2014新一代I/O接口更新潮正式启动

2014-06-09 22:38:30来源: ithome 关键字:2014  新一代I  O接口
   

渐趋完整的12Gb SAS产品—板卡

图片来源:
张明德 摄影
在这次Computex中,众多厂商推出了支援NVMe、12Gb SAS与16Gb FC等新I/O介面的产品,揭示了新一波I/O介面更新潮的来临。

我们在今年1月的《储存汇流排世代交替》报导中,曾审视了即将成为新一代内外接I/O介面标准的SATA Express、NVMe、12Gb SAS与16Gb FC等规格,当时这几种规格仍停留在只闻楼梯响的初期商品化阶段,不是仅有少数厂商推出先导性产品,就是只有工程原型样品。

时隔4、5个月后,现在的情况变大不相同了,在这次的Computex,我们看到国内厂商大举投入这几种新规格介面产品的发展,展出了众多相关产品,显示这几种新I/O介面,即将步入开始普及的阶段。

大爆发的SATA Express
SATA Express是做为现有SATA介面的后继者,就规格与位阶来说,是这几种I/O介面中最低阶、但也最贴近一般使用者的。

相较于现有的SATA,SATA Express透过嫁接使用PCIe汇流排,来达到提高传输频宽的目的,在SATA介面脚位中增加了PCIe的线路,既可向下相容现有的SATA 3Gb/6Gb,又可透过嫁接使用PCIe,将储存装置传输效能提高到10Gb/s(嫁接使用PCIe 2.0×2)。

SATA-IO组织在2013年8月发表涵盖SATA Express规格的SATA 3.2规范,很快地,在2013年底,华硕便推出了首款支援SATA Express的主机板工程样本。而在今年的Computex,我们发现SATA Express已经成为新一代主机板普遍支援的规格,包括华硕、技嘉、华擎(ASRock)、微星在内的主要主机板厂商,新推出采用Z97晶片组的PC主机板中,较高阶的款式几乎普遍内建了SATA Express埠,一部份H97晶片组主机板也拥有SATA Express埠。另外值得一提的是,除了标准的SATA Express埠外,有些新主机板还提供效能等同于SATA Express的M.2埠(事实上是两种埠共享频宽),可支援效能等同SATA Express、同样嫁接PCIe高频宽的新一代轻薄型高速储存装置。

总的来说,主机板端目前已经做好了支援SATA Express的准备,较大的问题是在储存装置端方面,迄今仍缺乏支援SATA Express的储存装置可用。针对这一点,硬碟大厂WD在这次Computex中发表了首款支援SATA Express介面的原型产品WD40RUNVS,这是一款硬碟+SSD的混合式3.5寸磁碟装置产品,同时含有4TB硬碟与128GB SSD,不过推出时间仍未定。

依当前的情况看来,虽然SATA Express已成为新一代PC主机板的标准规格,但考虑到SATA Express介面储存装置的缺乏,目前仍无法组成从端到端的完整SATA Express系统,可能要等到2015年才能让SATA Express储存环境真正成熟。

新一代主机板已做好支援SATA Express准备







各主机板厂商在Computex 2014中展出了支援SATA Express的新主机板,多数新推出的较高阶Z97晶片组主机板,以及一部份H97晶片组主机板都内含了SATA Express埠。照片由上至下分别为华硕、华擎与技嘉展出的Z97晶片组主机板,均内建了1组SATA Express埠。

WD展出第1款SATA Express硬碟



苦等多时,WD终于推出第一款支援SATA Express的磁碟装置,这款采用硬碟+SSD混合架构的WD40RUNVS仍是工程原型,不过透过SATA Express的高频宽,该公司在公开展示中展现了接近700MB/s的高传输效能。

 

终露曙光的NVMe
由Intel主导的NVMe(Non-Volatile Memory Express),目的是统一PCIe固态储存装置的标准,藉由统一规范SSD控制器与作业系统之间的暂存器介面、指令集与功能集,来解决目前PCIe SSD规格与标准各行其是、必须依靠各别产品专属驱动程式才能运作的问题,让未来的PCIe储存装置能像SAS/SATA硬碟般的标准化,且能随插即用。

NVMe装置有两种外型型式——一为类似当前PCIe SSD产品般的PCIe介面卡,采用PCIe 3.0扩充槽安装部署,另一为采用2.5寸磁碟外型,采用配置在主机板上的新型SFF-8639连接介面来连接安装。

