Существует три типа электрических интерфейсов для 2,5-дюймовых и 3,5-дюймовых накопителей: PCIe, SAS и SATA. «Раньше развитие межсетевых соединений в центрах обработки данных фактически определялось институтами и ассоциациями IEEE или OIF-CEI, но сегодня ситуация существенно изменилась. Крупные операторы центров обработки данных, такие как Amazon, Apple, Facebook, Google и Microsoft, являются движущими силами развития технологий, не дожидаясь окончательной разработки стандартов, а ожидая, что всё будет зависеть от пользователя. Что касается будущих показателей рынка твердотельных накопителей PCIe, SAS и SATA, Gartner поделилась прогнозом для всех желающих.
О PCIe
PCIe, несомненно, является самым популярным стандартом транспортной шины, и в последние годы он часто обновлялся: PCIe 3.0 по-прежнему наиболее популярен, PCIe 4.0 стремительно развивается, PCIe 5.0 уже на подходе, спецификация PCIe 6.0 версии 0.5 завершена и предоставлена членам организации, окончательная официальная версия будет выпущена в следующем году по расписанию.
Каждая редакция спецификации PCIe проходит пять различных версий/этапов:
Версия 0.3: предварительная концепция, представляющая ключевые функции и архитектуру новой спецификации.
Версия 0.5: первоначальный проект спецификации, который определяет все аспекты новой архитектуры, включает отзывы членов организации на основе версии 0.3 и включает новые функции, запрошенные членами, а также новые функции.
Версия 0.7: Завершённый проект, все аспекты новой спецификации полностью определены, а электрические характеристики также должны быть проверены тестовым чипом. 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: Финальный официальный релиз, публичный релиз.
Фактически, после выпуска версии 0.5 производители уже могут начать проектирование тестовых чипов, чтобы заранее подготовиться 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 снова удвоится до 64 ГТ/с, а фактическая однонаправленная пропускная способность PCIe 6.0×1 составит 8 ГБ/с. PCIe 6.0×16 обеспечивает пропускную способность 128 ГБ/с в одном направлении и 256 ГБ/с в обоих направлениях.
PCIe 6.0 продолжит кодирование 128b/130b, введенное в эпоху PCIe 3.0, но добавит новую амплитудно-импульсную модуляцию PAM4 для замены PCIe 5.0 NRZ, которая может пакетировать больше данных в одном канале за тот же промежуток времени, а также прямую коррекцию ошибок (FEC) с малой задержкой и связанные с ней механизмы для повышения эффективности использования полосы пропускания.
О САС
Интерфейс Serial Attached SCSI (SAS). SAS – это новое поколение технологии SCSI, которое, как и популярный жесткий диск Serial ATA (SATA), использует последовательную технологию для повышения скорости передачи данных и оптимизации внутреннего пространства за счет сокращения длины линии соединения. 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. К задней панели системы SAS можно подключать как двухпортовые высокопроизводительные диски SAS, так и недорогие диски SATA большой емкости. В результате диски SAS и SATA могут сосуществовать в одной системе хранения данных. Однако следует отметить, что системы SATA несовместимы с SAS, поэтому диски SAS нельзя подключать к объединительным платам SATA.
По сравнению с большим скачком в развитии спецификации PCIe в последние годы, спецификация SAS постепенно и незаметно развивалась, и в ноябре 2019 года была официально выпущена спецификация SAS 4.1, использующая скорость интерфейса 24 Гбит/с, а также готовится спецификация следующего поколения SAS 5.0, которая дополнительно увеличит скорость интерфейса до 56 Гбит/с.
В настоящее время во многих новых продуктах SSD с интерфейсом SAS встречается очень редко. Технический директор интернет-пользователя отметил, что пользователи редко используют SAS SSD, в основном из-за соотношения цены и производительности. SAS SSD находится между PCIe и SATA SSD, что весьма неловко, поскольку производительность несравнима с PCIe. Сверхкрупные центры обработки данных выбирают PCIe, SATA SSD не может себе позволить по цене, а обычные потребители выбирают SATA SSD.
О SATA
SATA — это Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment), также известный как Serial ATA, спецификация интерфейса жесткого диска, совместно предложенная Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor и Seagate.
Интерфейс SATA использует 4 кабеля для передачи данных, его структура проста, Tx+, Tx- указывает на выходную дифференциальную линию данных, соответственно, Rx+, Rx- указывает на входную дифференциальную линию данных, как наиболее широко используемый интерфейс жесткого диска на рынке, в настоящее время популярная версия - 3.0, самое большое преимущество интерфейса SATA 3.0 должно быть зрелым, обычные 2,5-дюймовые SSD и HDD жесткие диски используют этот интерфейс, теоретическая полоса пропускания передачи данных 6 Гбит/с, хотя по сравнению с новым интерфейсом пропускной способности 10 Гбит/с и 32 Гбит/с есть определенный разрыв, но обычный 2,5-дюймовый SSD может удовлетворить ежедневные потребности приложений большинства пользователей, около 500 МБ/с скорости чтения и записи достаточно.
Время публикации: 10 ноября 2023 г.
