確到改朝換代時——10款SAS硬盤橫向評測
想20多年前,SCSI-1規(guī)格剛剛獲得ANSI批準(zhǔn)時,一派生機(jī)勃勃的景象。看看現(xiàn)在的并行SCSI,雖然擁有64倍于當(dāng)初(320MB/s vs. 5MB/s)的總線帶寬,卻早已沒有了進(jìn)一步發(fā)展的空間——SCSI陣營2002年便做出了放棄Ultra640 SCSI,融合Serial ATA(SATA)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展Serial Attached SCSI(SAS)的決定,義無反顧地走向串行之路。
愛要說,更要做。不管包括筆者在內(nèi)的支持者如何宣傳SAS的好處,見不到產(chǎn)品也是白搭,若不能及時推向市場更會有危及前途之虞。作為構(gòu)建完整SAS生態(tài)環(huán)境的基石,主機(jī)端的控制芯片(IC)/HBA和設(shè)備端的硬盤驅(qū)動器顯然責(zé)無旁貸,它們經(jīng)過2004年的起步階段,從2005年起逐漸發(fā)揮出組合的威力,帶動SAS技術(shù)不斷向前。
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2.5英寸企業(yè)級硬盤驅(qū)動器的來龍去脈(點(diǎn)擊閱讀) |
巧合的是,在并行SCSI發(fā)展到Ultra320止步的同時,縱向磁記錄(LMR)技術(shù)的潛力也近乎枯竭,多種因素綜合的結(jié)果是企業(yè)級硬盤驅(qū)動器的新品推出周期明顯延長。以市場份額最高的希捷科技(Seagate Technology)公司為例:2000年至2002年間,其15000RPM(15K RPM)硬盤驅(qū)動器從第一代發(fā)展到第三代,保持著每12個月左右就推出一款的穩(wěn)定速度,但在2002年5月發(fā)布Cheetah 10K.6和Cheetah 15K.3之后,又過了兩年零一個多月,Cheetah 10K.7和Cheetah 15K.4才問世,間隔時間翻了一番。
SAS接口也正是從2004年開始成為企業(yè)級硬盤驅(qū)動器新品中的可選項(xiàng),到了2005年,我們已經(jīng)能夠與SAS硬盤驅(qū)動器的實(shí)物“親密接觸”(本站在這方面有大量報道)。幸運(yùn)的是,垂直磁記錄(PMR)技術(shù)從2006年起全面接班,解決了容量增長的后顧之憂,與SAS技術(shù)一起令企業(yè)級硬盤驅(qū)動器(本文中如無特別指明,以10000RPM和15000RPM的轉(zhuǎn)速為限)市場再度充滿活力,也讓我們在短短三年時間里就看到了三代SAS硬盤驅(qū)動器。
以推出時間劃分的三代SAS硬盤驅(qū)動器
斜體代表支持Ultra320 SCSI(隨著時間推移逐漸減少),下劃線代表支持FC-AL,粗體代表有產(chǎn)品參加本次橫向評測
筆者在2002年發(fā)表于PCPOP網(wǎng)站的文章《提速、瘦身、多元化——硬盤大時代之產(chǎn)品篇》中寫過這樣一段話:
曾有人說微軟的(某種)產(chǎn)品發(fā)展到第三代才會比較成熟,去掉嘲諷的成分,這句話似乎對IT界大部分產(chǎn)品都挺適用,在競爭日趨激烈的今天,不失為對開放市場下新產(chǎn)品沿革發(fā)展的很好概括:
- 第一代是廠商鋪概念,搶奪技術(shù)與功能制高點(diǎn),由此樹立自身形象,少數(shù)有急切需要的用戶嘗鮮,市場持觀望、考察態(tài)度;
- 第二代應(yīng)各方反饋或競爭的需要提高性能、完善功能、加強(qiáng)可用性(包括兼容與穩(wěn)定性),鞏固地位,力圖甩開跟進(jìn)對手;
