PCIe، SAS و SATA، که رابط ذخیره سازی را رهبری خواهند کرد

 سه نوع رابط الکتریکی برای دیسک های ذخیره سازی 2.5 اینچی / 3.5 اینچی وجود دارد: PCIe، SAS و SATA، "در گذشته، توسعه اتصال مرکز داده در واقع توسط موسسات یا انجمن های IEEE یا OIF-CEI هدایت می شد و در واقعیت امروز به طور قابل توجهی تغییر کرده است.اپراتورهای بزرگ مراکز داده مانند آمازون، اپل، فیس بوک، گوگل و مایکروسافت این فناوری را هدایت می کنند، نه لزوما منتظر تکمیل استانداردها، بلکه برای اینکه کاربر همه چیز را دیکته کند.در مورد عملکرد آینده بازار PCIe SSD، SAS SSD و SATA SSD، پیش‌بینی انجام شده توسط Gartner را برای مرجع و ارتباط همه به اشتراک بگذارید.

درباره PCIe

PCIe بدون شک محبوب ترین استاندارد اتوبوس حمل و نقل است و در سال های اخیر به طور مکرر به روز شده است: PCIe 3.0 هنوز محبوب ترین است، PCIe 4.0 به سرعت در حال افزایش است، PCIe 5.0 در شرف ملاقات شماست، مشخصات PCIe 6.0 نسخه 0.5 تکمیل شده است. و در اختیار اعضای سازمان قرار می گیرد، در سال آینده طبق برنامه نسخه رسمی نهایی منتشر خواهد شد.

هر نسخه از مشخصات PCIe از پنج نسخه / مرحله مختلف عبور می کند:

نسخه 0.3: یک مفهوم اولیه که ویژگی های کلیدی و معماری مشخصات جدید را ارائه می دهد.

نسخه 0.5: مشخصات اولیه پیش نویسی که تمام جنبه های معماری جدید را شناسایی می کند، بازخورد اعضای سازمان را بر اساس نسخه 0.3 در بر می گیرد و ویژگی های جدید درخواست شده توسط اعضا به اضافه ویژگی های جدید را در خود جای می دهد.

نسخه 0.7: پیش نویس کامل، تمام جنبه های مشخصات جدید به طور کامل مشخص شده است و مشخصات الکتریکی نیز باید توسط تراشه آزمایش تأیید شود.پس از آن هیچ ویژگی جدیدی اضافه نخواهد شد.

نسخه 0.9: پیش نویس نهایی که اعضای سازمان می توانند فناوری ها و محصولات خود را طراحی و توسعه دهند.

نسخه 1.0: انتشار رسمی نهایی، انتشار عمومی.

در واقع، پس از انتشار نسخه 0.5، سازندگان می توانند از قبل شروع به طراحی تراشه های آزمایشی کنند تا برای کارهای بعدی از قبل آماده شوند.

PCIe 6.0 نیز از این قاعده مستثنی نیست.وقتی با PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0 سازگار باشد، نرخ داده یا پهنای باند ورودی/خروجی دوباره دو برابر می‌شود و به 64GT/s می‌رسد و پهنای باند یک طرفه واقعی PCIe 6.0×1 8 گیگابایت بر ثانیه است.PCIe 6.0×16 دارای سرعت 128 گیگابایت بر ثانیه در یک جهت و 256 گیگابایت بر ثانیه در هر دو جهت است.

PCIe 6.0 رمزگذاری 128b/130b معرفی شده در دوره PCIe 3.0 را ادامه خواهد داد، اما یک مدولاسیون دامنه پالس جدید PAM4 را برای جایگزینی PCIe 5.0 NRZ اضافه می‌کند که می‌تواند داده‌های بیشتری را در یک کانال در همان زمان و همچنین کم بسته‌بندی کند. تصحیح خطای پیشروی تأخیر (FEC) و مکانیسم‌های مرتبط برای بهبود کارایی پهنای باند.

درباره SAS

رابط سریال SCSI (SAS)، SAS نسل جدیدی از فناوری SCSI است و هارد دیسک محبوب Serial ATA (SATA) همان است، استفاده از فناوری سریال برای به دست آوردن سرعت انتقال بالاتر و با کوتاه کردن خط اتصال به بهبود فضای داخلیSAS یک رابط جدید است که پس از رابط موازی SCSI توسعه یافته است.این رابط برای بهبود عملکرد، در دسترس بودن و مقیاس پذیری سیستم ذخیره سازی طراحی شده است و سازگاری با هارد دیسک های SATA را فراهم می کند.رابط SAS نه تنها شبیه SATA به نظر می رسد، بلکه با استاندارد SATA سازگار است.پنل پشتی سیستم SAS می تواند هم درایوهای SAS دو پورت و با کارایی بالا و هم درایوهای SATA با ظرفیت بالا و کم هزینه را به هم متصل کند.در نتیجه، درایوهای SAS و درایوهای SATA می توانند در یک سیستم ذخیره سازی وجود داشته باشند.با این حال، باید توجه داشت که سیستم های SATA با SAS سازگار نیستند، بنابراین درایوهای SAS نمی توانند به بک پلن های SATA متصل شوند.

در مقایسه با پیشرفت بزرگ مشخصات PCIe در سال های اخیر، مشخصات SAS به تدریج تکامل یافته است و در نوامبر 2019، مشخصات SAS 4.1 با استفاده از نرخ رابط 24 گیگابیت بر ثانیه رسما منتشر شد و مشخصات نسل بعدی SAS 5.0 نیز در آماده سازی، که باعث افزایش بیشتر نرخ رابط به 56 گیگابیت بر ثانیه می شود.

در حال حاضر، در بسیاری از محصولات جدید، رابط SAS SSD SSD بسیار اندک است، مدیر فنی یک کاربر اینترنت گفت که کاربران اینترنت به ندرت از SAS SSD استفاده می کنند، عمدتا به دلایل عملکرد هزینه، SAS SSD بین PCIe و SATA SSD، بسیار شرم آور، عملکرد می تواند با PCIe مقایسه نمی شود.مراکز داده بسیار بزرگ PCIe را انتخاب می کنند، قیمت نمی توانند SATA SSD را دریافت کنند، مشتریان مصرف کننده معمولی SATA SSD را انتخاب می کنند.

درباره SATA

SATA سریال ATA (ضمیمه فناوری پیشرفته سریال) است که با نام Serial ATA نیز شناخته می شود، که یک مشخصات رابط هارد دیسک است که به طور مشترک توسط Intel، IBM، Dell، APT، Maxtor و Seagate ارائه شده است.

رابط SATA از 4 کابل برای انتقال داده استفاده می کند، ساختار آن ساده است، Tx+، Tx- خط داده دیفرانسیل خروجی را نشان می دهد، مربوطه، Rx+، Rx- خط داده دیفرانسیل ورودی را به عنوان پرکاربردترین رابط هارد دیسک در بازار نشان می دهد. نسخه محبوب فعلی 3.0 است، بزرگترین مزیت رابط SATA 3.0 باید بالغ باشد، هارد دیسک های معمولی 2.5 اینچی SSD و HDD از این رابط استفاده می کنند، پهنای باند انتقال نظری 6 گیگابیت بر ثانیه است، اگرچه در مقایسه با رابط جدید 10 گیگابیت بر ثانیه و پهنای باند 32 گیگابیت بر ثانیه وجود دارد. یک شکاف مشخص است، اما SSD معمولی 2.5 اینچی می تواند نیازهای برنامه روزانه اکثر کاربران را برآورده کند، سرعت خواندن و نوشتن 500 مگابایت بر ثانیه یا بیشتر کافی است.