SAS内部连接器（上）：SAS 4i 整合并塑身

zhangguangbin

与主机端和驱动器（硬盘/光盘）端通吃的SATA样式连接器不同，遵循SFF-8482规范的SAS样式连接器专为硬盘/磁带驱动器等存储端设备量身定制，增加了一个从端口并整合供电引脚——都是SAS HBA/RAID卡等主机端设备所不需要的。因此，在构成SAS线缆时，另一端必须要有可以与SAS主机端设备（如HBA/RAID卡）相匹配的连接器。不通过背板或扩展器等“中间人”，由线缆直连驱动器是典型的机箱内部应用，因此和SFF-8482连接器隔着线缆相望的主机端连接器被称为“内部连接器”，它们除了栖身于SAS HBA/RAID卡，也会在背板上出现。从2004年至今，SAS内部连接器已经历了从SATA样式连接器到SFF-8484，乃至SFF-8087的变迁……

同样是4个内部SAS端口，采用SATA样式连接器（上，2004年）比SFF-8484连接器（下，2005年）消耗的PCB面积更大，而且前者分散的放置也不利于布线
往简单里说，从硬件的层面上看，SAS可以被理解为支持双端口的SATA。但是，我们知道，双端口是硬盘/磁带驱动器等存储设备的事儿，SAS HBA/RAID卡上的端口可以聚合（如4路宽端口），但也可以表现为相对独立的单端口。因此，第一批SAS HBA普遍采用了标准的SATA样式连接器。这种“拣现成”的做法好处不言而喻，缺点同样不容回避——如何提供更多的端口？最简单的方式是继续平铺在PCB上，可是PCB的面积终归有限，尤其是还要放置IOP和内存等元件的RAID卡。

SATA RAID卡缩减端口连接器占用PCB空间的两种方式——双面堆叠（左，2002年）和单面堆叠（右，2005年）
所以，在SAS之前，以3ware为代表的SATA RAID卡设计者们已经在尝试解决这一问题。最初是把PCB的两面都用上，一张半长的卡可以放置8个端口对应的接口连接器。然后是“盖楼房”——两个SATA样式连接器堆叠放置，成本效益更好，而且使用范围不局限于PCB的边缘，使MD2规格的卡能够支持多达12个端口。

不论怎么堆叠，分散而杂乱的SATA线缆都是很大的问题
可是，两种做法的本质没有什么区别——都是每个端口各自对应一条线缆，8个端口就要8条线，这已经很乱了，而且会严重影响机箱内的空气流动。当然，如果能够将线缆捆绑起来，可以改善机箱内部的生态环境。简单的做法是将线缆捆绑在一起，连接器依然各自为战（一些特殊的并行ATA数据线就是这样设计的）。更进一步呢？如果将接口连接器也整合起来，不仅利于安装，还能保证连接的物理稳定性。

连接着1转4扇出线缆的SFF-8484连接器（插头），左右两侧黄色部分是锁定扣具的释放按钮
天生支持端口聚合的SAS技术至少在客观上起到了推动接口连接器整合进程的作用。小型化委员会（SFF Committee）为4路内部接口连接器制订了SFF-8484规范，SAS 4i的称呼一目了然——i代表内部（internal）。这4个物理上整合在一个接口连接器上的端口，既可以是一个4路宽端口，也可以是4个独立的单端口。相应地，SFF-8484定义的线缆既可以是一条4宽度的连接两端，也可以一分为四，即所谓的“fan-out cable”（扇出线缆）。

SFF-8484连接实例图，红色的fanout线缆，可以看到，SFF8484连接器的特点决定了插座和PCB边缘之间最好保留一块空白地带
一个符合SFF-8484规范的接口连接器宽度略小于四个并排的SATA接口连接器，8个端口只需两个SFF-8484连接器即可搞定，线缆理论上也仅有2条（需要考虑到fan-out的情况）。但是，SFF-8484并没能从根本上解决接口连接器占地面积过大的问题，一方面是SFF-8484连接器的宽度仍约相当于3个SATA样式连接器，更致命的是连接器上的锁定扣具和粗壮的四合一线缆需要更大的纵深（长度），如果不安排在PCB的边缘，占用空间反而会更大。因此，即便是全长的SAS RAID卡，一般也只能容纳2个SAS 4i连接器。

从近乎全尺寸的LSI MegaRAID SAS 8408E可以看出，SFF-8484插座如果不放置在边缘，浪费的PCB面积有多大
也正是因为这个原因，SATA RAID卡对SFF-8484连接器很不“感冒”。我们知道，4路宽端口对SATA而言是没有意义的，两两堆叠的SATA样式连接器甚至比SAS 4i连接器更为节省空间，后者只剩下线缆捆绑这么一个优点了。权衡利弊，SATA RAID卡继续采用堆叠SATA样式连接器的方式，直到Mini SAS 4i连接器的出现。


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