- 到了第三代由于相關(guān)技術(shù)已經(jīng)受過了足夠的考驗(yàn)與打摩,設(shè)計(jì)相對完善,產(chǎn)品更加成熟,大范圍應(yīng)用基本不會存在什么問題,也從此被市場廣泛接受,走進(jìn)平穩(wěn)發(fā)展的時期。
回過頭來看看前面列出的三代SAS硬盤驅(qū)動器,上述觀點(diǎn)仍然適用。換句話說,筆者認(rèn)為SAS硬盤驅(qū)動器的發(fā)展之路非常穩(wěn)健,現(xiàn)有的產(chǎn)品(第二、三代)已經(jīng)基本成熟,可堪大任。為了證明這一點(diǎn),我們征集了7款SAS硬盤驅(qū)動器(第一代1款,第二和第三代各3款),以及4款與第一代同期的Ultra320 SCSI硬盤驅(qū)動器作為對比,通過測試來揭示SAS硬盤驅(qū)動器的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀。
11款參測硬盤驅(qū)動器主要參數(shù)總表(棕色底紋代表2.5英寸規(guī)格)
雙端口如何兼容SATA? #p#page_title#e#
正如筆者四年半之前發(fā)表于《計(jì)算機(jī)世界》周報上的SAS與SATA Ⅱ?qū)n}所說,SAS的連接器在SATA的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,通過巧妙的設(shè)計(jì)增加了一個數(shù)據(jù)端口,在確保兼容SATA的前提下完成了雙端口這一看似“不可能的任務(wù)”。
SAS硬盤驅(qū)動器的雙端口連接器(上-中)與SATA硬盤驅(qū)動器的連接器(下)對比
眾所周知,SATA硬盤驅(qū)動器的SATA端口和電源供應(yīng)是分離的,兩個連接器之間有大約2個(SATA或電源)引腳寬度的間隙。SAS的做法是將二者連為一體,第二端口就位于這個4~5個SATA信號引腳寬度的“橋”的背面。雖然空間利用得很充分,可畢竟也要布置7個信號引腳,所以從端口(Secondary Port,SAS②)和主端口(Primary Port,SAS①)的“個頭”在上面的實(shí)物對比圖中看起來就像武大郎和武松一樣差別明顯——當(dāng)然,僅是針對寬度而言,引腳定義及傳遞信號的能力是沒有區(qū)別的。
SAS(上)和SATA(下)硬盤驅(qū)動器的連接器在這個投影方向上的主要區(qū)別是有無隔斷,前者的輪廓包容了后者,使它們共用SAS線纜連接器成為可能
由于SAS硬盤驅(qū)動器的接口連接器只是比SATA(加電源)多出來一個從端口,而沒有減少什么,所以SAS線纜連接器很自然地就能兼容SATA硬盤驅(qū)動器,反之(SATA線纜配SAS硬盤驅(qū)動器)則因受到從端口的阻隔而行不通。這種設(shè)計(jì)能夠避免SATA HBA/RAID卡(不支持后者所需的STP協(xié)議)訪問SAS硬盤驅(qū)動器,從而滿足了“防呆”的要求。
SAS線纜既可以連接SAS硬盤驅(qū)動器(左),也能夠連接SATA硬盤驅(qū)動器(右)——注意紅色箭頭所指處缺口的有無,以及硬盤驅(qū)動器接口連接器上引腳數(shù)量的差異
如上圖所示,將主端口、從端口和電源供應(yīng)融為一體的SAS線纜連接器(共29個引腳),與SAS硬盤驅(qū)動器的接口連接器一同由SFF Committee制訂的SFF-8482規(guī)范(非屏蔽雙端口串行附加連接器)定義,也被稱為“SAS樣式連接器”;與之相對應(yīng),原來用于連接SATA硬盤驅(qū)動器的信號電纜,其連接器只有7個數(shù)據(jù)引腳,被稱為“SATA樣式連接器”。SAS樣式連接器的好處當(dāng)然是用起來方便,但在連接SAS硬盤驅(qū)動器時,卻也有個潛在的問題。
