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SATA電源コネクタに非常に多くのピンがあるのはなぜですか?

SATAオプティカルドライブの電源コネクタを見たところ、15ピンが付いていることに気付きました。

次に、その隣にあるデータコネクタに驚嘆しました。これには、わずか7つのピンがあります。

電源接続に必要なピンは物理的に3つしかないことを知っています。

  • + 12v DC
  • + 5v DC
  • 接地

データコネクタの幅の2倍の15ピン電源コネクタを使用することにしたのはなぜですか。

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eleven81

これが SATAデータと電源ピン配列 です。

SATAはシリアルバスです。つまり、データ転送に必要なのは、TX(送信)とRX(受信)の2つのパスだけです。 SATAの場合、実際にはそれぞれ2つのピンがあります(TX +とTX-、およびRX +とRX-)。これはツイストペアと呼ばれ、(ツイストペアイーサネットの場合と同様に)より長い配線を可能にし、他のワイヤーからのノイズが少なくなります。他のデータピンはグランド用で、ノイズの除去にも役立ちます。したがって、SATAはこれ以上データピンを必要としません

一方、電源は3.3 V、5 V、12 V、アースを供給します。ホットプラグ、アクティビティ表示、および交互スピンアップのための追加のピン(すべてのコネクタには存在しない)は言うまでもありません。なぜそんなにたくさん?再びウィキペディア:

小さな接点だけでは一部のデバイスに十分な電流を供給できないため、各電圧は一緒に接続された3つのピンを介して送信されます。 (各ピンは1.5 Aを供給できるはずです。)

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quack quixote

電源コネクタ(Wikipedia)-特に

従来の5 Vおよび12 Vに加えて、3.3 Vの3番目の電圧が供給されます。

そして

小さな接点だけでは一部のデバイスに十分な電流を供給できないため、各電圧は一緒に接続された3つのピンを介して送信されます。 (各ピンは1.5 Aを供給できる必要があります)。

つまり、電源に必要なピンは9本ですが、3.3 Vのラインを使用するドライブはごくわずかですが、グランド用に数本あります。

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David Spillett

これが十分に答えられたかはわかりません。

私自身は答えはありませんが、答えを求めて学んだことを共有できます。

与えられた最良の答え-実際には唯一の実際の答えは、ウィキペディアの@quack quixoteによる引用です。

小さな接点だけでは一部のデバイスに十分な電流を供給できないため、各電圧は互いに連動する3つのピンを介して送信されます。 (各ピンは1.5 Aを供給できるはずです。)

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しかし、なぜそれぞれ3つです。それらはシグナリングに使用できません。1つのV +をLowにプルすることも、直列に接続されているためグラウンドをプルアップすることもできません。より大きな接触を作って、1つだけを使用してみませんか?見てみると、各電源ピンはすぐ隣にあります。

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

必要に応じて、間隔を空けて、接触面積を大きくしてみてください。ターダ!これで、コネクタの幅は1/2になります。 12V-Gnd-5V-Gnd-3.3(またはより正確には3分の2)。ほとんどの場合、これも冗長ではなく、アダプターになるまで3に分割されません。

興味深いポイント1-

その3.3vラインはどうやら3.3ではなく、少なくとも2/3.

要約すると、オプションのSATA 3.3電源無効化(PWDIS)機能をサポートする製品では、SATAコネクタの3番目のピン(P3)が電源無効化制御ピンとして割り当てられています。 P3がHIGH(2.1V-3.6V)に駆動されると、駆動回路への電力が遮断されます。レガシーSATAコネクタが使用されている場合、このオプション機能を備えたすべてのドライブの電源が入りません。これは、P3がHIGHで駆動されると、ドライブの電源がオンにならないためです。簡単でエレガントではない解決策は、4ピンのMolexからSATAへのコネクタ、またはSATA 3.3仕様に準拠したSATAコネクタを備えた電源を使用することです。

Source-Tomsハードウェア

Western Digital Whitepaper

しかし、待ってください。

さらに、SATA-IO規格グループによると、11番目のピン(筆記バージョンの左から2番目のグランド)は、千鳥状のスピンアップと、おそらくLEDの点滅などのアクティビティインジケーターを提供します。

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SATA-IOプレスリリースから(SATA-IOは、シリアルATA仕様をオープンな業界標準として所有および管理する国際機関です)。

リビジョン3.3仕様のその他の進歩には、次のものがあります。

•電源の無効化:SATAドライブのリモートパワーサイクリングを可能にして、データセンターのメンテナンスを容易にします。

•シングルピンアクティビティインジケーターとスピンアップコントロール:アクティビティインジケーターと交互のスピンアップを同じピンで制御できるため、柔軟性が増し、ユーザーに選択肢が広がります。

•トランスミッター強調仕様:新しいトランスミッター仕様は、電気的要求の厳しい環境での相互運用性と信頼性を向上させます。 SATA-IOプレスリリース

SATA-IOのウェブサイトで詳細に答えが見つかると思いますが、私はそれを見つけることができませんでした。その多くは、残念ながらペイウォールの背後にあります。おそらく、この難解な答えを持つ誰かが、その背後にある思考プロセスに関する詳細情報を提供できます。それは私が想像する1.0仕様になるでしょう。

アレンジに関する議論:

...かつてのライバルだった姉妹サイトから:

密接に関連する議論 も、十分に引用されていなければ、いくつかの優れたアイデアを持っています。ウィキペディア多分...?

新しいSATA電源コネクタには、いくつかの理由により、さらに多くのピンが含まれています。

3.3 Vは、従来の5 Vおよび12 V電源とともに供給されます。インピーダンスを減らして電流能力を高めるために、各グループの1つのピンはプリチャージ用に設計されていますが、各電圧は並列に3つのピンから供給されます。

5本の並列ピンが低インピーダンスの接地接続を提供します。**

2つの接地ピン、および各供給電圧に対して1つのピンは、ホットプラグプリチャージをサポートします。ホットスワップケーブルのアースピン4と12は最も長いため、コネクタが嵌合したときに最初に接触します。ドライブ電源コネクタのピン3、7、13は他のピンよりも長いため、次に接触します。ドライブはそれらを使用して、電流制限抵抗を通じて内部バイパスコンデンサを充電します。最後に、残りの電源ピンが接触して、抵抗をバイパスし、各電圧の低インピーダンスソースを提供します。

この2段階の嵌合プロセスにより、他の負荷の不具合やSATA電源コネクタの接点のアーク放電や浸食を回避できます。

ピン11は、交互のスピンアップ、アクティビティ表示、その両方、または何もしないように機能できます。

上記のリファレンスとしてのピンは次のとおりです: enter image description here

**これは他のいくつかの興味深い側面を説明しますが、5つの並列ピンの意味がわかりません。私が推測する5つの並列接地(6ピン11)。

結論

結論として、これらの追加のピンは、場合によっては将来追加の機能を提供するために残されたことが唯一の合理的な仮定です。そして、おそらくそれは、冗長性を通じて、より良い接続のアイデアかもしれません。それは2箇所にあるようですが、並列接続が好ましいと述べられています。これにより、腐食やその他の影響と戦うために、ピンの少なくとも1つが確実に接触するようになります。これらのピンが表面に接触するとき、実際の接触面積は比較的小さく、これはおそらくそれを改善する方法でした。ただし、これはデータには当てはまりませんが、おそらくそれほど問題ではありません。私のiPhoneコネクタの特定の1つのピンは常に黒い汚れを集めていますが、残りの部分は傷ついていません。これは、特定の電源ピンで発生する腐食を示していると思います。

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Andy T