【IT168 技术】固态硬盘(SSDs)已经成为企业、数据中心和云设备必不可少的组成部分。而整个行业又把 PCIe作为SSD模块、子系统和系统的主要接口。

　　PCIe技术

　　PCIe 内联技术在高科技产品市场已被广泛熟知和了解，而且它的购买渠道众多，使用也已很普及。而对于那些还不太熟悉PCIe的人们而言，他们知道的PCIe就是10年前发明的一项用于芯片和芯片间互联的技术，取代了被称为PCI的平行主总线，还知道PCIe的各种衍生品和后续产品以及它们增加了主总线宽度和频率。

　　PCIe 是一个系列的、有差别的、基于数据包的无损协议，它在物理，链接和处理层有很多特性，因此能激活端对端连接，并实现连接故障复原。协议的具体内容是在PCIe 机电协议的基础上补充完成的，能提供标准的连接器和信号质量。 PCIe协议可与以前的PCI系统软件和应用程序完全兼容。

　　它的第一代产品被称为Gen1，是一个传输速度为2.5 GT/s的串行双向接口，后来速度提高到了5.0GT/s(Gen2)，最后到了8GT/s(Gen3)。 PCI-SIG论坛已经在讨论让Gen4的速度达到16GT/s。PCIe的魅力之处在于设计者可将2个、4个、8个或16个PCIe 线路集成到一个数据端口。还有一点对于设计者来说也同等重要，就是PCIe 所有的Gen2 和 Gen3端口在速度上都能和之前的产品兼容。PCIe Gen3芯片和Gen3电路板现在都可以买到了，而PCIe Gen3的最终产品有望于2012年上半年面世。如果按照过去产品更新换代的速度来推算，Gen4产品将很可能在2015年面世。

　　保障产品性能、可靠性、可服务性的几大特点

　　PCIe 交换机的规格有多种——从3个到96个线路，以及从3个至24个端口，而且其中每个端口都可以实现1×,2×,4×和8×线宽，有些卖家甚至推出了16×线宽。其中一些交换机的带宽有非常强的可塑性。一个Gen3单线宽端口的速度是1GB/s，而一个16线端口每个方向的容量都达到了16GB。

　　为了丰富产品以满足市场的不同需求，PCIe 交换器生产商们对产品进行了不断的创新，使产品使用更简便、性能更高、具备失效备援、故障识别、故障隔离以及现场升级功能。芯片的众多特性，比如用于数据传输的直接内存存取(DMA)功能，失效备援时的非透明桥接功能，点对点通讯功能，用于现场升级的热插拔功能，为了保持数据完整性的错误检查/恢复功能，以及为保证传输稳定在分配内部缓冲区时的灵活性，使PCIe 交换器具备了实现上述优化和功能的可能性。

　　企业SSD系统设计的挑战

　　由于SSD是高性能企业和数据中心应用程序选用的专门存储媒介，所以现在PCIe在SSDs中发挥的作用变得更加重要。然而，低价位的非易失性存储器(NVMs) 耐久性有限，而且因为生产技术也在不断更新，因此制造了巨大的挑战。包括：耐久性，可靠性，数据完整性，可扩展性以及带宽，性能和解决方案的成本。系统设计者们已经为每个目标应用程序找到了平衡成本/性能的方法。

　　实现平衡的方法如下：

• 　　• 选择正确的SSD控制器功能和性能;
• 　　• 选择非常好的的存储器类型混合方式—单层式存储(SLC)和多层式存储(MLC);
• 　　• 选用非易失性存储器;以及
• 　　• 选用内部互联技术，比如PCIe。
• 　　行业内的“殊途同归”

　　业内已经将PCIe(总线和接口标准)作为统一的内部互联技术用于企业SSD(固态硬盘)的应用程序了。事实上，由行业领头企业结成的小组在年初已经通过了一项名为NVMExpress或NVMe的规范，该规范中选择PCIe作为内部互联技术来提供克服上述挑战所需的性能。

　　此外，一个由10名成员组成的委员会已经开始着手制定一项基于 PCIe(SOP)的SCSI协议， 以便充分利用PCIe的技术优势。不仅如此，另外一个由存储行业领头人组成的团体也于近期宣称，他们将在下一代SATA规范，即SATAExpress中使用PCIe作为内部互联标准。

　　行业达成此种一致的原因在于，现在的PCIe内部互联标准适用于所有主流的CPU设备，因此在具备广泛实用性，更短的延迟、更低成本的同时，还能提供所有必要的性能。并且，通过PCIe主机接口，所有IO控制设备，如SASA、光纤通道(FC)和以太网的广泛实用性也对助推了这种“同归”趋势。