هناك ثلاثة أنواع من الواجهات الكهربائية لأقراص التخزين مقاس 2.5 بوصة / 3.5 بوصة: PCIe وSAS وSATA. في الماضي، كان تطوير ربط مراكز البيانات يعتمد في الأساس على مؤسسات أو جمعيات IEEE وOIF-CEI، أما اليوم فقد تغير بشكل كبير. تُقود شركات تشغيل مراكز البيانات الكبيرة، مثل أمازون وآبل وفيسبوك وجوجل ومايكروسوفت، هذه التكنولوجيا، ولا تنتظر بالضرورة اكتمال المعايير، بل تُملي على المستخدم كل شيء. أما بالنسبة للأداء المستقبلي لسوق PCIe SSD وSAS SSD وSATA SSD، فنُشارككم توقعات شركة Gartner للاطلاع عليها والتواصل مع الجميع.
حول PCIe
PCIe هو بلا شك معيار ناقل النقل الأكثر شعبية، وقد تم تحديثه بشكل متكرر في السنوات الأخيرة: PCIe 3.0 لا يزال الأكثر شعبية، PCIe 4.0 يرتفع بسرعة، PCIe 5.0 على وشك مقابلتك، تم الانتهاء من مواصفات PCIe 6.0 الإصدار 0.5، وتم توفيرها لأعضاء المنظمة، وسيتم إصدار النسخة الرسمية النهائية في الموعد المحدد العام المقبل.
كل إصدار من مواصفات PCIe يمر بخمس إصدارات/مراحل مختلفة:
الإصدار 0.3: مفهوم أولي يقدم الميزات الرئيسية وهندسة المواصفات الجديدة.
الإصدار 0.5: مسودة مواصفات أولية تحدد جميع جوانب الهندسة المعمارية الجديدة، وتتضمن تعليقات من أعضاء المنظمة استنادًا إلى الإصدار 0.3، وتتضمن الميزات الجديدة التي طلبها الأعضاء بالإضافة إلى الميزات الجديدة.
الإصدار 0.7: مسودة كاملة، وقد تم تحديد جميع جوانب المواصفات الجديدة بالكامل، ويجب أيضًا التحقق من المواصفات الكهربائية بواسطة شريحة الاختبار. لن تُضاف أي ميزات جديدة بعد ذلك.
الإصدار 0.9: المسودة النهائية التي يمكن لأعضاء المنظمة من خلالها تصميم وتطوير تقنياتهم ومنتجاتهم الخاصة.
الإصدار 1.0: الإصدار الرسمي النهائي، الإصدار العام.
في الواقع، بعد إصدار الإصدار 0.5، أصبح بإمكان الشركات المصنعة البدء في تصميم شرائح الاختبار للتحضير للعمل اللاحق مسبقًا.
لا يُستثنى PCIe 6.0 من هذه القاعدة. فعند التوافق مع الإصدارات السابقة من PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0، يتضاعف معدل البيانات أو عرض نطاق الإدخال/الإخراج مرة أخرى ليصل إلى 64 جيجابت/ثانية، ويبلغ عرض النطاق الترددي أحادي الاتجاه الفعلي لـ PCIe 6.0×1 8 جيجابايت/ثانية. أما PCIe 6.0×16، فيبلغ عرضه 128 جيجابايت/ثانية في اتجاه واحد و256 جيجابايت/ثانية في كلا الاتجاهين.
سيستمر PCIe 6.0 في استخدام تشفير 128b/130b المقدم في عصر PCIe 3.0، ولكن بإضافة تعديل سعة النبضة الجديد PAM4 ليحل محل PCIe 5.0 NRZ، والذي يمكنه حزم المزيد من البيانات في قناة واحدة في نفس مقدار الوقت، بالإضافة إلى تصحيح الخطأ الأمامي (FEC) ذو زمن الوصول المنخفض والآليات ذات الصلة لتحسين كفاءة النطاق الترددي.
