Существует три типа электрических интерфейсов для 2,5-дюймовых/3,5-дюймовых накопителей: PCIe, SAS и SATA. «В прошлом развитие межсоединений центров обработки данных фактически определялось организациями или ассоциациями IEEE или OIF-CEI, но сегодня ситуация значительно изменилась. Крупные операторы центров обработки данных, такие как Amazon, Apple, Facebook, Google и Microsoft, продвигают эту технологию, не обязательно ожидая завершения разработки стандартов, а позволяя пользователям диктовать все условия. Что касается будущих показателей рынка твердотельных накопителей PCIe, SAS и SATA, то для всеобщего ознакомления и обмена информацией мы приводим прогноз Gartner».
О PCIe
PCIe, несомненно, является самым популярным стандартом транспортной шины, и в последние годы он часто обновлялся: PCIe 3.0 по-прежнему остается самым популярным, PCIe 4.0 быстро набирает популярность, PCIe 5.0 уже не за горами, спецификация PCIe 6.0 завершена в версии 0.5 и предоставлена членам организации, окончательная официальная версия будет выпущена в следующем году в соответствии с графиком.
Каждая редакция спецификации PCIe проходит пять различных этапов/версий:
Версия 0.3: Предварительная концепция, представляющая ключевые особенности и архитектуру новой спецификации.
Версия 0.5: Первоначальный проект спецификации, определяющий все аспекты новой архитектуры, учитывающий отзывы членов организации на основе версии 0.3, а также включающий новые функции, запрошенные членами организации, и новые функции.
Версия 0.7: Полный черновик, все аспекты новой спецификации полностью определены, а электрические характеристики должны быть также проверены с помощью тестового чипа. После этого новые функции добавляться не будут.
Версия 0.9: Окончательный вариант, на основе которого члены организации могут проектировать и разрабатывать собственные технологии и продукты.
Версия 1.0: Финальная официальная версия, публичный релиз.
Фактически, после выпуска версии 0.5 производители уже могут начать проектировать тестовые микросхемы для предварительной подготовки к последующей работе.
PCIe 6.0 не является исключением. При обратной совместимости с PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0 скорость передачи данных или пропускная способность ввода-вывода удваиваются до 64 ГТ/с, а фактическая однонаправленная пропускная способность PCIe 6.0×1 составляет 8 ГБ/с. PCIe 6.0×16 обеспечивает 128 ГБ/с в одном направлении и 256 ГБ/с в обоих направлениях.
PCIe 6.0 продолжит использовать кодирование 128b/130b, представленное в эпоху PCIe 3.0, но добавит новую импульсно-амплитудную модуляцию PAM4, которая заменит PCIe 5.0 NRZ. Это позволит передавать больше данных по одному каналу за то же время, а также обеспечит коррекцию ошибок с низкой задержкой (FEC) и связанные с ней механизмы для повышения эффективности использования полосы пропускания.
О компании SAS
Интерфейс Serial Attached SCSI (SAS) — это новое поколение технологии SCSI, аналогичное популярным жестким дискам Serial ATA (SATA). Он использует последовательную технологию для достижения более высокой скорости передачи данных и за счет укорочения соединительных линий для увеличения внутреннего пространства. SAS — это новый интерфейс, разработанный после параллельного интерфейса SCSI. Этот интерфейс предназначен для повышения производительности, доступности и масштабируемости системы хранения данных, обеспечивая совместимость с жесткими дисками SATA. Интерфейс SAS не только похож на SATA, но и обратно совместим со стандартом SATA. Задняя панель системы SAS может подключать как высокопроизводительные двухпортовые диски SAS, так и емкие недорогие диски SATA. В результате диски SAS и SATA могут сосуществовать в одной системе хранения данных. Однако следует отметить, что системы SATA не совместимы с SAS, поэтому диски SAS нельзя подключать к объединительным платам SATA.
В отличие от стремительного развития спецификации PCIe в последние годы, спецификация SAS развивалась постепенно и незаметно, и в ноябре 2019 года была официально выпущена спецификация SAS 4.1 с интерфейсной скоростью 24 Гбит/с, а также готовится к выпуску спецификация SAS 5.0 следующего поколения, которая позволит еще больше увеличить скорость интерфейса до 56 Гбит/с.
В настоящее время во многих новых продуктах SSD-накопители с интерфейсом SAS встречаются очень редко. Один из технических директоров интернет-магазинов отметил, что пользователи редко используют SAS SSD, в основном из-за соотношения цены и качества. SAS SSD находятся между PCIe и SATA SSD, их производительность несравнима с PCIe. Крупные центры обработки данных выбирают PCIe, поскольку цена SATA SSD слишком высока, поэтому обычные потребители предпочитают SATA SSD.
О SATA
SATA — это Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment), также известный как Serial ATA, спецификация интерфейса жесткого диска, совместно предложенная компаниями Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor и Seagate.
Интерфейс SATA использует 4 кабеля для передачи данных, его структура проста: Tx+, Tx- обозначают выходные дифференциальные линии передачи данных, а Rx+, Rx- — входные дифференциальные линии передачи данных. Как наиболее распространенный интерфейс для жестких дисков на рынке, в настоящее время популярна версия 3.0. Главное преимущество интерфейса SATA 3.0 — это его зрелость. Обычные 2,5-дюймовые SSD и HDD диски используют этот интерфейс, теоретическая пропускная способность составляет 6 Гбит/с. Хотя по сравнению с новыми интерфейсами, обеспечивающими пропускную способность 10 Гбит/с и 32 Гбит/с, существует определенный разрыв, обычные 2,5-дюймовые SSD могут удовлетворить потребности большинства пользователей в повседневных задачах, обеспечивая скорость чтения и записи около 500 МБ/с.
Дата публикации: 10 ноября 2023 г.
