USB-C在技术上是否可以替代SATA Express连接器?


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SATA的后继产品SATA Express太新了,尚未被广泛使用,但是SSD的不断进步似乎使其成为必然,就像SATA取代了并行IDE一样。尽管有名称,但它根本不是SATA。它是基于PCIe的AHCI协议或NVMe协议,类似于SOP(基于PCIe的SCSI)所做的。SATA Express连接器通过四个信号对直接通过两个全速双向PCIe通道,没有协议封装或转换,并且AHCI或NVMe控制器集成到HD或SSD中,而不是像传统SATA那样将AHCI控制器集成在主板上。

今年夏天,USB-C规范完成了*,具有称为Alt Mode的功能,该功能允许通过USB-C端口使用非USB协议。特别是,它可以通过四个信令对传递两个全速双向PCIe通道,而无需协议封装或转换(与封装PCIe的Thunderbolt不同)。与仅用于SATA Express协议的大型专用SATA Express连接器不同,USB-C既小巧又通用,人们普遍认为它很快就会普及,并取代所有其他USB连接器类型(全尺寸,适用于所有类型的设备和主机上的USB 2和USB 3的微型和微型A型和B型连接器,甚至替换Displayport连接器,因为USB-C的Alt模式支持通过Displayport协议。

我的问题是针对使用这些接口的工程师,它是这样的:使用USB-C代替专用的SATA Express连接器来连接SATA Express设备(即使用AHCI或USB接口的设备)在技术上是否可行且具有成本效益? NVMe over PCIe)到主板?似乎是由于当时缺少更好的选择而创建SATA Express连接器,但是由于USB-C可以直接通过PCIe(并且也可以供电,包括3.5英寸HD常用的12V选项),因此看起来就像它在技术上是可行的替代品,因为它更小且占用更少的PCB空间,甚至可能更便宜,但由于我不做这类事情,所以我想请做此事的人看看我的分析是否准确。

当然,技术可行性和成本效益是必要的,但对于HD和SSD制造商以这种方式使用USB-C来说是不够的,但是其他因素(尤其是公司间的政策)不在我的讨论范围之内。如果制造商要在其新的SATA Express HD和SSD上使用USB-C连接器,则过渡期间主板将同时包含USB-C和SATA连接器,与主板在此期间同时包含SATA和并行IDE连接器相同那过渡。

*请参阅http://www.usb.org/developers/docs/usb_31_102214.zip


不知道的“高性价比”的部分是回答的,只是还没有..
user2813274

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完全公开:我在superuser.com上问,但似乎人们误解了我的问题,是关于政治或制造商是否会这样做,而不是关于工程问题(技术可行性和成本效益),而且我没有得到在那里回答我的问题。
2014年

@Porthem供将来参​​考:请不要交叉发布。 StackExchange策略禁止交叉发布。如果愿意,您可以向主持人标记,以将问题迁移到另一个堆栈。
尼克·阿列克谢耶夫

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抱歉,我没有意识到。在这里重新询问之前,我确实询问过超级用户是否可以在这里重新询问,但是我没有得到回应。
2014年

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我既没有看到实际的问题,也没有看到该问题是否“在技术上是可能的”,答案是肯定的。
路人2014年

Answers:


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  • Sata-Express使用4个差分对进行信号传输,组成两个PCI-e通道。
    它还需要一些辅助连接(接地等),但是主要信令是使用4个差分对完成的。
  • USB-3.1规范定义了许多不同的连接器:但是,除USB-c连接器之外,所有其他连接器显然都没有足够的引脚可用。

  • USB-c连接器的引脚排列: 在此处输入图片说明

该连接器确实有足够的差分对适当履行了两条PCI-E信道(和效果,它可以或许从理论上进行萨塔快车但是:

  • 根据设计,此连接器不是“键控”的。这意味着它可以以两种不同的方向插入。当用于USB-3时,匹配的线对连接在一起(例如A1-B1,A2-B2等),因此反转连接器无害。对于PCI-e,这可能是个问题,因为它要么完全颠倒接线,要么(以某种巧妙的设计)交换PCI-e总线中通道的顺序。
    我承认我对PCI-e并不了解,无法告诉您交换物理通道是否会成为问题。
  • 从技术实现的角度来看,使用USB-C连接器的东西,其他的则USB-c是一个可怕的想法,因为它导致人堵USB-3器件到他们的假设的PCI-E-通过USB-C主板,封堵将PCI-e-over-USB-c设备插入USB-3端口。我们为不同的事物使用不同的连接器是有原因的。

