SGPIO - SGPIO
Последовательный ввод / вывод общего назначения (SGPIO) - это четырехпроводная (или четырехпроводная) шина, используемая между адаптером главной шины (HBA) и объединительной платой . Из четырех сигналов три управляются HBA, а один - объединительной платой. Обычно HBA представляет собой контроллер хранилища, расположенный внутри сервера, настольного компьютера, стоечного компьютера или рабочей станции, который взаимодействует с жесткими дисками или твердотельными накопителями для хранения и извлечения данных. Это считается расширением концепции ввода / вывода общего назначения (GPIO).
Спецификация SGPIO поддерживается комитетом по малому форм-фактору в стандарте SFF-8485 . Шаблон Интерпретация Международного Мигания указует на то, как SGPIO сигналы переводятся на мигают светодиоды (LED) на дисковых массивах и хранение задних плоскостях.
История
SGPIO был разработан в результате технического сотрудничества между American Megatrends Inc, в то время производившей объединительные платы, и LSI-Logic в 2004 году. SGPIO был позже опубликован комитетом SFF как спецификация SFF-8485 .
Адаптеры главной шины
Сигнал SGPIO состоит из 4 электрических сигналов; обычно он исходит от адаптера главной шины (HBA). Разъемы iPass (обычно SFF-8087 или SFF-8484) несут как электрические соединения SAS / SATA между HBA и жесткими дисками, так и 4 сигнала SGPIO.
Объединительные платы с интерфейсом шины SGPIO
Объединительной платы является печатная плата с разъемами и схемой питания , в которые присоединены жесткие диски; у них может быть несколько слотов, каждый из которых может быть заполнен жестким диском. Обычно объединительная панель оснащена светодиодами, которые по своему цвету и активности показывают состояние слота; как правило, светодиод слота излучает определенный цвет или мигает, чтобы указать его текущее состояние.
Интерпретация SGPIO и схемы мигания светодиода
Хотя многие производители оборудования определяют свои собственные патентованные схемы мигания светодиодов, общий стандарт для интерпретации SGPIO и схемы мигания светодиодов можно найти в спецификации IBPI .
На объединительных панелях поставщики обычно используют 2 или 3 светодиода на слот - в обеих реализациях зеленый светодиод указывает на присутствие и / или активность - для объединительных панелей с 2 светодиодами на слот второй светодиод указывает состояние, тогда как на объединительных панелях с 3 Второй и третий светодиоды указывают на обнаружение и сбой .
Электрические характеристики автобуса SGPIO
Шина SGPIO состоит из 4 сигнальных линий и берет начало на HBA, упоминаемых как инициатора и заканчивается на задней плоскости , называется мишенью . Если объединительная плата (или цель ) отсутствует, HBA все еще может управлять шиной без какого-либо ущерба для системы; если он существует, он может связаться с HBA через 4-й провод.
Шина SGPIO представляет собой шину с открытым коллектором с подтягивающими резисторами 2,0 кОм, расположенными на HBA и объединительной плате - как и на любой шине с открытым коллектором, информация передается устройствами на шине, подтягивающими линии к земле (GND) с использованием открытого коллекторный транзистор или полевой транзистор с открытым стоком .
Сигнальные линии шины SGPIO
SClock
Шина SGPIO имеет выделенную линию синхронизации, управляемую инициатором (его максимальная тактовая частота составляет 100 кГц), хотя во многих реализациях используются более медленные (обычно 48 кГц).
SLoad
Эта линия синхронна с часами и используется для обозначения начала нового кадра данных; на новый кадр SGPIO указывает высокий уровень SLoad на переднем фронте тактового сигнала после того, как он был низким в течение по крайней мере 5 тактовых циклов. Следующие 4 спадающих фронта тактового сигнала после условия запуска используются для передачи 4-битного значения от HBA к объединительной плате; определение этого значения является собственностью и варьируется в зависимости от поставщика системы.
SDataOut
Эта линия передает 3 бита данных от HBA к объединительной плате: первый бит обычно передает активность ; второй бит переносит местоположение ; а третий бит переносит ошибку . Низкое значение первого бита указывает на отсутствие активности, а высокое значение указывает на активность .
