USB-C เป็นสิ่งทดแทนที่ใช้งานได้จริงทางเทคนิคสำหรับตัวเชื่อมต่อ SATA Express หรือไม่

SATA Express ผู้สืบทอดมาจาก SATA นั้นยังใหม่เกินกว่าที่จะใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ความเร็วที่ล้ำหน้าของ SSD นั้นดูเหมือนจะหลีกเลี่ยงไม่ได้เช่นเดียวกับ SATA ที่แทนที่ IDE แบบขนาน แม้จะมีชื่อ แต่ก็ไม่ใช่ SATA เลย มันเป็นทั้งโปรโตคอล AHCI หรือ NVMe บน PCIe คล้ายกับสิ่งที่ SOP (SCSI บน PCIe) ทำ ตัวเชื่อมต่อ SATA Express ผ่านช่องทาง PCIe แบบสองทิศทางโดยตรงผ่านสัญญาณคู่สี่คู่โดยไม่มีการห่อหุ้มโปรโตคอลหรือการแปลและคอนโทรลเลอร์ AHCI หรือ NVMe นั้นรวมอยู่ใน HD หรือ SSD แทนที่จะเป็นคอนโทรลเลอร์ AHCI บนเมนบอร์ดเช่นเดียวกับ SATA แบบดั้งเดิม .

ฤดูร้อนนี้ข้อมูลจำเพาะของ USB-C ได้รับการสรุป * ด้วยคุณสมบัติที่เรียกว่าโหมด Alt ซึ่งช่วยให้สามารถใช้โปรโตคอลที่ไม่ใช่ USB ผ่านพอร์ต USB-C โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยให้สามารถส่งผ่านสองช่องทาง PCIe ความเร็วสูงสองทางผ่านคู่ส่งสัญญาณสี่คู่โดยไม่มีการห่อหุ้มโปรโตคอลหรือการแปล (เหมือนสายฟ้าซึ่งทำหน้าที่ห่อหุ้ม PCIe) แตกต่างจากตัวเชื่อมต่อ SATA Express ขนาดใหญ่และเฉพาะซึ่งใช้สำหรับโปรโตคอล SATA Express เท่านั้น USB-C มีขนาดเล็กและทั่วไปและคาดว่าจะแพร่หลายในไม่ช้าและแทนที่ตัวเชื่อมต่อ USB อื่น ๆ ทั้งหมด (รวมกันทั้งหมดขนาดเต็ม ตัวเชื่อมต่อ mini และ micro type-A และ type-B สำหรับทั้ง USB 2 และ USB 3) บนอุปกรณ์และโฮสต์ทุกประเภทและแม้กระทั่งแทนที่ตัวเชื่อมต่อ Displayport เนื่องจากโหมด Alt ของ USB-C ช่วยให้สามารถผ่านโปรโตคอล Displayport ได้

คำถามของฉันสำหรับวิศวกรที่ทำงานกับอินเทอร์เฟซเหล่านี้และนี่คือความเป็นไปได้ทางเทคนิคและคุ้มค่าในการใช้ USB-C แทนที่จะเป็นตัวเชื่อมต่อ SATA Express แบบพิเศษสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ SATA Express (เช่นอุปกรณ์ที่ใช้ AHCI หรือ NVMe ผ่าน PCIe) ไปยังเมนบอร์ดหรือไม่ ดูเหมือนว่าตัวเชื่อมต่อ SATA Express นั้นถูกสร้างขึ้นเพียงเพราะไม่มีตัวเลือกที่ดีกว่าในขณะนั้น แต่เนื่องจาก USB-C สามารถส่งผ่าน PCIe โดยตรง (และพลังงานด้วยเช่นกันรวมถึงตัวเลือกสำหรับ 12V ที่ใช้กันทั่วไปโดย 3.5 "HDs) เหมือนว่ามันจะเป็นสิ่งทดแทนที่เป็นไปได้ทางเทคนิคและอาจถูกกว่าเพราะมีขนาดเล็กกว่าและกินพื้นที่ PCB น้อยลง แต่เนื่องจากฉันไม่ได้ออกแบบสิ่งเหล่านี้ฉันจึงอยากถามคนที่ทำเพื่อดูว่าการวิเคราะห์ของฉันถูกต้องหรือไม่

แน่นอนความเป็นไปได้ทางเทคนิคและความคุ้มค่าเป็นสิ่งที่จำเป็น แต่ไม่เพียงพอสำหรับผู้ผลิต HD และ SSD ที่จะใช้ USB-C ด้วยวิธีนี้ แต่ปัจจัยอื่น ๆ (โดยเฉพาะการเมืองระหว่าง บริษัท ) อยู่นอกขอบเขตของคำถามของฉัน หากผู้ผลิตจะต้องใช้ตัวเชื่อมต่อ USB-C กับ SATA Express HDs และ SSD ใหม่ของพวกเขาก็จะมีช่วงการเปลี่ยนภาพซึ่งเมนบอร์ดจะมีทั้งตัวเชื่อมต่อ USB-C และ SATA เช่นเดียวกับเมนบอร์ดที่มีทั้งตัวเชื่อมต่อ SATA และขนาน IDE การเปลี่ยนแปลงนั้น

* ดูhttp://www.usb.org/developers/docs/usb_31_102214.zip

• Sata-Express ใช้คู่ที่แตกต่างกัน 4 คู่สำหรับการส่งสัญญาณประกอบด้วยสองเลน PCI-e
  นอกจากนี้ยังต้องการการเชื่อมต่อเสริม (กราวด์และอื่น ๆ ) แต่การส่งสัญญาณหลักทำได้โดยใช้คู่ต่าง 4 คู่

