SFF-8639: от установки до протокола испытаний

SFF-8639 описывает многофункциональный неэкранированный разъём для шести линий с применениями SATA, SAS и PCIe. Область этого механического интерфейса не назначает протокол каждому отсеку конкретного сервера.

Разъём содержит 68 контактов. Спецификация прямо допускает, что конкретная реализация использует не все контакты; их общее число не равно числу активных линий PCIe.

SFF-8639 не предназначен для универсальной замены SFF-8482 или SFF-8630: дополнительные контакты и посадочное место на плате могут ограничивать размещение. Возможность состыковать сопрягаемые части не доказывает заменяемость распаянного разъёма.

Приложение B показывает один возможный рисунок посадочного места розетки на PCB и прямо не делает его требованием. Геометрия у производителей может различаться; этот пример не гарантирует целостность сигнала. Материал, слои и конструкция платы находятся за пределами электрических требований SFF-8639.

Установка вслепую имеет две стадии. До зацепления любых частей соединителя система корпуса и направляющих должна уменьшить смещение центров до менее 1,5 мм в продольном и менее 1,0 мм в горизонтальном направлении. Затем элементы предварительного выравнивания разъёма направляют части к входным фаскам.

В полностью соединённом положении база C устройства находится на расстоянии 8,45 ± 0,20 мм от бэкплейна. Остальные зазоры между устройством и бэкплейном зависят от форм-фактора устройства.

Соединённые части рекомендуется размещать свободно, без чрезмерных внешних усилий. В перечень учитываемых нагрузок входят масса устройства, направляющие держателя, крепление, ударные воздействия и помехи со стороны корпуса.

В терминологии стандарта опережающие заземляющие контакты соединяются первыми и размыкаются последними. Они способны проводить ток возврата земли и выполнять функцию электростатического разряда; элементы выравнивания направляют части до электрического контакта.

Раздел о sequencing задаёт три уровня. Первыми соединяются опережающие контакты бэкплейна, выдвинутые номинально на 0,50 мм. Вторыми — опережающая группа устройства со своим номинальным смещением 0,50 мм. Последними соединяются остальные контакты бэкплейна, отнесённые назад на номинальные 0,50 мм.

Смещение 0,50 мм между уровнями SFF-8639 — это расстояние, а не задержка. В разделе 7.3 порядок соединения задаётся положением контактов; интервал 0,50 мс между электрическими событиями не установлен.

После соединения и защёлкивания место касания должно отстоять минимум на 0,05 мм от обоих концов контактной области неподвижной части. В направлении шага контактов требуется перекрытие не менее 50% доступной ширины зоны сопряжения.

При шаге контактов не менее 0,70 мм минимальный зазор до соседнего неподвижного контакта составляет 0,075 мм. Для меньшего шага спецификация предлагает рассматривать зазор отдельно, чтобы исключить короткое замыкание.

Минимальный эффективный ход контакта для пары Gold–Gold равен 0,40 мм. Эффективным считается движение по ответному контакту без потери электрического соединения, а не весь механический путь установки устройства.

Для каждого силового контакта SFF-8639 указан непрерывный ток 1,5 А. Это допустимый ток одного контакта; он не задаёт готовую мощность произвольного накопителя, кабеля или серверного отсека.

Для каждого силового контакта задан пиковый ток 2,5 А длительностью 1,5 с. Эту строку нельзя читать как разрешение непрерывного тока 2,5 А.

Для каждого силового контакта указан пик предварительного заряда 6 А длительностью 1 мс. Это отдельный краткий режим, отличный от 2,5 А на 1,5 с и от непрерывного рейтинга.

Для каждого сигнального контакта непрерывный ток равен 500 мА. Силовой рейтинг 1,5 А не переносится на сигнальный контакт из-за общего корпуса разъёма.

Рабочий температурный диапазон SFF-8639 составляет от 0 до 55 °C. Температуры из квалификационных испытаний не заменяют эту строку условий эксплуатации.

Для неработающего разъёма задан диапазон от −40 до 85 °C. Верхнее значение 85 °C из этой строки не становится верхней рабочей температурой.

Температурный удар проверяется десятью циклами между −55 и 85 °C для соединённого разъёма. Требуются отсутствие повреждений и изменение сопротивления не более 15 мОм.

Предел подъёма температуры в испытании — 30 °C; проверяется силовая секция P1–P15. Прирост температуры не подменяет температуру среды.

Суммарные 6 А подают через параллельные P1, P2, P8, P9 с возвратом через параллельные P4, P5, P6, P10, P12. Это общий ток группы, не отдельные 6 А на каждом выводе.

Условия процедуры: неподвижный воздух 25 °C, общая длительность 96 часов. Внутри каждого часа предусмотрены 45 минут под током и 15 минут без него.

Начальное сопротивление сигнального контакта при проверке LLCR должно быть не более 30 мОм. В процедуре указаны максимум 20 мВ и 100 мА; это исходное сопротивление сигнальной секции, а не допускаемое изменение после износа.

При механическом ударе и случайной вибрации разрыв контакта должен длиться строго менее 1 мкс, а изменение сопротивления относительно исходного — не более 15 мОм. Для удара заданы 50 G, 11 мс и 18 воздействий по трём осям; для вибрации — 3,10 Grms, 20–500 Гц и 15 минут в каждой из трёх плоскостей.

В таблицах механических и климатических проверок предел 15 мОм относится к изменению от начального контактного сопротивления. Его нельзя сравнивать напрямую с конечным сопротивлением, забыв исходный замер.

Проверка износостойкости требует отсутствия повреждений и изменения сопротивления не более 15 мОм. Для бэкплейна указаны 500 циклов соединения, для кабельного варианта — 25, при темпе не более 200 циклов в час.

Усилие соединения должно быть не более 59 Н, а усилие разъединения — не менее 6 Н. Обе проверки выполняются при скорости 25 мм/мин до и после испытания износостойкости.

Приложение A о кабельной розетке является информативным и сообщает, что её разработка приостановлена. Показанный L-образный ключ предназначен для блокировки старых SAS/SATA-штекеров в описанном кабельном варианте; этот рисунок не задаёт универсальный ключ всех бэкплейнов.

В проверке температурной долговечности соединённый разъём выдерживают при 85 °C в течение 500 часов. Критерии — отсутствие повреждений и изменение сопротивления не более 15 мОм относительно начального.

Испытание влажностью длится 96 часов при 40 °C и относительной влажности 90–95%. Критерии включают отсутствие повреждений и изменение контактного сопротивления не более 15 мОм.