实际上,可以很容易地修改USB-c连接器,使其与USB-3连接器不兼容,此时,您基本上只需要再一个PCI-e连接器。考虑到当前Sata-Express连接器的主要设计决策之一是与普通SATA的向后兼容性,所以这种情况不太可能发生。

此外,SATA-express接口定义提供了许多供企业使用的更多连接性(请参阅SFF-8639)。有一些专用版本,具有四个 PCI-e通道和一个附加的可选普通SATA通道。这在物理上与普通的设备端SATA-express连接器兼容(如果将SFF-8639设备连接到SATA-express接口,则仅回退到SATA-express)。没有物理方法可以通过USB-c连接器路由SFF-8639接口的所有必需连接。

在此处输入图片说明

当前的SATA标准中包含很多您可能没有看到的供企业使用的东西。特别是有些SAS驱动器使用SFF 8482连接器,该连接器在物理上与当前的SATA连接器兼容(如果互连,则可以安全地以较慢的设备传输速度进行互操作,就像SFF-8639一样)。

SATA-express连接器的设计决策与SATA&SAS连接器的设计决策非常明显一致。

TL; DR-从理论上讲,它可以工作。实际上,没有人可能会这样做。


我不明白为什么您说使用USB-C而非USB协议是一个糟糕的主意。这是Alt Mode功能的全部要点,Displayport和PCIe均已计划通过USB-C使用。连接时(通过CC线)进行带外信令,以协商在TX / RX-1 / 2上使用哪种协议,该协议旨在防止连接不兼容的设备/主机时造成损坏,并且USB广告牌类会通知用户连接不兼容的设备时。不过,SFF-8639的额外通道一个优势,这似乎是USB-C不适合的主要原因。
Porthem 2014年

@Porthem-如果有用于使用连接器发信号通知备用信号系统的规定,则这只是一个很糟糕的主意,而不是一个可怕的主意。使用同一连接器的多个不兼容的信号系统导致最终用户感到困惑。这也意味着,每一个使用USB-c连接器的SATA-Express设备都必须具有内置的附加硬件,以使其能够在插入错误位置时处理协商过程。
康纳·沃尔夫

真的,我认为这里的问题是“为什么”?我们有专门为SATA-Express设计的连接器。为什么要使用其他连接器?成本差异可以忽略不计,收益是值得商highly的,这样做几乎不可避免地会导致混乱。并不是说计算机主板上的空间这么贵。
康纳·沃尔夫

此外,USB-c通常(即用于实际USB时)仅使用1/2对,这意味着几乎可以保证95%的USB-c电缆仅具有支持该使用所需的导体数量。 -案件。这就像试图解释为什么您需要某些显示器使用特殊的双链路DVI电缆,它仅差100倍,因为这将是非常商品化的电缆,而不是偶尔的DVI引线。
康纳·沃尔夫

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我询问了技术可行性,由于SATA的附加通道,您对当前的SATA Express的解释为“是”,而对于更高版本的SFF-8639,则为“否”;关于成本效益,这仍然是未知的,将取决于协议协商硬件的成本。您还认为这是个坏主意,并问“为什么”,所以我对这些事情做出了回应。我会将您的答案标记为已接受;您可以将事实部分(对于当前的SATA Express,“是”,但对于8信号对版本为“否”)和意见部分分开吗?
2014年

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这肯定是可能的,因为Type C可以承载Pcie3 x4连接,并且可以提供高达100瓦的功率。但是它可能不会由主板供电。

对于PCIe连接错误所指出的问题:您可以在其中使用高速复用器。

另外,我不认为这会因为延迟的简单原因而被使用:首先,连接确定方向,然后协商Poserdilivery,然后协商通信协议。然后ahci / nvme可以启动。

在此处输入图片说明 来源:http : //www.ti.com/lit/wp/slly021/slly021.pdf


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我不这么认为。SATA Express使用两个PCIe通道。USB 3.1仅提供一个。


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USB-C提供了四个信令对,足以用于两个双向PCIe通道。
2014年
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