SGPIO - SGPIO

Seriel generel input/output (SGPIO) er en firesignal (eller firetråds) bus, der bruges mellem en værtsbusadapter (HBA) og en bagplan . Af de fire signaler drives tre af HBA og et af bagplanet. Typisk er HBA en lagerkontroller placeret inde i en server, desktop, rack eller arbejdsstationscomputer, der har grænseflader med harddiske eller solid state -drev til lagring og hentning af data. Det betragtes som en forlængelse af det generelle input/output (GPIO) koncept.

SGPIO-specifikationen vedligeholdes af Small Form Factor Committee i SFF-8485- standarden. Den internationale fortolkning af blinkende mønstre angiver, hvordan SGPIO-signaler tolkes til blinkende lysemitterende dioder (LED'er) på diskarrays og lagringsbagplaner.

Historie

SGPIO blev udviklet som et ingeniørsamarbejde mellem amerikanske Megatrends Inc, dengang beslutningstagere af back-plane, og LSI-Logic i 2004. SGPIO blev senere udgivet af SFF-udvalget som specifikation SFF-8485 .

Værtsbusadaptere

Typisk værtsbusadapter med to 4 × iPass -stik

SGPIO -signalet består af 4 elektriske signaler; det stammer typisk fra en hostbusadapter (HBA). iPass-stik (normalt SFF-8087 eller SFF-8484) bærer både SAS/SATA elektriske forbindelser mellem HBA og harddiskene samt de 4 SGPIO-signaler.

Bagfly med SGPIO bus -interface

En bagplan er et printkort med stik og strømkredsløb, hvor harddiske er tilsluttet; de kan have flere slots, som hver kan udfyldes med en harddisk. Typisk er bagplanet udstyret med lysdioder, der ved deres farve og aktivitet angiver slotens status; typisk vil en slots LED udsende en bestemt farve eller blinkende mønster for at angive dens aktuelle status.

SGPIO -fortolkning og blinkende LED -mønstre

Selvom mange hardwareleverandører definerer deres eget proprietære LED -blinkemønster, findes den fælles standard for SGPIO -fortolkning og LED -blinkende mønster i IBPI -specifikationen.

På bagfly bruger leverandører typisk 2 eller 3 lysdioder pr. Slot-i begge implementeringer angiver en grøn lysdiode tilstedeværelse og/eller aktivitet-for bagfly med 2 lysdioder pr. Slot, den anden lysdiode angiver status, mens i bagplan med 3 Lysdioder den anden og tredje angiver Find og mislykkedes .

Elektriske egenskaber ved SGPIO -bussen

Den SGPIO bus består af 4 signallinjer og stammer på HBA, benævnt initiator og slutter i en back-plan , benævnt mål . Hvis der ikke er et bagplan (eller mål ), kan HBA stadig køre bussen uden nogen skade på systemet; hvis der findes en, kan den kommunikere tilbage til HBA ved hjælp af den fjerde ledning.

SGPIO-bussen er en åben kollektorbus med 2,0 kΩ pull-up-modstande placeret på HBA og bagplanet -som på enhver åben kollektorbus-information overføres af enheder på bussen, der trækker linjerne til jorden (GND) ved hjælp af en åben kollektortransistor eller åbent afløb FET .

Signallinjer for SGPIO -bussen

SClock

SGPIO -bussen har en dedikeret urlinje drevet af initiatoren (dens maksimale urfrekvens er 100 kHz), selvom mange implementeringer bruger langsommere (typisk 48 kHz).

SLoad

Denne linje er synkron med uret og bruges til at angive starten på en ny dataramme; en ny SGPIO -ramme angives ved, at SLoad er høj ved en stigende kant af et ur efter at have været lav i mindst 5 urcykler. De følgende 4 faldende urkanter efter en startbetingelse bruges til at bære en 4-bit værdi fra HBA til bagplanet; definitionen af ​​denne værdi er proprietær og varierer mellem systemleverandører.

SDataOut

Denne linje bærer 3 bit data fra HBA til bagplanen: den første bit bærer typisk aktivitet ; den anden bit bærer lokalisering ; og den tredje bit bærer mislykkes . En lav værdi for den første bit angiver ingen aktivitet, og en høj værdi angiver aktivitet .