兩個HBA/RAID卡連接同一SAS硬盤驅(qū)動器的拓?fù)鋱D和某種具體的實(shí)現(xiàn)方法
SAS樣式連接器所屬的SAS線纜,其另一頭如果直接連在主機(jī)端HBA/RAID卡的SAS端口連接器上,那么,由于HBA/RAID卡上的每一個端口都是單端口,而且SAS規(guī)范不允許SAS硬盤驅(qū)動器的兩個端口連接到同一HBA/RAID卡(雙端口設(shè)計(jì)不是為了增加帶寬,而是高可用性和容災(zāi)的需要),因此,這個SAS樣式連接器實(shí)際上只有主端口是有效的,但它卻同時占據(jù)了從端口,反而使雙端口形同虛設(shè)。
ADP-4000上的SAS樣式連接器,用來連接SAS硬盤驅(qū)動器
所以,若想要雙端口發(fā)揮作用,SAS樣式連接器通常應(yīng)該出現(xiàn)在磁盤背板上,接納SAS硬盤驅(qū)動器的插入,而另一側(cè)可以是一對SATA樣式連接器(分別對應(yīng)SAS樣式連接器的主、從端口),迎接來自兩個HBA/RAID卡上的SAS線纜,實(shí)現(xiàn)高可用性。
CS Electronics出品的ADP-4000 SAS熱插拔背板適配器,可以把它當(dāng)作一個“迷你背板”
正因如此,某些SAS HBA/RAID卡配套的SAS線纜,在設(shè)備一端用的不是SAS樣式連接器,而是利于實(shí)現(xiàn)雙端口的SATA樣式連接器。然而,前面已經(jīng)介紹過,SATA樣式連接器不能插入SAS硬盤驅(qū)動器。在這種情況下,可以使用上圖所示的SAS-SATA適配器:一端為SAS樣式連接器,用來插入SAS硬盤驅(qū)動器;另一端(也就是面對我們的)有兩個分主、從的SATA樣式連接器,對應(yīng)SAS硬盤驅(qū)動器的兩個端口,采用SATA樣式連接器的SAS線纜插入標(biāo)有“主信號”(Signal-Primary)的連接器,便可通過SAS硬盤驅(qū)動器的主端口訪問,反之(Signal-Secondary)亦然。如果兩個連接器分別連上兩個SAS HBA/RAID卡,還能組成高可用性配置。 #p#page_title#e#
隨機(jī)訪問性能:SAS更“吃苦耐勞”
考慮到本次橫評涉及多達(dá)11個型號的硬盤驅(qū)動器,直接放在一張圖表中未免會令讀者眼花繚亂,于是筆者盡量在前面描述具體產(chǎn)品的時候安排它們“捉對廝殺”。有了基本的了解之后,再來看總圖表,可以讓我們把注意力集中在相對排名之上,而無須再從里面挑出兩款來做針對性的比較。
參測硬盤驅(qū)動器平均讀訪問時間排序(由短到長,棕色底紋代表2.5英寸硬盤驅(qū)動器)
隨機(jī)讀:從下圖中不難發(fā)現(xiàn),4款Ultra320 SCSI接口的硬盤驅(qū)動器,都在并發(fā)任務(wù)數(shù)=32時就達(dá)到了IOPS的峰值,此后轉(zhuǎn)為一條水平線;而7款SAS 3Gb/s接口的硬盤驅(qū)動器,包括與Ultra320 SCSI的對手一樣“僅”支持64深度隊(duì)列的Cheetah 15K.4,全部是在并發(fā)任務(wù)數(shù)達(dá)到64之后才轉(zhuǎn)為一條水平線。顯然,SAS接口在隊(duì)列支持上的潛力更為巨大,因此,在平均訪問時間相差不多的情況下,SAS接口的型號總能夠從多一步(并發(fā)任務(wù)數(shù)從32到64)的發(fā)展空間中獲益,從而笑到最后。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter隨機(jī)讀測試性能對比
