漸趨完整的12Gb SAS產品—板卡

漸趨完整的12Gb SAS產品—板卡

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張明德 攝影

在這次Computex中,眾多廠商推出了支援NVMe、12Gb SAS與16Gb FC等新I/O介面的產品,揭示了新一波I/O介面更新潮的來臨。

我們在今年1月的《儲存匯流排世代交替》報導中,曾審視了即將成為新一代內外接I/O介面標準的SATA Express、NVMe、12Gb SAS與16Gb FC等規格,當時這幾種規格仍停留在只聞樓梯響的初期商品化階段,不是僅有少數廠商推出先導性產品,就是只有工程原型樣品。

時隔4、5個月後,現在的情況變大不相同了,在這次的Computex,我們看到國內廠商大舉投入這幾種新規格介面產品的發展,展出了眾多相關產品,顯示這幾種新I/O介面,即將步入開始普及的階段。

大爆發的SATA Express

SATA Express是做為現有SATA介面的後繼者,就規格與位階來說,是這幾種I/O介面中最低階、但也最貼近一般使用者的。

相較於現有的SATA,SATA Express透過嫁接使用PCIe匯流排,來達到提高傳輸頻寬的目的,在SATA介面腳位中增加了PCIe的線路,既可向下相容現有的SATA 3Gb/6Gb,又可透過嫁接使用PCIe,將儲存裝置傳輸效能提高到10Gb/s(嫁接使用PCIe 2.0×2)。

SATA-IO組織在2013年8月發表涵蓋SATA Express規格的SATA 3.2規範,很快地,在2013年底,華碩便推出了首款支援SATA Express的主機板工程樣本。而在今年的Computex,我們發現SATA Express已經成為新一代主機板普遍支援的規格,包括華碩、技嘉、華擎(ASRock)、微星在內的主要主機板廠商,新推出採用Z97晶片組的PC主機板中,較高階的款式幾乎普遍內建了SATA Express埠,一部份H97晶片組主機板也擁有SATA Express埠。另外值得一提的是,除了標準的SATA Express埠外,有些新主機板還提供效能等同於SATA Express的M.2埠(事實上是兩種埠共享頻寬),可支援效能等同SATA Express、同樣嫁接PCIe高頻寬的新一代輕薄型高速儲存裝置。

總的來說,主機板端目前已經做好了支援SATA Express的準備,較大的問題是在儲存裝置端方面,迄今仍缺乏支援SATA Express的儲存裝置可用。針對這一點,硬碟大廠WD在這次Computex中發表了首款支援SATA Express介面的原型產品WD40RUNVS,這是一款硬碟+SSD的混合式3.5吋磁碟裝置產品,同時含有4TB硬碟與128GB SSD,不過推出時間仍未定。

依當前的情況看來,雖然SATA Express已成為新一代PC主機板的標準規格,但考慮到SATA Express介面儲存裝置的缺乏,目前仍無法組成從端到端的完整SATA Express系統,可能要等到2015年才能讓SATA Express儲存環境真正成熟。

新一代主機板已做好支援SATA Express準備

各主機板廠商在Computex 2014中展出了支援SATA Express的新主機板,多數新推出的較高階Z97晶片組主機板,以及一部份H97晶片組主機板都內含了SATA Express埠。照片由左至右分別為華碩、華擎與技嘉展出的Z97晶片組主機板,均內建了1組SATA Express埠。

WD展出第1款SATA Express硬碟

苦等多時,WD終於推出第一款支援SATA Express的磁碟裝置,這款採用硬碟+SSD混合架構的WD40RUNVS仍是工程原型,不過透過SATA Express的高頻寬,該公司在公開展示中展現了接近700MB/s的高傳輸效能。

 

終露曙光的NVMe

由Intel主導的NVMe(Non-Volatile Memory Express),目的是統一PCIe固態儲存裝置的標準,藉由統一規範SSD控制器與作業系統之間的暫存器介面、指令集與功能集,來解決目前PCIe SSD規格與標準各行其是、必須依靠各別產品專屬驅動程式才能運作的問題,讓未來的PCIe儲存裝置能像SAS/SATA硬碟般的標準化,且能隨插即用。

NVMe裝置有兩種外型型式——一為類似當前PCIe SSD產品般的PCIe介面卡,採用PCIe 3.0擴充槽安裝部署,另一為採用2.5吋磁碟外型,採用配置在主機板上的新型SFF-8639連接介面來連接安裝。

