Warum hat ein SATA-Stromanschluss so viele Stifte?

Ich habe mir gerade den Stromanschluss für ein optisches SATA-Laufwerk angesehen und festgestellt, dass es fünfzehn Stifte hat!

Ich staunte dann über den Datenanschluss daneben, der mickrige sieben Pins hat.

Ich weiß, dass nur drei Pins für den Stromanschluss benötigt werden:

• + 12 V DC
• + 5 V DC
• Boden

Warum haben sie sich für einen fünfzehnpoligen Stromanschluss entschieden, der doppelt so breit ist wie der Datenanschluss?

Hier sind die SATA-Daten- und Stromanschlüsse .

Denken Sie daran, dass SATA ein serieller Bus ist. Dies bedeutet, dass die Datenübertragung nur zwei Pfade benötigt - TX (Senden) und RX (Empfangen). Im Fall von SATA gibt es tatsächlich zwei Pins für jeden (TX + und TX- sowie RX + und RX-); Dies wird als Twisted Pair bezeichnet und ermöglicht (genau wie bei Twisted Pair-Ethernet) längere Kabelstrecken mit weniger Rauschen von anderen Kabeln. Die anderen Datenpins sind für Masse, was ebenfalls zur Beseitigung von Rauschen beiträgt. So SATA nicht brauchen mehr Daten - Pins.

Die Stromversorgung liefert dagegen 3,3 V, 5 V, 12 V und Masse. Ganz zu schweigen von zusätzlichen Pins (nicht in allen Anschlüssen vorhanden) für Hotplugging, Aktivitätsanzeige und versetztes Hochfahren. Warum so viele? Nochmal Wikipedia:

Jede Spannung wird über drei Pins übertragen, die zusammengeschaltet sind, da die kleinen Kontakte für sich genommen für einige Geräte nicht genügend Strom liefern können. (Jeder Pin sollte 1,5 A liefern können.)

Stromanschlüsse (Wikipedia) - speziell

Zusätzlich zu den herkömmlichen 5 V und 12 V wird eine dritte Spannung von 3,3 V geliefert.

und

Jede Spannung wird über drei Pins übertragen, die zusammengeschaltet sind, da die kleinen Kontakte für sich genommen für einige Geräte nicht genügend Strom liefern können. (Jeder Pin sollte 1,5 A liefern können.)

Das sind also neun Pins für die Stromversorgung, obwohl nur sehr wenige (wenn überhaupt) Laufwerke die 3,3-V-Leitungen verwenden, plus einige für die Erdung.

Ich bin nicht sicher, ob dies ausreichend beantwortet wurde.

Ich habe per se keine Antwort, kann aber mitteilen, was ich auf der Suche nach einer Antwort gelernt habe:

Die beste, gegebene Antwort - und tatsächlich die einzige tatsächliche Antwort - ist das Zitat über @quack quixote von Wikipedia.

Jede Spannung wird über drei Pins übertragen, die zusammengeschaltet sind, da die kleinen Kontakte für sich genommen für einige Geräte nicht genügend Strom liefern können. (Jeder Pin sollte 1,5 A liefern können.)

Aber warum jeweils 3? Sie können nicht für die Signalisierung verwendet werden, Sie können kein V + Low oder Ground-Up ziehen, da es seriell verbunden ist. Warum nicht einen größeren Kontakt herstellen und nur einen verwenden? Wenn Sie schauen, ist jeder Stromanschluss direkt neben seinen Freunden.

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

Entfernen Sie den Abstand, und vergrößern Sie bei Bedarf die Kontaktfläche. Ta-Da! Jetzt ist der Stecker 1/2 so breit. 12V-Gnd-5V-Gnd-3.3(Oder 2/3 genauer). In den meisten Fällen ist es auch nicht redundant, sondern erst mit dem Adapter auf 3 ausgebrochen.

Interessanter Punkt 1-

Diese 3,3 V-Leitung ist anscheinend nicht mehr 3,3 - zumindest für 2 von 3 ...

Zusammenfassend ist bei Produkten, die die optionale PWDIS-Funktion (SATA 3.3 Power Disable) unterstützen, der dritte Pin (P3) des SATA-Anschlusses jetzt als Power Disable Control-Pin zugewiesen. Wenn P3 auf HOCH (2,1 V - 3,6 V) geschaltet wird, wird die Stromversorgung der Ansteuerschaltung unterbrochen. Alle Laufwerke mit dieser optionalen Funktion lassen sich nicht einschalten, wenn ein älterer SATA-Anschluss verwendet wird. Dies liegt daran, dass P3-HIGH das Einschalten des Laufwerks verhindert. Die einfache und nicht so elegante Lösung ist die Verwendung eines 4-poligen Molex-zu-SATA-Anschlusses oder eines Netzteils mit SATA-Anschlüssen, die der SATA 3.3-Spezifikation entsprechen.

