Является ли USB-C технически приемлемой заменой разъемов SATA Express?


13

SATA Express, преемник SATA, слишком новый для широкого использования, но скорость SSD, по-видимому, делает его неизбежным, так же, как SATA заменил параллельную IDE. Несмотря на название, это вообще не SATA; это либо протокол AHCI, либо протокол NVMe через PCIe, аналогичный тому, что делает SOP (SCSI через PCIe). Разъем SATA Express напрямую проходит две двунаправленные линии PCIe с полной скоростью через четыре пары сигналов без инкапсуляции и трансляции протоколов, а контроллер AHCI или NVMe интегрирован в HD или SSD, а не контроллер AHCI на материнской плате, как для традиционных SATA. ,

Этим летом спецификация USB-C была доработана * с функцией Alt Mode, которая позволяет использовать протоколы не-USB через порт USB-C. В частности, он позволяет передавать две полноскоростные двунаправленные линии PCIe через четыре пары сигналов без инкапсуляции или трансляции протокола (в отличие от Thunderbolt, который инкапсулирует PCIe). В отличие от большого и специализированного разъема SATA Express, который используется только для протокола SATA Express, USB-C является небольшим и общим, и ожидается, что он скоро станет повсеместным и заменит все другие типы разъемов USB (все комбинации в натуральную величину, разъемы mini и micro типа A и типа B для USB 2 и USB 3) на всех типах устройств и хостов и даже заменяют разъемы Displayport, поскольку Alt Mode USB-C позволяет передавать протокол Displayport.

У меня вопрос к инженеру, который работает с интерфейсами такого типа, и это так: будет ли технически целесообразно и экономически выгодно использовать USB-C вместо специального разъема SATA Express для подключения устройств SATA Express (то есть устройств, использующих AHCI или NVMe поверх PCIe) к материнским платам? Похоже, что разъем SATA Express был создан просто из-за отсутствия лучших вариантов в то время, но, поскольку USB-C может напрямую передавать PCIe (и питание тоже, включая опцию для 12 В, обычно используемых 3,5 "HD), он выглядит как если бы это был технически осуществимый заменитель и, возможно, даже дешевле, поскольку он меньше и потребляет меньше места на печатной плате, но так как я не занимаюсь разработкой подобных вещей, я хочу попросить кого-нибудь, кто это сделает, проверить, точен ли мой анализ.

Конечно, техническая осуществимость и экономическая эффективность необходимы, но недостаточны для производителей HD и SSD, чтобы использовать USB-C таким образом, но другие факторы (особенно внутрифирменная политика) выходят за рамки моего вопроса. Если бы производители использовали разъемы USB-C на своих новых жестких дисках SATA Express и твердотельных накопителях, то наступил бы переходный период, в течение которого материнские платы будут включать в себя разъемы как USB-C, так и SATA, так же, как материнские платы включали как разъемы SATA, так и параллельные IDE во время этот переход.

* См. Http://www.usb.org/developers/docs/usb_31_102214.zip


Не уверен, что "экономически эффективная" часть еще не
отвечает

3
Полное раскрытие: я спросил на superuser.com, но кажется, что люди неправильно поняли мой вопрос как о политике или о том, будут ли это делать производители, а не о технических вопросах (техническая осуществимость и экономическая эффективность), и я не получил ответь на мой вопрос там.
Porthem

@Porthem Для дальнейшего использования: пожалуйста, не кросс-пост. Политика StackExchange против перекрестной публикации. Вы можете сделать флаг модератору, чтобы перенести вопрос в другой стек, если вы того пожелаете.
Ник Алексеев

1
Извините, я не знал об этом. Прежде чем переспрашивать здесь, я спрашивал суперпользователя, можно ли перезапрашивать здесь, но я не получил ответа.
Porthem

1
Я не вижу фактического вопроса, или, если вопрос «технически возможен», ответ - да.
Прохожий

Ответы:


10
  • Sata-Express использует 4 дифференциальные пары для сигнализации, образуя две линии PCI-e.
    Это также требует некоторых вспомогательных соединений (заземление и т. Д.), Но первичная сигнализация выполняется с использованием 4 дифференциальных пар.
  • Спецификация USB-3.1 определяет ряд различных разъемов: однако, все, кроме разъема USB-c, явно имеют недостаточные контакты для применения.

  • Распиновка разъема USB-c: введите описание изображения здесь

Соединитель делает достаточно дифференциальных пары , чтобы правильно носить с собой два PCI-й полосы движения (и эффектом, он может , вероятно , теоретически проводить Sata-Express , однако.:

  • Этот разъем, по замыслу , не является «замкнутым». Это означает, что он может быть вставлен в двух разных направлениях. Когда он используется для USB-3, совпадающие пары соединяются вместе (например, A1-B1, A2-B2 и т. Д.), Поэтому переворачивание разъема безопасно. Для PCI-e это может быть проблемой, так как это может либо полностью изменить проводку, либо (при некотором умном дизайне) поменять местами расположение линий в шине PCI-e.
    Признаюсь, я не знаю достаточно о PCI-e, чтобы сказать вам, будет ли здесь проблема с обменом физическими линиями.
  • С точки зрения органа , реализующего стратегию, используя разъем USB-с чего - то другого тогда USB-с это ужасная идея, так как это будет приводить к людям подключить USB-3 устройств в гипотетической PCI-е-по-USB-с материнской платой, и подключение PCI-e-over-USB-c устройства в порты USB-3. Есть причина, по которой у нас разные разъемы для разных вещей.

