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储存介面
数据中心固态硬盘采用SAS,SATA和NVMe(PCIe)。SATA和SAS与2.5英寸HDD共享相同的物理总线和形状因数,并且这些协议已经存在了数十年。SATA 6Gbps于2008-2009年发布,是接口速度的最终版本,除去接口开销后的速度约为560MB / s。SAS现在已经扩展到12和24 Gbps,尽管后者是全新的,并且部署范围不广。SAS适用于大型存储子系统,在该子系统中,有许多设备可用于主机,双端口和高可用性以及企业功能。SAS通常比SATA甚至NVMe昂贵得多(来源:Forward Insights SSD报告Q1’21)。该NVM快递规范(NVMe)是为PCIe固态硬盘标准。NVM Express,Inc。该公司是大型科技公司的财团。NVMe包含主机到设备协议,用于操作系统与SSD进行通信所需的所有命令:读取,写入,刷新,TRIM,固件管理,温度,错误以及许多其他功能。它还包含命令结构和排队机制,称为主机控制接口。NVMe是专为SSD设计的,因此与SATA等传统接口相比,它效率更高,延迟更短且具有可扩展性。使用PCIe 4.0 x4的NVMe SSD在最大带宽和IOPS上的速度比SATA SSD快13倍。
带宽
带宽是每秒传输的数据量的度量。由于电气协议,带宽取决于接口。如果PCIe总线上的额外带宽是当前的瓶颈,那么它只会为SSD带来更高的性能。如果您在低容量(没有足够的NAND不足以实现足够的并行化)或在功率方面(由于形状因素功率限制而限制NAND芯片)成为瓶颈,那么增加接口带宽就无关紧要。一个精心设计的SSD,同时尝试突破带宽的接口瓶颈。
可扩展用于PCIe 4.0和PCIe 5.0
PCIe规范归PCI-SIG所有,与NVM Express完全分开。NVMe规范无需更改即可支持更高的PCIe 4.0吞吐量(16GT / s,大约每个通道约2GB / s)以及将来的PCIe 5.0速度(32GT / s)。大多数NVMe SSD使用4通道PCIe。通过添加通道,PCIe具有固有的可扩展性能。需要最大带宽的GPU之类的设备可以使用PCIe x16添加更多通道和更多带宽。当前的PCIe 3.0 NVMe SSD的性能是SATA SSD的7倍,而PCIe 4.0 NVMe SSD的性能是14倍。
界面和链接 | 规格 | 转移率 | 大约最大SSD速度(MB / s) |
SATA 6Gbps | SATA 3.0 | 6Gbps的 | 560 |
SAS 12Gbps | SAS 3.0 | 12Gbps的 | 1150 |
SAS x2 12GBps | SAS 3.0 | 12Gbps的 | 2300 |
SAS 24Gbps | SAS 4.0 | 24Gbps的 | 2300 |
PCIe 3.1 x4 | PCIe 3.1 | 8GT /秒 | 3700 |
PCIe 3.1 x8 | PCIe 3.1 | 8GT /秒 | 7400 |
PCIe 4.0 x4 | PCIe 4.0 | 16GT /秒 | 7400 |
PCIe 4.0 x8 | PCIe 4.0 | 16GT /秒 | 14800 |
PCIe 5.0 x4 | PCIe 5.0 | 32GT /秒 | 14800 |