Por que existem tantos pinos em um conector de alimentação SATA?

Eu estava apenas olhando para o conector de alimentação de uma unidade óptica SATA e notei que ela tinha quinze pinos!

Fiquei maravilhado com o conector de dados próximo a ele, que possui apenas sete pinos.

Eu sei que existem apenas três pinos fisicamente necessários para a conexão de energia:

• + 12v DC
• + 5v DC
• Terreno

Por que eles decidiram usar um conector de energia de quinze pinos com o dobro da largura do conector de dados?

Aqui estão os dados SATA e pinagem de energia .

Lembre-se, o SATA é um barramento serial . Isso significa que a transferência de dados precisa apenas de dois caminhos - TX (transmissão) e RX (recepção). No caso do SATA, na verdade existem dois pinos para cada um (um TX + e TX- e um RX + e RX-); isso é chamado par trançado e (assim como na Ethernet de par trançado) permite fios mais longos com menos ruído de outros fios. Os outros pinos de dados são para terra, o que também ajuda na eliminação de ruídos. Portanto, a SATA não precisa de mais pinos de dados.

A energia, por outro lado, fornece 3,3 V, 5 V, 12 V e terra. Sem mencionar pinos extras (não presentes em todos os conectores) para hotplugging, indicação de atividade e rotação escalonada. Quanto a por que tantos? Wikipedia novamente:

Cada voltagem é transmitida através de três pinos agrupados, porque os pequenos contatos não podem fornecer corrente suficiente para alguns dispositivos. (Cada pino deve poder fornecer 1,5 A.)

Conectores de alimentação (Wikipedia) - especificamente

Uma terceira tensão é fornecida, 3,3 V, além dos tradicionais 5 V e 12 V.

e

Cada voltagem é transmitida através de três pinos agrupados, porque os pequenos contatos não podem fornecer corrente suficiente para alguns dispositivos. (Cada pino deve poder fornecer 1,5 A.)

Portanto, são necessários nove pinos para a energia, embora muito poucas unidades (se houver) usem as linhas de 3,3 V, mais algumas para terra.

Não tenho certeza se isso foi suficientemente respondido.

Não tenho uma resposta propriamente dita, mas posso compartilhar o que aprendi em busca de uma resposta:

A melhor resposta dada e realmente a única resposta real é a citação por meio do @quack quixote da Wikipedia.

Cada voltagem é transmitida através de três pinos agrupados, porque os pequenos contatos por si só não podem fornecer corrente suficiente para alguns dispositivos. (Cada pino deve poder fornecer 1,5 A.)

Mas por que 3 de cada. Eles não podem ser usados ​​para sinalização, você não pode puxar um V + para baixo ou puxar para cima porque está conectado em série. Por que não fazer um contato maior e usar apenas um? Se você olhar, cada pino de energia será imediatamente adjacente aos amigos-

12V-12V-12V-Gnd-Gnd-Gnd-5V-5V-5V-Gnd-Gnd-Gnd-3.3-3.3-3.3

Portanto, por que não remover o espaçamento e criar uma área de contato maior, se necessário. Ta-Da! Agora o conector tem 1/2 da largura. 12V-Gnd-5V-Gnd-3.3(Ou 2 / 3rds com mais precisão). Na maioria dos casos, também não é redundante; não é dividido em 3 até o adaptador.

Ponto interessante 1-

Essa linha de 3.3v aparentemente não é mais 3.3 - pelo menos para 2 de 3 ...

Em resumo, para produtos que suportam a função opcional de desativação de energia SATA 3.3 (PWDIS), o terceiro pino (P3) do conector SATA agora está atribuído como o pino de controle de desativação de energia. Se P3 for acionado ALTO (2.1V-3.6V), a energia do circuito do inversor será cortada. Todas as unidades com esse recurso opcional não serão ativadas se um conector SATA herdado for usado. Isso ocorre porque o comando P3 HIGH impedirá que o inversor seja ligado. A solução fácil, e não tão elegante, é usar um conector Molex para SATA de 4 pinos ou uma fonte de alimentação equipada com conectores SATA que seguem a especificação SATA 3.3.

