อินเทอร์เฟซไฟฟ้าสำหรับดิสก์จัดเก็บข้อมูลขนาด 2.5 นิ้ว/3.5 นิ้ว มีสามประเภท ได้แก่ PCIe, SAS และ SATA “ในอดีต การพัฒนาการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลนั้นขับเคลื่อนโดยสถาบันหรือสมาคม IEEE หรือ OIF-CEI แต่ปัจจุบันได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ผู้ประกอบการศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ เช่น Amazon, Apple, Facebook, Google และ Microsoft กำลังผลักดันเทคโนโลยี โดยไม่จำเป็นต้องรอให้มาตรฐานเสร็จสมบูรณ์ แต่ให้ผู้ใช้เป็นผู้กำหนดทุกอย่าง สำหรับประสิทธิภาพในอนาคตของตลาด PCIe SSD, SAS SSD และ SATA SSD นั้น มีการคาดการณ์โดย Gartner เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและการสื่อสารสำหรับทุกคน”
เกี่ยวกับ PCIe
PCIe เป็นมาตรฐานบัสสำหรับการขนส่งข้อมูลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย และได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา: PCIe 3.0 ยังคงได้รับความนิยมมากที่สุด PCIe 4.0 กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว PCIe 5.0 กำลังจะมาถึง และข้อกำหนด PCIe 6.0 เวอร์ชัน 0.5 ได้เสร็จสมบูรณ์แล้วและได้ส่งให้สมาชิกขององค์กรแล้ว โดยจะเปิดตัวเวอร์ชันอย่างเป็นทางการฉบับสุดท้ายตามกำหนดการในปีหน้า
แต่ละฉบับของข้อกำหนด PCIe จะผ่านขั้นตอน/เวอร์ชันต่างๆ ห้าขั้นตอน:
เวอร์ชัน 0.3: แนวคิดเบื้องต้นที่นำเสนอคุณสมบัติหลักและโครงสร้างของข้อกำหนดใหม่
เวอร์ชัน 0.5: ร่างข้อกำหนดเบื้องต้นที่ระบุทุกแง่มุมของสถาปัตยกรรมใหม่ โดยรวมเอาข้อเสนอแนะจากสมาชิกองค์กรตามเวอร์ชัน 0.3 และรวมเอาคุณสมบัติใหม่ที่สมาชิกขอมา รวมถึงคุณสมบัติอื่นๆ เพิ่มเติมด้วย
เวอร์ชัน 0.7: ร่างฉบับสมบูรณ์ รายละเอียดทั้งหมดของข้อกำหนดใหม่ได้รับการกำหนดไว้อย่างครบถ้วนแล้ว และข้อกำหนดทางไฟฟ้าจะต้องได้รับการตรวจสอบโดยชิปทดสอบด้วย จะไม่มีการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ใดๆ หลังจากนี้
เวอร์ชัน 0.9: ฉบับร่างสุดท้ายที่สมาชิกองค์กรสามารถนำไปใช้ในการออกแบบและพัฒนาเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์ของตนเองได้
เวอร์ชัน 1.0: เวอร์ชันสุดท้ายที่เผยแพร่สู่สาธารณะอย่างเป็นทางการ
อันที่จริง หลังจากปล่อยเวอร์ชัน 0.5 ออกมาแล้ว ผู้ผลิตสามารถเริ่มออกแบบชิปทดสอบเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับงานในขั้นตอนต่อไปล่วงหน้าได้แล้ว
PCIe 6.0 ก็เช่นกัน เมื่อใช้งานร่วมกับ PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0 ได้ อัตราการส่งข้อมูลหรือแบนด์วิดท์ I/O จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็น 64GB/s และแบนด์วิดท์แบบทิศทางเดียวที่แท้จริงของ PCIe 6.0×1 คือ 8GB/s ส่วน PCIe 6.0×16 มีแบนด์วิดท์ 128GB/s ในทิศทางเดียวและ 256GB/s ในทั้งสองทิศทาง
PCIe 6.0 จะยังคงใช้การเข้ารหัส 128b/130b ที่เปิดตัวในยุค PCIe 3.0 แต่จะเพิ่มการปรับความกว้างของพัลส์ (PAM4) ใหม่เข้ามาแทนที่ NRZ ใน PCIe 5.0 ซึ่งสามารถบรรจุข้อมูลได้มากขึ้นในช่องสัญญาณเดียวในเวลาเดียวกัน รวมถึงการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า (FEC) ที่มีความหน่วงต่ำและกลไกที่เกี่ยวข้องเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบนด์วิดท์
เกี่ยวกับ SAS
