Cabos e Conectores SAS vs SATA

SAS e SATA são duas interfaces de armazenamento serial que compartilham o mesmo formato de conector de dados de 7 pinos, mas diferem em velocidade, sinalização, comprimento de cabo e no que cada uma pode controlar. SATA é a interface de consumidor e nearline: 1,5 Gbps (SATA I), 3 Gbps (SATA II) e 6 Gbps (SATA III), com um cabo de dados de 7 pinos limitado a 1 m (3,3 ft) e eSATA a 2 m (6,6 ft). SAS é a interface empresarial: SAS-1 a 3 Gbps, SAS-2 a 6 Gbps, SAS-3 a 12 Gbps e SAS-4 a 22,5 Gbps (comercializado como 24G SAS), com conectores multi-lane e backplanes. A regra prática é a compatibilidade unidirecional: uma controladora ou backplane SAS aceita drives SATA, mas uma controladora SATA não opera drives SAS.

O que é cada interface

SATA é um link ponto a ponto: uma porta host, um drive, um cabo de dados de 7 pinos e um conector de alimentação separado de 15 pinos. É definido pela SATA-IO e é o que quase todo drive de desktop e laptop usa.

SAS é definido pelo T10 e também é ponto a ponto no lado do drive, mas o lado host geralmente é uma porta multi-lane que se ramifica para vários drives através de um backplane ou cabo breakout. Drives SAS possuem um conector de porta dupla (SFF-8482) que inclui os pinos de alimentação, então um drive SAS em um backplane não precisa de cabo de alimentação separado.

Ambos usam o mesmo arranjo físico de contatos de dados de 7 pinos, e é por isso que um drive SATA se conecta a um backplane SAS. O inverso não funciona: um drive SAS não tem uma controladora SATA para negociar.

Velocidades e o que significam na prática

Essas são taxas de link, não taxas de transferência sustentadas. Um drive SATA III com pratos magnéticos não saturará 6 Gbps; a interface existe para burst e para SSDs. Um SSD SAS-3 pode usar muito mais de seu link de 12 Gbps do que um drive SAS mecânico.

SAS também suporta portas wide: quatro lanes unidas em um único link lógico. Uma porta SAS-3 de quatro lanes são quatro lanes de 12 Gbps, e é por isso que backplanes e host bus adapters usam os conectores multi-lane abaixo.

A família de conectores SAS

Os conectores são a parte que as pessoas erram, porque vários parecem similares e apenas alguns são intercambiáveis.

SFF-8482

O conector do lado do drive em um drive SAS. Ele combina a seção de dados de 7 pinos e a seção de alimentação em uma única carcaça, e é polarizado para que um drive SAS só se encaixe em um backplane SAS. Um drive SATA tem conectores separados de dados e alimentação e se encaixa na posição compatível com SATA de um backplane SAS.

SFF-8087

Mini-SAS interno, quatro lanes em um conector. Este é o conector clássico do lado host em controladoras e backplanes SAS mais antigos. Uma única porta SFF-8087 carrega lanes equivalentes a quatro drives.

SFF-8088

Mini-SAS externo, quatro lanes, com carcaça com trava para cabos que saem do chassi para um disk shelf.

SFF-8643

Mini-SAS HD interno, quatro lanes, menor que o SFF-8087 e usado em controladoras e backplanes SAS-3 (12 Gbps). Não é mecanicamente compatível com SFF-8087.

SFF-8644

Mini-SAS HD externo, quatro lanes, a contraparte externa do SFF-8643 para shelves de 12 Gbps.

Cabos breakout: forward e reverse

Um cabo breakout divide uma porta de quatro lanes em quatro conexões de drive único. Existem dois tipos, e eles não são intercambiáveis.

Um cabo breakout forward pega uma porta multi-lane do lado host (SFF-8087 ou SFF-8643) e a ramifica para quatro conectores individuais de drive SAS ou SATA. É o que você usa para conectar quatro drives diretamente a uma controladora sem backplane.

