Перейти к содержанию

Горячее подключение (hot plug)

Диск в серверной корзине вставляют на ходу, а монитор подключают к работающему компьютеру. Чтобы при этом ничего не сгорело и не сбилось, разъём рассчитан на горячее подключение: его контакты соединяются в строгом порядке, и первой всегда идёт земля.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Горячее подключение (hot plugging) — подключение или отключение устройства без выключения питания системы. Чтобы оно было безопасным, нужны две вещи: разъём, в котором цепи соединяются в заданном порядке, и хост, который умеет обнаружить подключение и заново инициализировать устройство.

Порядок соединения контактов

Документы на разъёмы для горячего подключения задают ступени соединения: какие контакты замыкаются первыми, какие позже. Общий принцип видно по двум разъёмам:

СтупеньSATA, объединительная платаDVI
1земли P4 и P12корпус разъёма
2pre-charge P3, P7, P13 и остальные землиC5 — аналоговая земля
3сигналы S2, S3, S5, S6 и остальное питаниеконтакты 1–13 и 15–24
4—C1–C4 и контакт 14 (+5 В)

Источники: Seagate 100512541A, табл. 7 и примечания; SATA-IO TP037, табл. 1; DVI 1.0, табл. 5-3. Земля соединяется первой и разъединяется последней, поэтому выводы устройства не оказываются под напряжением сигналов или питания без общего провода (наш вывод из порядка).

Контакты pre-charge

В разъёме питания SATA по три контакта на каждое напряжение — 3,3, 5 и 12 В; один контакт из каждой тройки соединяется на ступень раньше — это контакт pre-charge, предварительного заряда (Seagate, прим. 3 к табл. 7). На накопителе тройки объединены (SATA-IO TP037). Смысл — сначала зарядить входные конденсаторы через один контакт, а не принять пусковой ток всеми контактами сразу (наш вывод). С начальным зарядом глубоко разряженного Li-ion-аккумулятора малым током, который в зарядных микросхемах тоже называют pre-charge, это не связано — совпадает только английское слово.

Тройка 3,3 В (P1–P3) в новых редакциях изменилась: черновик SATA-IO TP037 переводит P1–P3 в «retired» (табл. 1, прим. 5), а начиная с SATA 3.3 контакт P3 может быть входом Power Disable, который отключает питание электроники накопителя, — см. распиновку SATA.

Ограничения

  • Только объединительная плата. Порядок соединения в документах SATA указан для «слепого» подключения к объединительной плате. С кабельной розеткой горячее подключение не поддерживается (TP037, прим. 2), а порядок дан без учёта перекоса разъёмов (прим. 3).
  • Нужна поддержка хоста. Накопитель Seagate после горячего подключения ждёт от хоста команды COMRESET (разд. 4.1). Подробнее о разъёме — распиновка SATA.

Как хост узнаёт о подключении

У видеоинтерфейсов для этого есть отдельный сигнал HPD: монитор DVI выставляет на нём высокий уровень, когда его EDID можно читать, и видеокарта формирует системное событие (DVI 1.0, разд. 2.2.9). Распиновка — DisplayPort и DVI.

Частые вопросы

Зачем в разъёме SATA контакты разной длины?

Чтобы при подключении к объединительной плате цепи соединялись по очереди: сначала две земли (P4 и P12), затем контакты pre-charge и остальные земли, затем сигналы и остальное питание (Seagate 100512541A, табл. 7; SATA-IO TP037, табл. 1). Ранний контакт питания (pre-charge) снижает бросок тока в конденсаторы накопителя (наш вывод из назначения контакта).

Можно ли подключать SATA-диск на ходу кабелем?

По черновику SATA-IO TP037 с кабельной розеткой горячее подключение не поддерживается, хотя порядок соединения для кабеля тоже указан (прим. 2 к табл. 1). Горячая замена рассчитана на прямое подключение накопителя к объединительной плате корзины. Кроме того, хост должен поддерживать горячее подключение и послать накопителю COMRESET.

Как монитор DVI сообщает о подключении?

Через контакт Hot Plug Detect: монитор выставляет на нём больше 2,4 В, когда его данные EDID доступны для чтения, и меньше 0,4 В, когда нет. По изменению уровня видеокарта формирует системное событие, а при отключении цифрового монитора должна выключить передатчик TMDS в течение 1 с (DVI 1.0, разд. 2.2.9).

Источники

  1. Seagate. Momentus 7200.3 SATA Product Manual, 100512541 Rev. A (2008) — разд. 3.3: при прямом подключении к объединительной плате разъёмы накопителя и хоста допускают горячее и «слепое» подключение; разд. 4.1: горячее подключение по Serial ATA 2.0, после него накопителю нужен COMRESET от хоста; табл. 7 и примечания: контакты в один ряд с шагом 1,27 мм; для объединительной платы три ступени — земли P4 и P12, затем контакты pre-charge и остальные земли, затем сигналы и остальные контакты питания; по три контакта на напряжение, один из них — pre-charge (P3, P7, P13)
  2. SATA-IO. Technical Proposal #037: Standard SATA Connector 3.3V Power Pin Assignments, v1.1 (2011), черновик — табл. 1: порядок соединения отдельно для кабеля и объединительной платы — у кабеля земли 1-й ступени, сигналы 2-й; у объединительной платы P4 и P12 — 1-я, земли и pre-charge — 2-я, сигналы и остальное питание — 3-я; прим. 2: с кабельной розеткой горячее подключение не поддерживается; прим. 3: порядок указан без углового смещения разъёмов; все земли и тройки контактов питания объединены на накопителе
  3. Digital Display Working Group. Digital Visual Interface, Revision 1.0 (1999) — разд. 5.2.2, табл. 5-3: порядок соединения — 1) корпус разъёма, 2) C5 (аналоговая земля), 3) контакты 1–13 и 15–24, 4) C1–C4 и контакт 14 (+5 В); разд. 2.2.9: сигнал HPD и события подключения и отключения монитора

Нашли ошибку?

Смотрите также