Apakah USB-C pengganti secara teknis untuk konektor SATA Express?

SATA Express, penerus SATA, masih terlalu baru untuk digunakan secara luas, tetapi kecepatan SSD yang semakin maju tampaknya membuatnya tidak terhindarkan, sama seperti SATA yang menggantikan IDE paralel. Meskipun namanya, itu bukan SATA sama sekali; itu baik AHCI atau protokol NVMe melalui PCIe, mirip dengan apa yang dilakukan SOP (SCSI over PCIe). Konektor SATA Express secara langsung melewati dua jalur PCIe dua arah kecepatan penuh melalui empat pasangan pensinyalan, tanpa enkapsulasi atau penerjemahan protokol, dan pengontrol AHCI atau NVMe diintegrasikan ke dalam HD atau SSD daripada pengontrol AHCI yang ada pada motherboard sebagaimana untuk SATA tradisional. .

Musim panas ini, spesifikasi USB-C diselesaikan *, dengan fitur yang disebut Alt Mode, yang memungkinkan penggunaan protokol non-USB melalui port USB-C. Secara khusus, ini memungkinkan melewati dua jalur PCIe dua arah kecepatan penuh melalui empat pasangan pensinyalan, tanpa enkapsulasi atau terjemahan protokol (tidak seperti Thunderbolt, yang merangkum PCIe). Tidak seperti konektor SATA Express yang besar dan khusus, yang hanya digunakan untuk protokol SATA Express, USB-C kecil dan umum, dan secara luas diharapkan akan segera menjadi mana-mana dan menggantikan semua jenis konektor USB lainnya (semua kombinasi ukuran penuh, konektor mini, dan tipe mikro A dan tipe B untuk USB 2 dan USB 3) pada semua jenis perangkat dan host, dan bahkan mengganti konektor Displayport karena Mode Alt USB-C memungkinkan melewati protokol Displayport.

Pertanyaan saya adalah untuk seorang insinyur yang bekerja dengan jenis-jenis antarmuka ini, dan ini adalah ini: apakah secara teknis layak dan hemat biaya untuk menggunakan USB-C daripada konektor SATA Express khusus untuk menghubungkan perangkat SATA Express (yaitu perangkat yang menggunakan AHCI atau NVMe over PCIe) ke motherboard? Tampaknya konektor SATA Express dibuat hanya karena kurangnya pilihan yang lebih baik pada saat itu, tetapi karena USB-C dapat langsung melewati PCIe (dan daya juga, termasuk opsi untuk 12V yang biasa digunakan oleh 3,5 "HDs), sepertinya seperti itu akan menjadi pengganti yang layak secara teknis dan mungkin bahkan lebih murah karena lebih kecil dan mengkonsumsi lebih sedikit ruang PCB.Tapi karena saya tidak merekayasa hal-hal semacam ini, saya ingin bertanya kepada seseorang yang melakukannya, untuk melihat apakah analisis saya akurat.

Tentu saja, kelayakan teknis dan efektivitas biaya diperlukan tetapi tidak cukup bagi produsen HD dan SSD untuk menggunakan USB-C dengan cara ini, tetapi faktor-faktor lain (terutama politik antar perusahaan) berada di luar ruang lingkup pertanyaan saya. Jika pabrikan menggunakan konektor USB-C pada SATA Express HDs dan SSD baru mereka, maka akan ada periode transisi di mana motherboard akan menyertakan konektor USB-C dan SATA, sama seperti motherboard yang menyertakan konektor SATA dan IDE paralel selama transisi itu.

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

• Sata-Express menggunakan 4 pasangan diferensial untuk pensinyalan, membuat dua jalur PCI-e.
  Ini juga membutuhkan beberapa koneksi tambahan (ground, dll), tetapi pensinyalan primer dilakukan menggunakan 4 pasangan diferensial.

• Spesifikasi USB-3.1 mendefinisikan sejumlah konektor yang berbeda: Namun, semua kecuali konektor USB-c jelas memiliki pin yang tidak cukup untuk dapat diterapkan.