Um cabo breakout reverse faz o oposto: pega quatro portas host individuais e as combina em um conector multi-lane, tipicamente para alimentar um backplane a partir de quatro portas de controladora separadas. A fiação interna é diferente, então um cabo forward usado ao contrário não funcionará e pode inverter as lanes.

Se você também trabalha com hardware SCSI paralelo mais antigo, as regras de terminação e conectores são diferentes; consulte Cabos, conectores e terminadores SCSI para essa família.

Comprimento de cabo e integridade de sinal

SATA é o curto. O cabo de dados de 7 pinos é especificado até 1 m (3,3 ft), e eSATA até 2 m (6,6 ft). Cabos SATA passivos mais longos existem no mercado, mas estão fora da especificação e são uma causa comum de drives desconectando ou mostrando erros sob carga.

SAS vai mais longe porque é projetado para backplanes e shelves. A cabeação SAS interna é curta por natureza, mas links SAS externos e trilhas de backplane são projetados para a sinalização diferencial e a impedância do conector. Não substitua um cabo SATA por um link SAS, e não estenda um link SAS com uma extensão SATA passiva.

Para comparação, USB tem suas próprias regras de comprimento que são frequentemente confundidas com cabeação de armazenamento; USB 3.0, 3.1, 3.2 e USB4: velocidades e nomes decodificados explica isso separadamente.

Compatibilidade: o que funciona com o quê

Um backplane SAS com um drive SATA instalado é comum em home labs e servidores pequenos. O drive roda na sua própria velocidade SATA, e o expander SAS cuida do resto. O que você não pode fazer é colocar um drive SAS em uma porta SATA comum: a controladora não tem suporte ao protocolo SAS e o drive não será detectado.

Drives SAS também têm porta dupla. Em um enclosure com controladora dupla, ambas as controladoras podem ver o drive, o que é um recurso de redundância que o SATA não tem.

O que dá errado

Usar um cabo SATA onde SAS é necessário. Os conectores podem parecer similares, mas um cabo de dados SATA não é classificado para o link SAS e a trava e polarização diferem. Use o cabo SFF-8087 ou SFF-8643 correto para a porta.

Misturar cabos breakout forward e reverse. Eles têm fiação diferente. Um cabo forward não alimentará um backplane a partir de quatro portas host, e um cabo reverse não ramificará uma única porta para quatro drives. Verifique o número da peça, não o formato.

Passar SATA de 1 m. O limite de 1 m (3,3 ft) para o cabo de dados de 7 pinos é um limite de integridade de sinal, não uma sugestão. Se precisar de mais alcance, use eSATA até 2 m (6,6 ft) ou mude para um backplane SAS.

Presumir que um drive SAS funcionará em uma porta SATA. Não funcionará. A controladora precisa falar SAS. Este é o erro de compatibilidade mais comum.

Esquecer a alimentação em drives SAS. Um drive SAS em um backplane recebe energia através do conector SFF-8482. Um drive SAS conectado com um cabo breakout a uma controladora nua ainda precisa de sua própria conexão de alimentação; o cabo breakout carrega apenas dados.

Ignorar o expander. Um expander SAS permite que uma porta host endereçe muitos drives, mas adiciona uma camada que deve ser compatível com a controladora e o backplane. Se os drives desaparecerem quando o expander está no caminho, teste o drive diretamente na controladora primeiro.

Escolhendo cabos para uma montagem

Combine o cabo com a porta, não com o drive. Identifique primeiro o conector host: SFF-8087 e SFF-8643 são internos, SFF-8088 e SFF-8644 são externos. Depois decida se você precisa de um cabo multi-lane direto para um backplane ou um cabo breakout para drives individuais. Para um breakout, confirme forward ou reverse com a documentação da controladora.

Para os drives em si, SATA III a 6 Gbps é o padrão atual para desktop e nearline, enquanto SAS-3 a 12 Gbps e SAS-4 a 22,5 Gbps cobrem SSDs empresariais e backplanes de alta densidade. O cabo é a parte mais barata da montagem e o ponto de falha mais comum quando é o errado.