TLDR：制作SFF8087接口的SAS硬盘热插拔背板
之前做过一版SATA版硬盘背板，现在在CEPH集群节点上服役，见家庭存储v1.0这篇博客。
遗留下几个问题
- 上电瞬间浪涌电流会过载上级DC电源导致其他DC设备瞬间掉电。
- 风扇供电不支持调速，需要从外部引入PWM信号，于是有了这个patch。
- 数据线使用SFF8087一分四线，拆掉PCI挡板进入机箱连接HBA卡，维护不便。
- 使用SATA接口，无法使用便宜大碗的SAS硬盘。
- 未集成热插拔预充电电路，但实际上偶尔热插拔一下也不是不行。
新版本的硬盘背板修复了这几个问题，增加了软启动电路，集成了风扇调速电路，数据接口换成了SFF8087插座优化了布线，硬盘连接器换用了SAS座，最后补上了预充电电路保护硬盘。
最终效果是这样的
PCB设计
非EE专业，因此电路设计难免贻笑大方，有错误之处欢迎纠正。
软启动部分
PCB使用服务器电源的12V直流供电，5V部分通过DCDC模块ZXDN10获得，经过电解电容滤波后提供给硬盘。之前的版本由于电容容值较大，上电充电时拉低了上级电源的电压。想着用一颗支持软启动的稳压IC来解决这个问题，但是由于输入输出电压接近，没找到合适的稳压IC，最终用555芯片+PMOS管延时短接限流电阻来给电解电容预充电，555芯片的ENABLE信号同时给到硬盘供电的PMOS管。还考虑过用继电器作为开关，顺便还学习了一波继电器驱动电路PMOS栅极电阻取值计算。
风扇调速部分
用了一颗GP9301B来生成PWM信号，用电位器调整占空比。硬盘柜连接外部的线又少了一根，现在只要DC供电和SFF8087数据线即可。
SFF8087接口
用SFF8087接口替代了原本的4个单独SATA口，简化了接线，另外主机侧换成了外置SAS接口的HBA卡，将硬盘柜和主机解耦，不然每次要维护主机的时候要把硬盘柜和主机一起拿下来。
SFF8087接口集成了4组SAS通道，也意味着布线难度上升了，需要等长差分对布线，要考虑阻抗匹配，间距和对称，要处理过孔，考虑地平面完整性。又进行了一波学习。
线序
关于线序，只要记住硬盘的tx接HBA的rx，rx接tx。成品SFF8087数据线已经经过了翻转，所以PCB部分只需要tx接tx，rx接rx即可。
考虑到之后会用SAS Expander扩展硬盘柜，Expander侧也是SFF8087，所以使用的是SFF8088转SFF8087数据线。
数据线厂家处要来的线材线序
SFF8087接口pinout，来自pinoutguide.com
SFF8088接口pinout
焊接
之前所有的焊接都是用那把陪了我15年的黄花电烙铁，透明手柄的那款。包括贴片元件，都是一把平头烙铁解决。因此很多元件都是只上不下，想用烙铁拆焊可太难了。
为了修交换机年初又添置了热风枪，这次因为要焊接大量贴片元件，于是开了钢网，买了加热台，体验了一把回流焊。
实际上操作起来比预期中的容错率要高，加热温度比起热风枪更低，不用太担心损坏元件，人肉飞达稍微贴歪一点也会被表面张力拉回来，比烙铁焊得漂亮多了。
就是第一次上手有点手忙脚乱，这次的元件种类多了不少，又担心锡浆刮完会不会干，加热台温度要设置多少也不确定。得出经验，电阻放左手电容放右手，其余IC单独放，毕竟现在用到的元件种类规格还没有多到要用收纳盒，按区域分类放置已经够用了。
结果还是挺满意的
一点小插曲
其实最初以为，pcb上的SAS数据线也要交叉连接，因此焊接的第一块也是交叉接线版本，然而上机测试发现硬盘READY LED一闪而过，电机也没有起转。检查了供电正常，确认接线发现接反了。
好在同时画了直连和交叉两种接线的版本，反正嘉立创一个月可以白嫖两次……
于是焊接了第二块板子，好消息是it works，坏消息是work了一半，只有两个SAS接口正常。又陷入了沉思，再次确认接线定义，分段检查，最后定位到SFF8087插座虚焊接。
由于SFF8087座在硬盘连接座的反面，没法回流焊，只能手动给焊盘上锡后用热风枪焊接。或许是热胀冷缩不均匀，正好SAS2和SAS4这两对RX引脚虚焊，重新补焊后解决了。
硬盘柜连接拓补
根据DELL H200E所用LSI9200-8e芯片的描述，这块HBA可以最多连接512个SAS/SATA总线设备，意味着如果有需要，可以通过Expander集联连接128个4盘位硬盘柜，尽管只能共享2个6Gbps速率的上联接口。
然而这明显是个伪需求，超过8块硬盘不如直接用浪潮拆机的2U硬盘笼，就违背了4盘位硬盘笼的设计初衷。又是属于可以不用，但不能没有。
接下来
这回用的华为硬盘托架，需要重新设计一版适配华为托架的硬盘笼外壳。趁着618活动终于入了拓竹P1S，终于可以不用为3D打印机的稳定性和打印质量操心，老的ender3修修补补，总算可以退休了。