¿Por qué hay tantos pines en un conector de alimentación SATA?

¡Estaba mirando el conector de alimentación de una unidad óptica SATA y noté que tenía quince pines!

Luego me maravillé del conector de datos al lado, que tiene siete pines miserables.

Sé que solo se necesitan físicamente tres pines para la conexión de alimentación:

• + 12v DC
• + 5v DC
• Suelo

¿Por qué decidieron usar un conector de alimentación de quince pines que es dos veces el ancho del conector de datos?

Aquí están los pinouts de datos y alimentación SATA .

Recuerde, SATA es un bus serie . Esto significa que la transferencia de datos solo necesita dos rutas: TX (transmitir) y RX (recibir). En el caso de SATA, en realidad hay dos pines para cada uno (un TX + y TX-, y un RX + y RX-); Esto se llama par trenzado y (al igual que en el par trenzado Ethernet) permite cables más largos con menos ruido de otros cables. Los otros pines de datos son para tierra, que también ayudan a eliminar el ruido. Entonces SATA no necesita más pines de datos.

La energía, por otro lado, suministra 3.3 V, 5 V, 12 V y tierra. Sin mencionar los pines adicionales (no presentes en todos los conectores) para la conexión en caliente, la indicación de actividad y la conexión escalonada. ¿Por qué tantos? Wikipedia nuevamente:

Cada voltaje se transmite a través de tres pines unidos, porque los pequeños contactos por sí mismos no pueden suministrar suficiente corriente para algunos dispositivos. (Cada pin debe poder proporcionar 1.5 A.)

Conectores de alimentación (Wikipedia) - específicamente

Se suministra un tercer voltaje, 3.3 V, además de los tradicionales 5 V y 12 V.

y

Cada voltaje se transmite a través de tres pines unidos, porque los pequeños contactos por sí mismos no pueden suministrar suficiente corriente para algunos dispositivos. (Cada pin debe poder proporcionar 1.5 A.)

Por lo tanto, se necesitan nueve pines para la alimentación, aunque muy pocos (si los hay) unidades usan las líneas de 3.3 V, más algunos para tierra.

No estoy seguro de que esto haya sido suficientemente respondido.

No tengo una respuesta per se, pero puedo compartir lo que aprendí en busca de una respuesta:

La mejor respuesta dada, y realmente la única respuesta real es la cita a través de @quack quixote de Wikipedia.

Cada voltaje se transmite a través de tres pines unidos porque los pequeños contactos por sí solos no pueden suministrar suficiente corriente para algunos dispositivos. (Cada pin debe poder proporcionar 1.5 A.)

Pero por qué 3 de cada uno. No se pueden usar para señalizar, no se puede tirar un V + bajo, o poner a tierra porque está conectado en serie. ¿Por qué no hacer un contacto más grande y usar solo uno? Si miras, cada pin de alimentación está inmediatamente adyacente a sus amigos.

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

Entonces, ¿por qué no eliminar el espacio y hacer un área de contacto más grande, si es necesario? Ta-Da! Ahora el conector tiene 1/2 de ancho. 12V-Gnd-5V-Gnd-3.3(O 2/3 rds más precisamente). En la mayoría de los casos, tampoco es redundante, no se divide en 3 hasta el adaptador.

Punto interesante 1-

Esa línea de 3.3v aparentemente ya no es 3.3, al menos para 2 de 3 ...

En resumen, para los productos que admiten la función opcional de desactivación de energía SATA 3.3 (PWDIS), el tercer pin (P3) del conector SATA ahora se asigna como el pin de control de desactivación de energía. Si P3 se conduce a ALTO (2.1V-3.6V), se cortará la alimentación a los circuitos de accionamiento. Todas las unidades con esta característica opcional no se encenderán si se usa un conector SATA heredado. Esto se debe a que P3 accionado ALTO evitará que el disco se encienda. La solución fácil y no tan elegante es utilizar un conector Molex a SATA de 4 pines o una fuente de alimentación equipada con conectores SATA que cumplan con la especificación SATA 3.3.