NVMHCI工作組在2011年3月發布了NVMe 1.0規範,接下來又陸續在2012年10月與2013年1月發布NVMe 1.1與1.0e規範,IDT、SandForce/LSI等SSD控制器廠商也陸續發表支援NVMe的控制器產品,三星則在2013年7月率先發表首款支援NVMe的SSD XS1715,接下來SanDisk與Kingston也先後發表NVMe規格的SSD產品。在完整的NVMe系統方面,Dell在今年3月推出的PowerEdge R920伺服器,搭載了採用SFF-8639介面、由三星提供的2.5吋NVMe SSD,是業界第一款導入NVMe的伺服器產品。

而在這次Computex中,又有更多NVMe產品問世。Intel發表了支援NVMe的DC P3500/3600/3700系列PCIe SSD產品,涵蓋了介面卡與2.5吋磁碟型式兩種類型,同時伺服器大廠Supermicro也同步發表了內建NVMe埠、可支援Intel NVMe SSD產品的一系列伺服器,包括新的1U 尺寸WIO SuperServer、2U尺寸TwinPro SuperServer等。另外,威剛(ADATA)也展出了一款可支援NVMe的2.5吋SSD SR1020,採用LSI/SandForce SF-3739控制器,可提供2TB的大容量。

總的來看,同屬廣義的PCIe儲存應用,且針對企業級伺服器應用領域的NVMe,雖然能見度不如前面介紹針對PC應用領域的SATA Express,不過當前的產品生態系卻更為完整,不像SATA Express仍苦於缺乏可用的SSD裝置,目前無論在伺服器端或儲存裝置端,都已有實際可用的NVMe產品推出,有興趣的用戶,現在就能組成從端到端的完整NVMe儲存系統。

Supermicro新推出支援NVMe的伺服器主機

 

Supermicro在這次Computex中發表了一系列支援NVMe SSD的伺服器,既可使用介面卡型式的NVMe SSD,也內含有可連接2.5吋型式的NVMe SSD。上面的第一張照片是Supermicro一款新伺服器主機板,可同時支援NVMe與12Gb SAS等新型傳輸介面。第二商照片是Supermicro支援NVMe的1027R WC1NRT伺服器,機箱前方最右邊的2個磁碟槽可支援安裝NVMe SSD。

涵蓋日趨完整的NVMe SSD裝置

Supermicro在這次Computex中發表了一系列支援NVMe SSD的伺服器,既可使用介面卡型式的NVMe SSD,也內含有可連接2.5吋型式的NVMe SSD。照片左是Supermicro一款新伺服器主機板,可同時支援NVMe與12Gb SAS等新型傳輸介面。照片右是Supermicro支援NVMe的1027R WC1NRT伺服器,機箱前方最右邊的2個磁碟槽可支援安裝NVMe SSD。

涵蓋日趨完整的NVMe SSD裝置

NVMe裝置有兩種型式,一為透過PCIe 3.0擴充槽安裝的PCIe介面卡,另一為透過SFF-8639連接介面連接安裝的2.5吋磁碟型式。威剛在這次Computex中展出的SR1020屬於前者(上面的照片),Intel展出的DC P3600與p3700則屬於後者(下面的照片)。兩家廠商這次新推出的NVMe SSD都可提供2TB最大容量,以及超過2,000MB/s的傳輸速率。

外接儲存新標準:16Gb FC與12Gb SAS

光纖通道(Fibre Channel,FC)與SAS是兩種最重要的企業外接儲存傳輸規格(SAS也兼用於內接儲存介面)。這2種儲存匯流排規格都按部就班地依照既定Roadmap發表了新規格產品,最新一代的16Gb FC與12Gb SAS產品都在2013年陸續上市,有需求的用戶已能組成從端到端的完整16Gb FC或12Gb SAS儲存環境,不過問題在於,直到幾個月以前,能提供這兩種新傳輸規格的廠商仍相當少,用戶的選擇十分有限。

16Gb FC

在16Gb FC方面,當16Gb FC規格確定後,主要FC HBA卡廠商之一的Emulex,以及FC交換器供應商Brocade便率先於2011年中推出16Gb FC的HBA卡、骨幹交換器與交換器產品,接下來QLogic、ATTO等HBA卡供應商,另一家主要FC交換器供應商Cisco,也都在2012年底到 2013年初之間,陸續推出16Gb FC的HBA卡與交換器產品,在板卡與交換器方面的產品涵蓋已相當完整。

在儲存設備方面,則由Dell拔得頭籌,於2012年11月宣布該公司旗下的Dell Compellent SC8000磁碟陣列,提供16Gb FC I/O模組,成為業界首款16Gb FC儲存設備。稍後HP與普安也都在2013年5月中旬發表了16Gb FC磁碟陣列,不過既前述第一波廠商後,在接下來的7、8個月時間內,16Gb FC磁碟陣列產品的發展便陷入沉寂,用戶一直只有前述幾種16Gb FC磁碟陣列產品可選。

