SAS内部连接器(下):Mini SAS 4i 完成小型化

SATA接口连接器可以堆叠设计,相对高端的SATA RAID卡也不会超过16个端口,用堆叠连接的方式,占用面积总比SFF-8484要少。SAS则不同――端口数量倒在其次,关键是宽端口需要四合一。既然SFF-8484过于浪费空间,那就继续瘦身呗。
两款基于不同接口连接器的3ware 9550SX-12对比:上面是采用InfiniBand 4X连接器的9550SX-12MI-I,PCB的一端就可以放下3个,全部12个端口;下面的9550SX-12SI同样空间内只能容纳5组堆叠的SATA连接器, 共10个端口。此外,线缆方面也是3粗对10细,管理和通风上的差别不言而喻……
有道是“病急乱投医”,AMMC在其2005年底推出的3ware 9550SX-12端口SATA RAID卡中尝试了原本为InfiniBand开发的4X外部连接器。这种“外衣内穿”的插座宽度比SFF-8484连接器有较大的缩减,但其主体结构复杂,使用的金属件也太多,导致成本较高,很大程度上抵消了PCB尺寸减小带来的好处,因而没有得到推广。
SFF-8087规范插头端(左)和插座端(右)的连接器引脚定义
真正解决问题的是Mini SAS连接器。Mini SAS的核心是SFF委员会制订的SFF-8086规范,吸取了SFF-8470规范的教训,主体结构大为简化,宽度也有进一步的收敛,与一组堆叠的SATA连接器较为接近,但能提供的端口数量却多一倍(4:2)。和SFF-8484相比,SFF-8086在提高空间利用率的同时,较好地控制了连接器的成本。
两个具体实现有细微差异的SFF-8087插头,虽然金属簧片的总体构造不同,但接近前端的特定位置都有两个小钩,对应插座外壳上的两个小孔,插入后锁定连接,按下簧片则可释放
严格说来,SFF-8086规范不能单独工作,因为它只定义了连接器主体和引脚功能,而不包括连接器的外壳和固定部分。我们知道,内外部应用对连接器外壳设计的要求是不同的,主要体现在内部连接通常是非屏蔽的(Unshielded),而外部连接则需要屏蔽(Shielded)。因此,在具体的实施上,以SFF-8086为基础衍生出来了SFF-8087和SFF-8088两个版本,分别规范内部连接器和外部连接器。
SFF-8087 插座俯视图,可以看到其外壳较为单薄,容易变形
符合SFF-8087规范的插座有一层薄薄的金属外壳,为插头上金属簧片前端的小钩留下了两个小孔,嵌入后起到固定的作用,用力按压簧片方能拔出。这样设计的好处是根据自身特点形成扣具,不至于像SFF-8484那样因两侧固定端过远而难以平稳地插拔。 
插入后的SFF-8087连接器,旁边还有一个空着的插座,和另一个带着保护塞的插座――是否说明SAS 4i插座的外壳确实不够坚固呢?
不过,在我们实际使用的过程中,多次出现线缆上的SFF-8087插头无法从对应的插座中拔出的现象,原因在于SFF-8087插座外壳和插头簧片过于单薄,很容易发生变形,导致我们经常需要动用工具辅助才能让插头和插座分离,拔出数据线缆,这一点恐怕是SFF-8087规范最需要改进的地方。
连接器尺寸直观对比:三个SFF-8087插座并排仅比一个SFF-8484 插座略宽,实际占用的PCB纵深也大致相当
Mini SAS的出现在某种程度上解决了SFF-8484规范占用PCB空间过大的问题,SFF-8087规范为HBA/RAID卡所广泛接受,包括SATA RAID卡也开始采用x4的设计(从引脚的电气特性上来说,一个SAS单端口和一个SATA端口是等效的),SAS与SATA在HBA/RAID卡的连接器上开始走向统一。不过,端口数目在4个以内的SAS/SATA HBA/RAID卡,依然只能选择传统的SATA样式连接器。
四合一的线缆必然是粗大的,因此HBA/RAID卡上的SFF-8087插座注定只能安置在PCB边缘, 但占用的空间已经比SFF-8484插座小很多,所以才能在RAID卡的一端布置4个SFF-8087插座(左),提供多达16个端口,这对SFF-8484来说是无法想象的(右)――即使用上成倍的空间也不过才8个端口,仅有前者的一半
有趣的是,SFF-8484连接器虽然很快被SFF-8087逐出了HBA和RAID卡市场,却没有就此退出历史舞台,而是仍能在磁盘背板上保留一块栖身之地,这一点我们将在下一篇提及。

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