Existem três tipos de interfaces elétricas para discos de armazenamento de 2,5 polegadas/3,5 polegadas: PCIe, SAS e SATA. No passado, o desenvolvimento da interconexão de data centers era impulsionado por instituições ou associações como IEEE ou OIF-CEI, mas hoje a situação mudou significativamente. Grandes operadores de data centers, como Amazon, Apple, Facebook, Google e Microsoft, estão impulsionando a tecnologia, não necessariamente esperando a conclusão de padrões, mas sim que o usuário dite as regras. Quanto ao desempenho futuro do mercado de SSDs PCIe, SAS e SATA, compartilhamos uma previsão feita pela Gartner para referência e discussão.
Sobre o PCIe
O PCIe é, sem dúvida, o padrão de barramento de transporte mais popular e tem sido atualizado frequentemente nos últimos anos: o PCIe 3.0 ainda é o mais popular, o PCIe 4.0 está crescendo rapidamente, o PCIe 5.0 está prestes a ser lançado, a especificação PCIe 6.0 já teve sua versão 0.5 concluída e foi disponibilizada aos membros da organização, e a versão final oficial será lançada no próximo ano, conforme o cronograma.
Cada edição da especificação PCIe passa por cinco versões/estágios diferentes:
Versão 0.3: Um conceito preliminar que apresenta as principais características e a arquitetura da nova especificação.
Versão 0.5: Uma especificação inicial que identifica todos os aspectos da nova arquitetura, incorpora o feedback dos membros da organização com base na versão 0.3 e inclui novos recursos solicitados pelos membros, além de novas funcionalidades.
Versão 0.7: Rascunho completo, todos os aspectos da nova especificação estão totalmente definidos e a especificação elétrica também precisa ser verificada pelo chip de teste. Nenhum novo recurso será adicionado após essa etapa.
Versão 0.9: Versão final a partir da qual os membros da organização podem projetar e desenvolver suas próprias tecnologias e produtos.
Versão 1.0: Versão final oficial, lançamento público.
Na verdade, após o lançamento da versão 0.5, os fabricantes já podem começar a projetar chips de teste para se prepararem antecipadamente para os trabalhos subsequentes.
O PCIe 6.0 não é exceção. Quando retrocompatível com PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0, a taxa de dados ou largura de banda de E/S dobrará novamente para 64 GT/s, e a largura de banda unidirecional real do PCIe 6.0×1 é de 8 GB/s. O PCIe 6.0×16 possui 128 GB/s em uma direção e 256 GB/s em ambas as direções.
O PCIe 6.0 dará continuidade à codificação 128b/130b introduzida na era PCIe 3.0, mas adicionará uma nova modulação de amplitude de pulso (PAM4) para substituir a NRZ do PCIe 5.0, que pode empacotar mais dados em um único canal no mesmo período de tempo, além de correção de erros de encaminhamento (FEC) de baixa latência e mecanismos relacionados para melhorar a eficiência da largura de banda.
Sobre a SAS
A interface Serial Attached SCSI (SAS) é uma nova geração da tecnologia SCSI, semelhante à popular interface de disco rígido Serial ATA (SATA). Ambas utilizam a tecnologia serial para obter maior velocidade de transmissão e, ao encurtar os cabos de conexão, otimizam o espaço interno. A SAS é uma nova interface desenvolvida após a interface SCSI paralela. Ela foi projetada para melhorar o desempenho, a disponibilidade e a escalabilidade do sistema de armazenamento, oferecendo compatibilidade com discos rígidos SATA. A interface SAS não só tem aparência semelhante à SATA, como também é retrocompatível com o padrão SATA. O backplane de um sistema SAS pode conectar tanto discos SAS de alto desempenho com duas portas quanto discos SATA de alta capacidade e baixo custo. Consequentemente, discos SAS e SATA podem coexistir no mesmo sistema de armazenamento. No entanto, é importante observar que os sistemas SATA não são compatíveis com SAS, portanto, discos SAS não podem ser conectados a backplanes SATA.
Em comparação com o grande salto no desenvolvimento da especificação PCIe nos últimos anos, a especificação SAS evoluiu gradualmente e de forma mais discreta. Em novembro de 2019, foi oficialmente lançada a especificação SAS 4.1, que utiliza uma taxa de interface de 24 Gbps, e a próxima geração, a especificação SAS 5.0, está em preparação e aumentará ainda mais a taxa de interface para 56 Gbps.
Atualmente, em muitos produtos novos, os SSDs com interface SAS são muito raros. Um especialista em tecnologia da internet afirmou que os usuários raramente utilizam SSDs SAS, principalmente por questões de custo-benefício. Os SSDs SAS ficam entre os SSDs PCIe e SATA, sendo considerados intermediários, com desempenho inferior ao dos SSDs PCIe. Data centers de grande porte optam por PCIe, pois o preço dos SSDs SATA os torna inacessíveis, levando os consumidores comuns a escolherem os SSDs SATA.
Sobre o SATA
SATA significa Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment), também conhecido como Serial ATA, uma especificação de interface de disco rígido proposta em conjunto pela Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor e Seagate.
A interface SATA utiliza 4 cabos para transmitir dados. Sua estrutura é simples: Tx+ e Tx- indicam as linhas de dados diferenciais de saída, enquanto Rx+ e Rx- indicam as linhas de dados diferenciais de entrada. Sendo a interface de disco rígido mais utilizada no mercado, a versão mais popular atualmente é a 3.0. A principal vantagem da interface SATA 3.0 é a sua maturidade. Discos rígidos SSD e HDD de 2,5 polegadas comuns utilizam essa interface, com uma largura de banda teórica de transmissão de 6 Gbps. Embora haja uma certa diferença em comparação com as novas interfaces de 10 Gbps e 32 Gbps, um SSD de 2,5 polegadas comum atende às necessidades diárias da maioria dos usuários, com velocidades de leitura e gravação em torno de 500 MB/s.
Data da publicação: 10/11/2023
