SAS：開創串行存儲時代(組圖)

　　從1986年到現在，SCSI(Small Computer System Interface)技術出現已有20多年的歷史，先後經歷了SCSI-1、SCSI-2(Fast SCSI)、SCSI-3(Ultra、Ultra2、Ultra160、Ultra320)等發展階段，其接口帶寬從5MB/s發展到320MB/s。由於SCSI具有穩定、成熟、高傳輸率等特點，因此被廣泛應用在服務器和存儲設備上，SCSI成了高端企業級產品的專有名詞。

　　SCSI技術曾經為促進IT產品的發展立下汗馬功勞。但是，隨著超大規模集成電路的發展，由於技術本身的局限，SCSI已無法跟上芯片的發展速度，也無法滿足提昇系統整體性能的要求，成了IT系統發展的瓶頸。

　　SCSI是並行技術的代表產品。采用並行技術，當頻率達到一定范圍後，電氣信號間容易產生乾擾，致使信號串擾，導致數據產生錯誤。當帶寬超過320MB/s時，上述情況很容易發生，這也是SCSI Ultra320不再繼續發展到SCSI Ultra640的主要原因。因此，並行SCSI的峰值帶寬就是SCSI Ultra320的320MB/s。

　　SCSI需要在總線兩端增加終結器，以保證信號的終結。正是由於終結器的使用，給SCSI產品增加了故障點，而終結方式和終結位置的不同也導致了SCSI產品的不穩定性，給用戶帶來了不便。

　　SCSI、ATA由於技術的不同，分別佔領不同的產品市場段，且設備間共享帶寬，在接口、驅動、線纜等方面又互不兼容，造成用戶資源的分散和孤立，增加了總體擁有成本。

　　在SCSI技術的發展遇到瓶頸時，2001年，SAS(Serial Attached SCSI)技術悄然誕生。

　　SAS技術克服了SCSI的諸多缺點。在性能方面，由於SAS采用串行技術，即點對點的連接方式，SAS Ⅰ的傳輸能力達到300MB/s，SAS Ⅱ可以達到600MB/s。高傳輸速率不會帶來信號的串擾和帶寬的減少。SAS引入了寬鏈接概念，可以在兩個SAS端口間建立多個物理鏈接，使得帶寬成倍增加。在連接方面，由於SAS協議兼容SATA，因此，在同一系統中既可以使用SATA硬盤，也可以使用SAS硬盤。用戶可以根據應用需求的不同選擇適合的產品，從而降低總體擁有成本。在擴展性上，SAS打破了SCSI總線16個ID的限制，通過SAS擴展器可以擁有16385個有效ID，為用戶提供了很好的擴展性。

　　與SATA產品不同的是，SAS產品從接口芯片到板卡，再到存儲系統，正經歷著全方位的改變。

　　基於PCI-X或者PCI-E的SAS接口芯片，一般有4端口和8端口兩種。它們被集成在服務器主板上，可為服務器提供基於主機的軟RAID。較早生產這樣芯片的公司包括LSI、Adaptec。為完成數據的XOR運算，實現RAID 3、5、6、10、30、50等功能，芯片制造商又開發了專用ASIC芯片，並在專用芯片上實現了硬件RAID纔能完成的功能，這樣的芯片叫RAID ROC(RAID On Chip)。如果將這樣的芯片集成在主板上，又可稱為ROMB(RAID On Motherboard)。這種技術類似於SOC(System On Chip)，需要嵌入式軟件的支持。為了方便系統擴展，相關廠商又開發了SAS擴展芯片。目前，主要的擴展芯片制造商包括PMC Sierra、LSI和Vitesse。

　　SAS存儲系統的發展依賴於上述SAS芯片的發展。SAS芯片的發展為存儲系統提供了自由的連接技術，滿足了前端主機連接和後端磁盤連接的需求。在外部存儲系統中，由於SAS芯片起步較早，相關廠商也推出了SAS RAID卡，外部存儲系統廠商首先利用SAS芯片和RAID卡開發自己的存儲系統，最先開發出的系統就是SAS JBOD。伴隨著SAS JBOD的出現，SAS存儲系統逐漸浮出水面。

　　目前，SAS硬盤的價格還比較高，這也影響了SAS技術的普及。不過，據IDC預測，2007年，應用於存儲和服務器的SAS硬盤出貨量將是2006年的3倍。SAS時代已經到來。

　　SAS擴展器連接示意圖

　　SCSI與SAS的傳輸示意圖

　　作者：王永海