89、存储硬件接口与磁盘管理全解析

存储硬件接口与磁盘管理全解析

1. 存储接口的发展与现状

随着SSD市场的发展，SATA接口即使速率达到6 Gb/s，也很快难以满足高速存储设备的需求。高端SSD开始采用直接插入系统PCIe总线的电路板形式，而非传统的2.5英寸笔记本硬盘形状。

PCIe因其灵活的架构和快速的信号传输速率而备受青睐。目前主流的PCIe 3.0版本，信号传输速率为每秒8千兆传输（GT/s），实际吞吐量取决于设备的信号通道数量，通道数可从1到16不等，最宽的设备吞吐量可超过15 GB/s。即将推出的PCIe 4.0标准将基本信号传输速率提高到16 GT/s。相比之下，SATA的6 Gb/s速率是以千兆位每秒为单位，全宽PCIe实际上比SATA快20倍以上。

SATA标准面临压力，其生态系统受过去设计选择以及支持现有布线和连接器需求的限制，未来几年内其接口速度不太可能有显著提升。近期的工作主要集中在将SATA和PCIe在互连层面进行统一。M.2标准的插卡通过标准连接器实现了SATA、PCIe（最多四个数据通道）和USB 3.0的连接，现在笔记本电脑通常配备一到两个这样的插槽，台式机系统中也能找到。M.2卡约一英寸宽，最长约四英寸，很薄，两侧仅允许有几毫米的空间用于安装组件。

U.2是对M.2方法的最新改进，刚刚开始普及，它除了支持SATA和PCIe外，还具备SAS连接功能，而非USB。

2. SAS接口详解

SAS即Serial Attached SCSI，其中SCSI代表小型计算机系统接口，它曾经是连接多种不同类型外设的通用数据管道。如今，USB占据了外设连接市场，SCSI主要以SAS的形式存在，这是一种企业级接口，用于连接大量存储设备。