Câbles et connecteurs SAS vs SATA

SAS et SATA sont deux interfaces de stockage série qui partagent la même forme de connecteur de données à 7 broches mais diffèrent par le débit, la signalisation, la longueur de câble et ce à quoi chacune peut parler. SATA est l’interface grand public et nearline : 1,5 Gbps (SATA I), 3 Gbps (SATA II) et 6 Gbps (SATA III), avec un câble de données à 7 broches limité à 1 m (3,3 ft) et l’eSATA à 2 m (6,6 ft). SAS est l’interface entreprise : SAS-1 à 3 Gbps, SAS-2 à 6 Gbps, SAS-3 à 12 Gbps et SAS-4 à 22,5 Gbps (commercialisé sous le nom 24G SAS), avec des connecteurs multivoies et des backplanes. La règle pratique est une compatibilité à sens unique : un contrôleur ou un backplane SAS accepte les disques SATA, mais un contrôleur SATA ne peut pas gérer les disques SAS.

Ce qu’est chaque interface

SATA est une liaison point à point : un port hôte, un disque, un câble de données à 7 broches et un connecteur d’alimentation séparé à 15 broches. Il est défini par SATA-IO et équipe presque tous les disques de bureau et portables.

SAS est défini par T10 et est également point à point côté disque, mais côté hôte il s’agit généralement d’un port multivoies qui se déploie vers plusieurs disques via un backplane ou un câble breakout. Les disques SAS disposent d’un connecteur à double port (SFF-8482) qui inclut les broches d’alimentation, de sorte qu’un disque SAS dans un backplane n’a pas besoin d’alimentation séparée.

Les deux utilisent la même disposition physique de contacts de données à 7 broches, c’est pourquoi un disque SATA se branche dans un backplane SAS. L’inverse ne fonctionne pas : un disque SAS n’a pas de contrôleur SATA avec lequel négocier.

Débits et ce qu’ils signifient en pratique

Ce sont des débits de liaison, pas des débits de transfert soutenus. Un disque SATA III à plateaux tournants ne saturera pas 6 Gbps ; l’interface est là pour les rafales et pour les SSD. Un SSD SAS-3 peut utiliser bien plus de sa liaison 12 Gbps qu’un disque SAS mécanique.

SAS prend également en charge les ports larges : quatre voies regroupées en une seule liaison logique. Un port SAS-3 à quatre voies correspond à quatre voies de 12 Gbps, c’est pourquoi les backplanes et les cartes hôtes utilisent les connecteurs multivoies ci-dessous.

La famille de connecteurs SAS

Les connecteurs sont la partie que les gens confondent, car plusieurs se ressemblent et seuls certains sont interchangeables.

SFF-8482

Le connecteur côté disque sur un disque SAS. Il combine la section de données à 7 broches et la section d’alimentation dans une seule coque, et il est détrompé pour qu’un disque SAS ne s’adapte qu’à un backplane SAS. Un disque SATA a un connecteur de données et d’alimentation séparé et s’adapte à la position compatible SATA d’un backplane SAS.

SFF-8087

Mini-SAS interne, quatre voies dans un seul connecteur. C’est le connecteur côté hôte classique sur les anciens contrôleurs et backplanes SAS. Un seul port SFF-8087 transporte l’équivalent de quatre disques en voies.

SFF-8088

Mini-SAS externe, quatre voies, avec une coque à verrouillage pour les câbles qui sortent du châssis vers une baie de disques.

SFF-8643

Mini-SAS HD interne, quatre voies, plus petit que le SFF-8087 et utilisé sur les contrôleurs et backplanes SAS-3 (12 Gbps). Il n’est pas mécaniquement compatible avec le SFF-8087.

SFF-8644

Mini-SAS HD externe, quatre voies, l’homologue externe du SFF-8643 pour les baies 12 Gbps.

Câbles breakout : avant et inverse

Un câble breakout divise un port à quatre voies en quatre connexions à disque unique. Il en existe deux types, et ils ne sont pas interchangeables.

Un câble breakout avant prend un port multivoies côté hôte (SFF-8087 ou SFF-8643) et le déploie vers quatre connecteurs de disque SAS ou SATA individuels. C’est ce que vous utilisez pour connecter quatre disques directement à un contrôleur sans backplane.

Un câble breakout inverse fait l’inverse : il prend quatre ports hôtes individuels et les combine en un seul connecteur multivoies, généralement pour alimenter un backplane depuis quatre ports de contrôleur séparés. Le câblage interne est différent, donc un câble avant utilisé à l’envers ne fonctionnera pas et peut mal câbler les voies.

