一文解析企业级SSD接口技术

一文解析企业级SSD接口技术

企业级 SSD 接口技术创新

1. PCIe 接口

2. SAS 接口

3. U.2 接口

U.2 接口具备兼容性、高速率、低延迟、低功耗优势，适用于企业级 SSD。U.2接口又被称为 SFF-8639（SSD Form Factor 8639），U.2 SSD 是一种高性能数据存储设备，旨在使用 SFF（small form factor，小尺寸）连接器支持 PCIe 接口，同时兼容标准化的 SAS 和 SATA 旋转磁盘和 SSD。

企业级 SSD 传输协议创新

1. NVMe

2. NVMe-oF

NVMe-oF 与 NVMe 一样，能够支持 65000 个队列，每个队列深度最多为 65000个命令，使得 NVMe-oF 能够在主机和驱动器之间实现高度并行的架构，保证每个设备使用单独队列。

NVMe-oF 扩展了 NVMe 规范在 PCIe 总线上的实现，把 NVMe 映射到多种物理网络传输通道，实现高性能的存储设备网络共享访问。NVMe-oF 通过把NVMe 映射到多个物理网络传输通道，在各种物理传输层上实现高效 NVMe 命令，达到降低存储网络协议栈处理开销并实现高并发、低时延的目的。NVMe-oF 和 NVMe 之间的主要区别是传输命令的机制，基于网络远程访问 NVMe 设备，实现 NVMe 设备高效共享访问，借助 NVMe-oF，可以实现 RACK 级别的 NVMe。

使用 NVMe-oF，能够在性能、扩展能力、易用性等方面形成优势。NVMe-oF 网络延迟低，能够处理并行请求，提高和优化性能，包括存储阵列性能等，减少服务器端 OS 存储堆栈的长度，实现高速率和高可扩展性；支持 NVMe 主机启动器与存储系统之间同时存在多条路径，能够一次从许多主机和存储子系统发送和接收命令。

3. ZNS

Zoned Namespaces（ZNS）是从 Open Channel（开放通道）SSD 基础上发展而来的。这个概念在 NVMe 标准工作组技术提案，这个方案把 Namespace 的逻辑地址空间切分成多个 zone，因此它继承了 Open Channel SSD I/O 分离、可预测性延迟等优势。并且 ZNS 协议简化了软件架构，用户可以定制开发，所以应用范围更加广泛。

ZNS 允许根据数据的使用和访问频率对数据进行分组，并按顺序存储在 SSD的独立区域中。无需移动和重新排列数据，ZNS SSD 可以显著减少写入操作的数量，降低驱动器的写入放大因子 (WAF)——与主机系统最初指示的写入相比，驱动器执行的实际写入量。WAF 越接近 1，SSD 的效率就越高，持续的时间就越长。

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