扰的方法及Mini SAS连接器，以解决服务器或存储设备的SAS链路从SAS2.0升级到SAS3.0时，出现的结构干涉的问题。 
第一方面，本发明提供了一种改善SAS连接器串扰的方法，应用于Mini SAS连接器，所述Mini SAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，所述方法包括： 
设置所述PCB第一区域的引脚用于接收信号； 
设置所述PCB第二区域的引脚用于发送信号； 
所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个 引脚。 
在第一种可能的实现方式中，所述第一区域和第二区域由边带信号引脚或接地信号引脚隔离。 
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述用于接收或发送信号的引脚为偶数个，所述PCB的同一侧或异侧的一对引脚用于接收或发送一个差分信号。 
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述Mini SAS连接器用于需要信号最大速率达到12Gbps的信号传输。 
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述Mini SAS连接器的串扰最大值小于-35dB。 
第二方面，本发明提供了一种Mini SAS连接器，所述Mini SAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，所述PCB第一区域的引脚用于接收信号；所述PCB第二区域的引脚用于发送信号；所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个引脚。 
在第一种可能的实现方式中，所述第一区域和第二区域由边带信号引脚或接地信号引脚隔离。 
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述用于接收或发送信号的引脚为偶数个，所述PCB的同一侧或异侧的一对引脚用于接收或发送一个差分信号。 
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述Mini SAS连接器用于需要信号最大速率达到12Gbps的信号传输。 
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述Mini SAS连接器的串扰最大值小于-35dB。 
可见，本发明通过修改Mini SAS连接器的引脚的信号定义，改善了串扰，支持最大速率达到12Gbps的信号的传输，无需对服务器、存储设备的结构形态 做改动，避免了采用Mini SAS HD连接器带来的高度增加，服务器、存储设备需要重新设计结构的问题。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为Mini SAS HD连接器和Mini SAS连接器的形态示意图； 
图2为SFF-8643定义的Mini SAS HD线缆端连接器和板端连接器的示意图； 
图3为本发明实施例提供的一种改善SAS连接器串扰的方法； 
图4为Mini SAS线缆端连接器和板端连接器的示意图； 
图5的左侧图和右侧图分别为弯头和直头Mini SAS连接器串扰测试的结果示意图； 
图6为Mini SAS连接器的引脚排布调整前后的对比示意图； 
图7为改善串扰前后的Mini SAS连接器的串扰测试结果示意图。 
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 
通过仿真和实际测试验证，Mini SAS连接器不能支持12Gbps信号的瓶颈是串扰指标不能满足要求。本发明通过修改Mini SAS连接器的信号定义来改善串扰。 
请参阅图3，为本发明实施例提供的一种改善SAS连接器串扰的方法，应用于Mini SAS连接器，所述Mini SAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，该方法包括以下步骤： 
步骤S101，设置所述PCB第一区域的引脚用于接收信号； 
步骤S102，设置所述PCB第二区域的引脚用于发送信号； 
所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个引脚。 
如图4所示，为Mini SAS线缆端连接器和板端连接器的示意图，其中，左侧图为线缆端连接器，右侧图为板端连接器，Mini SAS连接器只有一块PCB板，例如，PCB板的TOP面有A1-A18共18个引脚，PCB板的BOTTOM面有B1-B18共18个引脚。现有技术中，接收信号(RX信号)和发送信号(TX信号)分别在PCB板的金手指的TOP面和BOTTOM面，例如，A2、A3、A5、A6、A13、A14、A16、A17用于接收信号，B2、B3、B5、B6、B13、B14、B16、B17用于发送信号。TX信号对RX信号距离较近，TX信号幅度大，能量强，对RX信号产生了很强的干扰，近端串扰很大。如图5所示，左侧图和右侧图分别为弯头和直头Mini SAS连接器串扰测试的结果，图上显示其串扰值都超过了T10规定的-35dB的最大串扰门限。 
本发明实施例修改Mini SAS连接器的信号排布，拉开TX信号和RX信号的距离，减小串扰。如图6所示的Mini SAS连接器的引脚排布调整前后的对比示意图，以控制器Controller侧4x连接器的引脚排布为例，可以通过RX2、RX3和TX0、TX1交叉的方法来改善串扰，即B2、B3用于接收RX2这一对差分信号，B5、B6用于接收RX3这一对差分信号，A13、A14用于发送TX0这一对差分信号，A16、A17用于发送TX1这一对差分信号，这样，对应排列在PCB板两侧的A2、A3、A5、A6和B2、B3、B5、B6引脚形成了一个区域，用于接收信号，对应排列在PCB两侧的的A13、A14、A16、A17和B13、B14、B16、B17引脚形成了另一个区域，用于发送信号，以上仅为示例，也可以是A2、A3、A5、A6和B2、B3、B5、B6引脚形成的区域用于发送信号，A13、A14、A16、A17和B13、B14、B16、B17引脚形成的区域用于接收信号。由于RX0、RX1、RX2、RX3以及TX0、TX1、TX2、TX3为成对的差分信号，所以每个区域用于接收和发送信号的引脚的个数为偶数个。另外，如图4所示的Mini SAS连接器两侧各具有18个引脚，除去发送和接收信号的引脚，其它引脚为边带信号(SIDE BAND)引脚和接地信号引脚，一般接收信号和发送信号的引脚区域被边带信号引脚或接地信号引脚所隔离。 