當(dāng)然,正如前面已經(jīng)提到過的,在并發(fā)任務(wù)數(shù)從1升至2時,SAS版本Cheetah 15K.4的IOPS幾乎沒有增長,MAX3147RC的上升態(tài)勢也相對平緩,都表現(xiàn)出早期型SAS硬盤驅(qū)動器尚不夠成熟的一面。其后的SAS硬盤驅(qū)動器已經(jīng)不再有類似的bug,可以從頭至尾“完勝”具有同等硬件水平的Ultra320 SCSI硬盤驅(qū)動器。
具體來說,10000RPM的Cheetah 10K.7墊底,盤片直徑更小的Savvio 10K.1要好一些,再往上是采用SAS接口且盤片直徑相差無幾的Savvio 10K.2和Cheetah NS,兩者之間不分伯仲,曲線幾乎重合。7款15000RPM一直到并發(fā)任務(wù)數(shù)=32還保持著明顯的優(yōu)勢,但之后Ultra320版本的Ultrastar 15K147被Savvio 10K.2和Cheetah NS蓋過,同樣接口的Cheetah 15K.4則勉強(qiáng)逃過此劫。SAS版本的Cheetah 15K.4一開始處于落后,在并發(fā)任務(wù)數(shù)=32時與Cheetah 15K.5重合,最終壓倒了MAX3147RC,但仍比不上Ultrastar 15K300。不過,真正的王者還是2.5英寸15000RPM的Savvio 15K.1,始終高高在上,IOPS最接近500大關(guān),優(yōu)勢十分明顯。
由此,不難總結(jié)出以下幾點(diǎn)規(guī)律:
-
其他條件相同,SAS接口者獲勝;
-
接口類型相同,轉(zhuǎn)速較高者獲勝;
-
主軸轉(zhuǎn)速相同,盤片直徑較小者獲勝;
其中后兩點(diǎn)是“硬功夫”,它們共同決定了硬盤驅(qū)動器的平均訪問時間,但這基本上只關(guān)乎單任務(wù)訪問(并發(fā)任務(wù)數(shù)=1)時的IOPS排名,SAS接口更出色的隊(duì)列支持能力將隨著訪問并發(fā)程度的提高而逐漸發(fā)揮出威力。
Web服務(wù)器:全部是隨機(jī)讀取的操作,只是數(shù)據(jù)塊尺寸成分比較復(fù)雜——由9種規(guī)格的數(shù)據(jù)塊尺寸構(gòu)成,其中512字節(jié)占22%,1~4KB占46%,8~512KB占32%。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter Web服務(wù)器測試性能對比
一般來說,Web服務(wù)器的測試結(jié)果排序和隨機(jī)讀測試應(yīng)該是基本一致的,只是數(shù)據(jù)塊平均尺寸的增加會導(dǎo)致IOPS的具體數(shù)值有所下降。意外的是,Savvio 10K.1表現(xiàn)失常,隨著訪問并發(fā)程度的提高,很快就落到了Cheetah 10K.7之下,有可能是其固件對處理較大尺寸數(shù)據(jù)塊考慮不周所致。
參測硬盤驅(qū)動器平均寫訪問時間排序(由短到長,棕色底紋代表2.5英寸硬盤驅(qū)動器)
隨機(jī)寫:隨機(jī)寫測試與隨機(jī)讀測試很相似,但要參考的是平均寫訪問時間,而它往往比平均讀訪問時間略長,因?yàn)橛脖P驅(qū)動器的平均尋道時間都是寫超過讀,這也導(dǎo)致隨機(jī)寫的IOPS性能低于隨機(jī)讀。由于讀和寫的平均尋道時間之差不盡相同,亦使得隨機(jī)寫的性能排序與隨機(jī)讀略有不同。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter隨機(jī)寫測試性能對比
