Es gibt drei Arten von elektrischen Schnittstellen für 2,5-Zoll-/3,5-Zoll-Speicherplatten: PCIe, SAS und SATA. „Früher wurde die Entwicklung der Rechenzentrumsvernetzung von IEEE- oder OIF-CEI-Institutionen und -Verbänden vorangetrieben, doch heute hat sich das deutlich geändert. Große Rechenzentrumsbetreiber wie Amazon, Apple, Facebook, Google und Microsoft treiben die Technologie voran und warten nicht unbedingt auf die Fertigstellung von Standards, sondern lassen sich vom Benutzer bestimmen. Zur zukünftigen Entwicklung des PCIe-SSD-, SAS-SSD- und SATA-SSD-Marktes geben wir eine Prognose von Gartner zur Information und Kommunikation weiter.
Über PCIe
PCIe ist zweifellos der beliebteste Transportbusstandard und wurde in den letzten Jahren häufig aktualisiert: PCIe 3.0 ist immer noch am beliebtesten, PCIe 4.0 ist auf dem Vormarsch, PCIe 5.0 steht kurz vor der Markteinführung, die Spezifikation PCIe 6.0 wurde in Version 0.5 fertiggestellt und den Mitgliedern der Organisation zur Verfügung gestellt. Die endgültige offizielle Version wird planmäßig nächstes Jahr veröffentlicht.
Jede Ausgabe der PCIe-Spezifikation durchläuft fünf verschiedene Versionen/Phasen:
Version 0.3: Ein vorläufiges Konzept, das die wichtigsten Funktionen und die Architektur der neuen Spezifikation vorstellt.
Version 0.5: Ein erster Spezifikationsentwurf, der alle Aspekte der neuen Architektur identifiziert, Feedback von Organisationsmitgliedern auf Grundlage von Version 0.3 einbezieht und von Mitgliedern angeforderte neue Funktionen sowie neue Features enthält.
Version 0.7: Vollständiger Entwurf. Alle Aspekte der neuen Spezifikation sind vollständig festgelegt, und die elektrische Spezifikation muss zusätzlich durch den Testchip verifiziert werden. Danach werden keine neuen Funktionen mehr hinzugefügt.
Version 0.9: Endgültiger Entwurf, auf dessen Grundlage Mitglieder der Organisation ihre eigenen Technologien und Produkte entwerfen und entwickeln können.
Version 1.0: Endgültige offizielle Veröffentlichung, öffentliche Veröffentlichung.
Tatsächlich können Hersteller nach der Veröffentlichung der Version 0.5 bereits mit der Entwicklung von Testchips beginnen, um sich im Voraus auf nachfolgende Arbeiten vorzubereiten.
PCIe 6.0 bildet da keine Ausnahme. Bei Abwärtskompatibilität mit PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0 verdoppelt sich die Datenrate bzw. I/O-Bandbreite nochmals auf 64 GT/s, die tatsächliche unidirektionale Bandbreite von PCIe 6.0×1 beträgt 8 GB/s. PCIe 6.0×16 bietet 128 GB/s in eine Richtung und 256 GB/s in beide Richtungen.
PCIe 6.0 wird die in der PCIe 3.0-Ära eingeführte 128b/130b-Kodierung fortsetzen, aber eine neue Pulsamplitudenmodulation PAM4 hinzufügen, um PCIe 5.0 NRZ zu ersetzen, die in der gleichen Zeit mehr Daten in einem einzigen Kanal verpacken kann, sowie eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) mit geringer Latenz und verwandte Mechanismen zur Verbesserung der Bandbreiteneffizienz.
Über SAS
Serial Attached SCSI-Schnittstelle (SAS). SAS ist eine neue Generation der SCSI-Technologie, die der beliebten Serial ATA(SATA)-Festplatte ähnelt. Sie nutzt die serielle Technologie, um eine höhere Übertragungsgeschwindigkeit zu erreichen und durch Verkürzung der Verbindungsleitung den internen Speicherplatz zu verbessern. SAS ist eine neue Schnittstelle, die nach der parallelen SCSI-Schnittstelle entwickelt wurde. Diese Schnittstelle soll die Leistung, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit des Speichersystems verbessern und Kompatibilität mit SATA-Festplatten bieten. Die SAS-Schnittstelle sieht SATA nicht nur ähnlich, sondern ist auch abwärtskompatibel zum SATA-Standard. An die Rückwand des SAS-Systems können sowohl leistungsstarke SAS-Laufwerke mit zwei Anschlüssen als auch kostengünstige SATA-Laufwerke mit hoher Kapazität angeschlossen werden. Daher können SAS-Laufwerke und SATA-Laufwerke im selben Speichersystem koexistieren. Es ist jedoch zu beachten, dass SATA-Systeme nicht SAS-kompatibel sind und daher keine SAS-Laufwerke an SATA-Backplanes angeschlossen werden können.
Verglichen mit der großen Entwicklung der PCIe-Spezifikation in den letzten Jahren hat sich die SAS-Spezifikation allmählich und leise weiterentwickelt. Im November 2019 wurde die SAS 4.1-Spezifikation mit einer Schnittstellenrate von 24 Gbit/s offiziell veröffentlicht. Außerdem ist die SAS 5.0-Spezifikation der nächsten Generation in Vorbereitung, die die Schnittstellenrate weiter auf 56 Gbit/s erhöhen wird.
Derzeit sind SSDs mit SAS-Schnittstelle in vielen neuen Produkten sehr selten. Ein technischer Direktor eines Internetnutzers sagte, dass Internetnutzer SAS-SSDs selten verwenden, hauptsächlich aus Kostengründen. SAS-SSDs sind zwischen PCIe und SATA-SSDs angesiedelt, was sehr peinlich ist, da die Leistung nicht mit PCIe vergleichbar ist. Sehr große Rechenzentren entscheiden sich für PCIe, können aber SATA-SSDs nicht zu diesem Preis bekommen, normale Verbraucher entscheiden sich für SATA-SSDs.
Über SATA
SATA steht für Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment), auch bekannt als Serial ATA, eine gemeinsam von Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor und Seagate vorgeschlagene Festplattenschnittstellenspezifikation.
Die SATA-Schnittstelle verwendet 4 Kabel zur Datenübertragung, ihre Struktur ist einfach, Tx+, Tx- zeigen die Ausgangsdifferenzdatenleitungen an, entsprechend zeigen Rx+, Rx- die Eingangsdifferenzdatenleitungen an. Als am weitesten verbreitete Festplattenschnittstelle auf dem Markt ist die derzeit gängige Version 3.0, der größte Vorteil der SATA 3.0-Schnittstelle dürfte ihre Ausgereiftheit sein. Gewöhnliche 2,5-Zoll-SSD- und HDD-Festplatten verwenden diese Schnittstelle, die theoretische Übertragungsbandbreite beträgt 6 Gbit/s, obwohl es im Vergleich zu den neuen Schnittstellen mit 10 Gbit/s und 32 Gbit/s Bandbreite eine gewisse Lücke gibt, aber die gewöhnliche 2,5-Zoll-SSD kann die täglichen Anwendungsanforderungen der meisten Benutzer erfüllen, eine Lese- und Schreibgeschwindigkeit von etwa 500 MB/s ist ausreichend.
Veröffentlichungszeit: 10. November 2023
