Serial ATA教育训练讲议(Revise).ppt

1、著作權所有 旗標出版股份有限公司,Serial ATA 簡介,2,Serial ATA的興起背景 Serial ATA產品 Serial ATA定義 Serial ATA之應用領域 Serial ATA 與Parallel ATA之比較 Serial ATA界面規格所以在Ultra66 以後的規格才會強制要求使用80c的cable,就是要利用多出來的40條線來降低記號間的相互干擾. 過高的電壓要求: 在訊號處理上,Parallel ATA採用5v/12v電壓設計,不符合電子產品要求低電壓、低能耗的趨勢.,a.Parallel ATA(並列式ATA界面)會有以下缺點:,21,佔空間的訊號排線 :

2、 Parallel ATA採用多通道並行傳輸,又為了對抗干擾,訊號線由40c增加至80c,排線寬度無法減小,在電腦輕薄短小的原則下,勢必影響主機內部的散熱. Parallel ATA裝置在安裝時,必須以jumper(跳線器)設定設備的master/slave位置,相當麻煩.,22,1. 更高的傳輸速率: 现行的ATA硬盘很少会用尽数据线所有的带宽。即使是ATA/133硬盘，也不会真正达到133MB/S的速率。最多也就只能达到60MB/S的稳定传输速率。所以一般情况下，并不会感觉到ATA/133和ATA/66的区别。而串行ATA1.0确立了150MB/S的标准，最终将实现600MB/S的传输速率

3、. 2.信號干擾大幅減少: Serial ata全部只用2組訊號線(加3條地線),降低訊號傳輸時的干擾.,b.Serial ATA具備之功能與優勢:,23,3.低電壓設計: 在訊號處理上,serial ata提供了peak-to-peak 500Mv電壓設計,系統效率更高,更省電.(3V,5V等大振幅訊號是並不適合做高速串行傳輸,小振幅的訊號因有較短的上升與下降的時間,使高速傳輸之可能性增加.小振幅的訊號傳輸易受雜訊(nosie)干擾,故搭配+/-0.25V差動訊號(differential signal)取代傳統的單端(signal end)訊號,用以提高雜訊容忍度.),24,4.線材細小,

4、散熱更佳: Serial ATA采用七针数据电缆，主要有四个针脚，第1针发送信号，第2针接收信号，第3针供应电源，第4针为地线。最长可以达到1米，而并行ATA最长46厘米，重要是不会在出现因过多的引脚而是针会变弯或断针的现象，Serial ATA插接简单，还大大改善了机箱的通风条件。,25,5.點對點傳輸: Parallel ATA界面中,ATA裝置共同連接到一個匯流排,必須調整主從設定,此時只有設定為master的裝置可在RAID的架構下動作,受到保護; 由于Serial ATA 采用點對點的傳輸協議,所以不存在主/从问题，这样每个驱动器不仅能独享带宽，而且使拓展ATA设备更加便利。用户不需

5、要再为设置硬盘主从跳线而苦恼只要增加通道数目，即可连接多台设备。,26,6.訊號線不需對絞: Serial ATA只有訊號發出與接收兩個通道,雖然在單向傳送訊號時對反向傳送的訊號會有干擾,但Serial ATA發出訊號與接收訊號是反相位180度的傳送,二者所產的干擾恰好互相抵消,因此Serial ATA不需要像Parallel ATA一樣要用對絞訊號線的方式來消除干擾.,27,7. 内置数据校验: 在串行ATA在传输总线的两头都引入了全新的CRC（循环冗余校验）保护系统。串行ATA的双向CRC校验对一般家庭用户用处可能不大，但对于高端工作站和服务器来说却至关重要的。 8.支援熱抽換: Para

6、llel ATA不支持熱抽換功能,而Serial ATA支援熱抽換功能, 像USB和IEEE1394一样，不需要關機即可立即安裝或移除ATA裝置.并且不会对硬盘和控制器造成损坏。,28,9.跨代相容性: Serial ATA利用下列方式與Parallel ATA及ATAPI界面之裝置相容: a.使用支援Parallel ATA裝置的晶片組與 支援Serial ATA裝置的元件相連接. b.使用adaptor,使Parallel與Serial裝置可互 相轉換.,29,六.Serial ATA界面規格其中有1pin在背板blind-mate狀況下作pre-charge之用. 4.若週邊裝置工作電壓

7、為3.3V,則所有V33 pin必須terminated,否則不強制要求terminated V33 pin;5V及12V之情況亦同3.3V,36,七. Serial ATA 線材&Connector,7.1線材結構圖,37,38,UL-2725 80 30V #26(1/0.404)*2F(INS:FO-PE, OD: 1.10.05mm)+AL/MY+ D.W(1/0.32)*2*2, T.C, PVC JACKET.OD:(2.20.1)*(7.80.2)mm. COLOR:紅色 (PANTONE 200C).Impedance:10010%.,SERIAL ATA SIGNAL CAB

8、LE,39,UL2725 #26(1/0.404 T.C)*2F(INS:HD-PE,ID:1.3*2.7)+D.W(#28 1/0.32)*2+AL/MY*2C+PVC JACKET(OD:2.1*7.30.15)+AL/MY+BRAID(16/10/0.1 85%) T.C,PVC JACKET.OD:(4.00.15)*(9.00.25)mm. COLOR:黑色(NK-K01),半霧面.imedance:100.,SERIAL ATA SINGAL EXTERNAL CABLE,40,原則上, 只要完全符合上述圖示中之電氣規範的Cable均 可以使用在Serial ATA界面,生產商可依

9、規格需求及成本 考量選擇最適用的Cable.(相關電氣特性之說明如下頁page41-48),特性阻抗（Differential impedance ) 傳播延遲時間差(Delay） 串音（Cross talk） 衰減(Attenuation) 上升時間衰退（Risetime）,41,Serial ATA CAble / Connector測試參數及要求,42,Serial ATA External Single Lane Cable / Connector測試參數及要求,43,傳輸線受其結構的影響，當有一高頻信號傳輸時，導體內各點電壓與電流的特性比. 阻抗不匹配會造成信號的反射，從而干擾信號源

10、的接收情況，同時也會造成衰減特性較差。,特性阻抗（Differential impedance ),44,45,傳播延遲時間差(Delay）,指在不同的信號線上，信號到達接收端的時間差，也就是Delay 的差值；常見的Delay可分為兩種： 對內延遲差：是指輸入差分信號下，同一對線內兩導線的Singleend Delay的差值。此參數量測，可在TDR/TDT上設定Differential信號，一次直接量得。 對間延遲差：是指不同對線之間的Differential Delay的差值。此參數是分兩次以上（依線對數而定）量測再計算得到的。,46,定義了兩線路之間的相互電磁干擾，一般隨信號頻率升高而增加。分為兩大類，可以用NA或TDR來量測.串音主要分為兩大類： 近端串音NEXT 遠端串音FEXT,串音（Cross talk）,47,是指輸出電壓Vout與輸入電壓Vin相比，信號損耗剩下多少。一般用NA來量測。可由儀器直接量得，並且以dB的型式表示。,衰減(Attenuation),48,上升時間衰退（Risetime）,指訊號通過待測物時波形上升時間衰退的情形，上升時間越長，高頻衰退的越嚴重，可使用的頻寬