Er zijn drie soorten elektrische interfaces voor 2,5-inch/3,5-inch opslagschijven: PCIe, SAS en SATA. "In het verleden werd de ontwikkeling van datacenterinterconnectie voornamelijk gestuurd door instellingen of verenigingen zoals IEEE of OIF-CEI, maar dat is tegenwoordig aanzienlijk veranderd. Grote datacenteroperators zoals Amazon, Apple, Facebook, Google en Microsoft zijn de drijvende kracht achter de technologie en wachten niet per se op de voltooiing van standaarden, maar laten de gebruiker de doorslag geven. Wat betreft de toekomstige prestaties van de PCIe SSD-, SAS SSD- en SATA SSD-markt, delen we hier een prognose van Gartner ter referentie en voor iedereen."
Over PCIe
PCIe is ongetwijfeld de populairste transportbusstandaard en is de afgelopen jaren regelmatig bijgewerkt: PCIe 3.0 is nog steeds het populairst, PCIe 4.0 wint snel aan populariteit, PCIe 5.0 staat op het punt van verschijnen, versie 0.5 van de PCIe 6.0-specificatie is voltooid en beschikbaar gesteld aan leden van de organisatie, en de definitieve officiële versie zal volgens planning volgend jaar worden uitgebracht.
Elke editie van de PCIe-specificatie doorloopt vijf verschillende versies/fasen:
Versie 0.3: Een voorlopig concept dat de belangrijkste kenmerken en architectuur van de nieuwe specificatie presenteert.
Versie 0.5: Een eerste conceptspecificatie die alle aspecten van de nieuwe architectuur beschrijft, feedback van leden van de organisatie op basis van versie 0.3 verwerkt en nieuwe functies bevat die door leden zijn aangevraagd.
Versie 0.7: Volledig concept, alle aspecten van de nieuwe specificatie zijn volledig vastgelegd en de elektrische specificatie moet ook nog worden geverifieerd door de testchip. Hierna worden geen nieuwe functies meer toegevoegd.
Versie 0.9: Definitieve versie waarmee leden van de organisatie hun eigen technologieën en producten kunnen ontwerpen en ontwikkelen.
Versie 1.0: Definitieve officiële release, publieke release.
Sterker nog, na de release van versie 0.5 kunnen fabrikanten al beginnen met het ontwerpen van testchips ter voorbereiding op toekomstig werk.
PCIe 6.0 is geen uitzondering. Bij achterwaartse compatibiliteit met PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0 verdubbelt de datasnelheid of I/O-bandbreedte opnieuw tot 64 GT/s, en de daadwerkelijke unidirectionele bandbreedte van PCIe 6.0×1 is 8 GB/s. PCIe 6.0×16 heeft 128 GB/s in één richting en 256 GB/s in beide richtingen.
PCIe 6.0 zet de 128b/130b-codering voort die in het PCIe 3.0-tijdperk werd geïntroduceerd, maar voegt een nieuwe pulsamplitudemodulatie (PAM4) toe ter vervanging van PCIe 5.0 NRZ. Deze PAM4 kan meer data in één kanaal verzenden in dezelfde tijd. Daarnaast introduceert PCIe 6.0 foutcorrectie met lage latentie (FEC) en gerelateerde mechanismen om de bandbreedte-efficiëntie te verbeteren.
Over SAS
Serial Attached SCSI Interface (SAS) is een nieuwe generatie SCSI-technologie. Net als de populaire Serial ATA (SATA) harde schijven, maakt SAS gebruik van seriële technologie om een hogere transmissiesnelheid te bereiken en de verbindingslijn te verkorten, waardoor de interne ruimte wordt vergroot. SAS is een nieuwe interface die is ontwikkeld na de parallelle SCSI-interface. Deze interface is ontworpen om de prestaties, beschikbaarheid en schaalbaarheid van het opslagsysteem te verbeteren en biedt compatibiliteit met SATA-harde schijven. De SAS-interface lijkt niet alleen op SATA, maar is ook achterwaarts compatibel met de SATA-standaard. Op het backplane van een SAS-systeem kunnen zowel dual-port, krachtige SAS-schijven als SATA-schijven met een hoge capaciteit en lage kosten worden aangesloten. Hierdoor kunnen SAS- en SATA-schijven naast elkaar in hetzelfde opslagsysteem bestaan. Het is echter belangrijk om te weten dat SATA-systemen niet SAS-compatibel zijn, dus SAS-schijven kunnen niet worden aangesloten op SATA-backplanes.
In tegenstelling tot de enorme sprong voorwaarts die de PCIe-specificatie de afgelopen jaren heeft gemaakt, is de SAS-specificatie geleidelijk en in stilte geëvolueerd. In november 2019 werd de SAS 4.1-specificatie met een interfacesnelheid van 24 Gbps officieel uitgebracht, en de volgende generatie, de SAS 5.0-specificatie, is al in ontwikkeling, die de interfacesnelheid verder zal verhogen naar 56 Gbps.
Momenteel zijn SSD's met een SAS-interface in veel nieuwe producten nog maar weinig te vinden. Een technisch directeur van een internetgebruiker gaf aan dat internetgebruikers zelden SAS-SSD's gebruiken, voornamelijk vanwege de prijs-prestatieverhouding. SAS-SSD's bevinden zich qua prestaties tussen PCIe en SATA-SSD's in, en de prestaties zijn niet te vergelijken met die van PCIe. Grote datacenters kiezen voor PCIe, omdat de prijs van SATA-SSD's te hoog is, waardoor gewone consumenten vaak voor SATA-SSD's kiezen.
Over SATA
SATA staat voor Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment), ook wel bekend als Serial ATA, een specificatie voor een harde schijfinterface die gezamenlijk is voorgesteld door Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor en Seagate.
De SATA-interface gebruikt 4 kabels voor gegevensoverdracht. De structuur is eenvoudig: Tx+ en Tx- geven de uitgaande differentiële datalijn aan, terwijl Rx+ en Rx- de ingaande differentiële datalijn aangeven. SATA 3.0 is de meest gebruikte harde schijfinterface op de markt en de meest populaire versie is momenteel 3.0. Het grootste voordeel van SATA 3.0 is de volwassenheid van de interface. Gewone 2,5-inch SSD's en HDD's gebruiken deze interface. De theoretische transmissiebandbreedte bedraagt 6 Gbps. Hoewel er een aanzienlijk verschil is met de nieuwere interfaces van 10 Gbps en 32 Gbps, voldoet een gewone 2,5-inch SSD met een lees- en schrijfsnelheid van ongeveer 500 MB/s ruimschoots aan de dagelijkse behoeften van de meeste gebruikers.
Geplaatst op: 10 november 2023
