从SASI到SAS：SCSI走过25年

多元化未来

ATA与SCSI存在竞争关系吗？在PC等个人设备领域，SCSI无法与ATA竞争；可在SCSI专注的服务器和网络存储市场，ATA却总是想从低端打入获得增长。随着ATA抢先进入Serial时代，曾经的梦想就快要成为现实。

作为一种廉价的存储解决方案，Ultra ATA硬盘早在上世纪末就已悄然进军入门级服务器和网络存储市场。服务器中较为常见的是无专用处理器的“IDE RAID”，只有简单的（RAID）0和1这两个级别，以低成本实现基本的数据保护；磁盘阵列则通常要先经过ATA－SCSI的转换，再由专用处理器负责0、1、5等RAID级别的运算，将SCSI总线的多工能力与ATA硬盘极低的单位容量价格相结合。但无论哪种方式，每条ATA通道只接一块硬盘（即一个ATA控制器带两块硬盘）都是最基本的原则，在宏观上等效于SATA点对点连接的星形拓扑结构。

在标准制定阶段，对进展过于乐观是业内人士的通病，现在回头来看，SAS也不例外

有Ultra ATA开道，SATA进军服务器和网络存储之路就平坦多了。得益于SATA极少的数据线和接脚数量，LSI Logic推出了可连接6块SATA设备的MegaRAID SATA 150-6，这块卡使用了3颗双SATA端口的SiI 3112芯片，如果换成有4个乃至8个SATA端口的控制芯片（开发中，采用PCI-X接口），其连接能力是并行ATA无法想像的。

不过此时的SATA已不满足于简单地取代并行ATA——它也看到了并行SCSI的不足之处——既然SCSI阵营能看中SATA，SATA为什么不能在企业级存储领域有更大的作为？终于，2002年2月25日春季IDF上Serial ATA Ⅱ工作组成立的消息表明“他们一直在努力”。

似曾相识的SATA Ⅱ

Serial ATA Ⅱ工作组的任务是开发SATA Ⅱ规范，增强SATA在服务器和网络存储市场的竞争力并提供更高的信号传输率。规范的实施分为两个阶段：

1. SATA Ⅱ第1阶段（SpecⅡ P1）——当前扩展
   • 改进SATA 1.0以适应服务器和网络存储的要求；
   • 用于热插拔驱动器机架的背板互连方案；
   • 包括风扇控制、驱动器灯、温度控制、新设备通知等在内的机箱管理方案；
   • 本机命令队列、乱序执行/传输、数据分散/收集等性能增强以满足业内要求；
   • （预计）2002年下半年确定服务器和网络存储特性，2003年进入产品研发。
2. SATA Ⅱ第2阶段（SpecⅡ P2）——未来扩展
   • 目标为300MB/s（3Gbps）的第二代信号传输率，面向桌面和网络存储系统；
   • 针对更高端网络存储市场需求的改进；
   • 拓扑支持双主机主动失效保护（即允许多启动设备）；
   • 高效的大量设备连接能力；
   • 2003年下半年定义第二代信号传输率，2004年下半年进入产品研发。

由于Serial ATA Ⅱ工作组亲自负责SATA Ⅱ规范，而不是像Serial Attached SCSI工作组那样将制订权转交给类似于ANSI T10技术委员会的开放性组织（如ANSI T13），因此笔者对SATA Ⅱ的了解都仅限于只言片语：

1. 春季IDF期间一张SATA Ⅱ扩展连接能力示意图上出现了两个连接在SATA Hub（姑妄称之，作用应与SAS的Expander类似）上的SATA设备，其中一个还是双端口；
2. 6月份SATA官方网站上的一份PDF介绍了SATA应用于服务器和网络存储的9个模型，其中多处提到了SATA Ⅱ RSM（Routing/Switching/Muxing，路由/交换/混合）连接增强。

级联、路由、交换、双端口……这些都与SAS的规划何其相似！

中间地带成变数

在存储行业被长期看好的大背景下，竞争之火已经从配备61个以上硬盘的大型存储器领域烧向配备31～60个硬盘的中型和配备6～30个硬盘的小型存储器领域。基于ATA硬盘的低端存储设备在价格上对中小企业客户非常具有吸引力，而SATA Ⅱ的构想可谓正逢其时，也可以看做是EMC与NetApp这两大存储巨头加入SATA Ⅱ工作组的主要原因。

问题是SAS也已经看到了这块市场。由于物理层相同，SAS对SATA设备的支持显得顺理成章，而STP则让单启动设备/目标设备的SATA具有了多启动设备/目标设备的寻址能力，只要启动设备（适配器）支持STP、Expander设备能将STP转换为SATA，就可以构建一个完全基于SATA目标设备（硬盘）的SAS域。如果启动设备仅支持STP（而不包括SSP）的话，成本还可以进一步降低。

总之，SAS和SATA Ⅱ都可以让SATA应用于支持级联、路由和交换的（相对）复杂拓扑架构中，然而最终会由谁来占领这块介于传统SCSI与ATA之间的领地尚不很明朗——SATA Ⅱ在决心和（预期的）产品化时间上略占优势，SAS则在多启动设备/目标设备寻址等技术层面上具有更为丰富的经验，而Adaptec、LSI Logic、Maxtor、Seagate等身兼两个工作组成员的业内领导厂商也会对局势产生微妙的影响。虽然2002年6月10日，Intel、Dell和HP这三大巨头宣布将与SATA Ⅱ工作组和SCSI商业协会协同工作，推进SAS和SATA这两个互为补充且互相兼容的存储标准，但毕竟没有就二者的“领地”划分发表实质性意见。然而，最重要的并非哪方最终取胜，关键是不要把SATA搞得过于复杂（譬如硬盘驱动器有单/双端口之分）才好。

奔向新的十年

SAS和SATA的物理层从诞生伊始就宣称其10年的Roadmap，信号传输率也排到了2007年的6Gbps，曾经困扰并行SCSI和ATA多时的发展问题得到了解决，这是全面转向串行时代的最大收获。

在SAS工作组最初的规划书里有这样一个观点：（各种）技术将继续沿着不同的分支前进，既不会统一，也不能毫无瓜葛。SAS与SATA之间的关系可以算做例证——通用的电气和物理层接口增强了彼此间的联系，但它们所针对的领域仍然存在着很大的差异——SCSI一直与ATA平行发展，串行化之后也不会改变。

当然在两种技术的接合部总要有新的动态，这回是SATA大张旗鼓地向中低端服务器和网络存储领域进军，此乃市场需求多元化所导致的必然。上图是SAS阵营对未来机内存储设备接口走势的预期，只是SATA进入主流存储市场的方式还存在变数。SATA和SAS驱动器旁边的转速标记比较有趣，虽然反映的只是市场现状，但却揭示出了ATA与SCSI的本质区别——成本导向和性能导向。

忘记ATA与SCSI孰优孰劣的无谓争执吧，明白自己的需求并投入到未来十年中去才是我们应该做的。