存储项目信号优化救星:MAX4986 SAS/SATA 6Gbps MUX+Redriver 上手全指南
存储项目信号优化救星:MAX4986 SAS/SATA 6Gbps MUX+Redriver 上手全指南
咱做服务器、工作站或者外接存储类项目的工程师,应该都遇到过这类头疼事:SAS/SATA信号走了十几厘米板线、或者外接1米以上电缆之后眼图直接糊成狗,还有多主机共享硬盘、单主机扩多盘的时候,切换逻辑+信号调理要堆一堆器件,BOM和布局都爆炸。
文件下载:MAX4986.pdf
我最近做双工控主机共享单SAS硬盘的项目,踩了快俩礼拜信号完整性的坑,最后挖到Maxim这款MAX4986,算是把问题全解决了。今天就给大家扒点实用干货,省得你们再去啃几十页的datasheet,踩我踩过的坑。
核心定位:一个顶三个的信号调理神器
先给没接触过的兄弟说清楚这货是干嘛的:它是单路SAS/SATA 2:1复用/1:2解复用器+信号中继Redriver二合一,最高支持6Gbps速率,覆盖SAS 1/2/3、SATA 1/2/3全规格,单3.3V供电,不用额外电源轨,集成度拉满。 你可以把它当切换开关用,也可以单独当信号中继用,省掉独立MUX、独立均衡器、独立端接电阻三个器件的位置,对高密度板太友好了。
为什么选它?这几个点直接戳中需求
我当时对比了三四款同功能的芯片,最后选它主要是这几个优势太突出:
1. 全独立可调的信号调理参数,救烂信号于水火
每个通道的三个核心参数都能单独配置:
- 输入均衡:两档可调(0dB/4dB),前端走了长线、信号衰减大就开4dB,我实测12inch FR4板线输入6Gbps信号,开均衡之后眼图张开度直接提了30%
- 输出预加重:两档可调(0dB/3dB),后端要接长电缆就开3dB,我试过驱动2米SAS passive线跑6Gbps完全没问题
- 输出幅值:两档可调(高幅值700~1200mVp-p / 低幅值425~700mVp-p),适配不同后端设备的输入阈值
附个datasheet里的实测眼图给大家参考,左边是12in FR4输入不开均衡的效果,右边是开了4dB均衡的效果,差距肉眼可见:

2. 省BOM省布局的细节设计
- 内置50Ω单端端接,不用在外边贴端接电阻,只要每个输入输出串个10nF X7R的AC耦合电容就行
- 所有控制引脚都带330kΩ内置上下拉,不用的引脚直接悬空就行,默认走常规配置,不用额外加上下拉电阻
- 封装只有3.5x9mm 42脚TQFN,比同功能竞品小了近1/3,Docking Station、薄型工作站这种空间紧张的场景也能塞
3. 低功耗+现成的电缆检测逻辑
待机电流典型值才1mA,同时带高电平有效EN、低电平有效EN#两个使能脚,直接把EN接电源PG、EN#接硬盘电缆检测信号就行,硬盘拔掉自动进待机,不用额外写控制逻辑。
设计必看参数划重点,不用翻datasheet了
| 我把大家做设计最常用的参数都摘出来了,直接抄就行: | 参数项 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 供电范围 | 3.0~3.6V | 常规3.3V供电即可 | |
| 工作电流 | 145mA(典型,全关均衡/预加重) 185mA(典型,全开均衡/预加重) |
发热很小,我实测满负载跑24小时外壳才40℃ | |
| 传播延迟 | 300ps(典型) | 几乎不影响系统时序 | |
| 确定性抖动 | ≤20ps p-p | 完全符合SAS/SATA的抖动要求 | |
| 随机抖动 | ≤1.5ps RMS | ||
| 温级选项 | MAX4986C:0~70℃(商用) MAX4986E:-40~85℃(工业) |
工控、户外存储直接选E后缀 | |
| OOB阈值 | SAS模式:120~220mVp-p SATA模式:50~150mVp-p |
自动处理OOB信号,兼容所有主流控制器和硬盘 |
踩坑总结:布局布线的几个必守规则
这都是我烧了2片样片、调了3版布线踩出来的经验,大家记好:
- 电源旁路不能省:每个VCC引脚都要放1uF+0.01uF的并联旁路电容,越靠近引脚越好,我一开始偷工减料只放了一组,电源噪声直接200mV,加了之后降到20mV以内
- 暴露焊盘必须接大地:别以为焊上就行,我第一次打样没接暴露焊盘,6Gbps信号直接偶发错包,接了大面积地之后直接好,散热还提升了一倍
- 差分对等长要控在1mil以内:我之前等长差了5mil,6Gbps就有万分之一的错包率,调到1mil以内就完全没问题,差分阻抗控制90Ω,过孔越少越好
- 上电顺序别乱搞:一定要先上GND,再上VCC,最后给输入信号,不然很容易打坏输入引脚,别问我怎么知道的,烧钱买的教训
典型应用场景给大家参考
我自己用的是双主机共享单硬盘的场景,大家也可以拓展:
- 双主机共享单存储:用1:2解复用模式,两个主机接输入,硬盘接输出,SEL引脚切通道,加电缆检测自动使能,适合工控冗余、桌面多主机共享硬盘的场景
- 单主机扩双盘:用2:1复用模式,主机接输出,两个硬盘接输入,SEL切换,适合桌面存储扩展、Docking Station
- 长线信号中继:不用MUX功能,直接当Redriver用,输入开均衡输出开预加重,最长能驱动2米以上的SAS电缆,适合外置存储柜的应用
最后唠两句:如果需要我这个项目的参考原理图、或者是MAX4986的封装库的兄弟,可以评论区留邮箱,我有空就发。有没有用过这款芯片的兄弟?或者有更好的同类型推荐?评论区聊一聊~
