Serial Attached SCSIとの共存を考慮したPCI Expressシステム設計　――最大性能を引き出すためのバッファ，エラー制御，レイアウトの考えかた

● 一つのシステムに約16,000台のデバイスを接続可能

　パラレルSCSIインターフェースの後継規格であるSerial Attached SCSIは，従来のSCSIによってすでに証明されている企業ストレージ・システムのための性能や拡張性，信頼性をさらに向上させています．Serial Attached SCSIの特徴は，例えば一つのシステム（SASドメイン）当たり最大16,256台のデバイスと接続可能であるとか，伝送速度が最大3Gbpsのポイント・ツー・ポイント接続が可能に なるといった，今日，主流のストレージ・システムにはない多くの機能を実現できることです．第1世代のSerial Attached SCSIのスループットは3Gbpsですが，今後，技術や応用分野の進化に合わせて最大12Gbpsの速度に対応する予定です．

　Serial Attached SCSIの備える全二重通信のポイント・ツー・ポイント接続の特徴は，複数のイニシエータ（ホスト・デバイス）とハード・ディスク装置などのターゲット・デバイスの間の接続を同時に機能させることができる（複数のデバイスが並行動作する）点です．イニシエータとターゲット・デバイスの間では一度に双方向のデータ転送を行うため，リンク（双方向の差動信号対の束）の帯域幅を2倍にして利用できることになります．

　Serial Attached SCSIは，エクスパンダ（ホストと周辺機器の中継用装置）を介して接続することで，システムのアクセス能力と接続性を向上させています．イニシエータとエクスパンダの接続には，ナロー・ポート（narrow
port）とワイド・ポート（wide port）という二つの方法があります（図1）．ナロー・ポートでは1ポートは一つの物理リンク（双方向の差動信号線ペア．つまり，4本のワイヤ）に，ワイド・ポートでは1ポートが複数の物理リンクに対応します．ワイド・ポートの場合，八つのSerial Attached SCSIリンクによって，24Gbpsまで帯域幅を向上できます．

図1　Serial Attached SCSIの接続方法
一つのリンクは差動信号線ペアで接続され，全二重通信を行う．ワイド・ポートは，複数のPHYを組み合わせて構築される．一般に，x4（四つのリンク）またはx8（八つのリンク）で構成する．これによって，大規模なSerial Attached SCSIトポロジに対する帯域幅の要求に対応できる．なお，比較のために（c）にはPCI Expressの接続例を示した．