LSI SAS9205-8e 6Gb/s HBA

LSI 9205-8e通過2個(gè)SFF-8088 miniSAS連接器提供了8個(gè)外部6Gb/s SAS端口。我們?cè)谇拔闹胁⑽刺岬皆揌BA卡官方宣布支持PCIe 3.0，那本文的標(biāo)題又是怎么回事呢？還是先來看看下面這張放大的照片吧。

拆下散熱片之后的LSI SAS9205-8e（局部）

9205-8e使用的主芯片——LSISAS2308 6Gb/s SAS控制器并沒有像上一代的LSISAS2008表面帶有金屬保護(hù)蓋（見下圖），在它右側(cè)是一顆BGA封裝的Intel 64Mb閃存芯片，用于保存HBA卡的Firmware。而最吸引筆者的，卻是PCB板上印刷的PCI Express“PCIe3 x8”字樣。

這個(gè)并不出乎我們意料的logo，至少能夠代表LSISAS2308控制器芯片和9205-8e HBA卡在硬件上都具備支持PCIe 3.0的能力。

拆下散熱片的LSI SAS9212-4i4e（局部）

上圖為我們同時(shí)收到的另一塊卡，LSI公司第一代6Gb/s SAS HBA——9212-4i4e。它使用了集成533MHz PowerPC 440 IOP的LSISAS2008控制器芯片，在相同的位置我們看到了“PCIe2 x8”，代表該HBA卡的主機(jī)接口規(guī)范為PCI Express 2.0。

LSI SAS9212-4i4e 6Gb/s HBA卡

根據(jù)LSI SAS9212-4i4e這個(gè)型號(hào)，我們就知道這款6Gb/s SAS HBA帶有4個(gè)內(nèi)部端口和4個(gè)外部端口。比較有意思的是，其中的4個(gè)內(nèi)部端口使用了兼容SATA的物理連接器，筆者曾經(jīng)推測(cè)這樣的設(shè)計(jì)在連接1、2個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器時(shí)能夠節(jié)約線纜的成本。

我們?cè)贚SI SAS9205-8e的包裝盒上卻沒有看到支持PCIe 3.0，取而代之的還是x8 PCI Express 2.0的字樣。

上圖截自LSI SAS9205-8e最新的Product Brief文檔，可見LSI官方并未標(biāo)明該HBA卡支持PCI Express 3.0。此外我們還看到了另一個(gè)變化：9205-8e宣稱能夠?qū)崿F(xiàn)超過550,000的IOPS，超過了之前公布的數(shù)值500,000。

類似的情況也出現(xiàn)在LSI最新一代的6Gb/s RAID卡MegaRAID SAS 9265-8i和9285-8e上。盡管之前LSI曾宣傳過它使用的RoC芯片——帶有雙核800MHz PowerPC的LSISAS2208支持PCIe 3.0，而如今該RAID卡的官方說明仍然是x8 PCI Express 2.0主機(jī)界面（又被筆者言中了）。

以上談了這么多PCIe 3.0，可能有讀者會(huì)問：PCIe 3.0的價(jià)值在哪里？SAS HBA卡支持該標(biāo)準(zhǔn)的又有什么好處呢？

如上圖，每個(gè)Wide port（寬端口，4 lanes）6Gb/s SAS的單向帶寬可達(dá)2400MB/s，像9205-8e這樣2個(gè)x4 miniSAS端口的就是4800MB/s，而x8 PCIe的突發(fā)傳輸率只有3200MB/s，形成了瓶頸；全雙工（雙向）傳輸時(shí)的情況與之類似。這里需要說明一點(diǎn)，PCI Express 2.0 x8的理論帶寬為4GB/s，但實(shí)際應(yīng)用中達(dá)不到100%的效率。

我們以前還給大家介紹過16端口的LSI SAS9202-16e 6Gb/s SAS HBA卡，就是由于PCIe 2.0 x8帶寬的原因，采用了2顆LSISAS2008控制器，通過PCIe交換芯片PEX8632轉(zhuǎn)接為x16 PCI Express 2.0擴(kuò)展卡的形式。這樣做不僅成本較高，而且大多數(shù)的服務(wù)器主板并未提供支持PCIe x16電氣信號(hào)的插槽。