較為明顯的一點(diǎn)是,Cheetah NS的平均寫訪問時間比Savvio 10K.2短了一點(diǎn)點(diǎn),于是其隨機(jī)寫的IOPS不再像隨機(jī)讀那樣與后者糾纏在一起,而是拉開了一小段距離。此外,SAS早期的不完善也沒有在隨機(jī)讀中體現(xiàn)出來,就Cheetah 15K.4而言,SAS版本一直與Ultra320版本形影相隨,直到并發(fā)任務(wù)數(shù)=64時才分開——沒錯,Ultra320 SCSI仍然是到32便轉(zhuǎn)為平淡。不過,MAX3147RC再次顯露比SAS版本Cheetah 15K.4略為成熟的一面,從并發(fā)任務(wù)數(shù)=4開始,一直有著高出一籌的表現(xiàn)。 #p#page_title#e#
文件服務(wù)器:這是混合了隨機(jī)讀寫訪問的測試項(xiàng)目,讀寫成分比例為2:1,測試成績也綜合了這兩方面的表現(xiàn),顯然隨機(jī)寫的影響會更顯著一些。于是,除了Savvio 15K.1和Cheetah 10K.7繼續(xù)分居首尾,我們還可以看到SAS版本Cheetah 15K.4重演并發(fā)任務(wù)數(shù)在2~16之間的不良表現(xiàn),而MAX3147RC依然要好那么一點(diǎn)點(diǎn)。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter 文件服務(wù)器測試性能對比
小結(jié):SATA的NCQ(Native Command Queuing,本機(jī)命令排隊(duì))支持32深度隊(duì)列已經(jīng)足夠,而并行SCSI、SAS和FC-AL面向的多主機(jī)/多設(shè)備應(yīng)用環(huán)境則要求更大的隊(duì)列深度。不過,由于隊(duì)列越深(實(shí)現(xiàn))成本也就越高,并且滿深度利用隊(duì)列時大量的待處理命令反倒可能成為性能瓶頸,并行SCSI硬盤通常“只能”達(dá)到64深度隊(duì)列,這一點(diǎn)已得到Ultra320版本的Cheetah 10K.7、Cheetah 15K.4和Savvio 10K.1的證實(shí)。SAS打破了并行SCSI的枷鎖,多數(shù)SAS硬盤驅(qū)動器已采用與FC-AL相當(dāng)?shù)?28深度隊(duì)列支持,而即便是“僅”支持64深度隊(duì)列的早期型產(chǎn)品,其IOPS表現(xiàn)也比Ultra320版本更好。
就IOPS應(yīng)用而言,新一代的SAS產(chǎn)品已經(jīng)完全成熟,性能表現(xiàn)全面超過Ultra320 SCSI,后者可以安息了。
隨機(jī)訪問性能:SAS更“吃苦耐勞”
考慮到本次橫評涉及多達(dá)11個型號的硬盤驅(qū)動器,直接放在一張圖表中未免會令讀者眼花繚亂,于是筆者盡量在前面描述具體產(chǎn)品的時候安排它們“捉對廝殺”。有了基本的了解之后,再來看總圖表,可以讓我們把注意力集中在相對排名之上,而無須再從里面挑出兩款來做針對性的比較。
參測硬盤驅(qū)動器平均讀訪問時間排序(由短到長,棕色底紋代表2.5英寸硬盤驅(qū)動器)
