جدول محتوا
با حجیم‌تر شدن داده‌ها، بدون شک نیاز به راه‌حل‌های ذخیره‌سازی داده با عملکرد بالاتر وجود دارد. کنترل‌کننده‌های ذخیره‌سازی، به‌ویژه، باید تحت چنین بارهای کاری فشرده بسیار قابل اعتمادتر باشند. در اینجا هارد U3 به کار می آید. در ادامه به توضیح دقیق این نوع از هارد و مشخصات آن می پردازیم.
هارد U3 چیست؟
هارد U3 یک استاندارد ” ”Tri-Mode است که بر اساس مشخصات U.2 ساخته شده و از همان کانکتور SFF-8639 استفاده می کند. همچنین این هارد پشتیبانی از SAS، SATA و NVMe را در یک کنترلر ترکیب می کند. اگر پشتیبانی از میان‌افزار در دسترس باشد، U.3 می‌تواند از تبادل بین درایوهای مختلف نیز پشتیبانی کند.
تغییرات کلیدی هارد U3 نسبت به U2
با هارد U2 به یک pinout/backplane کانکتور جداگانه، یک Mid-plane جداگانه و یک کنترل کننده برای هر پروتکل نیاز دارید. U.3 فقط به 1 صفحه پشتی، 1 Air plane میانی و 1 کنترلر نیاز دارد که از همه این درایوها در یک اسلات پشتیبانی می کند. این امر می تواند یک مزیت بزرگ باشد، زیرا پیش بینی می شود SAS و NVMe در سال های آینده افزایش یافته و SATA کاهش یابد.
برای کار با هر یک از درایوهای بالا، پین های اضافی U.3 تعیین می کنند که کدام یک درج شده است. U.3 دو پین IfDet دارد، در حالی که U.2 فقط یک پین دارد؛
U.3 به دو پایه نیاز دارد تا ترکیب های مختلف کافی برای شناسایی درایوهای مختلف را فراهم کند. میزبان از ترکیب های مختلف PRESENT و دو پین IfDet برای شناسایی درایو موجود استفاده می کند. این ویژگی ما را به تفاوت اصلی بین درایوهای U.3 NVMe در مقایسه با درایوهای U.2 NVMe می‌رساند؛
پین‌آوت برای خطوط داده متفاوت است و همه پروتکل‌ها از یک مجموعه مشترک از پین‌های داده استفاده می‌کنند. سپس پین های نوع پورت میزبان (HPT0 و HPT1 ) وجود دارد. درایوهای U.3 Gen-Z و U.3 NVMe عمدتاً از این پین ها استفاده می کنند. ترکیب های مختلف این پین ها به درایو می گوید که در کدام میزبان قرار داده شده است.
درایو های U3 هنوز با U.2 سازگار هستند ؛ درواقع درایوهای U.3 تعیین می‌کنند که در کدام نوع میزبان قرار می‌گیرد و خطوط داده را در برق پیکربندی می‌کنند. درایوهای U.3 همچنان می توانند به عنوان درایوهای NVMe دو پورت در سیستم های پشتیبانی عمل کنند.
چالش های درایوهای U2 با هاست U3
درایوهای سازگار NVMe برای U.3 به سختی قابل دستیابی هستند، زیرا U.3 کاملا جدید است. متأسفانه درایوهای U.2 NVMe در U.3 کار نمی‌کنند زیرا پین‌آوت خط داده مطابقت ندارد. با این حال، به نظر می‌رسد که SFF-TA-1001 کلیدی باشد که درایوهای U.3 در U.3 کار کنند و در عین حال سازگاری را حفظ کنند. به این معنی که درایوهای U.3 در U.2 و U.3 کار می کنند.
آینده U3 چیست؟
داشتن راه حل های تست قابل اعتماد برای میزبان های U.3 و دستگاه های سازگار با آنها بسیار مهم است. به طرز هیجان انگیزی در حال ساخت یک ماژول قطع کننده U.3 هستند که اتوماسیون کامل مبادله گرم را با اجازه دادن به همه خطوط داده، باند جانبی و اتصالات برق به صورت جداگانه یا گروهی متصل یا قطع می کند. همچنین یکی از اولین ماژول‌هایی است که از راه‌اندازی خارجی پشتیبانی می‌کند، و به زودی برای نظارت باند جانبی ارتقا می‌یابد!
