SAS vs SATA ケーブルとコネクタ

SASとSATAは、同じ7ピンデータコネクタ形状を共有しながら、速度、信号方式、ケーブル長、そして通信できる相手が異なる2つのシリアルストレージインターフェースです。SATAはコンシューマーおよびニアライン向けインターフェースで、1.5 Gbps (SATA I)、3 Gbps (SATA II)、6 Gbps (SATA III) があり、7ピンデータケーブルは1 m (3.3 ft) まで、eSATAは2 m (6.6 ft) までに制限されています。SASはエンタープライズ向けインターフェースで、SAS-1が3 Gbps、SAS-2が6 Gbps、SAS-3が12 Gbps、SAS-4が22.5 Gbps (24G SASとして販売) で、マルチレーンコネクタとバックプレーンを備えています。実用的なルールは一方向の互換性です。SASコントローラまたはバックプレーンはSATAドライブを受け入れますが、SATAコントローラはSASドライブを動作させられません。

各インターフェースとは

SATAはポイントツーポイントリンクです。1つのホストポート、1つのドライブ、1本の7ピンデータケーブル、そして別の15ピン電源コネクタがあります。SATA-IOによって定義されており、ほとんどすべてのデスクトップおよびラップトップドライブが使用しています。

SASはT10で定義されており、ドライブ側では同様にポイントツーポイントですが、ホスト側は通常、バックプレーンまたはブレイクアウトケーブルを介して複数のドライブに分岐するマルチレーンポートです。SASドライブは電源ピンを含むデュアルポートコネクタ (SFF-8482) を備えているため、バックプレーン内のSASドライブには別途電源リードは不要です。

どちらも同じ物理的な7ピンデータ接点配置を使用しているため、SATAドライブはSASバックプレーンに接続できます。逆は機能しません。SASドライブにはネゴシエーションを行うSATAコントローラが存在しないからです。

速度とその実際の意味

これらはリンク速度であり、持続転送速度ではありません。回転プラッタを備えたSATA IIIドライブは6 Gbpsを飽和させません。インターフェースはバーストとSSDのために存在します。SAS-3 SSDは、機械式SASドライブよりもはるかに多くの12 Gbpsリンクを利用できます。

SASはワイドポートもサポートしています。4レーンを1つの論理リンクに結合します。4レーンSAS-3ポートは4つの12 Gbpsレーンであり、バックプレーンとホストバスアダプタが以下のマルチレーンコネクタを使用する理由です。

SASコネクタファミリー

コネクタは人々が間違えやすい部分です。いくつかは似て見え、一部だけが互換性があるからです。

SFF-8482

SASドライブのドライブ側コネクタ。7ピンデータセクションと電源セクションを1つのシェルに統合し、SASドライブがSASバックプレーンにのみ適合するようにキーイングされています。SATAドライブはデータと電源コネクタが別々で、SASバックプレーンのSATA互換位置に適合します。

SFF-8087

内部mini-SAS、1コネクタに4レーン。これは古いSASコントローラとバックプレーンの古典的なホスト側コネクタです。1つのSFF-8087ポートは4ドライブ分のレーンを伝送します。

SFF-8088

外部mini-SAS、4レーン、シャーシからディスクシェルフへ出るケーブル用のラッチ付きシェル。

SFF-8643

内部mini-SAS HD、4レーン、SFF-8087より小さく、SAS-3 (12 Gbps) コントローラとバックプレーンで使用されます。SFF-8087とは機械的に互換性がありません。

SFF-8644

外部mini-SAS HD、4レーン、12 Gbpsシェルフ用のSFF-8643の外部対応版。

ブレイクアウトケーブル：フォワードとリバース

ブレイクアウトケーブルは1つの4レーンポートを4つの単一ドライブ接続に分割します。2種類あり、互換性はありません。

フォワードブレイクアウトケーブルは、ホスト側のマルチレーンポート (SFF-8087またはSFF-8643) を取り、4つの個別のSASまたはSATAドライブコネクタに分岐します。これはバックプレーンなしで4つのドライブをコントローラに直接接続するために使用します。

