PCIe 固态硬盘发展的机遇和优势
黄辉 发表于:13年04月12日 00:36 [原创] DOIT.com.cn
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硬盘速度的提升遇到的瓶颈主要体现在在接口和硬盘本身存储单元读写数据的延迟两个方面。在磁盘时代,磁头寻道是磁盘提升速度的一个主要的瓶颈。当固态硬盘解决了存储单元带来的速度瓶颈之后,接口的速度瓶颈成了极大的阻碍了硬盘的发展。
当前固态硬盘所应用的接口仍然以SATA为主,但是SATA将硬盘的传输速度都限制在300MB/s(写)、500MB/s(读)这个级别难以再次提升。所以PCIe接口应用于SSD应该是大势所趋。
PCIe接口的优势主要的体现包括可靠地协议体系架构,设备层面的协议错误检测、校正、报告以及热插拔/热替换;可扩展带宽/频率;先进的功耗管理以及虚拟通道,更好的服务质量(QoS)等。
Intel的910系列固态硬盘就是采用了PCIe接口的固态硬盘。上图是使用一块PCIe2.0的910系列固态硬盘的DAS以及使用180传统的1.5万转SAS机械硬盘的SAN解决方案的对比。可以看出固态硬盘在保证系统性能的同时降低了成本,缩减了设备体积。
Intel、戴尔、sTec等存储厂商组成了一个行业联盟共同开发了一个企业级、客户端系统所用的PCIe固态硬盘而专门设计的高性能、可扩展主机控制接口-NVMe。NVMe1.0在11年3月已经发布。1.1版本在12年10月发布,增加了多路径I/O和命名空间共享(企业级)和空闲状态下通过自主转换实现低耗能(客户端)两个能力。
上图是NVMe控制器的工作原理图