而在這次的Computex中,我們終於見到有更多廠商推出16Gb FC磁碟陣列產品,商丞(Proware)、廣盛(Qsan)、兆訊(PetaStor)等都展出了16Gb FC磁碟陣列產品,隨著普安、商丞與廣盛等臺灣廠商的投入,預視著16Gb FC即將步入普及。

在16Gb FC方面,當16Gb FC規格確定後,主要FC HBA卡廠商之一的Emulex,以及FC交換器供應商Brocade便率先於2011年中推出16Gb FC的HBA卡、骨幹交換器與交換器產品,接下來QLogic、ATTO等HBA卡供應商,另一家主要FC交換器供應商Cisco,也都在2012年底到 2013年初之間,陸續推出16Gb FC的HBA卡與交換器產品,在板卡與交換器方面的產品涵蓋已相當完整。

在儲存設備方面,則由Dell拔得頭籌,於2012年11月宣布該公司旗下的Dell Compellent SC8000磁碟陣列,提供16Gb FC I/O模組,成為業界首款16Gb FC儲存設備。稍後HP與普安也都在2013年5月中旬發表了16Gb FC磁碟陣列,不過既前述第一波廠商後,在接下來的7、8個月時間內,16Gb FC磁碟陣列產品的發展便陷入沉寂,用戶一直只有前述幾種16Gb FC磁碟陣列產品可選。

而在這次的Computex中,我們終於見到有更多廠商推出16Gb FC磁碟陣列產品,商丞(Proware)、廣盛(Qsan)、兆訊(PetaStor)等都展出了16Gb FC磁碟陣列產品,隨著普安、商丞與廣盛等臺灣廠商的投入,預視著16Gb FC即將步入普及。

 

產品選擇更豐富的16Gb FC磁碟陣列

繼2013年中的第一波16Gb FC磁碟陣列產品後,廣盛(Qsan)與商丞(Proware)也分別在今年2月與1月發表了16Gb FC磁碟陣列產品,並在這次Computex中實機展出。上為廣盛的F630Q,下為商丞的EP-2123D1。

12Gb SAS

負責SAS規格制定的STA早在2011年11月便發布12Gb/s SAS規格,後來LSI率先於2013年初推出12Gb SAS的控制器晶片與HBA卡、RAID卡等板卡產品,隨後併購Adaptec後的PMC,也跟進推出了12Gb SAS HBA卡與RAID卡產品。不過問題在於,除了板卡產品外,12Gb SAS在磁碟裝置與外接儲存設備方面一時間仍未達到可用狀態,以致難以構成完整的12Gb SAS儲存環境,只有極少數外接JBOD或磁碟陣列產品提供12Gb SAS介面,如HP MSA 2040等,用戶選擇非常有限。

而在這次Computex中,我們終於見到有更多廠商投入12Gb SAS產品,涵蓋了板卡、JBOD磁碟櫃與磁碟陣列等產品類型,大幅豐富了用戶的選擇範圍,如12Gb JBOD磁碟櫃就有商丞,以及主供外銷的Echostreams、濰進(NetStor)與悅舍科技(evServ)等廠商展出了可立即供貨的產品,用戶選擇彈性遠非我們剛接觸12Gb SAS產品的半年前可比。

漸趨完整的12Gb SAS產品──板卡

如同先前的SAS產品,新一代的12Gb SAS也必須透過附加的HBA或RAID介面卡,或是嵌在主機板上的SAS控制器晶片組才能提供支援。目前的12Gb SAS控制器晶片可分為LSI與PMC/Adaprec兩大陣營,照片左為Echostreams攤位上展出的PMC/Adaprec 12Gb SAS RAID卡,右為廣安(Areca)以LSI控制器為基礎推出的12Gb SAS RAID卡。

漸趨完整的12Gb SAS產品——JBOD與磁碟陣列

相較於半年前,現在的12Gb SAS JBOD與磁碟陣列產品已經多出許多,上為商丞的12Gb SAS JBOD,下為濰進(NetStor)的12Gb SAS JBOD。就我們在Computex會場的訪查,目前國內廠商的12Gb SAS產品以採用LSI控制器居多。

新規格普及的信號已經出現

受限於有限的規模、研發能量,以及在產業鏈中的位置,國產廠商始終難以成為引領新規格發展的開創者,不過卻能藉由擅長的大規模量產與壓縮成本能力,很好地扮演協助新規格普及應用的促進者角色。因此從這次Computex中看到各國產廠商對於新一代I/O介面產品的積極投入,也能視為這些新規格即將步入普及的信號,可望從今年下半年起逐漸進入市場主流應用。

 

 

 


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