Hardware de origen Toms

Libro blanco de Western Digital

Pero espera hay mas-

Además, de acuerdo con el grupo de estándares SATA-IO, el undécimo pin (el segundo suelo desde la izquierda en mi versión escrita) proporciona un giro escalonado Y un indicador de actividad, presumiblemente para LED parpadeantes y demás.

De un comunicado de prensa de SATA-IO (SATA-IO es la organización internacional que posee y administra las especificaciones de Serial ATA como estándares abiertos de la industria):

Los avances adicionales en la especificación de la revisión 3.3 incluyen:

• Desactivación de energía: permite el ciclo de alimentación remota de las unidades SATA para ayudar a facilitar el mantenimiento en el centro de datos.

• Indicador de actividad de un solo pin y control de giro: Un indicador de actividad y un giro escalonado se pueden controlar con el mismo pin, lo que agrega flexibilidad y brinda a los usuarios más opciones.

• Especificación de énfasis del transmisor: una nueva especificación del transmisor aumenta la interoperabilidad y la confiabilidad en entornos eléctricamente exigentes. Comunicado de prensa de SATA-IO

Se podría pensar que la respuesta se encontraría en profundidad en el sitio web de SATA-IO, pero no he podido encontrarla. Gran parte está detrás de un muro de pago, desafortunadamente. Quizás alguien con esta respuesta arcana pueda proporcionar más información sobre el proceso de pensamiento detrás de ella. Estaría en las especificaciones 1.0 que imagino.

Una discusión sobre el arreglo:

... de una vez rival, ahora hermana:

Una discusión estrechamente relacionada también tiene algunas ideas excelentes, si no se citan lo suficiente. Wikipedia tal vez ...?

El nuevo conector de alimentación SATA contiene muchos más pines por varias razones:

3.3 V se suministra junto con los suministros tradicionales de 5 V y 12 V. Para reducir la impedancia y aumentar la capacidad de corriente, cada voltaje es suministrado por tres pines en paralelo, aunque un pin en cada grupo está destinado a la precarga.

Cinco pines paralelos proporcionan una conexión a tierra de baja impedancia. **

Dos pines de tierra y un pin para cada voltaje suministrado, admiten la precarga de conexión en caliente. Los pines de tierra 4 y 12 en un cable de intercambio en caliente son los más largos, por lo que hacen contacto primero cuando se conectan los conectores. Los pines del conector de alimentación de la unidad 3, 7 y 13 son más largos que los demás, por lo que hacen contacto a continuación. El variador los usa para cargar sus condensadores de derivación internos a través de resistencias limitantes de corriente. Finalmente, los pines de alimentación restantes hacen contacto, evitando las resistencias y proporcionando una fuente de baja impedancia de cada voltaje.

Este proceso de acoplamiento de dos pasos evita fallas en otras cargas y posibles arcos o erosiones de los contactos del conector de alimentación SATA.

El pin 11 puede funcionar para la rotación escalonada, la indicación de actividad, ambas o nada.

Aquí están los pines, como referencia para lo anterior:

** Esto explica algunos otros aspectos interesantes, aunque no estoy seguro de lo que significan con 5 pines paralelos. 5 bases paralelas, supongo (6- pin 11).

Conclusión

En conclusión, la única suposición razonable es que estos pines adicionales se dejaron, en algunos casos, para proporcionar funcionalidad adicional en el futuro. Y tal vez sea la idea de una mejor conexión, tal vez a través de la redundancia. Parece en 2 lugares, se ha dicho que se prefieren las conexiones paralelas. Supongo que esto asegura que al menos uno de los pasadores esté haciendo contacto, para combatir la corrosión y otros efectos. Cuando estos pines entran en contacto con una superficie, el área de contacto real es relativamente pequeña, quizás esta sea una forma de mejorar eso. Sin embargo, este no es el caso de los datos, pero quizás sea un problema menor. Me doy cuenta de que un pin particular de mi conector de iPhone siempre recoge mugre negra, mientras que el resto no tiene marcas. Creo que esto muestra la corrosión que puede acumularse en los pines de alimentación particulares.