隨機(jī)讀:從下圖中不難發(fā)現(xiàn),4款Ultra320 SCSI接口的硬盤驅(qū)動器,都在并發(fā)任務(wù)數(shù)=32時就達(dá)到了IOPS的峰值,此后轉(zhuǎn)為一條水平線;而7款SAS 3Gb/s接口的硬盤驅(qū)動器,包括與Ultra320 SCSI的對手一樣“僅”支持64深度隊(duì)列的Cheetah 15K.4,全部是在并發(fā)任務(wù)數(shù)達(dá)到64之后才轉(zhuǎn)為一條水平線。顯然,SAS接口在隊(duì)列支持上的潛力更為巨大,因此,在平均訪問時間相差不多的情況下,SAS接口的型號總能夠從多一步(并發(fā)任務(wù)數(shù)從32到64)的發(fā)展空間中獲益,從而笑到最后。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter隨機(jī)讀測試性能對比
當(dāng)然,正如前面已經(jīng)提到過的,在并發(fā)任務(wù)數(shù)從1升至2時,SAS版本Cheetah 15K.4的IOPS幾乎沒有增長,MAX3147RC的上升態(tài)勢也相對平緩,都表現(xiàn)出早期型SAS硬盤驅(qū)動器尚不夠成熟的一面。其后的SAS硬盤驅(qū)動器已經(jīng)不再有類似的bug,可以從頭至尾“完勝”具有同等硬件水平的Ultra320 SCSI硬盤驅(qū)動器。
具體來說,10000RPM的Cheetah 10K.7墊底,盤片直徑更小的Savvio 10K.1要好一些,再往上是采用SAS接口且盤片直徑相差無幾的Savvio 10K.2和Cheetah NS,兩者之間不分伯仲,曲線幾乎重合。7款15000RPM一直到并發(fā)任務(wù)數(shù)=32還保持著明顯的優(yōu)勢,但之后Ultra320版本的Ultrastar 15K147被Savvio 10K.2和Cheetah NS蓋過,同樣接口的Cheetah 15K.4則勉強(qiáng)逃過此劫。SAS版本的Cheetah 15K.4一開始處于落后,在并發(fā)任務(wù)數(shù)=32時與Cheetah 15K.5重合,最終壓倒了MAX3147RC,但仍比不上Ultrastar 15K300。不過,真正的王者還是2.5英寸15000RPM的Savvio 15K.1,始終高高在上,IOPS最接近500大關(guān),優(yōu)勢十分明顯。
由此,不難總結(jié)出以下幾點(diǎn)規(guī)律:
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其他條件相同,SAS接口者獲勝;
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接口類型相同,轉(zhuǎn)速較高者獲勝;
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主軸轉(zhuǎn)速相同,盤片直徑較小者獲勝;
其中后兩點(diǎn)是“硬功夫”,它們共同決定了硬盤驅(qū)動器的平均訪問時間,但這基本上只關(guān)乎單任務(wù)訪問(并發(fā)任務(wù)數(shù)=1)時的IOPS排名,SAS接口更出色的隊(duì)列支持能力將隨著訪問并發(fā)程度的提高而逐漸發(fā)揮出威力。
Web服務(wù)器:全部是隨機(jī)讀取的操作,只是數(shù)據(jù)塊尺寸成分比較復(fù)雜——由9種規(guī)格的數(shù)據(jù)塊尺寸構(gòu)成,其中512字節(jié)占22%,1~4KB占46%,8~512KB占32%。 #p#page_title#e#
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter Web服務(wù)器測試性能對比