NVMHCI工作组在2011年3月发布了NVMe 1.0规范,接下来又陆续在2012年10月与2013年1月发布NVMe 1.1与1.0e规范,IDT、SandForce/LSI等SSD控制器厂商也陆续发表支援NVMe的控制器产品,三星则在2013年7月率先发表首款支援NVMe的SSD XS1715,接下来SanDisk与Kingston也先后发表NVMe规格的SSD产品。在完整的NVMe系统方面,Dell在今年3月推出的PowerEdge R920伺服器,搭载了采用SFF-8639介面、由三星提供的2.5寸NVMe SSD,是业界第一款导入NVMe的伺服器产品。

而在这次Computex中,又有更多NVMe产品问世。Intel发表了支援NVMe的DC P3500/3600/3700系列PCIe SSD产品,涵盖了介面卡与2.5寸磁碟型式两种类型,同时伺服器大厂Supermicro也同步发表了内建NVMe埠、可支援Intel NVMe SSD产品的一系列伺服器,包括新的1U 尺寸WIO SuperServer、2U尺寸TwinPro SuperServer等。另外,威刚(ADATA)也展出了一款可支援NVMe的2.5寸SSD SR1020,采用LSI/SandForce SF-3739控制器,可提供2TB的大容量。

总的来看,同属广义的PCIe储存应用,且针对企业级伺服器应用领域的NVMe,虽然能见度不如前面介绍针对PC应用领域的SATA Express,不过当前的产品生态系却更为完整,不像SATA Express仍苦于缺乏可用的SSD装置,目前无论在伺服器端或储存装置端,都已有实际可用的NVMe产品推出,有兴趣的用户,现在就能组成从端到端的完整NVMe储存系统。

Supermicro新推出支援NVMe的伺服器主机





Supermicro在这次Computex中发表了一系列支援NVMe SSD的伺服器,既可使用介面卡型式的NVMe SSD,也内含有可连接2.5寸型式的NVMe SSD。上面的第一张照片是Supermicro一款新伺服器主机板,可同时支援NVMe与12Gb SAS等新型传输介面。第二商照片是Supermicro支援NVMe的1027R WC1NRT伺服器,机箱前方最右边的2个磁碟槽可支援安装NVMe SSD。

涵盖日趋完整的NVMe SSD装置
Supermicro在这次Computex中发表了一系列支援NVMe SSD的伺服器,既可使用介面卡型式的NVMe SSD,也内含有可连接2.5寸型式的NVMe SSD。照片左是Supermicro一款新伺服器主机板,可同时支援NVMe与12Gb SAS等新型传输介面。照片右是Supermicro支援NVMe的1027R WC1NRT伺服器,机箱前方最右边的2个磁碟槽可支援安装NVMe SSD。

涵盖日趋完整的NVMe SSD装置





NVMe装置有两种型式,一为透过PCIe 3.0扩充槽安装的PCIe介面卡,另一为透过SFF-8639连接介面连接安装的2.5寸磁碟型式。威刚在这次Computex中展出的SR1020属于前者(上面的照片),Intel展出的DC P3600与p3700则属于后者(下面的照片)。两家厂商这次新推出的NVMe SSD都可提供2TB最大容量,以及超过2,000MB/s的传输速率。

外接储存新标准:16Gb FC与12Gb SAS

光纤通道(Fibre Channel,FC)与SAS是两种最重要的企业外接储存传输规格(SAS也兼用于内接储存介面)。这2种储存汇流排规格都按部就班地依照既定Roadmap发表了新规格产品,最新一代的16Gb FC与12Gb SAS产品都在2013年陆续上市,有需求的用户已能组成从端到端的完整16Gb FC或12Gb SAS储存环境,不过问题在于,直到几个月以前,能提供这两种新传输规格的厂商仍相当少,用户的选择十分有限。

16Gb FC
在16Gb FC方面,当16Gb FC规格确定后,主要FC HBA卡厂商之一的Emulex,以及FC交换器供应商Brocade便率先于2011年中推出16Gb FC的HBA卡、骨干交换器与交换器产品,接下来QLogic、ATTO等HBA卡供应商,另一家主要FC交换器供应商Cisco,也都在2012年底到 2013年初之间,陆续推出16Gb FC的HBA卡与交换器产品,在板卡与交换器方面的产品涵盖已相当完整。

在储存设备方面,则由Dell拔得头筹,于2012年11月宣布该公司旗下的Dell Compellent SC8000磁碟阵列,提供16Gb FC I/O模组,成为业界首款16Gb FC储存设备。稍后HP与普安也都在2013年5月中旬发表了16Gb FC磁碟阵列,不过既前述第一波厂商后,在接下来的7、8个月时间内,16Gb FC磁碟阵列产品的发展便陷入沉寂,用户一直只有前述几种16Gb FC磁碟阵列产品可选。

