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SATA SAS SSD PCIe 4哪种硬盘速度快?解释详情

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储存介面

数据中心固态硬盘采用SAS,SATA和NVMe(PCIe)。SATA和SAS与2.5英寸HDD共享相同的物理总线和形状因数,并且这些协议已经存在了数十年。SATA 6Gbps于2008-2009年发布,是接口速度的最终版本,除去接口开销后的速度约为560MB / s。SAS现在已经扩展到12和24 Gbps,尽管后者是全新的,并且部署范围不广。SAS适用于大型存储子系统,在该子系统中,有许多设备可用于主机,双端口和高可用性以及企业功能。SAS通常比SATA甚至NVMe昂贵得多(来源:Forward Insights SSD报告Q1’21)。该NVM快递规范(NVMe)是为PCIe固态硬盘标准。NVM Express,Inc。该公司是大型科技公司的财团。NVMe包含主机到设备协议,用于操作系统与SSD进行通信所需的所有命令:读取,写入,刷新,TRIM,固件管理,温度,错误以及许多其他功能。它还包含命令结构和排队机制,称为主机控制接口。NVMe是专为SSD设计的,因此与SATA等传统接口相比,它效率更高,延迟更短且具有可扩展性。使用PCIe 4.0 x4的NVMe SSD在最大带宽和IOPS上的速度比SATA SSD快13倍。

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带宽

带宽是每秒传输的数据量的度量。由于电气协议,带宽取决于接口。如果PCIe总线上的额外带宽是当前的瓶颈,那么它只会为SSD带来更高的性能。如果您在低容量(没有足够的NAND不足以实现足够的并行化)或在功率方面(由于形状因素功率限制而限制NAND芯片)成为瓶颈,那么增加接口带宽就无关紧要。一个精心设计的SSD,同时尝试突破带宽的接口瓶颈。 

可扩展用于PCIe 4.0和PCIe 5.0

PCIe规范归PCI-SIG所有,与NVM Express完全分开。NVMe规范无需更改即可支持更高的PCIe 4.0吞吐量(16GT / s,大约每个通道约2GB / s)以及将来的PCIe 5.0速度(32GT / s)。大多数NVMe SSD使用4通道PCIe。通过添加通道,PCIe具有固有的可扩展性能。需要最大带宽的GPU之类的设备可以使用PCIe x16添加更多通道和更多带宽。当前的PCIe 3.0 NVMe SSD的性能是SATA SSD的7倍,而PCIe 4.0 NVMe SSD的性能是14倍。

界面和链接 规格 转移率 大约最大SSD速度(MB / s)
SATA 6Gbps SATA 3.0 6Gbps的 560
SAS 12Gbps SAS 3.0 12Gbps的 1150
SAS x2 12GBps SAS 3.0 12Gbps的 2300
SAS 24Gbps SAS 4.0 24Gbps的 2300
PCIe 3.1 x4 PCIe 3.1 8GT /秒 3700
PCIe 3.1 x8 PCIe 3.1 8GT /秒 7400
PCIe 4.0 x4 PCIe 4.0 16GT /秒 7400
PCIe 4.0 x8 PCIe 4.0 16GT /秒 14800
PCIe 5.0 x4 PCIe 5.0 32GT /秒 14800

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