实际测试，本发明实施例改善串扰后的Mini SAS连接器可以满足规范要求 的12Gbps信号的串扰要求。如图7所示，为改善串扰前后的Mini SAS连接器的串扰测试结果示意图，上图为弯头Mini SAS连接器的串扰测试结果示意图，下图为直头Mini SAS连接器的串扰测试结果示意图，串扰测试结果图中曲线11、12是T10定义的信号排布的串扰测试结果，标示点m4为其峰值/最大的串扰值，串扰最大值大于-35dB的协议要求的最大值。曲线21、22是优化信号排布后的串扰测试结果，标示点m5为其峰值/最大的串扰值，串扰最大值小于-35dB的协议要求的最大值。 
且改善了串扰后的Mini SAS连接器的生命周期也被延长，有利于降低连接器成本。 
根据本发明实施例提供的一种SAS连接器串扰的方法，通过修改Mini SAS连接器的引脚的信号定义，改善了串扰，支持最大速率达到12Gbps的信号的传输，无需对服务器、存储设备的结构形态做改动，避免了采用Mini SAS HD连接器带来的高度增加，服务器、存储设备需要重新设计结构的问题。 
本发明实施例还提供了一种Mini SAS连接器，所述Mini SAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，所述PCB第一区域的引脚用于接收信号；所述PCB第二区域的引脚用于发送信号；所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个引脚。 
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为根据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。 
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。 
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。 存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、电可擦可编程只读存储器(英文：Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称：EEPROM)、只读光盘(英文：Compact Disc Read-Only Memory，简称：CD-ROM)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(英文：Digital Subscriber Line，简称：DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本发明所使用的，盘(Disk)和碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。 
总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种改善SAS连接器串扰的方法，应用于Mini SAS连接器，所述MiniSAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，其特征在于，包括：
设置所述PCB第一区域的引脚用于接收信号；
设置所述PCB第二区域的引脚用于发送信号；
所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个引脚。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一区域和第二区域由边带信号引脚或接地信号引脚隔离。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用于接收或发送信号的引脚为偶数个，所述PCB的同一侧或异侧的一对引脚用于接收或发送一个差分信号。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述Mini SAS连接器用于需要信号最大速率达到12Gbps的信号传输。
5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述Mini SAS连接器的串扰最大值小于-35dB。
6.一种Mini SAS连接器，所述Mini SAS连接器具有一块印制电路板PCB，所述PCB两侧具有对应排列的至少两个引脚，其特征在于：
所述PCB第一区域的引脚用于接收信号；
所述PCB第二区域的引脚用于发送信号；
所述第一区域、第二区域包括分别对应排列在所述PCB的两侧的至少两个引脚。
7.如权利要求6所述的Mini SAS连接器，其特征在于，所述第一区域和第二区域由边带信号引脚或接地信号引脚隔离。
8.如权利要求7所述的Mini SAS连接器，其特征在于，所述用于接收或发送信号的引脚为偶数个，所述PCB的同一侧或异侧的一对引脚用于接收或发送一个差分信号。
9.如权利要求6-8任一项所述的Mini SAS连接器，其特征在于，所述MiniSAS连接器用于需要信号最大速率达到12Gbps的信号传输。
10.如权利要求6-8任一项所述的Mini SAS连接器，其特征在于，所述Mini SAS连接器的串扰最大值小于-35dB。
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