而在这次的Computex中,我们终于见到有更多厂商推出16Gb FC磁碟阵列产品,商丞(Proware)、广盛(Qsan)、兆讯(PetaStor)等都展出了16Gb FC磁碟阵列产品,随着普安、商丞与广盛等台湾厂商的投入,预视着16Gb FC即将步入普及。

在16Gb FC方面,当16Gb FC规格确定后,主要FC HBA卡厂商之一的Emulex,以及FC交换器供应商Brocade便率先于2011年中推出16Gb FC的HBA卡、骨干交换器与交换器产品,接下来QLogic、ATTO等HBA卡供应商,另一家主要FC交换器供应商Cisco,也都在2012年底到 2013年初之间,陆续推出16Gb FC的HBA卡与交换器产品,在板卡与交换器方面的产品涵盖已相当完整。

在储存设备方面,则由Dell拔得头筹,于2012年11月宣布该公司旗下的Dell Compellent SC8000磁碟阵列,提供16Gb FC I/O模组,成为业界首款16Gb FC储存设备。稍后HP与普安也都在2013年5月中旬发表了16Gb FC磁碟阵列,不过既前述第一波厂商后,在接下来的7、8个月时间内,16Gb FC磁碟阵列产品的发展便陷入沉寂,用户一直只有前述几种16Gb FC磁碟阵列产品可选。

而在这次的Computex中,我们终于见到有更多厂商推出16Gb FC磁碟阵列产品,商丞(Proware)、广盛(Qsan)、兆讯(PetaStor)等都展出了16Gb FC磁碟阵列产品,随着普安、商丞与广盛等台湾厂商的投入,预视着16Gb FC即将步入普及。

 

产品选择更丰富的16Gb FC磁碟阵列





继2013年中的第一波16Gb FC磁碟阵列产品后,广盛(Qsan)与商丞(Proware)也分别在今年2月与1月发表了16Gb FC磁碟阵列产品,并在这次Computex中实机展出。上为广盛的F630Q,下为商丞的EP-2123D1。

12Gb SAS
负责SAS规格制定的STA早在2011年11月便发布12Gb/s SAS规格,后来LSI率先于2013年初推出12Gb SAS的控制器晶片与HBA卡、RAID卡等板卡产品,随后并购Adaptec后的PMC,也跟进推出了12Gb SAS HBA卡与RAID卡产品。不过问题在于,除了板卡产品外,12Gb SAS在磁碟装置与外接储存设备方面一时间仍未达到可用状态,以致难以构成完整的12Gb SAS储存环境,只有极少数外接JBOD或磁碟阵列产品提供12Gb SAS介面,如HP MSA 2040等,用户选择非常有限。

而在这次Computex中,我们终于见到有更多厂商投入12Gb SAS产品,涵盖了板卡、JBOD磁碟柜与磁碟阵列等产品类型,大幅丰富了用户的选择范围,如12Gb JBOD磁碟柜就有商丞,以及主供外销的Echostreams、潍进(NetStor)与悦舍科技(evServ)等厂商展出了可立即供货的产品,用户选择弹性远非我们刚接触12Gb SAS产品的半年前可比。

渐趋完整的12Gb SAS产品──板卡





如同先前的SAS产品,新一代的12Gb SAS也必须透过附加的HBA或RAID介面卡,或是嵌在主机板上的SAS控制器晶片组才能提供支援。目前的12Gb SAS控制器晶片可分为LSI与PMC/Adaprec两大阵营,照片左为Echostreams摊位上展出的PMC/Adaprec 12Gb SAS RAID卡,右为广安(Areca)以LSI控制器为基础推出的12Gb SAS RAID卡。

渐趋完整的12Gb SAS产品——JBOD与磁碟阵列



相较于半年前,现在的12Gb SAS JBOD与磁碟阵列产品已经多出许多,上为商丞的12Gb SAS JBOD,下为潍进(NetStor)的12Gb SAS JBOD。就我们在Computex会场的访查,目前国内厂商的12Gb SAS产品以采用LSI控制器居多。

新规格普及的信号已经出现
受限于有限的规模、研发能量,以及在产业链中的位置,国产厂商始终难以成为引领新规格发展的开创者,不过却能藉由擅长的大规模量产与压缩成本能力,很好地扮演协助新规格普及应用的促进者角色。因此从这次Computex中看到各国产厂商对于新一代I/O介面产品的积极投入,也能视为这些新规格即将步入普及的信号,可望从今年下半年起逐渐进入市场主流应用。




关键字:2014  新一代I  O接口

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2014/0609/article_34137.html
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