อินเทอร์เฟซ Serial Attached SCSI (SAS) คือเทคโนโลยี SCSI รุ่นใหม่ เช่นเดียวกับฮาร์ดดิสก์ Serial ATA (SATA) ที่ได้รับความนิยม โดยทั้งสองเทคโนโลยีนี้ใช้เทคโนโลยีอนุกรมเพื่อให้ได้ความเร็วในการส่งข้อมูลที่สูงขึ้น และลดความยาวของสายเชื่อมต่อเพื่อประหยัดพื้นที่ภายใน SAS เป็นอินเทอร์เฟซใหม่ที่พัฒนาขึ้นหลังจากอินเทอร์เฟซ SCSI แบบขนาน อินเทอร์เฟซนี้ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ความพร้อมใช้งาน และความสามารถในการขยายขนาดของระบบจัดเก็บข้อมูล และให้ความเข้ากันได้กับฮาร์ดไดรฟ์ SATA อินเทอร์เฟซ SAS ไม่เพียงแต่มีรูปลักษณ์คล้ายกับ SATA เท่านั้น แต่ยังสามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐาน SATA รุ่นเก่าได้อีกด้วย แผงด้านหลังของระบบ SAS สามารถเชื่อมต่อได้ทั้งไดรฟ์ SAS แบบสองพอร์ตประสิทธิภาพสูงและไดรฟ์ SATA ความจุสูงและราคาประหยัด ดังนั้นไดรฟ์ SAS และไดรฟ์ SATA จึงสามารถใช้งานร่วมกันได้ในระบบจัดเก็บข้อมูลเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าระบบ SATA ไม่รองรับ SAS ดังนั้นจึงไม่สามารถเชื่อมต่อไดรฟ์ SAS กับแผงด้านหลัง SATA ได้
เมื่อเทียบกับการพัฒนาแบบก้าวกระโดดครั้งใหญ่ของข้อกำหนด PCIe ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ข้อกำหนด SAS ได้ค่อยๆ พัฒนาไปอย่างเงียบๆ และในเดือนพฤศจิกายน 2019 ข้อกำหนด SAS 4.1 ที่ใช้ความเร็วอินเทอร์เฟซ 24Gbps ก็ได้ถูกเปิดตัวอย่างเป็นทางการ และข้อกำหนด SAS 5.0 รุ่นต่อไปก็กำลังอยู่ในระหว่างการเตรียมการ ซึ่งจะเพิ่มความเร็วอินเทอร์เฟซให้สูงขึ้นไปถึง 56Gbps
ปัจจุบัน SSD ที่มีอินเทอร์เฟซ SAS นั้นมีน้อยมากในผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ผู้อำนวยการด้านเทคนิคของบริษัทอินเทอร์เน็ตรายหนึ่งกล่าวว่า ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ไม่ค่อยใช้ SSD ที่มีอินเทอร์เฟซ SAS ส่วนใหญ่เป็นเพราะเหตุผลด้านต้นทุนและประสิทธิภาพ SSD ที่มีอินเทอร์เฟซ SAS นั้นอยู่ระหว่าง PCIe และ SATA ซึ่งค่อนข้างน่าอับอาย ประสิทธิภาพเทียบไม่ได้กับ PCIe ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่มากเลือกใช้ PCIe ส่วน SSD ที่มีราคาสูงกว่านั้นก็ไม่สามารถเทียบราคาได้ ขณะที่ลูกค้าทั่วไปเลือกใช้ SSD ที่มีอินเทอร์เฟซ SATA
เกี่ยวกับ SATA
SATA ย่อมาจาก Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Serial ATA ซึ่งเป็นข้อกำหนดอินเทอร์เฟซฮาร์ดดิสก์ที่เสนอร่วมกันโดย Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor และ Seagate
อินเทอร์เฟซ SATA ใช้สายเคเบิล 4 เส้นในการส่งข้อมูล โครงสร้างนั้นเรียบง่าย Tx+ และ Tx- แสดงถึงสายส่งข้อมูลแบบดิฟเฟอเรนเชียลขาออก และ Rx+ และ Rx- แสดงถึงสายส่งข้อมูลแบบดิฟเฟอเรนเชียลขาเข้า เป็นอินเทอร์เฟซฮาร์ดดิสก์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในตลาด ปัจจุบันเวอร์ชันที่ได้รับความนิยมคือ 3.0 ข้อดีที่สำคัญที่สุดของอินเทอร์เฟซ SATA 3.0 คือความเสถียร ฮาร์ดดิสก์ SSD และ HDD ขนาด 2.5 นิ้วทั่วไปใช้อินเทอร์เฟซนี้ แบนด์วิดท์การส่งข้อมูลตามทฤษฎีอยู่ที่ 6Gbps แม้ว่าเมื่อเทียบกับอินเทอร์เฟซใหม่ที่มีแบนด์วิดท์ 10Gbps และ 32Gbps จะมีความแตกต่างอยู่บ้าง แต่ SSD ขนาด 2.5 นิ้วทั่วไปก็สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานประจำวันของผู้ใช้ส่วนใหญ่ได้ ความเร็วในการอ่านและเขียนประมาณ 500MB/s ก็เพียงพอแล้ว
วันที่เผยแพร่: 10 พฤศจิกายน 2023