• ข้อมูลจำเพาะ USB-3.1 กำหนดจำนวนของตัวเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน: อย่างไรก็ตามทั้งหมด แต่ตัวเชื่อมต่อ USB-c มีพินไม่เพียงพอที่จะใช้งานได้อย่างชัดเจน

• pinout ของตัวเชื่อมต่อ USB-c:

ตัวเชื่อมต่อที่ไม่ได้มีคู่ค่าพอที่จะต้องดำเนินการสอง PCI-E เลน (และผลกระทบก็อาจอาจทฤษฎีดำเนิน Sata-Express. อย่างไรก็ตาม:

• ตัวเชื่อมต่อนี้คือโดยการออกแบบไม่ใช่ "คีย์" ซึ่งหมายความว่าสามารถแทรกในแนวที่แตกต่างกันสองแบบ เมื่อใช้สำหรับ USB-3 คู่ที่จับคู่จะเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน (เช่น A1-B1, A2-B2, ฯลฯ ... ) ดังนั้นการย้อนกลับของตัวเชื่อมต่อจึงไม่เป็นอันตราย สำหรับ PCI-e นี่อาจเป็นปัญหาอย่างที่มันจะย้อนกลับสายไฟทั้งหมดหรือ (ด้วยการออกแบบที่ชาญฉลาด) สลับลำดับของเลนในบัส PCI-e
  ฉันสารภาพว่าฉันไม่รู้เกี่ยวกับ PCI-e เพียงพอที่จะบอกคุณว่าการเปลี่ยนเลนทางกายภาพน่าจะเป็นปัญหาหรือไม่
• จากมุมมองของผู้ใช้งานการใช้ตัวเชื่อมต่อ USB-c สำหรับสิ่งอื่น ๆแล้ว USB-c เป็นความคิดที่แย่มากเพราะจะทำให้ผู้คนเสียบอุปกรณ์ USB-3 เข้ากับเมนบอร์ด PCI-e-over-USB-c อุปกรณ์ PCI-e-over-USB-c เข้ากับพอร์ต USB-3 มีเหตุผลที่เรามีตัวเชื่อมต่อที่แตกต่างกันสำหรับสิ่งต่าง ๆ

ตามความเป็นจริงตัวเชื่อมต่อ USB-c สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายพอสมควรเพื่อให้เข้ากันไม่ได้กับตัวเชื่อมต่อ USB-3 ณ จุดที่คุณเพิ่งจะมีตัวเชื่อมต่อ PCI-e อีกตัว พิจารณาว่าหนึ่งในการตัดสินใจออกแบบที่สำคัญสำหรับตัวเชื่อมต่อ Sata-Express ปัจจุบันคือความเข้ากันได้ย้อนหลังกับ SATA ปกติมันไม่น่าจะเกิดขึ้น

นอกจากนี้คำจำกัดความอินเตอร์เฟส SATA-express ยังให้การเชื่อมต่อเพิ่มเติมที่มีไว้สำหรับการใช้งานในองค์กร (ดูที่SFF-8639 ) มีรุ่นเฉพาะที่มีPCI-e สี่เลนและแชนเนล SATA เสริมเพิ่มเติม สิ่งนี้สามารถใช้งานร่วมกับขั้วต่อ SATA-Express ปกติของอุปกรณ์ได้ (ถ้าคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ SFF-8639 เข้ากับอินเตอร์เฟส SATA-Express มันจะกลับไปที่ SATA-express) ไม่มีทางกายภาพที่คุณสามารถกำหนดเส้นทางการเชื่อมต่อที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับอินเทอร์เฟซ SFF-8639 ผ่านตัวเชื่อมต่อ USB-c

มาตรฐาน SATA ปัจจุบันมีหลายสิ่งหลายอย่างสำหรับใช้ในระดับองค์กรซึ่งคุณอาจไม่เห็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีไดรฟ์ SAS ซึ่งใช้ตัวเชื่อมต่อSFF 8482ซึ่งเป็นอีกครั้งที่เข้ากันได้ทางกายภาพกับตัวเชื่อมต่อ SATA ปัจจุบัน (และจะทำงานร่วมกันอย่างปลอดภัยที่ความเร็วการถ่ายโอนของอุปกรณ์ช้าลงหากเชื่อมต่อเหมือน SFF-8639)

การตัดสินใจออกแบบสำหรับตัวเชื่อมต่อ SATA-express นั้นสอดคล้องอย่างมากกับการตัดสินใจออกแบบสำหรับตัวเชื่อมต่อ SATA & SAS

TL; DR - ในทางทฤษฎีมันสามารถทำงานได้ ในความเป็นจริงไม่มีใครน่าจะทำ

สิ่งนี้น่าจะเป็นไปได้อย่างแน่นอนเนื่องจาก Type C สามารถทำการเชื่อมต่อ Pcie3 x4 และสามารถให้พลังงานได้ถึง 100 วัตต์ แต่มันอาจจะไม่ได้รับพลังงานจากเมนบอร์ด

และสำหรับปัญหาที่ชี้ให้เห็นจากการเชื่อมต่อ PCIe ผิด: คุณสามารถใช้ mux ความเร็วสูงได้

นอกจากนี้ฉันไม่คิดว่าจะใช้สิ่งนี้ด้วยเหตุผลง่ายๆของความหน่วง: การเชื่อมต่อนั้นเป็นตัวกำหนดทิศทางจากนั้นก็ทำการเจรจา Poserdilivery และต่อรองโปรโตคอลการสื่อสาร จากนั้น ahci / nvme สามารถเริ่มต้นได้

แหล่งที่มา: http://www.ti.com/lit/wp/slly021/slly021.pdf

ฉันไม่คิดอย่างนั้น SATA Express ใช้เลน PCIe สองช่อง USB 3.1 มีเพียงหนึ่งตัวเท่านั้น