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硬盤速度的提升遇到的瓶頸主要體現(xiàn)在在接口和硬盤本身存儲(chǔ)單元讀寫數(shù)據(jù)的延遲兩個(gè)方面。在磁盤時(shí)代,磁頭尋道是磁盤提升速度的一個(gè)主要的瓶頸。當(dāng)固態(tài)硬盤解決了存儲(chǔ)單元帶來(lái)的速度瓶頸之后,接口的速度瓶頸成了極大的阻礙了硬盤的發(fā)展。

當(dāng)前固態(tài)硬盤所應(yīng)用的接口仍然以SATA為主,但是SATA將硬盤的傳輸速度都限制在300MB/s(寫)、500MB/s(讀)這個(gè)級(jí)別難以再次提升。所以PCIe接口應(yīng)用于SSD應(yīng)該是大勢(shì)所趨。

 

 

PCIe接口的優(yōu)勢(shì)主要的體現(xiàn)包括可靠地協(xié)議體系架構(gòu),設(shè)備層面的協(xié)議錯(cuò)誤檢測(cè)、校正、報(bào)告以及熱插拔/熱替換;可擴(kuò)展帶寬/頻率;先進(jìn)的功耗管理以及虛擬通道,更好的服務(wù)質(zhì)量(QoS)等。

 

 

Intel的910系列固態(tài)硬盤就是采用了PCIe接口的固態(tài)硬盤。上圖是使用一塊PCIe2.0的910系列固態(tài)硬盤的DAS以及使用180傳統(tǒng)的1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)SAS機(jī)械硬盤的SAN解決方案的對(duì)比??梢钥闯龉虘B(tài)硬盤在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)降低了成本,縮減了設(shè)備體積。

Intel、戴爾、sTec等存儲(chǔ)廠商組成了一個(gè)行業(yè)聯(lián)盟共同開發(fā)了一個(gè)企業(yè)級(jí)、客戶端系統(tǒng)所用的PCIe固態(tài)硬盤而專門設(shè)計(jì)的高性能、可擴(kuò)展主機(jī)控制接口-NVMe。NVMe1.0在11年3月已經(jīng)發(fā)布。1.1版本在12年10月發(fā)布,增加了多路徑I/O和命名空間共享(企業(yè)級(jí))和空閑狀態(tài)下通過(guò)自主轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)低耗能(客戶端)兩個(gè)能力。

 

 

上圖是NVMe控制器的工作原理圖

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zhenglei

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