PCIe 4.0 SAS+NVMe RAID/HBA卡:最高读IOPS 300万、写24万
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LSI的并购史回顾与RAID卡更新
回顾过去的RAID卡发展，LSI的并购史是一个值得提及的篇章。从LSI到Avago再到Broadcom的融合，不仅见证了技术的变迁，也预示着未来的可能性。让我们从2016年入手，回顾当时的RAID卡发展路线图，探索那些未能实现的产品和它们背后的原因。当年发布的首款SAS/SATA/PCIe三模RAID卡，如今已支撑了3-4年，这标志着是时候随着PCIe 4.0接口进行更新换代了。
新一代PCIe 4.0 RAID卡中的MegaRAID 9560-16i，拥有16个内部SAS/SATA/NVMe三模HDD/SSD接口。卡的右端连接器从x4 lane的SFF-83升级到了x8 lane的SFF-8654，这一变化不仅反映出技术的迭代，也预示着性能的提升。这张照片展示了这一变化，以及其在服务器主板和热插拔背板上的应用。
从PCIe 3.0 x16到PCIe 4.0 x8的转变，是新一代PCIe 4.0 RAID卡的关键升级。接下来，让我们聚焦于SAS/NVMe RAID卡和HBA的主控芯片。尽管大品牌服务器厂商可能不会直接使用Broadcom自有品牌的卡，但规格参数和性能的决定权仍然掌握在芯片手中。
SAS3616W芯片的出现，是Tri-Mode三模IOC控制器的半代升级。它旨在解决PCIe 3.0 x8主机接口在连接SSD，尤其是NVMe设备时的瓶颈问题。另一方面，HBA（不带缓存，非硬件RAID）卡的IOC芯片从单核ARMA15 1.2GHz升级到双核ARM A15 1.6GHz，这标志着HBA地位的提升。
新一代IOC和RoC（RAID on Chip）支持PCIe 4.0，从SAS3808开始全部采用双核架构，性能指标也随之提升。然而，从215万IOPS的判断，SAS3808可能并未达到官方宣传的300万4K随机读/写IOPS。这一差异可能是由于Broadcom的资料复制错误。
SAS3808的性能指标显示，其4K随机读IOPS为215万，略低于官方宣传的数值。通过计算，3M 4KB IOPS换算成带宽约为11718MB/s，理论上8端口的SAS3808通过PCIe 4.0 Switch转接SSD，可能达到这一水平。SAS3808实际的2.15M IOPS是否受到8个12Gb/s SAS端口带宽的，还有待进一步探索。
新一代RAID技术面临的挑战与机遇，包括写惩罚、性能以及硬件RAID卡与NVMe SSD的连接成本。一些一线服务器大厂已放弃了三模芯片RAID/HBA卡对NVMe的支持，转向软RAID/镜像或分布式存储技术，导致SAS HBA的出货比例上升。
RAID卡的Secure Boot特性是为了保护Firmware更新，确保只有Broadcom签名的固件才能被允许写入，以防止恶意代码入侵。这一特性在保护服务器系统安全方面发挥着关键作用。
随着技术的不断演进，RAID卡的NVMe支持成为关注焦点。然而，基于Broadcom PCIe 4.0的RAID控制芯片的新一代服务器，将有多少RAID卡设计会拥抱NVMe，还需拭目以待。
