在Server Hardware Validation Series: SAS4 Connector一文中,介紹了SAS4.0相關(guān)的Connector的規(guī)格、機(jī)構(gòu)規(guī)范、高頻特性等,也提到SAS4 Connector Form Factor種類繁多。本篇將介紹SAS 4.0 Cable Assembly,其種類型式復(fù)雜程度也不遑多讓。
SAS Cable種類
SAS Cable Assembly可以分成三大類:SAS Drive Cable Assembly、SAS Internal Cable Assembly以及SAS External Cable Assembly。
注意:Mini SAS 4x Cable Plug Connector只使用在6Gbit/s以下,所以在此不列出。
Cable Assembly在Plug與Plug之間差動(dòng)高頻線互接時(shí),應(yīng)特別注意Plug TX+須接到另一端Plug的RX+。另外,針對(duì)對(duì)稱型內(nèi)部線(Internal Symmetric),在Cable的外部須貼上標(biāo)簽,以告示此Cable Assembly具有多少Links (4i / 8i)。
SAS-4 Cable Assembly高頻特性需求
接下來(lái)討論SAS-4 Cable Assembly高頻特性的需求,包含Passive Cable Assembly及其中的Insertion Loss。
規(guī)范INCITS 534的SAS-4內(nèi)容中,并未單獨(dú)提到Cable Assembly規(guī)范,且在Connection的定義上與其他速度SAS不一樣。SAS-4的TxRx connection是指PT點(diǎn)到PR點(diǎn),損失不超過(guò)30dB,如上圖。并且定義了一系列的S-Parameter,如下表:
此處以Insertion Loss為例,其余的部分,再請(qǐng)各位參考INCITS 534章節(jié)5.5.7。
Insertion Loss Limited Line公式解說(shuō)
SAS-4 的速度為22.5Gbps,所以它的基本頻率會(huì)落在22.5G/2 = 11.25GHz,所以Insertion Loss的第一組Limited Line公式(1-1)在11.25GHz則是落在最大衰減-30dB的位置。而SAS-4的要驗(yàn)證的最高頻率則是在(3/4)的data rate,也就是16.875GHz。所以在11.25GHz之后還會(huì)有第二組Insertion Loss Limited Line公式(1-2),如下所示:
兩個(gè)Limited Line出的Insertion Loss圖形如下:
紅色線交叉處即為-30dB @11.25GHz處。須注意的是,Insertion Loss包含Passive Cable Assembly的高頻特性在其中,當(dāng)然也包含著Cable兩端的Mated Connectors以及PCB的高頻特性(也就是先前提到的PT到PR段)。這也是為什么一開(kāi)始會(huì)提及INCITS 534并沒(méi)有只針對(duì)Passive Cable Assembly做出規(guī)范。
在INCITS 534規(guī)范中Annex K還提到兩個(gè)部分:Mated Connector Pairs 以及Test Fixture的S-Parameter的規(guī)范限制。
同樣的,只看Insertion Loss的部分。Mated Connector Pairs指的是Plug與Receptacle相互對(duì)插且各自都帶有PCB板。其規(guī)范的Minimum 與 Maximum之Insertion Loss Limited Line上下限,分別為:
上述的Insertion Loss Limited Line也包含著PCB治具的Insertion Loss。而PCB治具的Insertion Loss又有另外定義。
PCB治具有三個(gè)Insertion Loss公式,分別是Target、Minimum以及Maximum。差異性在于Target延伸到16.875GHz的Insertion Loss Limited Line,其他的則固定在基本頻率11.25GHz的Point,如下:
注意,這邊的Insertion Loss是不包含任何SAS-4 Connector,也就是純PCB的Insertion Loss。
到目前為止,我們都沒(méi)談到Passive Cable Assembly要怎么量測(cè),有了以上的說(shuō)明才能開(kāi)始。
Passive Cable Assembly量測(cè)作法
首先,我們必須先制作出符合規(guī)范的PCB。準(zhǔn)備符合公式(3-1)~(3-3)PCB 3pcs。
分別焊接上SAS-4的Plug x 1 與Receptacle x 2。先將其中一組Plug與Receptacle治具對(duì)接,并且符合Mated Connector Pairs的規(guī)范(參考公式[2-1]~[2-2])。相同的方式Plug再對(duì)接到另一個(gè)Receptacle治具,一樣要符合規(guī)范,如此就可以獲得兩個(gè)Receptacle治具:NO.2與NO.3。
最后,就可以開(kāi)始量測(cè)Passive Cable Assembly。將Cable插入這兩個(gè)Receptacle治具,直接量測(cè),不須再校正Receptacle治具板,結(jié)果只要符合Insertion Loss Limited Line公式(1-1)與(1-2)標(biāo)準(zhǔn)線內(nèi)即可。
SAS-4的量測(cè)結(jié)果
測(cè)試條件
VNA: E5071C, Max Freq. 20GHz
Sample: SAS-4, Length 2m
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