Реально, разъем USB-c можно довольно легко изменить, чтобы сделать его несовместимым с разъемами USB-3, и в этот момент у вас будет просто еще один разъем PCI-e. Учитывая, что одним из основных конструктивных решений для текущего разъема Sata-Express является обратная совместимость с обычным SATA , это вряд ли произойдет.

Кроме того, определение интерфейса SATA-express обеспечивает множество дополнительных возможностей подключения, предназначенных для корпоративного использования (взгляните на SFF-8639 ). Существуют специализированные версии, которые имеют четыре линии PCI-e и дополнительный дополнительный простой канал SATA. Это физически совместимо с обычным разъемом SATA-express на стороне устройства (если вы подключаете устройство SFF-8639 к интерфейсу SATA-express, он просто возвращается к SATA-express). Нет никакого физического способа, которым вы могли бы направить все необходимые соединения для интерфейса SFF-8639 через разъем USB-c.

введите описание изображения здесь

В текущем стандарте SATA есть много вещей для корпоративного использования, которые вы, возможно, еще не видели. В частности, есть диски SAS, в которых используется разъем SFF 8482 , который, опять же, физически совместим с текущими разъемами SATA (и будет безопасно взаимодействовать на более медленной скорости передачи данных устройства при соединении, как SFF-8639).

Конструктивные решения для разъема SATA-express очень четко соответствуют конструктивным решениям для разъемов SATA & SAS.

TL; DR - теоретически это могло бы сработать. Реально, никто не может это сделать.


Я не понимаю, почему вы говорите, что использование USB-C для чего-то отличного от протокола USB - ужасная идея. В этом вся суть функции Alt Mode, и Displayport и PCIe уже запланированы для использования через USB-C. Внеполосная сигнализация выполняется при подключении (через линию CC) для согласования того, какой протокол использовать на TX / RX-1/2, предназначенного для предотвращения повреждения при подключении несовместимых устройств / хостов, а класс билбордов USB информирует пользователей. когда несовместимые устройства подключены. Дополнительные линии SFF-8639 , тем не менее, являются преимуществом, и это выглядит как основная причина, по которой USB-C не подходит.
Porthem

@Porthem - Если есть положения, указывающие на использование разъема для альтернативных систем сигнализации, это становится скорее плохой идеей, а не ужасной идеей. Наличие нескольких несовместимых систем сигнализации, использующих один и тот же разъем , приведет к путанице у конечного пользователя. Это также означает, что каждое устройство SATA-Express, использующее разъем USB-c , должно иметь дополнительное встроенное оборудование, чтобы оно могло обрабатывать процесс согласования, когда оно подключено где-то неправильно.
Коннор Вольф

На самом деле, я думаю, что вопрос здесь «почему»? У нас есть разъем, специально разработанный для SATA-Express. Почему вы используете другой разъем? Разница в затратах незначительна, выгоды весьма спорны, и это почти неизбежно приведет к путанице. Это не похоже на то, что место на материнских платах компьютера так много.
Коннор Вольф

Кроме того, USB-c обычно (т. Е. При использовании для фактического USB) использует только половину пар, что означает, что почти гарантировано, что 95% кабелей USB-c будут иметь только количество проводников, необходимое для поддержки этого использования. -кейс. Это все равно, что пытаться объяснить, зачем вам нужен специальный двухканальный кабель DVI для некоторых мониторов, только в 100 раз хуже, потому что это будет очень продаваемый кабель, а не случайный вывод DVI.
Коннор Вольф

1
Я спросил о технической жизнеспособности, которая, как вы объяснили, «да» для текущей SATA Express, но «нет» для более поздних версий (SFF-8639) из-за дополнительных полос последней, а также о рентабельности, которая, как представляется, до сих пор неизвестна и будет зависеть от стоимости оборудования для согласования протоколов. Вы также отметили, что это плохая идея, и спросили «почему», поэтому я ответил на эти вопросы. Я отмечу ваш ответ как принятый; Вы можете разделить фактическую часть («да» для текущей версии SATA Express, но «нет» для версий с 8 сигнальными парами) и часть мнения на отдельные разделы?
Porthem

1

Это должно быть возможно наверняка, потому что Тип C может нести соединение Pcie3 x4 и может обеспечить мощность до 100 Вт. Но это, вероятно, не будет питаться от материнской платы.

И для проблемы, которая была указана из-за неправильного подключения PCIe: там вы можете использовать высокоскоростной мультиплексор для.

Кроме того, я не думаю, что это будет использовано по простой причине задержки: сначала соединение определяет ориентацию, затем согласовывает Poserdilivery и затем протокол связи. И тогда ahci / nvme может начать.

введите описание изображения здесь источник: http://www.ti.com/lit/wp/slly021/slly021.pdf


-1

Я так не думаю. SATA Express использует две линии PCIe. USB 3.1 обеспечивает только один.


2
USB-C предоставляет четыре сигнальные пары, чего достаточно для двух двунаправленных линий PCIe.
Porthem
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.