リバースブレイクアウトケーブルは逆を行います。4つの個別のホストポートを取り、1つのマルチレーンコネクタに結合します。通常、4つの別々のコントローラポートからバックプレーンに供給するためです。内部の配線が異なるため、フォワードケーブルを逆に使用しても機能せず、レーンを誤配線する可能性があります。

古いパラレルSCSIハードウェアも扱う場合、終端とコネクタのルールはさらに異なります。そのファミリーについてはSCSIケーブル、コネクタ、ターミネータを参照してください。

ケーブル長と信号品質

SATAは短い方です。7ピンデータケーブルは1 m (3.3 ft) まで、eSATAは2 m (6.6 ft) までと規定されています。より長いパッシブSATAケーブルが市場に存在しますが、仕様外であり、負荷時にドライブがドロップアウトしたりエラーを表示する一般的な原因です。

SASはバックプレーンとシェルフ用に設計されているため、より長く延びます。内部SASケーブルは本質的に短いですが、外部SASリンクとバックプレーントレースは差動信号とコネクタインピーダンスに合わせて設計されています。SASリンクにSATAケーブルを代用したり、パッシブSATA延長でSASリンクを延長したりしないでください。

比較として、USBにはストレージケーブルと混同されがちな独自の長さルールがあります。USB 3.0、3.1、3.2、USB4：速度と名称の解説で別途説明しています。

互換性：何が何と動作するか

SATAドライブを搭載したSASバックプレーンは、ホームラボや小型サーバーで一般的です。ドライブは自身のSATA速度で動作し、SASエキスパンダが残りを処理します。できないことは、SASドライブを通常のSATAポートに接続することです。コントローラにSASプロトコルサポートがなく、ドライブは検出されません。

SASドライブはデュアルポートでもあります。デュアルコントローラエンクロージャでは、両方のコントローラがドライブを認識でき、これはSATAにはない冗長性機能です。

何がうまくいかないか

SASが必要な場所でSATAケーブルを使用する。 コネクタは似て見えるかもしれませんが、SATAデータケーブルはSASリンク用に定格されておらず、ラッチとキーイングが異なります。ポートに合った正しいSFF-8087またはSFF-8643ケーブルを使用してください。

フォワードとリバースのブレイクアウトケーブルを混同する。 配線が異なります。フォワードケーブルは4つのホストポートからバックプレーンに供給できず、リバースケーブルは1つのポートを4つのドライブに分岐できません。形状ではなく型番を確認してください。

SATAを1 m以上延長する。 7ピンデータケーブルの1 m (3.3 ft) 制限は信号品質の制限であり、提案ではありません。より長い距離が必要な場合は、最大2 m (6.6 ft) のeSATAを使用するか、SASバックプレーンに移行してください。

SASドライブがSATAポートで動作すると仮定する。 動作しません。コントローラがSASを話す必要があります。これは最も一般的な互換性の間違いです。

SASドライブの電源を忘れる。 バックプレーン内のSASドライブはSFF-8482コネクタを通じて電源を得ます。ブレイクアウトケーブルでベアコントローラに接続されたSASドライブは、依然として独自の電源接続が必要です。ブレイクアウトケーブルはデータのみを伝送します。

エキスパンダを無視する。 SASエキスパンダは1つのホストポートで多数のドライブをアドレス指定できますが、コントローラとバックプレーンと互換性がなければならない層を追加します。エキスパンダが経路にあるときにドライブが消える場合は、まずドライブをコントローラに直接テストしてください。

ビルド用ケーブルの選択

ケーブルはドライブではなくポートに合わせてください。まずホストコネクタを特定します。SFF-8087とSFF-8643は内部用、SFF-8088とSFF-8644は外部用です。次に、バックプレーンへのストレートマルチレーンケーブルが必要か、個別ドライブへのブレイクアウトケーブルが必要かを決定します。ブレイクアウトの場合、コントローラのドキュメントでフォワードかリバースかを確認してください。

ドライブ自体については、6 GbpsのSATA IIIが現在のデスクトップおよびニアライン標準であり、12 GbpsのSAS-3と22.5 GbpsのSAS-4がエンタープライズSSDと高密度バックプレーンをカバーします。ケーブルはビルドの中で最も安価な部品であり、間違ったものを選ぶと最も一般的な故障点となります。