Integrované obvody PCIe SAS a SATA

Úvod k integrovaným obvodom PCIe SAS a SATA. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) označuje integrované obvody na ovládanie rozhrania, ktoré sú v súlade so štandardom vysokorýchlostnej sériovej počítačovej rozširujúcej zbernice, a je to jeden z najrozšírenejších typov základných integrovaných obvodov v súčasnom sektore vysokovýkonných úložných zariadení. Integrované obvody PCIe využívajúce architektúru sériového pripojenia PCIe zbernice -do{5}}bodu podporujú paralelný prenos vo viacerých jazdných pruhoch. Táto technológia sa vyvinula zo skorého PCIe 3.0 k súčasnému mainstreamovému PCIe 4.0 a potom k postupne komercializovanému PCIe 5.0; Šírka pásma v jednom pruhu sa zvýšila z 8 GT/s na 32 GT/s a pri spárovaní s konfiguráciou prepojenia x16 možno dosiahnuť celkovú šírku pásma presahujúcu 100 GB/s, čo plne odomyká výkonnostný potenciál SSD{16}}založených na NVMe. Tieto integrované obvody sú primárne integrované do radičov SSD{18}a sú tiež nasadené ako samostatné rozširujúce radiče na prídavných kartách PCIe{19}}a serverových základných doskách. Sú zodpovedné za analýzu protokolu, smerovanie údajov a konverziu signálu medzi hostiteľom a úložnými zariadeniami. S mimoriadne-nízkou latenciou a extrémne vysokou priepustnosťou spĺňajú prísne požiadavky na rýchlosť úložiska aplikačných scenárov vrátane herných konzol, dátových centier a školení umelej inteligencie.

SAS (Serial Attached SCSI) označuje integrované obvody na riadenie rozhrania, ktoré sú v súlade so štandardom Serial Attached SCSI, a je to špecializovaný čip rozhrania úložného priestoru zameraný na servery-na podnikovej úrovni a polia úložného systému. Integrované obvody SAS sú spätne kompatibilné so zariadeniami SATA. Na základe zachovania funkcií na podnikovej-úrovni tradičného protokolu SCSI, vrátane radenia príkazov, adresovania viacerých{4}}zariadení a protokolovania chýb, SAS nahrádza paralelný prenos sériovým prenosom, ktorý rieši vlastný problém rušenia signálu pri paralelnom SCSI. Prenosová rýchlosť sa tiež neustále zvyšuje z počiatočných 3 Gbps prvej generácie na súčasných 24 Gbps SAS 4.0. Tieto integrované obvody vo všeobecnosti podporujú viac{9}}portové rozšírenie, ktoré umožňuje pripojiť jeden ovládač k desiatkam úložných zariadení. Majú tiež hardvérovú-odolnosť voči chybám na úrovni a{12}}možnosti výmeny za chodu, ktoré dokážu splniť požiadavku 7×24{15}}nepretržitej prevádzky v scenároch na podnikovej-úrovni. Používajú sa najmä v radičoch pevných diskov serverov, úložných krytoch JBOD, podnikových{18}}jednotkách pevných diskov a SSD diskoch. Ich hlavné výhody spočívajú v stabilite, škálovateľnosti a flexibilite prevádzky a údržby, vďaka čomu sú{21}}vhodné na výstavbu veľkokapacitných úložných klastrov v dátových centrách.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) označuje integrované obvody na riadenie rozhrania, ktoré sú v súlade so štandardom Serial ATA a je najrozšírenejším čipom rozhrania v oblasti spotrebiteľských úložísk. Technológia SATA nahradila predchádzajúce rozhranie Parallel ATA, pričom jej prenosová rýchlosť sa vyvinula z 1,5 Gb/s pôvodného rozhrania SATA 1.0 na 6 Gb/s súčasného štandardného rozhrania SATA 3.0, čo dokáže splniť požiadavky na šírku pásma veľkej väčšiny spotrebiteľských-pevných diskov a pevných diskov základnej-úrovne{{7}. Integrované obvody SATA sa vyznačujú jednoduchou architektúrou a nízkymi nákladmi s vyspelým a stabilným protokolom, ktorý podporuje výmenu za chodu. Široko nasadené ako úložné rozhrania v stolných osobných počítačoch, prenosných počítačoch a spotrebiteľských{10} zariadeniach NAS, sú zodpovedné za analýzu protokolu SATA a výmenu údajov medzi hostiteľom a úložnými zariadeniami. Hoci sa PCIe NVMe SSD stali hlavným produktom v oblasti vysokovýkonných úložísk, integrované obvody SATA si stále udržujú veľký podiel na trhu v oblasti tradičných pevných diskov a úložných zariadení základnej{13}}úrovne vďaka ich extrémne nízkym nákladom a vyspelému priemyselnému ekosystému a dokážu efektívne splniť aplikačné požiadavky scenárov s relatívne nízkymi požiadavkami na úložné priestory v kancelárii a domácnosti.