SASコネクタ技術の進化：パラレルから高速シリアルへのストレージ革命

SASコネクタ技術の進化：パラレルから高速シリアルへのストレージ革命

今日のストレージシステムは、テラビットレベルにまで容量が拡大し、データ転送速度が高速化しているだけでなく、消費電力と占有スペースも削減されています。これらのシステムは、より柔軟な接続性を実現するために、より優れた接続性も必要としています。設計者は、現在または将来求められるデータ転送速度を実現するために、より微細な相互接続を必要としています。そして、仕様が生まれ、発展し、徐々に成熟していくには、1日では到底足りません。特にIT業界では、あらゆる技術が絶えず改良と進化を続けており、SAS（Serial Attached SCSI、シリアルSCSI）仕様も例外ではありません。パラレルSCSIの後継として、SAS仕様は長らく人々の注目を集めてきました。

SAS は登場以来、長年にわたって仕様が継続的に改善されてきました。基盤となるプロトコルはほとんど変わっていませんが、外部インターフェースコネクタの仕様は何度も変更されています。これは、SAS が市場環境に適応するために行った調整です。たとえば、MINI SAS 8087、SFF-8643、SFF-8654 などのコネクタ仕様の進化により、SAS がパラレル技術からシリアル技術に移行するにつれて、ケーブルソリューションが大きく変わりました。以前は、パラレル SCSI は、シングルエンドまたは差動モードのいずれかで、16 チャネル以上で最大 320 Mb/s で動作できました。現在、エンタープライズストレージで依然として広く使用されている SAS 3.0 インターフェースは、長い間アップグレードされていない SAS 3 の 2 倍の速度である 24 Gbps の帯域幅を提供します。これは、一般的な PCIe 3.0 x4 ソリッドステートドライブの帯域幅の約 75% に相当します。 SAS-4仕様に記載されている最新のMiniSAS HDコネクタは、サイズが小型化され、高密度化を実現できます。最新のMini-SAS HDコネクタのサイズは、従来のSCSIコネクタの半分、SASコネクタの70%です。従来のSCSIパラレルケーブルとは異なり、SASとMini-SAS HDはどちらも4チャネルを備えています。しかし、高速化、高密度化、柔軟性の向上に伴い、複雑さも増しています。コネクタが小型化されているため、ケーブルメーカー、ケーブルアセンブラ、システム設計者は、ケーブルアセンブリ全体の信号整合性パラメータに細心の注意を払う必要があります。

SASケーブルやコネクタは実に多種多様で、驚くほど華やかに見せるのは本当に簡単です… いくつ見たことがありますか？産業用、あるいはコンシューマー向けでしょうか？例えば、MINI SAS 8087 to 4X SATA 7P オスケーブル、SFF-8643 to SFF-8482 ケーブル、SlimSAS SFF-8654 8i など。

Mini-SAS HD ケーブルの幅 (左、中央) は、SAS ケーブルの幅 (右) の 70% です。

すべてのケーブルメーカーが、ストレージシステムの信号整合性要件を満たす高品質の高速信号を提供できるわけではありません。ケーブルメーカーは、最新のストレージシステム向けに、高品質でコスト効率の高いソリューションを提供する必要があります。例えば、SFF-8087からSFF-8088へのケーブルや、MCIO 8iから2 OCuLink 4iへのケーブルなどです。安定性と耐久性に優れた高速ケーブル部品を製造するには、いくつかの要素を考慮する必要があります。加工品質と加工プロセスを維持するだけでなく、設計者は信号整合性パラメータにも細心の注意を払う必要があります。これらのパラメータこそが、今日の高速ストレージデバイスケーブルの実現を可能にしているのです。