服务器及周边高速连接器接口汇总（-）----概述

目录

 一、服务器中的连接器接口概述

   1. PCIe

   2. miniPCIe

   3. M.2/NGFF

   4. SATA/SAS/U.2/U.3

   5.miniSAS/miniSAS HD

   6. slimlink/ oculink(Minilink SAS)

   7. SFP系列 

   8.  OCP2/OCP3

   9. CPCI

  10. M8/M12

   11.  USB/HMDI/DP/thunderbolt

二、各连接器接口的详细规格说明

一. 服务器中的连接器概述

     1. PCIe 连接器

       PCIe是一种高速串行计算机扩展总线，在服务器或PC中作为主要的与外设互接的连接器。     

       PCIe 按结构主要分为：X1、X4、X8、X16（如下图）.有直插式、夹板式等不同结构。

       PCIe 接速率分为：2.5GT/s(Gen1)、5GT/s(Gen2)、8GT/s(Gen3)、16GT/s(Gen4)、32GT/s(Gen5)，目前主流的PCIe接口还是以PCIe 3.0为主，PCIe 4.0在近几年的服务器中也已经很常见，PCIe 5.0服务器中很少，有些外设如SSD, 显卡等有出现PCIe5.0的。

  2. mini PCIe /mSATA

       mini PCIe 是基于PCIe 总线的接口，根据PCIe Mini Card的CEM规范1.0，miniPCIe是基于PCIe 1.0、X1的信号。也就是速率上只能支持2.5GT/s (因未找到更新的规范文件，这点待考证，因为X1信号是从CPU出来，应该是可以支持到更高。)

     mSATA是 SATA的另外一种形式，与SATA的速率，最大到SATA3 （6Gbps）

      mini PCIe与mSATA 外形一致，作用不同，在主板上可以做兼容，在后文中会详细介绍。

      miniPCIe 主要用于接10/100/1000Mbps 网口卡、Wifi 模块、3G/4G等无线模块；而mSATA主要用于接硬盘。在工控、PC、笔记本中较为常见。

3. M.2/NGFF

 M.2接口是一种新的主机接口方案，可以兼容多种通信协议，如sata、PCIe、USB、HSIC、UART、SMBus等。 而NGFF是M.2的前身，现在是M.2中的一种，最早是用来替代mSATA.

 M.2 接口支持了各种协议，通过不同的key槽来支持不同的协议，也定义不同的外形尺寸。下图中列出了M.2接口的尺寸规格。

4. SATA/SAS/U.2/U.3

      SATA/SAS/U.2/U.3 都是基于传统机械硬盘和后来的SSD发展起来的。以2.5寸 和3.5’寸硬盘形态出现。所以与msATA和M.2相比较，具有相同的协议，都走SATA，SAS或NVMe协议（除机械盘外，机械盘只有SATA和SAS）

     下图为相关接口的硬盘特点。

SATA/SAS外观如下图，SAS比SATA多了一个凹槽，背面是6个PIN, 是E1~E6, 相较于SATA，由于多了这6PIN, SAS硬盘支持双向全双工模式，提供了两路通道。

U.2的形态如下图：也就SFF8639，是一个接口标准。U.2兼容PCIe、SAS、SATA。

 下图为U.2 连接器功能示意图，图中可看到，连接器包含了SATA，SAS和PCIe X4的通道。

 U.3 与U.2 接口形态一致，区别在于: U.2的SATA/SAS与NVMe使用不同的高速引脚。U.3的SAS/SATA与NVMe共用高速引脚。U.3主要是为了上行连接到支持Tri-mode的控制器，如Broadcom的ROC与IOC. 如下图：

5 . miniSAS/miniSAS HD

     miniSAS主要用于板对板的连接器使用，比如服务器与背板之间；或者板对连接线的连接器使用。主要是存储单元（多个硬盘）的连接。miniSAS 有SFF8087、SFF8088、SFF8643，SFF8644等。SFF8087与SFF8088为 6Gbps 速率连接器，SFF8643与SFF8644为12Gbps速率连接器。SFF8087与SFF8643为服务器内部互连连接器，SFF8088和SFF8644为外部互连连接器。这4种都具有4x的差分通道，所以也可以用作高速信号的转接。

6. slimlink/ oculink(Minilink SAS)

    slimline SAS /oculink（Oculink与Minilink是一样的，仅对应的协议有区别时叫法不一样，Oculink是PCIe协议，而Minilink 是SAS协议）  与miniSAS一样，都是作为服务器内部互连或与外部连接的连接器。 OCuLink接口的主要应用场景是在移动设备和外置设备之间提供高速的PCIe扩展能力，例如外置显卡、存储设备、网络设备等.

    slimline SAS(SFF 8654) , Oculink SAS(SFF-8611)可以支持PCIe 4.0（16GTs）和SAS4.0(24Gbps).  有4X 和8X两种尺寸规格。

下一篇 “服务器及周边高速连接器接口汇总（二）----概述”  将继续以下连接器的相关内容。

7. SFP系列 

8. OCP2/OCP3

9. CPCI

10. M8/M12

11. USB/HMDI/DP/thunderbolt