با این حال هنگام خواندن استاندارد، به خواننده گفته می‌شود بسته به نوع درایو مورد علاقه‌تان به استانداردهای PCIe یا SAS مراجعه کند. مسئله اینجاست که خطوط داده در PCIe دارای امپدانس 85 اهم است، در حالی که SAS 100 اهم است. بنابراین، هنگام ساخت هاست U.3، از کدام امپدانس استفاده می شود؟
در آینده جالب خواهد بود که ببینیم آیا سازندگان با تغییر امپدانس این دستگاه‌ها برای هماهنگ کردن آنها با یکدیگر، با این مشکل مقابله می‌کنند یا خیر.
اجزای کلیدی U.3
پلتفرم سه حالته U.3 می‌تواند درایوهای NVMe، SAS و SATA را از یک اسلات سرور مانند سرور DL380 G11 یا سرور Dl380 G10 و … از طریق یک طراحی صفحه پشتی و کانکتور SFF-8639 با سیم‌کشی اصلاح‌شده مطابق با مشخصات SFF-TA-1001 در خود جای دهد. این پلت فرم از 1.کنترلر سه حالته تشکیل شده است. 2.کانکتور SFF-8639 یکی برای درایو و دیگری برای .backplane 3.چارچوب مدیریت جهانی Backplane.
کنترلر سه حالته اتصال بین سرور میزبان و صفحه پشتی درایو را برقرار می کند و از پروتکل های ذخیره سازی SAS، SATA و NVMe پشتیبانی می کند. دارای یک پردازنده ذخیره سازی، حافظه نهان و اتصال رابط به دستگاه های ذخیره سازی است. آداپتور ذخیره سازی از هر سه رابط پشتیبانی می کند و سیگنال های الکتریکی را برای سه پروتکل از طریق یک اتصال فیزیکی واحد هدایت می کند. قابلیت «حس خودکار» در کنترلر تعیین می کند که کدام یک از سه پروتکل رابط در حال حاضر توسط کنترلر سرویس می شود.
از منظر طراحی، کنترل کننده سه حالته، نیاز OEM ها را به استفاده از یک کنترلر اختصاص داده شده به پروتکل های SAS و SATA و یک کنترلر متفاوت برای NVMe حذف می کند. این کنترل ساده‌ای را ارائه می‌کند که پشتیبانی از محفظه مشترک برای پروتکل‌های درایو SAS، SATA و NVMe را ممکن می‌سازد. با این انعطاف‌پذیری، می‌توان چندین نوع درایو را با SAS و SATA SSD/HDD و همچنین NVMe SSD ترکیب و مطابقت داد.
کانکتور SFF-8639 یک اسلات درایو معین در صفحه پشتی را قادر می‌سازد تا به یک کابل واحد متصل شود تا بتواند به یک دستگاه SAS، SATA یا NVMe دسترسی داشته باشد و پروتکل ارتباطی مناسب را که توسط میزبان سه حالته هدایت می‌شود، تعیین کند. مشخصات SFF-TA-1001 (U.3) با تعریف استفاده از پین و تشخیص شکاف، و همچنین رسیدگی به مشکلات سیم‌کشی میزبان و backplane که هنگام طراحی برای یک مخزن پشتی که هر دو حافظه NVMe و SAS/SATA را می‌پذیرد رخ می‌دهد، اجزا را به هم متصل می‌کند.
U.3 و در دسترس بودن SSD
با تصویب مشخصات SFF-TA-1001، یک اکوسیستم U.3 با فروشندگان پیشرو سرور اچ پی ، کنترلر و SSD در حال توسعه راه حل هایی برای پیشبرد این پلت فرم فناوری تکامل یافته است. به عنوان مثال، سرورهایی با کنترلرهای سه حالته، و صفحات پشتی مرتبط، توسط برخی OEM های سرور ردیف 1 پیاده سازی می شوند. انتظار می رود در دسترس بودن سیستم اولیه از طریق OEM های سرور ردیف 1 و ردیف 2 و به دنبال آن ارائه کانال های گسترده باشد.
از منظر کنترلر، اکثر فروشندگان RAID/HBA در حال توسعه کنترلرهایی با قابلیت های سه حالته و پشتیبانی از عملیات U.3 هستند.
