【技术文章】SAS /SATA 技术总览

新加坡商技流创新有限公司台湾分公司 Granite River Labs
曾威华 Wing Tseng

储存装置为 3C 产品中相当重要的一环,目前储存装置主要有 HDD(Hard Disk Drive)或 SSD(Solid-state Drive 或 Solid-state Disk),那在储存装置的传输接口又分有:IDE、ATA、PATA、SATA、SCSI、SAS、FC 等等,本篇文章也 将围绕在 SAS 界面上做介绍。

 

  • SAS/SATA 介绍

储存装置早期有 ATA(Advanced Technology Attachment)及 SCSI(Small Computer System Interface)两种接口传输,两 者皆使用并行的方式传输数据,为了能够突破硬件上限制,进而达到更高速的传输速率,储存装置也发展出使 用串行的方式来传输数据。两种接口其发展的串行传输接口及制定团体整理如下表(一):

并行界面 串行界面 串行接口制定团体
ATA SATA Serial ATA Working Group
SCSI SAS T10 committee

表(一)

 

SATA(Serial ATA)历代界面整理如下表(二):

版本 传输速率 编码方式
SATA 1.0 1.5 Gb/s 8b/10b
SATA 2.0 3 Gb/s 8b/10b
SATA 3.0 6 Gb/s 8b/10b

表(二)

SAS(Serial SCSI)历代界面整理如表(三):

版本 传输速率 编码方式
SAS 1.0 3 Gb/s 8b/10b
SAS 2.0 6 Gb/s 8b/10b
SAS 3.0 12 Gb/s 8b/10b
SAS 4.0 22.5 Gb/s 128b/150b

表(三)

  • SAS/SATA 标准接头介绍

SAS 及 SATA 的接头有各式各样,本篇文章以标准接头介绍为主。首先是 SATA 的标准接头,图(一)为 SATA 标准 接头公头,图中左上到右下为 S1 〜 S7 以及 P1〜P15,S 为讯号脚位,P 为供电脚位:

图(一)

表(四)为 SATA 3.2 规范共 22 个脚位说明:

SATA3.2 规范脚位 脚位编号 脚位名称 描述
讯号脚位 S1 GND 接地
S2 A+ Tx+
S3 A- Tx-
S4 GND 接地
S5 B- Rx+
S6 B+ Rx-
S7 GND 接地
 
供电脚位 P1 Retired SATA3.0 规范 P1 〜 P3 为 3.3V
P2 Retired  
P3 DEVSLP/ PWDIS 进入或退出 Device Sleep 以及 Power Disable
P4 GND 接地
P5 GND 接地
P6 GND 接地
P7 V5 5V 供电,预充电
P8 V5 5V 供电
P9 V5 5V 供电
P10 GND 接地
P11 DAS/DSS/DHU Device Activity Signal /

Disable Staggered Spinup / Direct Head Unload

P12 GND 接地
P13 V12 12V 供电,预充电
P14 V12 12V 供电
P15 V12 12V 供电

表(四)

 

接下来就是介绍 SAS 的接头,图(二)为 SAS 的标准接头之一 SFF-8482,图中右边部分为接头背面

图(二)

表(五)为 SAS 的 SFF-8482 脚位说明:

SAS SFF8482 规范脚位 脚位编号 脚位名称 描述
主要讯号脚位 S1 GND 接地
S2 RP+ 主要讯号接收端+
S3 RP- 主要讯号接收端-
S4 GND 接地
S5 TP- 主要讯号接收端-
S6 TP+ 主要讯号接收端+
S7 GND 接地
次要讯号脚位 S8 GND 接地
S9 RS+ 主要讯号接收端+
S10 RS- 主要讯号接收端-
S11 GND 接地
S12 TS- 主要讯号接收端-
S13 TS+ 主要讯号接收端+
S14 GND 接地
 
供电脚位 P1 Vendor specific SAS1.0 及 SAS2.0 时 P1〜P3 为 3.3V 供电, SAS3.0 以上 P1 及 P2 则为 保留脚位
P2 Vendor specific  
P3 Vendor specific Power Disable
P4 GND 接地
P5 GND 接地
P6 GND 接地
P7 V5 5V 供电,预充电
P8 V5 5V 供电
P9 V5 5V 供电
P10 GND 接地
P11 READY LED  
P12 GND 接地
P13 V12 12V 供电,预充电
P14 V12 12V 供电
P15 V12 12V 供电

表(五)

 

SAS 还有其他多种接头,像是 SFF-8639(U.2)也为常见接头之一。

 

参考文献:

  • Serial ATA International Organization Serial ATA Revision 3.3, 2 February 2016
  • Serial ATA International Organization Serial ATA Revision 3.4, 27 March 2018
  • Information technology – Serial Attached SCSI – 4.1 (SAS-4.1) Revision 01, 23 April 2019
  • Information technology – Serial Attached SCSI – 5 (SAS-5) Revision 01a, 22 February 2019

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作者

GRL台湾测试工程师 曾威华 Wing Tseng

擅长USB、PCIe、SATA及DDR接口测试。GRL技术文章作者及演讲讲师。希望藉由帮助大家顺利测试拿到接口Logo,彼此互相交流共同成长飞翔。

 

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本文件中规格特性及其說明若有修改恕不另行通知。                           发布日期 2019/07/01 AN-190401-TW