Source-Toms-Hardware

Whitepaper von Western Digital

Aber warte, es gibt noch mehr

Laut der Gruppe der SATA-IO-Standards bietet der 11. Pin (in meiner schriftlichen Version der zweite Grund von links) außerdem einen gestaffelten Spinup UND eine Aktivitätsanzeige, vermutlich für das Blinken von LEDs und dergleichen.

Aus einer SATA-IO-Pressemitteilung (SATA-IO ist die internationale Organisation, die Serial ATA-Spezifikationen als offene Industriestandards besitzt und verwaltet.):

Zusätzliche Verbesserungen in der Spezifikation der Revision 3.3 umfassen:

• Power Disable: Ermöglicht das Remote-Aus- und Einschalten von SATA-Laufwerken, um die Wartung im Rechenzentrum zu vereinfachen.

• Aktivitätsanzeige und Spin-Up-Steuerung mit einem Pin: Eine Aktivitätsanzeige und ein gestaffelter Spin-Up können über denselben Pin gesteuert werden. Dies erhöht die Flexibilität und bietet den Benutzern mehr Auswahlmöglichkeiten.

• Senderspezifikation: Eine neue Senderspezifikation erhöht die Interoperabilität und Zuverlässigkeit in elektrisch anspruchsvollen Umgebungen. SATA-IO Pressemitteilung

Sie würden denken, dass die Antwort ausführlich auf der SATA-IO-Website zu finden ist, aber ich konnte sie nicht finden. Ein Großteil davon steckt leider hinter einer Paywall. Vielleicht kann jemand mit dieser geheimen Antwort mehr Informationen über den dahinter stehenden Denkprozess liefern. Es würde in den 1.0 Spezifikationen sein, die ich mir vorstelle.

Eine Diskussion über das Arrangement:

... von einer einst rivalisierenden, jetzt schwesterlichen Seite:

Eine eng verwandte Diskussion hat auch einige ausgezeichnete Ideen, wenn sie nicht ausreichend zitiert werden. Wikipedia vielleicht ...?

Der neue SATA-Stromanschluss enthält aus mehreren Gründen viel mehr Pins:

3,3 V werden zusammen mit den herkömmlichen 5 V- und 12 V-Versorgungen geliefert. Um die Impedanz zu verringern und die Strombelastbarkeit zu erhöhen, wird jede Spannung von drei parallelen Pins geliefert, obwohl ein Pin in jeder Gruppe zum Vorladen vorgesehen ist.

Fünf parallele Stifte sorgen für eine niederohmige Masseverbindung. **

Zwei Erdungsstifte und ein Stift für jede gelieferte Spannung unterstützen das Hot-Plug-Vorladen. Die Erdungsstifte 4 und 12 in einem Hot-Swap-Kabel sind am längsten, sodass sie beim Zusammenstecken der Steckverbinder zuerst kontaktiert werden. Die Stifte 3, 7 und 13 des Antriebsstromanschlusses sind länger als die anderen, sodass sie als Nächstes Kontakt herstellen. Der Frequenzumrichter lädt damit seine internen Überbrückungskondensatoren über strombegrenzende Widerstände auf. Schließlich werden die verbleibenden Leistungsstifte kontaktiert, um die Widerstände zu umgehen und eine niederohmige Quelle für jede Spannung bereitzustellen.

Durch diesen zweistufigen Steckvorgang werden Störungen durch andere Lasten und mögliche Lichtbögen oder Erosionen der SATA-Stromanschlusskontakte vermieden.

Pin 11 kann für versetztes Hochfahren, Aktivitätsanzeige, beides oder nichts funktionieren.

Hier sind die Stifte als Referenz für oben:

** Dies erklärt einige andere interessante Aspekte, obwohl ich nicht sicher bin, was sie mit 5 parallelen Stiften bedeuten. 5 parallele Gründe, nehme ich an (6- Pin 11).

Fazit

Zusammenfassend ist die einzige vernünftige Annahme, dass diese zusätzlichen Stifte in einigen Fällen verbleiben, um in Zukunft zusätzliche Funktionalität bereitzustellen. Und vielleicht ist es die Idee einer besseren Verbindung, vielleicht durch Redundanz. Es scheint an 2 Stellen, es wurde angegeben, dass die Parallelverbindungen bevorzugt werden. Dies stellt sicher, dass mindestens einer der Stifte Kontakt hat, um Korrosion und andere Effekte zu vermeiden. Wenn diese Stifte eine Oberfläche berühren, ist die tatsächliche Kontaktfläche relativ klein. Dies war möglicherweise eine Möglichkeit, dies zu verbessern. Dies ist jedoch nicht der Fall für Daten, aber möglicherweise ist es weniger ein Problem. Ich bemerke, dass ein bestimmter Pin meines iPhone-Anschlusses immer schwarzen Schmutz sammelt, während der Rest nicht markiert ist. Ich denke, dies zeigt die Korrosion, die sich an bestimmten Stromanschlüssen aufbauen kann.