SDataIn

Denne linje bruges af bagplanet og angiver en vis tilstand på bagplanet tilbage til HBA. Den første bit, der er høj, indikerer normalt tilstedeværelsen af ​​et drev. De to følgende bits er typisk ubrugte og drives lavt. Fordi denne linje ville være høj for alle 3 bits, når der ikke er tilsluttet et bagplan, kan en HBA registrere tilstedeværelsen af ​​et bagplan ved at den anden eller tredje bit af SDataIn bliver drevet lavt.

SDataIn og SdataOut gentages derefter med 3 ure pr. Drev, indtil det sidste drev er nået, og cyklussen starter forfra.

SGPIO implementering

Der er forskellige former for, hvordan SGPIO -bussen implementeres mellem leverandører af HBA'er og lagerkontrollere - nogle leverandører sender en kontinuerlig datastrøm, som er fordelagtig for hurtigt at opdatere lysdioderne på en bagplan, efter at kabler er fjernet og indsat igen, mens andre sender data kun, når der er behov for at opdatere LED -mønsteret.

Vedtagelse af SGPIO -specifikationen

SGPIO og SGPIO spec. er generelt vedtaget og implementeret i produkter fra de fleste større HBA- og lagerkontrolleleverandører som LSI , Intel , Adaptec , Nvidia , Broadcom , Marvell Technology Group og PMC-Sierra . De fleste produkter, der leveres med support til SAS og SATA -drev, understøtter denne standard.

SGPIO timeout -betingelser

SGPIO -specifikationen kræver, at målet slukker alle indikatorer, når SClock, SLoad og SDataOut har været høje i 64 ms; i praksis følges dette ikke konsekvent af alle leverandører. I nogle leverandørers implementeringer kan uret også blive stoppet sporadisk eller stoppet under eller mellem cyklusser. En anden - ret upraktisk - variation mellem leverandører er den tilstand, hvor uret efterlades efter en cyklus.

Bagplan Implementeringer af SGPIO -bussen

Ideen bag denne specifikation var at kunne bruge billige CPLD'er eller mikrokontroller på et bagplan til at drive LED'er; i praksis har det vist sig, at der er variationer i timing og fortolkninger af bitene mellem leverandører, så en simpel CPLD ville kun fungere for en specifik implementering grundigt testet med et produkt fra en leverandør. En mikrokontroller er mere anvendelig til dette formål, selvom 4-bit SGPIO-brugerdefineret bus ikke er implementeret på dem-sampling af 4-bit linjer ved hjælp af GPIO'er 100 kHz bitoperationer er for langsom for mange billige mikrokontrollere at håndtere under håndtering LED og andre funktioner samtidigt. Bitstrømmen varierer mellem HBA eller lagerkontroller; nogle leverandører stopper bit-stream, når de når det ønskede drev, mens andre vil clocke det hele vejen igennem. Nogle SAS-ekspanders bitstrømme kan være så lange som 108 (36 × 3) bits.

Den sikreste implementering, der sikrer kompatibilitet mellem alle HBA- og lagerkontrolleverandører, er at bruge en ASIC , specifikt en kombination af en mikrokontrollerkerne med en hardware SGPIO -grænseflade; dette koncept blev patenteret i 2006 af AMI og implementeret i en række backplane controller chips kaldet MG9071 , MG9072 , MG9077 og MG9082 .

Disse chips modtager 1 eller 2 SGPIO -streams og driver LED'er i overensstemmelse hermed; den nyeste chip fra AMI, MG9077 , kan konfigureres ved hjælp af pull-up og pull-down modstande til at vedtage 16 forskellige konfigurationer af SGPIO-busser og drive LED'erne i overensstemmelse hermed. Siden disse chips er tilgængelige fra AMI, bruger større OEM'er, herunder NEC , Hitachi , Supermicro , IBM , Sun Microsystems og andre dem på deres bagplan til at modtage SGPIO-streams fra en række forskellige HBA-leverandører og indbyggede controllerchips til konsekvent at køre lysdioder med et forudbestemt blinkende mønster.

eksterne links

• SFF-8485 Specifikation for Serial GPIO (SGPIO) Bus
• SFF -dokumenter (dokumenter og specifikationer)