PCIe在狂飙，SAS存储之路还有多远？

随着科技的飞速发展，固态硬盘（SSD）已经成为现代计算机系统中不可或缺的一部分。它以其出色的性能和可靠性，改变了我们对于存储设备的期待。当前业内SSD广泛应用，接口协议也有多样性，常见的SSD的接口协议归纳如下图：

SATA/SAS协议不可避免走向被NVME逐步替代的历史进程，滚滚车轮，不可阻挡！

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此外，SAS与SATA是两种不同的数据传输协议，它们在许多方面都存在显著的差异。从协议层面来看，SAS由三种类型的协议组成，包括串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令；SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理；SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。相比之下，SATA即串行ATA接口，其通信采用的是SATA协议，按功能分为物理层、链路层、传输层和命令层。

以SATA协议3.0、SAS 3.0、pcie 3.0对比来看，pcie 3.0是SAS 3.0的2倍，sata 3.0的4倍。

更恐怖的是，目前PCIe 4.0已经成为行业主流，PCIe 5.0也在引领时代潮流。同时PCIe 6.0/7.0更是在路上了。

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在高速信息发展的时代，PCIe速度狂飙。似乎，SAS/SATA已经被时代抛弃。

近日，负责SAS协议标准制定的组织(STA) 相关主席卡梅伦·布雷特（Cameron Brett）在伦敦的一次TechLive活动上发表了演讲。STA必须制定一个从当前24G SAS标准出发的路线图，同时认识到NVMe正在取代SAS成为高速存储驱动器接口。

SAS（串行附着小型计算机系统接口）协议，自2005年首次发布SAS 1.0版本以来，已经经历了多个版本的演进。从初始的1.0版本，到后续的2.0，3.0以及4.0版本，每个新版本都实现了传输速率相较于上一代的翻倍。这样的发展趋势表明了SAS协议的持续改进和优化。

SAS协议采用串行总线技术，这使得它能够实现更高带宽的硬件链路。例如，目前应用最广泛的SAS 3.0版本，单条链路就可以支持到12Gbps/s的速率。这种传输能力使得SAS协议在处理大量数据时具有一定的优势。

SAS 3.0与SAS 4.0之间的线缆与接口差异如下图：

此外，SAS协议采用点对点的结构，这种结构可以提供端点间固定的带宽，避免了共享总线带来的瓶颈效应。这意味着每个连接都可以获得稳定的网络性能，即使在数据传输高峰期也是如此。

另外，SAS协议支持全双工的数据传输。SAS的物理链路包含了发送和接收两组差分信号线路，可以实现双边同时传输数据，提高数据的吞吐量。这种设计提高了数据传输效率，有助于实现更高效的数据处理。

当前的SAS标准，即SAS-3或12G SAS，定义了12Gbps的接口带宽，与PCIe 3相匹配。最近，SAS-4或24G SAS被定义为24Gbps，但市场上的24G SAS硬盘驱动器产品很少，因为NVMe已经在SSD接口领域占据了主导地位，而高速硬盘驱动器则逐渐被SSD所替代。

不过，SAS接口在硬盘驱动器领域的市场份额依然很大。据估计，到2027年，SAS将继续作为主要的硬盘驱动器接口。这是因为SAS具有大量的存量基础，而且随着时间的推移，NVMe可能会侵蚀SAS的硬盘驱动器主导地位，但这将需要数年时间。此外，NVMe的物理接口和逻辑接口也有所不同，这使得NVMe更适合于闪存驱动器。

根据Trendfocus发布报告，企业存储容量的主要部分由近线驱动器代表，而这些驱动器中的大部分使用12 Gbps的SAS接口。

根据了解，目前市场上没有24G SAS磁盘驱动器，只有少数由企业存储供应商生产的24G SAS SSD产品，因为NVMe互连已经占据了SSD接口领域，而以10,000rpm速度运行的高速度磁盘驱动器正被SSD取代。大多数企业和PC磁盘驱动器产品以7,200rpm的速度旋转，并用12Gb SAS连接。

市场上出现了一些24G SAS SSD产品，例如Kioxia PM6和PM7以及三星的PM1653。此外，还有各种24G SAS互连产品，如Broadcom的9600系列接口、电缆、连接器、分析仪和扩展器等。但是，总的来说，存储驱动器制造商对24G SAS的采用一直很缓慢。