SDataIn
Эта линия используется объединительной платой и указывает на некоторое состояние задней панели к HBA. Высокий уровень первого бита обычно указывает на наличие привода. Два следующих бита обычно не используются и устанавливаются на низкий уровень. Поскольку эта линия будет иметь высокий уровень для всех 3 битов, когда объединительная плата не подключена, HBA может обнаружить наличие объединительной платы по второму или третьему биту SDataIn, переведенному в низкий уровень.
SDataIn и SdataOut затем повторяются с 3 тактами на диск, пока не будет достигнут последний диск, и цикл начнется снова.
Внедрение SGPIO
Существуют различия в том, как шина SGPIO реализована между поставщиками HBA и контроллеров хранилища - некоторые поставщики будут отправлять непрерывный поток данных, что позволяет быстро обновлять светодиоды на объединительной плате после того, как кабели удалены и повторно вставлены, в то время как другие отправляют данные только тогда, когда есть необходимость обновить рисунок светодиода.
Принятие спецификации SGPIO
SGPIO и спецификация SGPIO. обычно применяется и реализуется в продуктах большинства основных производителей HBA и контроллеров хранения, таких как LSI , Intel , Adaptec , Nvidia , Broadcom , Marvell Technology Group и PMC-Sierra . Большинство продуктов, поставляемых с поддержкой дисков SAS и SATA, поддерживают этот стандарт.
Условия тайм-аута SGPIO
Спецификация SGPIO требует, чтобы цель отключила все индикаторы, когда SClock, SLoad и SDataOut были на высоком уровне в течение 64 мс; на практике это не всегда соблюдается всеми поставщиками. Кроме того, в реализациях некоторых поставщиков часы могут останавливаться спорадически или останавливаться во время или между циклами. Другой - довольно непрактичный - вариант между поставщиками - это состояние, в котором часы остаются после цикла.
Реализации объединительной платы шины SGPIO
Идея, лежащая в основе этой спецификации, заключалась в возможности использовать недорогие CPLD или микроконтроллеры на объединительной плате для управления светодиодами; на практике было обнаружено, что существуют различия во времени и интерпретации битов между поставщиками, поэтому простой CPLD будет работать только для конкретной реализации, тщательно протестированной с одним продуктом от одного поставщика. Для этой цели больше подходит микроконтроллер, хотя пользовательская шина 4-битного интерфейса SGPIO на них не реализована - выборка 4-битных линий с использованием GPIO Битовые операции 100 кГц слишком медленны, чтобы многие недорогие микроконтроллеры могли обрабатывать их во время обработки. Светодиод и другие функции одновременно. Длина битового потока варьируется между HBA и контроллером хранилища; некоторые поставщики останавливают поток битов при достижении желаемого диска, в то время как другие будут синхронизировать его до конца. Некоторые потоки битов SAS-расширителей могут иметь длину до 108 (36 × 3) бит.
Самая безопасная реализация, обеспечивающая совместимость между всеми поставщиками HBA и контроллеров хранилища, заключается в использовании ASIC , в частности, комбинации ядра микроконтроллера с аппаратным интерфейсом SGPIO; эта концепция была запатентована в 2006 году компанией AMI и реализована в серии микросхем контроллера объединительной платы, названных MG9071 , MG9072 , MG9077 и MG9082 .
Эти микросхемы будут получать 1 или 2 потока SGPIO и управлять светодиодами соответственно; последний чип от AMI, MG9077 , может быть сконфигурирован с помощью подтягивающих и понижающих резисторов для адаптации к 16 различным конфигурациям шин SGPIO и соответствующего управления светодиодами. Поскольку эти микросхемы доступны от AMI, основные OEM-производители, включая NEC , Hitachi , Supermicro , IBM , Sun Microsystems и другие, используют их на своих системных платах для приема потоков SGPIO от различных поставщиков HBA и микросхем встроенных контроллеров. для постоянного управления светодиодами с заранее заданной схемой мигания.
внешние ссылки
- SFF-8485 Спецификация для последовательной шины GPIO (SGPIO)
- Документы SFF (документы и спецификации)