如今LSI已經(jīng)有了支持PCIe 3.0的HBA/RAID卡產(chǎn)品，卻為什么不能宣傳該特性？這是因?yàn)楸M管PCIe 3.0正式標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布，但支持它的主板/服務(wù)器平臺(tái)還未推出。未來PCIe 3.0適配卡的用武之地在哪里？我們將在下文中繼續(xù)分析。

后面一頁(yè)中，我們還會(huì)簡(jiǎn)單介紹PCIe 3.0規(guī)范是如何提升帶寬的。另外，除了SAS HBA/RAID卡之外還有那些設(shè)備對(duì)它有著迫切的需求呢？

Intel Lyndonville SSD 710系列企業(yè)固態(tài)硬盤原計(jì)劃在8月中旬發(fā)布，但因故推遲到9月中上旬，最快本周出爐。雖然這種企業(yè)性產(chǎn)品和普通消費(fèi)者距離遙遠(yuǎn)，但其中的諸多新技術(shù)還是很讓人感興趣的，尤其是使用耐久性方面。 SSD 710將首次使用新型的HET-MLC NAND閃存芯片。MLC就是多層單元封裝，HET則代表著高耐久性技術(shù)(High Endurance Technology)，是為了解決閃存類型與壽命之間的矛盾而誕生的。

簡(jiǎn)單地說，SLC NAND單層閃存芯片的優(yōu)點(diǎn)是速度快、可靠性高，缺點(diǎn)是容量小、成本高，MLC NAND則正好相反：容量大、成本低、速度慢、可靠性差，因此目前的固態(tài)硬盤產(chǎn)品在消費(fèi)市場(chǎng)上多使用MLC，企業(yè)領(lǐng)域則鐘愛SLC。

Intel宣稱，HET技術(shù)相比于普通MLC NAND固態(tài)硬盤可帶來更高的寫入壽命和同樣的不可糾正錯(cuò)誤率(UBER)，同時(shí)擦寫周期更高。正因?yàn)閷?duì)HET-MLC閃存的可靠性有著高度的信心，Intel才將其引入了企業(yè)市場(chǎng)。

SSD 710系列采用和桌面型號(hào)SSD 320系列類似的25nm MLC NAND閃存芯片，容量有100GB、200GB、300GB三種，接口為SATA 3Gbps，不可糾正錯(cuò)誤率都是1E-16，和桌面上的SSD 320系列相同，而比上代X25-E系列的1E-15低一個(gè)數(shù)量級(jí)。

寫入可靠性指標(biāo)根據(jù)容量不同而有所差異。4KB寫入壽命方面，三種容量型號(hào)分別標(biāo)稱為500TB、1PB(1000TB)、 1.1PB(1100TB)，如果各自保留20GB、40GB、60GB冗余容量(總?cè)萘康?0％話，寫入數(shù)據(jù)量則可達(dá)900TB、1.5PB、 3.0PB，已經(jīng)非常接近X25-E 64GB，也是MLC固態(tài)硬盤的新紀(jì)錄。

4KB隨機(jī)寫入方面分別為600TB、1PB、1.3PB，保留冗余容量可達(dá)900TB、1.3PB、1.5PB。

再看IOPS吞吐性能。4KB隨機(jī)讀取三種型號(hào)都是38500，8KB隨機(jī)讀取分別為26000、27000、27000。4KB隨機(jī)寫入分別為2400、2400、2000，8KB隨機(jī)寫入則是1900、1300、1700。

保留20％冗余容量的話，4KB隨機(jī)寫入會(huì)提高到4000、3300、2400，8KB隨機(jī)寫入則會(huì)達(dá)到6000、2500、2500。 

最后是大家平常最先關(guān)心的隨機(jī)讀寫速度。三種型號(hào)的讀取最高都可達(dá)270MB/s，寫入方面100GB最高170MB/s，200/300GB最高210MB/s。典型延遲都是讀取75微秒、寫入85微秒，加電時(shí)間1.5秒。 

jianglily