Кіріспе

Жалпы мақсаттағы сериялық кіріс / шығыс (SGPIO) - бұл хост-адаптер (HBA) мен артқы планын қосатын төрт сигнал (немесе төрт сым) шинасы. Төрт сигналдың үшеуі HBA-дан, біреуі артқы планда беріледі. Әдетте, HBA - бұл серверде, үстелде, сөреде немесе жұмыс станциясында орналасқан, деректерді сақтау және алу үшін қатты диск дисктерімен немесе қатты күйдегі дисктермен интерфейс жасайтын сақтау контроллері. Ол жалпы мақсаттағы кіріс/шығыс (GPIO) тұжырымдамасының кеңейтілуі болып саналады. SGPIO спецификациясын SFF 8485 стандартында шағын форма факторлары комитеті сақтайды. Халықаралық меріту үлгісін түсіндіру SGPIO сигналдары диск массивтерінде және сақтаудың артқы жазықтықтарында мерітуші жарық шығаратын диодтарға (LED) қалай түсіндірілетінін көрсетеді.

Тарих

SGPIO 2004 жылы American Megatrends Inc, сол кездегі арткы ұшақтарды өндірушілер мен LSI Logic арасындағы инженерлік ынтымақтастық ретінде әзірленді. Кейін SGPIO-ны SFF комитеті SFF 8485 спецификациясы ретінде жариялады.

Хост-бас адаптері

SGPIO сигналы 4 электр сигналынан тұрады; ол әдетте хост-бас адаптерінен (HBA) шығады. iPass қосқыштары (әдетте SFF 8087 немесе SFF 8484) HBA мен қатты дискілер арасындағы SAS / SATA электрлік қосылымдарын, сондай-ақ 4 SGPIO сигналын өткізеді.

SGPIO шина интерфейсі бар фондық кескіндер

Бекплейн - қатты дискілер қосылған коннекторы мен қуат схемасы бар схемалық тақта; олардың әрқайсысында қатты дискі бар бірнеше слот болуы мүмкін. Әдетте артқы жазықтықта LED-тар бар, олар өздерінің түсі мен белсенділігі арқылы слоттың жай-күйін көрсетеді; әдетте, слоттың LED-і оның ағымдағы жай-күйін көрсету үшін белгілі бір түсті немесе миырау үлгісін шығарады.

SGPIO түсіндіру және LED-тің жарқырау үлгілері

Көптеген аппараттық өнім берушілер өздерінің жеке меншік LED мерігендеу үлгісін анықтаса да, SGPIO түсіндірудің және LED мерігендеу үлгісінің ортақ стандартын IBPI спецификациясынан табуға болады.

SGPIO шинасының электрлік сипаттамалары

SGPIO шинасы 4 сигнал желісінен тұрады және бастаушы деп аталатын HBA-дан басталады және мақсат деп аталатын артқы жазықтықта аяқталады. Егер артқы жазықтық (немесе нысана) болмаса, HBA жүйеге ешқандай зиян келтірмей автобусты басқара алады; егер ол бар болса, ол 4-ші сымды пайдалана отырып, HBA-ға хабарласа алады. SGPIO шинасы - бұл ашық коллектор шинасы, HBA-да орналасқан 2,0 кΩ тарту кедергілері бар және арткы жазықтықта кез-келген ашық коллектор шинасы сияқты ақпарат ашық коллектор транзисторы немесе ашық дренаж FET-ті қолдана отырып, желілерді жерге (GND) тартатын шинадағы құрылғылар арқылы беріледі.

СКlock

SGPIO шинасында инициатормен басқарылатын арнайы сағаттық желі бар (оның ең жоғары сағаттық жылдамдығы 100 кГц), бірақ көптеген іске асырулар баяу (әдетте 48 кГц) пайдаланады.

Жүктілік

Бұл сызық сағатпен синхронды және жаңа дерек фреймінің басталуын көрсету үшін қолданылады; жаңа SGPIO фреймін кем дегенде 5 сағат циклы бойы төмен болғаннан кейін сағаттың жоғары жақ шетінде SLoad жоғары болуымен көрсетеді. Бастау жағдайынан кейін төмендегі 4 сағат шеттері HBA-дан артқы жазықтыққа 4 биттік мәнді жеткізу үшін қолданылады; бұл мәннің анықтамасы меншік болып табылады және жүйелер сатушыларының арасында әртүрлі болады.

SDataOut (деректер шығысы)

Бұл жол HBA-дан 3 бит деректерді арткы планға жеткізеді: бірінші бит әдетте белсенділікті жеткізеді; екінші бит орналасуды жеткізеді; үшінші бит сәтсіздікке ұшырайды. Бірінші биттің төмен мәні белсенділікті білдірмейді, ал жоғары мәні белсенділікті білдіреді.

