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PCIe將改變固態硬碟市場競爭局面

上網時間: 2012年04月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:固態硬碟  PCIe  SATA  SAS  標準 

有一群廠商打算推出採用 PCI Express (PCIe)匯流排的固態硬碟(SSD),號稱可改善目前採用 Serial ATA (SATA)或是Serial-Attached SCSI (SAS)介面的固態硬碟性能;新一波產品將延續SATA與SAS兩種協議分庭抗禮的局面,並讓市場競爭重點加速轉向新軟體功能。

去年,包括戴爾(Dell)、英特爾(Intel)、美光(Micron)、甲骨文(Oracle)與Stec等共80家廠商,組織了一個產業團體著手定義 NVMe (Non-Volatile Memory Express)介面標準,採用該標準的首批固態硬碟預計在今年稍晚上市。

在此同時,另一個產業組織SCSI Trade Association (STA)最近宣佈,將採用ANSI T10技術委員會所訂定的、以PCI Express標準為基礎的SCSI介面(SCSI Express)。STA將於5月初在美國矽谷舉行技術研討會,屆時該組織成員應該會展示首款支援SCSI Express介面的固態硬碟。

分屬不同陣營的NVMe 與SCSI Express 固態硬碟,預期將延續目前SATA與SAS兩種指令集在快閃記憶體儲存碟與硬碟機領域的競爭態勢;而以上兩種固態硬碟對新創公司 Fusion-io 來說則是一項挑戰,該公司是因率先讓固態硬碟搭載快速的PCIe匯流排、與系統中央處理器緊密連結而聲名大噪。

大多數第一代的固態硬碟還是採用速度較慢的SATA或SAS介面,這兩種介面在伺服器的互連介面中層級較低。PCIe的性能優勢讓Fusion-io最近一季的銷售業績達到8,400萬美元,其表現讓該公司在過去兩年成功募集了超過3億美元的資金。

隨著越來越多的PCIe固態硬碟將在今年上市,Fusion-io所面臨的是雙重挑戰:其一,當標準化硬碟產品的供應量增加,將加速該類產品的價格下滑;其二,更多固態硬碟的出現,可能會削弱該公司採用獨家技術達成的產品性能優勢。

Fusion-io研發了一種方法,能讓主CPU快速存取固態硬碟內的記憶體;該公司的專利技術號稱能將固態硬碟內資料存取位置的“地圖”提供給主CPU,讓寫入存取的延遲時間低於15微秒(microseconds)。大多數的硬碟產品仍較少著墨控制器上的logical-to-physical轉譯地圖功能,因此有較高的延遲。

新的NVMe 與 SCSI Express標準能讓供應商利用共通的PCIe固態硬碟軟體堆疊,可降低其成本並縮短產品上市時程。「目前大多數的PCIe固態硬碟都有自己專屬的驅動軟體,缺乏產業標準軟體;」NVMe組織發言人、英特爾資深儲存工程師Amber Huffman表示,利用NVMe的一致性功能集:「我們可望達成更快的產品上市時程與更高的滲透率。」

在Fusion-io這廂,其產品部門副總裁Gary Orenstein表示,該公司將支持SCSI Express陣營,因為他們是遵循經業界共同認可的標準團體──ANSI T10技術委員會的工作;而採用NVMe規格則需要簽署一份由該陣營帶頭者英特爾主導的授權文件。「NVMe 與 SCSI Express標準的興起將帶來的影響還有待觀察;有人認為這兩種標準終有一天會融合。」他補充指出。

到目前為止,Fusion-io最近三季的業績主要來自三大伺服器廠商客戶的貢獻,包括戴爾、惠普(HP)與IBM;其中戴爾已經透露其最新伺服器產品將支援NVMe標準,為Fusion-io前景帶來些許陰霾。

競爭重點轉向軟體

還有一種新趨勢是,可帶來附加價值的軟體逐漸成為固態硬碟守住價格底線的秘密武器;對此Fusion-io表示,軟體現在是該公司研發工作的主要關鍵;Fusion-io並在去年8月砸下6,500萬美元收購了一家儲存虛擬化(storage virtualization)軟體供應商IO Turbine。

Fusion-io已經推出了重新命名的ioTurbine軟體,能讓執行VMWare虛擬化軟體的伺服器,把固態硬碟當快取記憶體用;該公司還預見了能讓固態硬碟進軍其他應用領域的軟體商機,那些領域包括資料庫、企業搜尋軟體(enterprise search)以及社交遊戲(social gaming)。

以這種模式,Fusion-io可望藉由各種支援快閃記憶碟的應用程式軟體,再次引領固態硬碟市場風潮;不過長期看來,固態硬碟產業還需要更多的標準化工作以及來自各種作業系統的支持,讓快閃記憶體儲存更能融入系統記憶體階層。

對各方來說,好消息是目前固態硬碟產業還在起步階段,仍有取得高成長率的潛力;根據市場研究機構IDC的預估,PCIe介面固態硬碟市場在2010年至2015年間將取得85%的平均複合年成長率(CAGR);就連速度較慢的SATA與SAS介面固態硬碟,在預測期間的CAGR也可達到56%。PCIe固態硬碟在2009年還名不見經傳,但在2011年出貨量已達2~3億顆。

NVMe組織的Huffman認為,長遠來看,PCIe介面產品將會取代SATA、甚至SAS產品;她指出,SATA介面的進展在目前的6 Gbps版本後就停滯,下一步是與PCIe的融合:「SAS介面會在超越12Gbps時遇到瓶頸,我們未來必然會看到PCIe成為終極方案。」

Huffman表示,產業界對NVMe的興趣濃厚,而且工程師們迄今已經為該規格添加了約20個勘誤表;目前已經有授權產品正在開發階段:「我們舉辦了不少說明會,這意味著人們確實在採用該規格。」NVMe在新罕布夏大學(University of New Hampshire)設置了一個互通性測試實驗室,該實驗室並進行該介面的擴展,包括支援多主機以及省電功能的選項。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Solid-state drives jump on PCI Express,by Rick Merritt)





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