【IT168 評論】在各式各樣的I/O傳輸接口規格中，串行SCSI(Serial Attached SCSI，SAS)接口，可謂是對企業IT應用最重要、最基礎的一種存儲接口規格，SAS既是企業級磁碟驅動器的標準連接接口，同時也是外接擴展存儲應用的標準傳輸接口。因此每一次SAS接口的規格更新，對於企業級存儲應用也具有格外的影響力。
近來開始普及的12Gb SAS，是SAS接口的第3代規格，正式說法是SAS-3，在沿續了前兩代SAS界面應用架構與向下兼容性之餘，一舉將傳輸速率提高兩倍，已成為新一代企業級基礎存儲接口。更高的帶寬，賦予了SAS-3支持更大規模存儲環境的能力，並能更充分地應對固態存儲與虛擬化應用發展，滿足所急迫需要的更高傳輸效能需求。另一方面也能擺脫上一代SAS-2帶寬有限所造成的效能瓶頸，配合PCIe 3.0等新一代總線，共同構築從伺服器端到存儲設備端、涵蓋內接與外接應用的高速I/O環境。
帶動存儲I/O進化 雙倍帶寬打破存儲性能瓶頸
隨著PCIe 3.0成為伺服器與存儲系統控制器的主流總線，後端的SAS接口規格，也必須跟著升級到12Gb SAS，才能充分發揮PCIe 3.0的傳輸率潛力。
在每次更新中將傳輸速度提高一倍，是I/O規格升級的慣例。在上一次從SAS-1到SAS-2的更新中，傳輸率從3Gb/s提高到6Gb/s，而這一次從SAS-2到SAS-3的升級，則從6Gb/s提高到12Gb/s。
扣除編碼損耗後，12Gb/s傳輸率可以提供1,200MB/s的數據傳輸帶寬，SAS-3傳輸率的提高，不僅有助於因應更大規模的磁碟存儲架構，更重要的是可以解放SSD的性能，同時也讓SAS不再是制約伺服器或存儲控制器性能的瓶頸。
SAS的規格進化
SAS規格大約每4年便更新一代，每次更新都會將傳輸率提升一倍，目前最新一代的SAS-3可提供12Gb/s，預定於2017年推出的下一代SAS-4，則將擁有24Gb/s的速度。
相較於效能成長已陷入停滯的機械式硬碟，SSD憑藉著半導體技術的持續進步，效能幾乎是年年翻新紀錄。
在上一代SAS-2剛進入市場的2009年當時，SSD傳輸速度不過100～250MB/s，而今日的主流SSD產品讀寫速度已可輕易超過500MB/s，甚至還能達到1000MB/s等級速度。
顯然的，若不進一步擴展SAS傳輸帶寬，便會限制SSD在SAS接口上的發展，將會迫使未來的SSD產品捨棄SAS接口、轉往PCIe、NVMe等高速傳輸接口發展，回過頭來又會給SAS接口的發展帶來不利影響。
而SAS-3的問世，適時滿足了當前SSD應用的傳輸帶寬需求，讓SAS界面在固態存儲風潮中仍能繼續佔有一席之地。對於內接存儲應用來說，SAS-3的12Gb/s傳輸速率，雖然遜於嫁接在PCIe上的NVMe、SATA Express規格，但還足以應付目前主流SSD的傳輸速度需求。有必要的話，也可啟用SAS的MultiLink連接頭規格，匯聚出2倍的24Gb/s傳輸率。
對於外接存儲應用，SAS-3也可藉由匯聚4條傳輸通道的寬埠(wide port)規格，提供高達48Gb/s傳輸率，足以因應包括全快閃數組在內的存儲櫃外接傳輸帶寬需求。
牽手PCIe 3.0 打通高速I/O環境
IT系統的I/O效能，是由整個存取鏈路中最慢的那個環節所決定，存取鏈路各個環節的傳輸率必須互相配合，才不會形成拖累整個系統的瓶頸。
對於採用PCIe 2.0的上一代伺服器來說，6Gb SAS大致還能跟上I/O效能需求，不過當PCIe 3.0開始普遍應用後，6Gb SAS便明顯跟不上PCIe速度，必須改用12Gb SAS才能配合PCIe 3.0。
2018年!下一代SAS-4
▲SAS發展路線圖
根據SCSI貿易協會(SCSI Trade Association)的SAS發展路線圖，繼SAS-3之後的下一代SAS-4規格，大約會在2018年問世。除了將傳輸率提高一倍外，SAS-4還可能還會引進更有效率的數據編碼方式，從而獲得更大有效帶寬。
從SAS-1、SAS-2到SAS-3，都是採用8b/10b編碼方式，每8位數據串以10位數據來編碼，也就是說每10位數據中，只有8位是實際的數據，編碼耗用(Overhead)是20%。以SAS-3來說，每條通道的傳輸率(transfer rate)是12Gb/s，也就是1,500MB/s，但扣除數據編碼造成的Overhead後，實際傳輸帶寬(bandwidth)是1,200MB/s。
而SAS-4據稱考慮改用新的128b/150b編碼，每128位數據串以150位數據來編碼，如此一來，Overhead將可降到15%以下。如果SAS-4的傳輸率提高到24Gb/s的話，使用舊的8b/10b編碼方式時，實際傳輸帶寬將是2,400MB/s，但若改用128b/150b編碼，便能得到2,560MB/s的實際帶寬，有助於進一步改善傳輸效能。