3 Стратегії розробок

3.1 Електричні обмеження дизайну

Оптимізація будь-якого високошвидкісного цифрового шинного дизайну фактично вимагає обережного розгляду аналогових проблем дизайну. Небажані аналогові ефекти, пов'язані з паралельними шинами даних типу перехресних перешкод, наземного зриву, брязкоту, і расфазировки тактових сигналів стали головними обмеженнями дизайну для Ultra ATA інтерфейс, який змушений підтримати сумісність з успадкованою паралельної технологією. Ці ті ж самі проблеми, як очікується, стануть критичними контрольно-пропускними пунктами до подальшого збільшення швидкості Ultra ATA.

Serial ATA полегшує багато з цих проблем, переходячи до послідовній шині даних. Намір наступного розділу полягає в тому, щоб спочатку представити методи дизайну, необхідні для досягнення потоку Ultra ATA, швидкості передачі даних, і ілюструвати складності подальших розширень швидкості до паралельної технології. У кожному разі опишемо, як шинна архітектура Serial ATA долає ці складності, щоб розширити швидкості передачі ATA.

Хоча повне пояснення аналогових обговорених проблем дизайну - поза області цього документа, короткий їх огляд забезпечить читача підготовкою, необхідної для порівняння електричних властивостей кожного шинного дизайну:

- Перехресні перешкоди слідують з магнітних полів, згенерованих від трансмісії потоків, що з'єднуються в сусідні поточні цикли, подібні функціональним можливостям Величина перехресних перешкод пропорційна швидкості змін трансформатора в потоці і кількістю зв'язків між поточними циклами. Таким чином це найбільш очевидно в паралельних шинах, де множинні суміжні рядки можуть перемикатися в той же самий напрямок в той же самий час і вводити шумова напруга на сигнал жертви.

- Наземний зрив найбільш проблематичний, коли кілька сигналів перемикаються в той же самий час або при використанні високошвидкісних драйверів, обидва спільні з паралельними шинами даних. Миттєва потужність така, що конденсатори на вході для пристрою не можуть забезпечити необхідний потік і перекоси напруги поставки. Якщо напруга зменшується достатньо, зміна може помилятися як маленький перехід.

- Дребезг - наслідок зміни імпедансу в шляху сигналу в системах, в яких час підвищення сигналу близько до затримки поширення сигналу на лінії. Коли ця умова зберігається, шлях сигналу повинен бути помічений як розподілена система, маючи на увазі, що всі точки на шляху сигналу не можуть бути в тому ж самому напрузі в той же самий час. Оскільки сигнал розмножує шлях, величина напруги пов'язана з "ефективним" импедансом до точки в проходженні сигналу. Якщо цей імпеданс раптово змінюється, то напруга тимчасово збільшується, щоб підтримати поточний потік. Ця напруга "розмірковує" назад по лінії передачі до джерела, де, якщо не повністю заглушений може роздумувати знову на одержувач, і може повторитися поки практично не буде заглушено. Це викликає коливання в напрузі, або брязкоту, на лінії передачі.

- Расфазіровка тактових сигналів випливає з невідповідностей у затримках шляхи передачі між синхроимпульсом і сигналами даних, або деградацією сигналу і сигналу синхронізації. Якщо слід синхронізації коротше ніж лінії даних, наприклад, сигнал синхронізації може досягти одержувача перш, ніж стрибає даних стабілізували, таким чином реєструючи неправильні дані. Альтернативно, брязкіт або шум на лінії синхронізації може затримати перехід синхроимпульса щодо комутації повідомлень з можливим порушенням часу затримки даних.