حول SAS
واجهة SCSI المتصلة التسلسلية (SAS)، SAS هي جيل جديد من تقنية SCSI، ومحرك الأقراص الصلبة التسلسلي ATA (SATA) الشائع هو نفسه، حيث يستخدمان تقنية التسلسل للحصول على سرعة نقل أعلى، وتقصير خط الاتصال لتحسين المساحة الداخلية. SAS هي واجهة جديدة تم تطويرها بعد واجهة SCSI المتوازية. صُممت هذه الواجهة لتحسين أداء نظام التخزين وتوافره وقابليته للتوسع، مما يوفر التوافق مع محركات الأقراص الصلبة SATA. لا تشبه واجهة SAS واجهة SATA فحسب، بل إنها متوافقة أيضًا مع معيار SATA. يمكن للوحة الخلفية لنظام SAS توصيل محركات أقراص SAS ثنائية المنفذ وعالية الأداء ومحركات أقراص SATA عالية السعة ومنخفضة التكلفة. ونتيجة لذلك، يمكن لمحركات أقراص SAS ومحركات أقراص SATA التواجد معًا في نظام التخزين نفسه. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن أنظمة SATA غير متوافقة مع SAS، لذلك لا يمكن توصيل محركات أقراص SAS بلوحات SATA الخلفية.
بالمقارنة مع التطور الكبير الذي شهدته مواصفات PCIe في السنوات الأخيرة، تطورت مواصفات SAS تدريجيًا بهدوء، وفي نوفمبر 2019، تم إصدار مواصفات SAS 4.1 رسميًا باستخدام معدل واجهة 24 جيجابت في الثانية، كما أن مواصفات SAS 5.0 من الجيل التالي قيد الإعداد أيضًا، مما سيزيد من معدل الواجهة إلى 56 جيجابت في الثانية.
في الوقت الحاضر، في العديد من المنتجات الجديدة، واجهة SAS SSD SSD قليلة جدًا، وقال المدير الفني لمستخدمي الإنترنت أن مستخدمي الإنترنت نادرًا ما يستخدمون SSD SAS، ويرجع ذلك أساسًا إلى أسباب التكلفة والأداء، SSD SAS بين PCIe و SATA SSD، محرج للغاية، لا يمكن مقارنة الأداء مع PCIe. تختار مراكز البيانات الكبيرة جدًا PCIe، ولا يمكن الحصول على سعر SATA SSD، ويختار العملاء العاديون SATA SSD.
حول ساتا
SATA هو Serial ATA (ملحق التكنولوجيا المتقدمة التسلسلي)، والمعروف أيضًا باسم Serial ATA، وهو عبارة عن مواصفات واجهة القرص الصلب التي تم اقتراحها بشكل مشترك من قبل Intel وIBM وDell وAPT وMaxtor وSeagate.
تستخدم واجهة SATA 4 كابلات لنقل البيانات، هيكلها بسيط، يشير Tx +، Tx- إلى خط بيانات التفاضلية الناتج، المقابل، يشير Rx +، Rx- إلى خط بيانات التفاضلية الإدخال، باعتبارها واجهة القرص الصلب الأكثر استخدامًا في السوق، الإصدار الشائع الحالي هو 3.0، يجب أن تكون أكبر ميزة لواجهة SATA 3.0 ناضجة، تستخدم محركات الأقراص الصلبة SSD وHDD العادية مقاس 2.5 بوصة هذه الواجهة، وعرض النطاق الترددي للنقل النظري 6 جيجابت في الثانية، على الرغم من وجود فجوة معينة مقارنة بالواجهة الجديدة لعرض النطاق الترددي 10 جيجابت في الثانية و32 جيجابت في الثانية، إلا أن SSD العادي مقاس 2.5 بوصة يمكنه تلبية احتياجات التطبيق اليومية لمعظم المستخدمين، وسرعة القراءة والكتابة 500 ميجابايت في الثانية أو نحو ذلك كافية.
وقت النشر: ١٠ نوفمبر ٢٠٢٣