Si vous travaillez aussi avec du matériel SCSI parallèle plus ancien, les règles de terminaison et de connecteurs sont encore différentes ; voir Câbles, connecteurs et terminateurs SCSI pour cette famille.

Longueur de câble et intégrité du signal

SATA est le plus court. Le câble de données à 7 broches est spécifié jusqu’à 1 m (3,3 ft), et l’eSATA jusqu’à 2 m (6,6 ft). Des câbles SATA passifs plus longs existent sur le marché mais sortent de la spécification et sont une cause fréquente de disques qui disparaissent ou affichent des erreurs sous charge.

SAS va plus loin car il est conçu pour les backplanes et les baies. Le câblage SAS interne est court par nature, mais les liaisons SAS externes et les pistes de backplane sont conçues pour la signalisation différentielle et l’impédance des connecteurs. Ne remplacez pas un câble SATA pour une liaison SAS, et ne prolongez pas une liaison SAS avec une extension SATA passive.

Pour comparaison, l’USB a ses propres règles de longueur souvent confondues avec le câblage de stockage ; USB 3.0, 3.1, 3.2 et USB4 : débits et noms décodés les explique séparément.

Compatibilité : ce qui fonctionne avec quoi

Un backplane SAS avec un disque SATA installé est courant dans les home labs et les petits serveurs. Le disque fonctionne à sa propre vitesse SATA, et l’expandeur SAS gère le reste. Ce que vous ne pouvez pas faire, c’est mettre un disque SAS sur un port SATA simple : le contrôleur n’a pas de support du protocole SAS et le disque ne sera pas détecté.

Les disques SAS sont également à double port. Dans un boîtier à double contrôleur, les deux contrôleurs peuvent voir le disque, ce qui est une fonction de redondance que SATA n’a pas.

Ce qui ne va pas

Utiliser un câble SATA là où SAS est requis. Les connecteurs peuvent se ressembler, mais un câble de données SATA n’est pas certifié pour la liaison SAS et le verrouillage et le détrompage diffèrent. Utilisez le câble SFF-8087 ou SFF-8643 correct pour le port.

Mélanger les câbles breakout avant et inverse. Ils sont câblés différemment. Un câble avant n’alimentera pas un backplane depuis quatre ports hôtes, et un câble inverse ne déploiera pas un seul port vers quatre disques. Vérifiez la référence, pas la forme.

Dépasser 1 m en SATA. La limite de 1 m (3,3 ft) pour le câble de données à 7 broches est une limite d’intégrité du signal, pas une suggestion. Si vous avez besoin de plus de portée, utilisez l’eSATA jusqu’à 2 m (6,6 ft) ou passez à un backplane SAS.

Supposer qu’un disque SAS fonctionnera sur un port SATA. Ce ne sera pas le cas. Le contrôleur doit parler SAS. C’est l’erreur de compatibilité la plus courante.

Oublier l’alimentation sur les disques SAS. Un disque SAS dans un backplane est alimenté via le connecteur SFF-8482. Un disque SAS connecté avec un câble breakout à un contrôleur nu a toujours besoin de sa propre connexion d’alimentation ; le câble breakout ne transporte que les données.

Ignorer l’expandeur. Un expandeur SAS permet à un port hôte d’adresser de nombreux disques, mais il ajoute une couche qui doit être compatible avec le contrôleur et le backplane. Si les disques disparaissent lorsque l’expandeur est dans le chemin, testez d’abord le disque directement sur le contrôleur.

Choisir les câbles pour une configuration

Faites correspondre le câble au port, pas au disque. Identifiez d’abord le connecteur hôte : SFF-8087 et SFF-8643 sont internes, SFF-8088 et SFF-8644 sont externes. Décidez ensuite si vous avez besoin d’un câble multivoies droit vers un backplane ou d’un câble breakout vers des disques individuels. Pour un breakout, confirmez avant ou inverse selon la documentation du contrôleur.

Pour les disques eux-mêmes, SATA III à 6 Gbps est la norme actuelle pour le bureau et le nearline, tandis que SAS-3 à 12 Gbps et SAS-4 à 22,5 Gbps couvrent les SSD entreprise et les backplanes haute densité. Le câble est la partie la moins chère de la configuration et le point de défaillance le plus courant lorsqu’il n’est pas le bon.