SDataIn

Бұл сызық артқы жазықтықта қолданылады және артқы жазықтықтағы кейбір жағдайларды HBA-ға қайтарады. Бірінші биттің жоғары болуы әдетте дисктің бар екендігін көрсетеді. Келесі екі бит әдетте пайдаланылмайды және төменгі деңгейге шығарылады. Бұл сызық 3 бит үшін де жоғары болатынына байланысты, HBA SDataIn-тің екінші немесе үшінші биті төмен қозғалған кезде, артқы жазықтықтың бар екенін байқай алады. SDataIn және SdataOut содан кейін соңғы дискке жеткенге дейін дискке 3 сағатпен қайталанады, содан кейін цикл қайтадан басталады.

SGPIO-ны іске асыру

HBA және сақтау контроллерлері жеткізушілері арасында SGPIO шинасының қалай іске асырылатыны әр түрлі. Кейбір жеткізушілер LED үлгісін жаңарту қажет болған кезде ғана деректерді жібереді, ал басқалары кабельдер алынып тасталып, қайта енгізілгеннен кейін LED-ті тез жаңарту үшін тиімді.

SGPIO-ның спецификациясын қабылдау

SGPIO және SGPIO спецификациясы. Бұл әдіс LSI, Intel, Adaptec, Nvidia, Broadcom, Marvell Technology Group және PMC Sierra сияқты ірі HBA және сақтау контроллерлерін жеткізушілердің өнімдерінде жалпы қабылданған және іске асырылған. SAS және SATA дисктерін қолдайтын өнімдердің көпшілігі осы стандартты қолдайды.

SGPIO-ның уақыт біту шарттары

SGPIO спецификациясы SClock, SLoad және SDataOut 64 мс жоғары болған кезде барлық көрсеткіштерді сөндіруді мақсат етеді; іс жүзінде бұл барлық сатушылармен жүйелі түрде орындалмайды. Сонымен қатар, кейбір сатушылардың іске асыруында сағат кейде тоқтатылуы немесе циклдар кезінде немесе арасында тоқтатылуы мүмкін. Сағат циклынан кейін сағаттың қалғаны тағы бір - сатушылар арасындағы практикалық емес - айырмашылық.

SGPIO шинасының аясы

Бұл ерекшеліктің идеясы LED-ті басқару үшін арткы жазықтықта арзан CPLD немесе микроконтроллерлерді пайдалануға мүмкіндік беру болды; іс жүзінде сатушылар арасында біттердің уақыт пен түсіндіруде айырмашылықтар бар екені анықталды, сондықтан қарапайым CPLD тек бір сатушының бір өнімінде мұқият сыналған нақты іске асыру үшін жұмыс істейді. Бұл мақсатта микробасқарушыны қолдану тиімдірек, бірақ 4 биттік SGPIO интерфейсі арнайы шинасы оларда іске асырылмаған, GPIO-ның 100 кГц бит операцияларын пайдалана отырып, 4 биттік желілердің үлгі алуы LED және басқа функцияларды бір мезгілде басқару кезінде көптеген арзан микробасқарушылар үшін тым баяу. Биттік ағыстың ұзындығы HBA немесе сақтау контроллері арасында өзгереді; кейбір сатушылар біттік ағысты қажетті дискке жеткенде тоқтатады, ал басқалары оны толықтай сағаттап өтеді. Кейбір SAS кеңейтушілерінің бит ағыны 108 (36×3) битке дейін болуы мүмкін. Барлық HBA және сақтау контроллерлері сатушыларының үйлесімділігін қамтамасыз ететін ең қауіпсіз іске асыру ASIC пайдалану, атап айтқанда, микроконтроллер өзегінің аппараттық SGPIO интерфейсімен үйлесімі; бұл тұжырымдама 2006 жылы AMI патенттелген және MG9071, MG9072, MG9077 және MG9082 деп аталатын артқы пландық контроллерлер микросхемаларында іске асырылған. Бұл чиптер 1 немесе 2 SGPIO ағынын алады және сәйкесінше LED-ді басқарады; AMI-дің соңғы чипі, MG9077, SGPIO шиналарының 16 түрлі конфигурациясына бейімделу үшін кедергілерді жоғары және төмен тарту арқылы конфигурациялануы мүмкін және сәйкесінше LED-ді басқарады. AMI-ден осы чиптер қол жетімді болғаннан бері, NEC, Hitachi, Supermicro, IBM, Sun Microsystems және басқалары сияқты OEM-лер оларды әртүрлі HBA жеткізушілерінің SGPIO ағыстарын қабылдау үшін және алдын ала белгіленген миырау үлгісі бар LED-терді үнемі басқару үшін борттағы контроллерлік чиптерде қолданады.