PCIeSAS和SATA（pcie与sata）

当前业界2.5英寸/3.5英寸存储硬盘主要有三种电气接口：PCIe、SAS和SATA，“过去，数据中心互联升级发展实际上受到 IEEE 或 OIF-CEI 机构或者协会的推动状况而发展，实际上如今已经发生重大的改变，Amazon、Apple、Facebook、Google 和 Microsoft 等大型数据中心运营商正在推动技术发展，它们不一定等待标准完成，一切都是用户说了算变成现实，至于未来PCIe SSD,SAS SSD和SATA SSD市场表现会有如何的表现，分享一张Gartner做出的预测给大家参考和交流。

关于PCIe

PCIe无疑是最为流行的传输总线标准，这几年的更新换代也十分频繁：PCIe 3.0目前还是最普及的，PCIe 4.0正在快速崛起，PCIe 5.0即将和大家见面，PCIe 6.0规范已经完成了0.5版本，并提供给组织成员，将在明年按期发布最终正式版。

PCIe每版规范的制定都要经历五个不同版本/阶段：

0.3版本：初步概念，提出新规范的关键特性和架构。

0.5版本：初始草案规范，确定新架构的所有层面，并吸收0.3版本基础上组织成员的反馈意见，并加入成员需求的新特性加的新特性。

0.7版本：完成版草案，新规范的方方面面都完全确定，电气规范也必须通过测试芯片完成验证。之后不会再加入新功能。

0.9版本：最终版草案，组织成员可以据此设计、开发自己的技术和产品。

1.0版本：最终正式版，公开发布。

事实上，0.5版本发布之后，厂商们已经可以开始设计测试芯片，为后续工作提前做好准备。

尽管升级速度加快，但是每一代PCIe规范的变化都相当大，尤其是带宽每次都翻一番，并兼容所有前代规范。

PCIe 6.0也不例外，向下兼容PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0的同时，数据率或者说I/O带宽会再次加倍来到64GT/s，PCIe 6.0 x1单向实际带宽8GB/s，PCIe 6.0 x16单向带宽128GB/s、双向带宽256GB/s。

PCIe 6.0将延续PCIe 3.0时代引入的128b/130b编码方式，但加入全新的脉冲幅度调制PAM4，取代PCIe 5.0 NRZ，可以在单个通道、同样时间内封包更多数据，以及低延迟前向纠错(FEC)和相关机制，以改进带宽效率。

关于SAS

串行连接SCSI接口（Serial Attached SCSI，SAS），SAS是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，提供SATA硬盘的兼容性。SAS的接口不仅看起来和SATA类似，而且可以向下兼容SATA标准。即SAS系统的背板(Backpanel)既可以连接具有双端口、高性能的SAS驱动器，也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。由此SAS驱动器和SATA驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需要注意的是，SATA系统并不兼容SAS，所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。

相比于PCIe规范近几年大跃进式的发展，SAS规范则在不声不响中逐步演进,在2019年11月，使用24Gbps接口速率的SAS 4.1规范正式发布,而下一代SAS 5.0规范也在酝酿中，将会把接口速率进一步提升到56Gbps.

目前在很多新产品中，SAS接口的SSD固态硬盘非常少，一位互联网用户的技术负责人表示，互联网用户很少用SAS SSD，主要是因为性价比的原因，SAS SSD介于PCIe和SATA SSD之间，非常尴尬，性能没办法和PCIe比拼，超大型数据中心里面就选择PCIe，价格又搞不过SATA SSD，普通消费客户又选择SATA SSD。

关于SATA

SATA是Serial ATA（Serial Advanced Technology Attachment）亦称串行ATA，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范.

SATA接口使用4根电缆传输数据，其结构简单，用Tx+、Tx-表示输出差分数据线，对应的，Rx+、Rx-表示输入差分数据线，作为目前市场应用最多的硬盘接口，目前其流行版本是3.0，SATA 3.0接口最大的优势应该就是成熟，普通2.5英寸SSD以及HDD硬盘都使用这种接口，理论传输带宽6Gbps，虽然比起新接口的10Gbps及32Gbps带宽有一定的差距，但普通2.5英寸SSD可以满足大多数用户的日常应用需求，500MB/s左右的读写速度也够用。而对于100MB/s左右读写速度HDD机械硬盘上，6Gbps带宽还远远谈不上瓶颈，只能埋怨HDD硬盘发展太慢，存储速度一直没有质变

随着联网设备和传感器的快速发展，我们将产生越来越多的数据，未来，此趋势不会停止。在数据呈指数增加的世界中，出现一些挑战性问题：我们在哪里存储数据；在需要时，我们如何从本该存储数据的位置获取数据；我们如何快速访问数据以便从中提取数值？物联网世界中数据的数字化和传感已经导致所产生的数据量激增，因为对比分析目前的接口， PCI Express 接口可以提供数据更快、延时更短，显著影响组织的效率和盈利能力，未来优势将愈发明显。