O USB-C é um substituto tecnicamente viável para os conectores SATA Express?

O SATA Express, o sucessor do SATA, é novo demais para ser amplamente utilizado ainda, mas a velocidade avançada dos SSDs parece torná-lo inevitável, o mesmo que o SATA substituiu o IDE paralelo. Apesar do nome, não é SATA; é o protocolo AHCI ou NVMe sobre PCIe, semelhante ao que o SOP (SCSI sobre PCIe) faz. O conector SATA Express passa diretamente duas pistas PCIe bidirecionais de velocidade total através de quatro pares de sinalização, sem encapsulamento ou conversão de protocolo, e o controlador AHCI ou NVMe é integrado ao HD ou SSD, em vez de o controlador AHCI estar na placa-mãe como na SATA tradicional .

Neste verão, a especificação USB-C foi finalizada *, com um recurso chamado Alt Mode, que permite o uso de protocolos não USB através de uma porta USB-C. Em particular, ele permite a passagem de duas faixas PCIe bidirecionais de velocidade total através de quatro pares de sinalização, sem encapsulamento ou conversão de protocolo (ao contrário do Thunderbolt, que encapsula o PCIe). Ao contrário do grande e especializado conector SATA Express, que é usado apenas para o protocolo SATA Express, o USB-C é pequeno e geral e espera-se que em breve se torne onipresente e substitua todos os outros tipos de conectores USB (todas as combinações de tamanho normal, conectores mini e micro tipo A e tipo B para USB 2 e USB 3) em todos os tipos de dispositivos e hosts e até substitui os conectores Displayport, já que o Modo Alt do USB-C permite passar o protocolo Displayport.

Minha pergunta é para um engenheiro que trabalha com esses tipos de interfaces, e é isso: seria tecnicamente viável e econômico usar o USB-C em vez do conector SATA Express especializado para conectar dispositivos SATA Express (ou seja, dispositivos que usam AHCI ou NVMe over PCIe) para placas-mãe? Parece que o conector SATA Express foi criado simplesmente devido à falta de opções melhores no momento, mas como o USB-C pode transmitir diretamente o PCIe (e também a alimentação, incluindo uma opção para os 12V comumente usados ​​por HDs de 3,5 "), parece que como se fosse um substituto tecnicamente viável e talvez até mais barato, pois é menor e consome menos espaço de PCB, mas como não desenvolvo esse tipo de coisa, quero pedir a alguém que o faça, para ver se minha análise é precisa.

Obviamente, a viabilidade técnica e a relação custo-benefício são necessárias, mas não suficientes para que os fabricantes de HD e SSD usem o USB-C dessa maneira, mas os outros fatores (principalmente as políticas entre empresas) estão fora do escopo da minha pergunta. Se os fabricantes usassem conectores USB-C em seus novos SATA Express HDs e SSDs, haveria um período de transição em que as placas-mãe incluiriam conectores USB-C e SATA, o mesmo que as placas-mãe que incluíssem conectores SATA e IDE paralelo durante essa transição.

* Consulte http://www.usb.org/developers/docs/usb_31_102214.zip

• O Sata-Express usa 4 pares diferenciais para sinalização, compondo duas faixas PCI-e.
  Também requer algumas conexões auxiliares (terra, etc), mas a sinalização primária é feita usando os 4 pares diferenciais.

• A especificação USB-3.1 define vários conectores diferentes: No entanto, todos, exceto o conector USB-c, têm claramente pinos insuficientes para serem aplicáveis.

• A pinagem do conector USB-c:

O conector faz tem pares diferenciais suficientes para realizar adequadamente duas pistas PCI-e (e, por efeito, poderia provavelmente teoricamente levar Sata-Express entanto.:

• Esse conector, por padrão , não é "com chave". Isso significa que pode ser inserido em duas orientações diferentes. Quando usado para USB-3, os pares correspondentes são conectados juntos (por exemplo, A1-B1, A2-B2, etc ...), portanto, inverter o conector é inofensivo. Para o PCI-e, isso pode ser um problema, pois inverte completamente a fiação ou (com um design inteligente) troca a ordem das faixas no barramento PCI-e.
  Confesso que não conheço o suficiente sobre PCI-e para dizer se a troca de faixas físicas seria um problema aqui.
• Do ponto de vista de um implementador, usando o conector USB-c por algo outro , em seguida, USB-c é uma terrível idéia, pois vai levar as pessoas a ligar dispositivos USB-3 em sua hipotética mãe PCI-e-over-USB-c, e colocá Dispositivos PCI-e-over-USB-c em portas USB-3. Há uma razão pela qual temos conectores diferentes para coisas diferentes.

Realisticamente, o conector USB-c poderia ser modificado com bastante facilidade para torná-lo incompatível com os conectores USB-3; nesse ponto, você basicamente teria apenas outro conector PCI-e. Considerando que uma das principais decisões de projeto do conector Sata-Express atual é a compatibilidade com o SATA normal , não é provável que isso aconteça.

Além disso, a definição da interface SATA-express fornece muitas outras conectividades destinadas ao uso corporativo (consulte o SFF-8639 ). Existem versões especializadas que possuem quatro faixas PCI-e e um canal SATA simples opcional opcional. Isso é fisicamente compatível com o conector SATA-express do final do dispositivo normal (se você conectar um dispositivo SFF-8639 a uma interface SATA-express, ele simplesmente retornará ao SATA-express). Não existe uma maneira física de rotear toda a conectividade necessária para uma interface SFF-8639 através de um conector USB-c.

O atual padrão SATA contém muitas coisas para uso corporativo que você pode não ter visto. Em particular, existem unidades SAS, que usam o conector SFF 8482 , que é, novamente, fisicamente compatível com os conectores SATA atuais (e interoperará com segurança na velocidade de transferência do dispositivo mais lento, se interconectado, como o SFF-8639).

As decisões de design do conector SATA-express estão muito claramente alinhadas com as decisões de design dos conectores SATA e SAS.

TL; DR - Teoricamente, poderia funcionar. Realisticamente, ninguém é capaz de fazê-lo.

Isso deve ser possível com certeza, porque o Tipo C pode transportar uma conexão Pcie3 x4 e pode fornecer até 100 watts de energia. Mas provavelmente não seria alimentado pela placa-mãe.

E para o problema que foi apontado no PCIe conectar errado: lá você pode usar mux de alta velocidade para.

Além disso, acho que isso ainda não seria usado pelo simples motivo da latência: primeiro a conexão determina a orientação, depois negocia a entrega pós-entrega e depois o protocolo de comunicação. E então o ahci / nvme pode iniciar.

fonte: http://www.ti.com/lit/wp/slly021/slly021.pdf

Acho que não. O SATA Express usa duas pistas PCIe. O USB 3.1 fornece apenas um.