Serial Attached SCSI

Serial Attached SCSI︵SAS; サス︶は、コンピュータにハードディスクドライブ等のストレージデバイスを接続するためのインターフェースである。SCSI規格の一種であり、それまではパラレル通信であったSCSI規格をその名の通りシリアル化したものである。

SASコネクター(Internal)

"Ultra-320 SCSI"の後継にあたる規格である。サーバとHDD、もしくはテープドライブとの接続に用いられることが主である。コンシューマ向けにはシリアルATA(SATA)の方がよく使われている。 INCITS (International Committee for Information Technology Standards)のT10技術委員会がプロトコルの開発・維持を行い、SCSITA︵SCSI Trade Association︶が普及活動を行っている。

経緯

SCSIは当初パラレル・インターフェースであったが、2000年3月に規格が策定されたUltra-320でも16組の差動信号線を80 MHzのDDRで駆動することは難しく^[注釈1]、既にこの時点でも限界が来ていた^[1]。2000年から2003年の間により高速な次世代パラレルSCSI規格を策定、製品実装、出荷することは可能ではあったが、相互接続時の安定動作に不安要素が多く、ハードウェアベンダーにとって大きなリスクであった^[1]。また、もう1つのHDDインターフェース規格であったパラレルATAが同様の問題を回避するために2000年にシリアルATAへと舵を切り始めており、パラレル技術を継続する妥当性も問われた。最終的にATAと同様に太い接続コードと大きなコネクタ類から開放されて、今後高速化の余地が得あるシリアル化を模索することにした。パラレルSCSIの次の規格であった"Ultra-640"は2003年に策定されたが、あまり普及していない。最初の仕様である"SAS-1.0"が2003年5月8日に正式に標準となり^[2]、2006年頃から本格的に普及し始めている。

特徴

SATAと比較して一般に高価、高信頼であり主にサーバ用途である。転送速度は4.0規格で最大2,400MB/s。通信方式が全二重である事、デュアルポートをサポートし冗長化が可能な事も高信頼な理由の一つである。また最大ケーブル長が10mまでとSATAの十倍程度と長く︵ファイバーチャネルには及ばないが)、テープドライブのような筐体外にある外部ストレージと接続するのにも適している。コネクタはInternal/External、ピン数などの仕様に応じて複数の種類があり、SFF-8xxxのように表記される︵例‥SFF-8086, Internal, 26ピン︶。 SATAデバイスを接続できる事も特徴であり^[注釈2]、実際にSATA規格のデバイスをそのままSASコネクタに嵌合することが可能である^[1]。例えばコンピュータにSASホストバスアダプタを搭載さえすれば、デバイスはSATA/SASどちらとも接続できる。これにより両者の混在環境も可能となる。ただしその逆のSATAインターフェースにSASデバイスを嵌合することは不可能である。従来のパラレルSCSIと比べてコネクタのサイズが小さくできたため、サーバ用途で望まれていたHDDの小型化が実現できた。SCSIベースのHDDのフォームファクタが3.5から2.5インチへと主流が移行しつつある^[注釈3]。

規格

SAS-1.0

全二重通信のポイント・ツウ・ポイント接続
3 Gb/sの信号帯域幅^[3]（実効データレート 300 MB/秒）^{[注釈 4]}
8b/10bエンコード方式
1ポートあたりの最大接続数は128台まで（後述のSAS Expanderで約16,384台まで接続が可能）
デュアルポート接続が可能^[1]
マルチレーンに対応^[4]

SAS 2.0

SAS 2.1

6 Gb/s（実効データレート600 MB/秒）

SAS 3.0

12 Gb/s（実効データレート1200 MB/秒）

SAS 4.0

24 Gb/s^[5]（実効データレート2400 MB/秒）
128b/150bエンコード方式

SAS Expander

SAS Expander(SASエキスパンダ)はコンピュータのSASポート数以上のデバイスを接続可能にする拡張性拡大のための機能、デバイス。USBのハブのような中継デバイスである。規格上は最大1万6384台を接続できる。SAS Expanderを多重化することも可能である。

脚注・出典

[脚注の使い方]

注釈

^ プリエンファシスやトレーニングといったシグナルスキューを抑える努力はなされたが、回路規模の肥大化が無視出来なかった。
^ SAS-1規格でもSASコネクタをSATAベースのHDDに接続可能である。SASコントローラの中には接続されたHDDがSASかSATAかを正しく認識してモードを切り替える。SAS-2では両者の信号線は電気的に同一となった。異なるのは信号を生成・解釈する上位プロトコルである。
^ サーバではラック内に高密度にHDDを搭載する事が重要でありより小型が歓迎される場合もある。
^ 2009年4月にSAS-2のドラフトが確定。1.5, 3, 6 Gb/s (gigatransfers per second) を予定し、2010年9月現在はSAS-2.1とSAS-3が作業中。SAS-3は12 Gb/sを予定。

出典

(一)^ ^a ^b ^c ^d伊勢雅英 (2005年). “今年夏に本格始動する次世代のSerial Attached SCSI [前編]”. 伊勢雅英のストレージ最前線 2009年8月30日閲覧。 (二)^ "STA ANNOUNCES COMPLETION OF SERIAL ATTACHED SCSI SPECIFICATION" (Press release) (英語). SCSI Trade Association. 2009年11月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年9月5日閲覧。 (三)^ 伊勢雅英 (2005年). “今年夏に本格始動する次世代のSerial Attached SCSI [後編]”. 伊勢雅英のストレージ最前線 2009年8月30日閲覧。 (四)^ 伊勢雅英 (2005年). “今年夏に本格始動する次世代のSerial Attached SCSI [中編]”. 伊勢雅英のストレージ最前線 2009年8月30日閲覧。 (五)^ “Teledyne LeCroy Showcases World’s First SAS 4.0 (24 Gb/s) Live Demonstration at DesignCon 2017”. 2021年10月8日閲覧。

外部リンク

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[1] プリエンファシスやトレーニングといったシグナルスキューを抑える努力はなされたが、回路規模の肥大化が無視出来なかった。

[4] SAS-1規格でもSASコネクタをSATAベースのHDDに接続可能である。SASコントローラの中には接続されたHDDがSASかSATAかを正しく認識してモードを切り替える。SAS-2では両者の信号線は電気的に同一となった。異なるのは信号を生成・解釈する上位プロトコルである。

[5] サーバではラック内に高密度にHDDを搭載する事が重要でありより小型が歓迎される場合もある。

[7] 2009年4月にSAS-2のドラフトが確定。1.5, 3, 6 Gb/s (gigatransfers per second) を予定し、2010年9月現在はSAS-2.1とSAS-3が作業中。SAS-3は12 Gb/sを予定。

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