• Pinout konektor USB-c:

Konektor memang memiliki cukup pasangan diferensial untuk membawa dua jalur PCI-e dengan benar (dan akibatnya, mungkin secara teoritis dapat membawa Sata-Express. Namun:

• Konektor ini, menurut desain , tidak "dikunci". Ini berarti dapat disisipkan dalam dua orientasi yang berbeda. Ketika digunakan untuk USB-3, pasangan yang cocok terhubung bersama (mis. A1-B1, A2-B2, dll ...) sehingga membalikkan konektor tidak berbahaya. Untuk PCI-e, ini bisa menjadi masalah, karena itu akan membalik kabel sepenuhnya, atau (dengan beberapa desain pintar) menukar pemesanan jalur di bus PCI-e.
  Saya akui saya tidak cukup tahu tentang PCI-e untuk memberi tahu Anda jika bertukar jalur fisik akan menjadi masalah di sini.
• Dari sudut pandang pelaksana, menggunakan konektor USB-c untuk sesuatu yang lain maka USB-c adalah ide yang buruk , karena itu akan menyebabkan orang memasukkan perangkat USB-3 ke motherboard PCI-e-over-USB-c hipotetis mereka, dan menghubungkan Perangkat PCI-e-over-USB-c ke dalam port USB-3. Ada alasan mengapa kita memiliki konektor berbeda untuk hal yang berbeda.

Secara realistis, konektor USB-c dapat dengan mudah dimodifikasi untuk membuatnya tidak kompatibel dengan konektor USB-3, di mana pada dasarnya Anda hanya memiliki konektor PCI-e yang lain. Mempertimbangkan bahwa salah satu keputusan desain utama untuk konektor Sata-Express saat ini adalah kompatibilitas dengan SATA normal , itu tidak mungkin terjadi.

Selain itu, definisi antarmuka SATA-express menyediakan banyak konektivitas lebih lanjut yang ditujukan untuk penggunaan perusahaan (lihat SFF-8639 ). Ada versi khusus yang memiliki empat jalur PCI-e, dan saluran SATA polos opsional tambahan. Ini secara fisik kompatibel dengan konektor normal-end SATA-express normal perangkat (jika Anda menghubungkan perangkat SFF-8639 ke antarmuka SATA-express, itu hanya jatuh kembali ke SATA-express). Tidak ada cara fisik untuk merutekan semua konektivitas yang diperlukan untuk antarmuka SFF-8639 melalui konektor USB-c.

Standar SATA saat ini memiliki banyak hal di dalamnya untuk penggunaan perusahaan yang mungkin belum Anda lihat. Secara khusus, ada drive SAS, yang menggunakan konektor SFF 8482 , yang, sekali lagi, secara fisik kompatibel dengan konektor SATA saat ini (dan akan aman dioperasikan pada kecepatan transfer perangkat yang lebih lambat jika saling berhubungan, seperti SFF-8639).

Keputusan desain untuk konektor SATA-express sangat jelas sejalan dengan keputusan desain untuk konektor SATA & SAS.

TL; DR - Secara teoritis, ini bisa berhasil. Secara realistis, tidak ada yang mungkin melakukannya.

Ini harus dimungkinkan karena Tipe C dapat membawa koneksi Pcie3 x4 dan dapat menyediakan daya hingga 100 watt. Tetapi mungkin tidak akan didukung dari motherboard.

Dan Untuk masalah yang ditunjukkan pada PCIe yang menghubungkan salah: di sana Anda dapat menggunakan mux kecepatan tinggi untuk.

Plus, saya tidak berpikir ini akan digunakan untuk alasan latensi yang sederhana: kepalan koneksi menentukan orientasi, kemudian menegosiasikan Poserdilivery dan kemudian menegosiasikan protokol komunikasi. Dan kemudian ahci / nvme dapat memulai.

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

Saya kira tidak. SATA Express menggunakan dua jalur PCIe. USB 3.1 hanya menyediakan satu.