Hardware de Toms de origem

Documento da Western Digital

Mas espere, tem mais ...

Além disso, de acordo com o grupo de padrões SATA-IO, o 11º pino (o segundo ponto à esquerda na minha versão escrita.) Fornece uma rotação escalonada E um indicador de atividade - presumivelmente para LEDs intermitentes.

Em um comunicado de imprensa da SATA-IO (SATA-IO é a organização internacional que possui e gerencia as especificações do Serial ATA como padrões abertos do setor).

Avanços adicionais na especificação da revisão 3.3 incluem:

• Desativação de energia: Permite o ciclo de energia remoto das unidades SATA para ajudar a facilitar a manutenção no data center.

• Indicador de atividade de um único pino e controle de rotação: um indicador de atividade e uma rotação escalonada podem ser controlados pelo mesmo pino, adicionando flexibilidade e fornecendo aos usuários mais opções.

• Especificação de ênfase do transmissor: Uma nova especificação de transmissor aumenta a interoperabilidade e a confiabilidade em ambientes eletricamente exigentes. Comunicado à imprensa SATA-IO

Você acha que a resposta seria encontrada em profundidade no site da SATA-IO, mas não consegui encontrá-la. Muito disso está por trás de um paywall, infelizmente. Talvez alguém com essa resposta misteriosa possa fornecer mais informações sobre o processo de pensamento por trás dela. Seria nas especificações 1.0 eu imagino.

Uma discussão sobre o arranjo:

... de um site outrora rival, agora irmão:

Uma discussão intimamente relacionada também tem algumas idéias excelentes, se não forem suficientemente citadas. Wikipedia talvez ...?

O novo conector de alimentação SATA contém muitos outros pinos por vários motivos:

3,3 V são fornecidos juntamente com os suprimentos tradicionais de 5 V e 12 V. Para reduzir a impedância e aumentar a capacidade de corrente, cada tensão é fornecida por três pinos em paralelo, embora um pino em cada grupo seja destinado ao pré-carregamento.

Cinco pinos paralelos fornecem uma conexão de aterramento de baixa impedância. **

Dois pinos de aterramento e um pino para cada voltagem fornecida suportam pré-carregamento de hot plug. Os pinos de aterramento 4 e 12 em um cabo hot-swap são os mais longos; portanto, eles entram em contato primeiro quando os conectores são acoplados. Os pinos 3, 7 e 13 do conector de alimentação da unidade são mais longos que os outros, portanto, eles fazem contato a seguir. O inversor os utiliza para carregar seus capacitores de derivação internos através de resistências limitadoras de corrente. Finalmente, os pinos de energia restantes entram em contato, ignorando as resistências e fornecendo uma fonte de baixa impedância para cada tensão.

Esse processo de acoplamento em duas etapas evita falhas em outras cargas e possível arco ou erosão dos contatos do conector de alimentação SATA.

O pino 11 pode funcionar para rotação escalonada, indicação de atividade, ambos ou nada.

Aqui estão os pinos, como uma referência acima:

** Isso explica alguns outros aspectos interessantes, embora eu não tenha certeza do que eles significam com 5 pinos paralelos. 5 motivos paralelos, suponho (6 pinos 11).

Conclusão

Em conclusão, a única suposição razoável é que esses pinos adicionais foram deixados, em alguns casos, para fornecer funcionalidade adicional no futuro. E talvez seja a idéia de uma conexão melhor, através de redundância talvez. Parece que em 2 lugares, foi afirmado que as conexões paralelas são preferidas. Acho que isso garante que pelo menos um dos pinos esteja em contato, para combater a corrosão e outros efeitos. Quando esses pinos entram em contato com uma superfície, a área de contato real é relativamente pequena, talvez seja uma maneira de melhorar isso. No entanto, esse não é o caso dos dados, mas talvez seja um problema menor. Percebo que um pino específico do meu conector do iPhone sempre coleta sujeira preta, enquanto o restante não é danificado. Eu acho que isso mostra a corrosão que pode se acumular em pinos de alimentação específicos.