Có ba loại giao diện điện cho ổ đĩa lưu trữ 2,5 inch/3,5 inch: PCIe, SAS và SATA. “Trước đây, sự phát triển của kết nối trung tâm dữ liệu thực sự được thúc đẩy bởi các tổ chức hoặc hiệp hội IEEE hoặc OIF-CEI, nhưng trên thực tế ngày nay đã thay đổi đáng kể. Các nhà điều hành trung tâm dữ liệu lớn như Amazon, Apple, Facebook, Google và Microsoft đang dẫn đầu công nghệ, không nhất thiết phải chờ đợi các tiêu chuẩn hoàn thiện, mà để người dùng quyết định mọi thứ. Về hiệu suất tương lai của thị trường SSD PCIe, SSD SAS và SSD SATA, chúng tôi xin chia sẻ dự báo của Gartner để mọi người tham khảo và trao đổi.”
Giới thiệu về PCIe
PCIe chắc chắn là tiêu chuẩn bus truyền tải phổ biến nhất và đã được cập nhật thường xuyên trong những năm gần đây: PCIe 3.0 vẫn là phổ biến nhất, PCIe 4.0 đang phát triển nhanh chóng, PCIe 5.0 sắp ra mắt, thông số kỹ thuật PCIe 6.0 đã hoàn thành phiên bản 0.5 và được cung cấp cho các thành viên của tổ chức, phiên bản chính thức cuối cùng sẽ được phát hành theo lịch trình vào năm tới.
Mỗi phiên bản của tiêu chuẩn PCIe đều trải qua năm phiên bản/giai đoạn khác nhau:
Phiên bản 0.3: Một bản phác thảo sơ bộ trình bày các tính năng chính và kiến trúc của đặc tả kỹ thuật mới.
Phiên bản 0.5: Bản dự thảo đặc tả ban đầu xác định tất cả các khía cạnh của kiến trúc mới, kết hợp phản hồi từ các thành viên tổ chức dựa trên phiên bản 0.3, và tích hợp các tính năng mới được các thành viên yêu cầu cùng với các tính năng mới khác.
Phiên bản 0.7: Bản thảo hoàn chỉnh, tất cả các khía cạnh của đặc tả kỹ thuật mới đã được xác định đầy đủ, và đặc tả điện cũng phải được kiểm chứng bằng chip thử nghiệm. Sẽ không có tính năng mới nào được thêm vào sau đó.
Phiên bản 0.9: Bản thảo cuối cùng, từ đó các thành viên tổ chức có thể thiết kế và phát triển các công nghệ và sản phẩm của riêng mình.
Phiên bản 1.0: Bản phát hành chính thức cuối cùng, phát hành rộng rãi.
Trên thực tế, sau khi phát hành phiên bản 0.5, các nhà sản xuất đã có thể bắt đầu thiết kế chip thử nghiệm để chuẩn bị trước cho các công việc tiếp theo.
PCIe 6.0 cũng không ngoại lệ. Khi tương thích ngược với PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0, tốc độ truyền dữ liệu hay băng thông I/O sẽ tăng gấp đôi lên 64GT/s, và băng thông một chiều thực tế của PCIe 6.0×1 là 8GB/s. PCIe 6.0×16 có tốc độ 128GB/s một chiều và 256GB/s cả hai chiều.
PCIe 6.0 sẽ tiếp tục sử dụng mã hóa 128b/130b được giới thiệu từ thời PCIe 3.0, nhưng bổ sung thêm phương thức điều chế biên độ xung PAM4 mới để thay thế NRZ của PCIe 5.0, cho phép đóng gói nhiều dữ liệu hơn trong một kênh duy nhất trong cùng một khoảng thời gian, cũng như cơ chế sửa lỗi chuyển tiếp (FEC) độ trễ thấp và các cơ chế liên quan để cải thiện hiệu quả băng thông.
Giới thiệu về SAS
Giao diện SCSI gắn nối tiếp (SAS) là công nghệ SCSI thế hệ mới, tương tự như ổ cứng Serial ATA (SATA) phổ biến, sử dụng công nghệ nối tiếp để đạt tốc độ truyền tải cao hơn và rút ngắn đường dây kết nối nhằm cải thiện không gian bên trong. SAS là giao diện mới được phát triển sau giao diện SCSI song song. Giao diện này được thiết kế để cải thiện hiệu suất, tính khả dụng và khả năng mở rộng của hệ thống lưu trữ, đồng thời cung cấp khả năng tương thích với ổ cứng SATA. Giao diện SAS không chỉ trông giống SATA mà còn tương thích ngược với chuẩn SATA. Bảng điều khiển phía sau của hệ thống SAS có thể kết nối cả ổ đĩa SAS hiệu suất cao, hai cổng và ổ đĩa SATA dung lượng cao, giá thành thấp. Do đó, ổ đĩa SAS và ổ đĩa SATA có thể cùng tồn tại trong cùng một hệ thống lưu trữ. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hệ thống SATA không tương thích với SAS, vì vậy không thể kết nối ổ đĩa SAS với bảng điều khiển phía sau SATA.
So với sự phát triển vượt bậc của chuẩn PCIe trong những năm gần đây, chuẩn SAS đã dần dần phát triển một cách âm thầm, và vào tháng 11 năm 2019, chuẩn SAS 4.1 với tốc độ giao diện 24Gbps đã chính thức được phát hành, và chuẩn SAS 5.0 thế hệ tiếp theo cũng đang được chuẩn bị, dự kiến sẽ nâng tốc độ giao diện lên 56Gbps.
Hiện nay, trong nhiều sản phẩm mới, SSD giao diện SAS rất hiếm, một giám đốc kỹ thuật của một trang web chia sẻ thông tin cho biết người dùng Internet hiếm khi sử dụng SSD SAS, chủ yếu là do vấn đề hiệu năng so với giá thành. SSD SAS nằm giữa PCIe và SATA, hiệu năng không thể so sánh với PCIe. Các trung tâm dữ liệu siêu lớn chọn PCIe vì giá thành không thể mua được SSD SATA, còn người tiêu dùng thông thường chọn SSD SATA.
Giới thiệu về SATA
SATA là viết tắt của Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment), hay còn gọi là Serial ATA, là một đặc tả giao diện ổ cứng được đề xuất chung bởi Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor và Seagate.
Giao diện SATA sử dụng 4 dây cáp để truyền dữ liệu, cấu trúc đơn giản: Tx+, Tx- biểu thị đường dữ liệu vi sai đầu ra, tương ứng với Rx+, Rx- biểu thị đường dữ liệu vi sai đầu vào. Là giao diện ổ cứng được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường, phiên bản phổ biến hiện nay là 3.0. Ưu điểm lớn nhất của giao diện SATA 3.0 là độ hoàn thiện cao. Các ổ cứng SSD và HDD 2.5 inch thông thường sử dụng giao diện này, băng thông truyền tải lý thuyết là 6Gbps. Mặc dù so với các giao diện mới có băng thông 10Gbps và 32Gbps thì có một khoảng cách nhất định, nhưng SSD 2.5 inch thông thường vẫn đáp ứng được nhu cầu sử dụng hàng ngày của hầu hết người dùng, tốc độ đọc và ghi khoảng 500MB/s là đủ.
Thời gian đăng bài: 10/11/2023
