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SATA连接器高性能互连的升级方向


日期:2022/5/9 15:58:07    来源:电接插元件分会    点击数(0)

这里的所说的SATA不是信号内容方面的协议,是一种连接器标准。在PC、SSD、服务器和网络存储系统等领域,有着广泛的SATA连接器应用,一是因为SATA连接器在数据传输速度上有着出色的灵敏度,二是因为SATA连接器与任何其他连接器系列在配置上都有着很好的兼容性。SATA连接器发展的大趋势比较明显,都开始向串行技术转变,这一点从芯片厂商、连接器厂商在存储产业里推进的方向就能看出来。但是具体到各厂商着重突破的技术方向还是有所不同。

接口对比

我们先看几个常用接口的对比。最成熟的肯定是大家熟知的SATA 3.0,这也是目前应用最多的硬盘接口。根据标准,理论上SATA 3.0的传输带宽在6Gbps,虽然对比新接口10Gbps乃至32Gbps的带宽看上去差了不少,但普通的SSD、HDD本来也没有那么高的需求,满足传输需求即可,况且读写速度也够用。

机械参数方面,按照几个连接器大厂的标准,一般都能达到最小90牛的接点对塑壳的抓握力,最大25牛的对配力,最小5牛的拔脱力,这些基本的机械参数在SATA连接中基本适用也足够可靠。

SATA连接器高连接性升级解决尖端互连问题

市场上目前主流的SATA连接器规格为7P、15P、7+15P、7+6P、ESATA连接器7P这些系列。当然这些只是目前较为流行的系列产品,各大连接器制造商也都在推陈出新。为了解决符合各行业规范的尖端互连,各厂商在SATA连接器上做了很多突破。

比较有代表性的就是将标准SATA连接器差分信号从1.5Gb/s扩展到12Gb/s,从而实现低成本、高速、大容量的HDD,由7到22个位置的拓展接触范围也可以覆盖足够多的应用,在尖端互连应用上其高连接性充分地体现了出来。

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为了满足高连接性,如果只是拓展接触范围多少还是不够的,厂商会在垂直或直角配置插座高度上继续做拓展,比如将高度从8.15毫米扩展至34毫米,这样SATA连接器不仅适用于服务器、存储背板,还能适用于HDD、HDD载体等应用,这种配置上的拓展性提供了代替柔性电缆的可能性。

如果是mini系列的SATA连接器,会提供更多的接触件的直角表面贴装插槽,互连性上倒没有什么好顾虑的,主要解决强度和稳定性。行业的高标准是要能受50G的机械冲击测试,如果是要接触件具备更稳定的法向力,那就看各厂商的制造方法了。

热插拔与空间节省需求仍是重点

如果我们列举SATA连接器的几个最让人关注的趋势,具有高速数据传输率的互连性肯定是其中之一;拓展多种不同的高度、方向并满足其他标准特性的机械要求肯定也必不可少;带有热插拔功能的点对点链路以及提供各种不同插入模式来PCB空间节省同样是SATA连接器发展中相当重要的一环。

在外壳体上选用具备热塑性的材料是保证连接器物理性能足够可靠的前提,有些SATA连接器还会具有交错的接触长度,这种特性会提供顺序接触配合,这是热插拔应用比较理想的连接器选择。

(Amphenol)

M.2接口连接产品肯定是最纤薄的,是节省空间最典型的代表,极化处理后外壳还能可靠地处理低于3 MHz的PCB频率,间距不超过0.5mm。将目光放回传统的SATA的连接器,以7P+15P这种很成熟应用面很广的SATA连接器为例,领先的空间节省解决方案在结构上如果以1行2端口的模式垂直方向安装PCB,在端子结合区域,电镀材料的厚度不超过.38 µm,壳体中心线间距不超过1.27mm。在热塑性有保障的情况下,可以保证相当可靠的物理强度。

小结

传输速度的提升是最直观的发展趋势,通过差分信号,SATA连接器在传输能力提升的提升也更好地抑制了干扰,这一趋势将SATA连接器的互连性提高了很高层次,从另一个角度看最大限度地减少基础架构的更改和成本的同时将SATA连接器融入更多的硬件体系结构也是很多连接器厂商都在做的事。


来源:电子发烧友网  作者:Sisyphus  2022-05-09 07:39