一般來說,Web服務(wù)器的測試結(jié)果排序和隨機(jī)讀測試應(yīng)該是基本一致的,只是數(shù)據(jù)塊平均尺寸的增加會導(dǎo)致IOPS的具體數(shù)值有所下降。意外的是,Savvio 10K.1表現(xiàn)失常,隨著訪問并發(fā)程度的提高,很快就落到了Cheetah 10K.7之下,有可能是其固件對處理較大尺寸數(shù)據(jù)塊考慮不周所致。
參測硬盤驅(qū)動器平均寫訪問時間排序(由短到長,棕色底紋代表2.5英寸硬盤驅(qū)動器)
隨機(jī)寫:隨機(jī)寫測試與隨機(jī)讀測試很相似,但要參考的是平均寫訪問時間,而它往往比平均讀訪問時間略長,因?yàn)橛脖P驅(qū)動器的平均尋道時間都是寫超過讀,這也導(dǎo)致隨機(jī)寫的IOPS性能低于隨機(jī)讀。由于讀和寫的平均尋道時間之差不盡相同,亦使得隨機(jī)寫的性能排序與隨機(jī)讀略有不同。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter隨機(jī)寫測試性能對比
較為明顯的一點(diǎn)是,Cheetah NS的平均寫訪問時間比Savvio 10K.2短了一點(diǎn)點(diǎn),于是其隨機(jī)寫的IOPS不再像隨機(jī)讀那樣與后者糾纏在一起,而是拉開了一小段距離。此外,SAS早期的不完善也沒有在隨機(jī)讀中體現(xiàn)出來,就Cheetah 15K.4而言,SAS版本一直與Ultra320版本形影相隨,直到并發(fā)任務(wù)數(shù)=64時才分開——沒錯,Ultra320 SCSI仍然是到32便轉(zhuǎn)為平淡。不過,MAX3147RC再次顯露比SAS版本Cheetah 15K.4略為成熟的一面,從并發(fā)任務(wù)數(shù)=4開始,一直有著高出一籌的表現(xiàn)。
文件服務(wù)器:這是混合了隨機(jī)讀寫訪問的測試項(xiàng)目,讀寫成分比例為2:1,測試成績也綜合了這兩方面的表現(xiàn),顯然隨機(jī)寫的影響會更顯著一些。于是,除了Savvio 15K.1和Cheetah 10K.7繼續(xù)分居首尾,我們還可以看到SAS版本Cheetah 15K.4重演并發(fā)任務(wù)數(shù)在2~16之間的不良表現(xiàn),而MAX3147RC依然要好那么一點(diǎn)點(diǎn)。
SAS硬盤驅(qū)動器IOMeter 文件服務(wù)器測試性能對比
小結(jié):SATA的NCQ(Native Command Queuing,本機(jī)命令排隊(duì))支持32深度隊(duì)列已經(jīng)足夠,而并行SCSI、SAS和FC-AL面向的多主機(jī)/多設(shè)備應(yīng)用環(huán)境則要求更大的隊(duì)列深度。不過,由于隊(duì)列越深(實(shí)現(xiàn))成本也就越高,并且滿深度利用隊(duì)列時大量的待處理命令反倒可能成為性能瓶頸,并行SCSI硬盤通常“只能”達(dá)到64深度隊(duì)列,這一點(diǎn)已得到Ultra320版本的Cheetah 10K.7、Cheetah 15K.4和Savvio 10K.1的證實(shí)。SAS打破了并行SCSI的枷鎖,多數(shù)SAS硬盤驅(qū)動器已采用與FC-AL相當(dāng)?shù)?28深度隊(duì)列支持,而即便是“僅”支持64深度隊(duì)列的早期型產(chǎn)品,其IOPS表現(xiàn)也比Ultra320版本更好。
就IOPS應(yīng)用而言,新一代的SAS產(chǎn)品已經(jīng)完全成熟,性能表現(xiàn)全面超過Ultra320 SCSI,后者可以安息了。
還需要等待Cheetah 15K.6嗎?
