Intel 6系列芯片组SATA接口问题

“缺陷门”详解

在英特尔官方描述中，问题存在于Intel 6系列芯片组的SATA控制器模块：“在用户正常操作下，使用B2步进芯片的SATA接口2～5可能随时间推移出现功能性的问题，而SATA接口0和1不会受到影响，问题具体表现为电脑无法与硬盘或光存储等SATA接口设备进行正常数据通信”。针对此问题，英特尔已经决定暂停全球范围内所有B2版本6系列芯片组的出货。

 
Cougar Point规格图

对此次SATA接口问题，英特尔官方解释称，此电路设计问题存在于6系列芯片组提供的4个SATA 2.0接口上，具体是在该接口电路PLL时钟树中的一颗晶体管。该晶体管只需非常低的电压即可开关，但英特尔在设计中为其施加了过高的电压，导致漏出的电流偏高。随着时间的推移，漏出的电流可能会越来越高，终导致接口彻底故障。

从Cougar Point芯片规格概览图中可以看到，Cougar Point芯片组相对上一代产品Ibex Peak有五点很重要的改进，其中就有增加了对SATA 3.0的支持，以及完全集成了内部时钟发生器，而此次问题的出现，正好和这部分有一定的关联。Cougar Point芯片组中除H61系列产品以外，其它的芯片组都有2个支持SATA 3.0规范的接口。芯片内部设有两个SATA控制器，分别控制SATA 3.0接口和SATA 2.0接口。

SATA控制器的内部时钟结构

从SATA控制器的内部时钟结构可以看到PCH内部时钟的做法及分布，而有问题的部分就发生在内部的时钟发生器上。SATA协议中数据的传输是以时钟频率来计算，因此时钟信号显得非常重要，一旦时钟信号出错，数据就会出现错误，甚至是无法识别。因此，就会出现SATA接口不能使用的情况。根据英特尔的报告，当前出问题的便是SATA 2.0时钟发生器PLL电路中的晶体管（图中SATA 2.0偏置发生器内部的晶体管），当SATA 2.0接口工作的时候，晶体管正确的工作状态应该是关闭，控制电流Iout流向的时钟发生器，使SATA 2.0接口的时钟处于正常的工作状态，而现在由于金属层设计上存在的缺陷，导致整个SATA 2.0偏执发生器模块会受到氧化影响，如果受到氧化，内置的晶体管将会出现漏电的情况，也就是英特尔所解释的漏出电流问题，这将影响到供给时钟发生器的电流，因此也就影响到时钟发生器的稳定性。

随着时间的推移，偏执发生器内部电路将会受到氧化降解的影响，这种过程将导致通过晶体管漏出的电流越来越大，出现的问题也会越来越严重，直至SATA 2.0接口完全不能使用。对此问题，英特尔终提出的方案是在内部修改金属层，使金属层上没有连接到任何电压，断开电流途径，从而避免氧化降解，根本上解决了漏出电流问题。值得提醒的是，原本的SATA 3.0时钟分配驱动器设计则完全不受影响，因此，支持SATA 3.0的两个接口可以正常工作。

小贴士

氧化降解是指暴露于空气中的聚合物制品吸收氧则发生氧化，形成过氧化物，进一步分解产生活性中心，形成自由基，继而发生自由基链式反应，这也可称为自动氧化过程。