在詳細(xì)比較了參測的7款SAS硬盤驅(qū)動器之后,我們不妨回過頭來看看本文第一頁所做的“三代”劃分。必須承認(rèn),為了簡化問題起見,筆者主要依據(jù)它們推出的時間來分代,未免有失嚴(yán)謹(jǐn)。
那么,分代的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是什么?如果按照硬盤驅(qū)動器“自身”的發(fā)展水平(不考慮接口),“第三代”中的MBA3300、Ultrastar 15K300與“第二代”中的Cheetah 15K.5基本相當(dāng),MBB2147、Ultrastar C10K147與Savvio 10K.2也同理。這樣說來,只有Cheetah 15K.6、Savvio 15K.1和MBC2073算得上第三代,而由Cheetah 15K.5降速擴(kuò)容得來的Cheetah NS則有些勉強(qiáng)。
可是,既然主題是SAS,分代時就不能不考慮與接口相關(guān)的因素。毫無疑問,推出時間最早且采用雙芯片硬盤控制器方案的(SAS版本)Savvio 10K.1和Cheetah 15K.4屬于第一代,后者在隊(duì)列負(fù)荷較輕時的IOPS性能尚不及Ultra320版本就更加說明了這一點(diǎn)。MAX3147RC可以算單芯片硬盤控制器,隊(duì)列負(fù)荷較輕時的IOPS性能好于SAS版本Cheetah 15K.4,但還不足以戰(zhàn)勝Ultra320版本,勉強(qiáng)可以算第二代。標(biāo)準(zhǔn)再嚴(yán)格一些呢?恐怕只能算“第1.5代”了。
即使從SAS的角度來看,Cheetah 15K.5和Savvio 10K.2也已經(jīng)成熟了,一年后推出的Cheetah NS和Savvio 15K.1都照搬了它們的PCBA設(shè)計(jì),至多是有一些固件上的調(diào)整。MAX3147RC算第二代SAS硬盤驅(qū)動器的話,上述幾款產(chǎn)品就屬于第三代??扇羰荕AX3147RC算“第1.5代”,將它們劃為第二代,恐怕只有尚未露出“廬山真面目”的Cheetah 15K.6還保留著擔(dān)綱第三代的希望了。 #p#page_title#e#
就未參加本次橫向評測的產(chǎn)品而言,MBA3300可以參照Cheetah 15K.5和Ultrastar 15K300,MBB2147和Ultrastar C10K147可以參照Savvio 10K.2,MBC2073可以參照Savvio 15K.1,只有定于本季度上市的Cheetah 15K.6還無從了解,特別是希捷至今仍未公開其詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)。不同于企業(yè)級新品通??偸侨萘勘壬弦淮对龅南=輦鹘y(tǒng)作風(fēng),采用了第二代垂直記錄(PMR)技術(shù)的Cheetah 15K.6最大容量為450GB,“僅”比Cheetah 15K.5增長了50%。由于兩款產(chǎn)品的推出間隔不到一年半,筆者最初習(xí)慣性地認(rèn)為Cheetah 15K.6仍然沿用四碟設(shè)計(jì),單碟容量112.5GB。不過,種種跡象表明,它更有可能采用三碟設(shè)計(jì),單碟容量達(dá)150GB,原因有二:
Cheetah 15K.6可能采用的兩種盤片組合方式對比表
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首先,我們來看看上表。Cheetah 15K.5實(shí)現(xiàn)其容量點(diǎn)的方式很合理,而Cheetah 15K.6如果采用四碟設(shè)計(jì),146GB和300GB的容量就會很別扭,與Cheetah 15K.5相比,所能節(jié)省的成本大打折扣——只是想達(dá)到更大容量的話,單出一款450GB即可(類似Cheetah NS)。而若是三碟設(shè)計(jì),情況則會大不一樣。
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其次,希捷宣稱,“與前代硬盤相比,Cheetah 15K.6將空閑和運(yùn)行時的功率要求降低了61%(瓦/GB)”——所謂“前代硬盤”,當(dāng)然就是Cheetah 15K.5??紤]到Cheetah 15K.6的容量增長了50%,即使其他方面都沒有變化,每GB的功耗也會降低33%——可是還有28%怎么辦?希捷號稱其PowerTrim技術(shù)“極大地優(yōu)化了硬盤各種活動級的功耗”,但畢竟是需要7×24小時運(yùn)行、經(jīng)常工作在100%負(fù)載下的企業(yè)級硬盤驅(qū)動器,僅憑電路和固件上的優(yōu)化,是很難起到如此顯著效果的。真正的耗能大戶是運(yùn)動部件,如果減少了一張盤片和兩個磁頭,達(dá)標(biāo)便非常容易了。
若果真如此,希捷為何要減少一張盤片呢?繼續(xù)四碟設(shè)計(jì),做到600GB不好嗎?我們知道,目前3.5英寸SATA硬盤驅(qū)動器的最大容量仍然是1TB,今年上半年能有1.2TB的產(chǎn)品上市就算不錯,而一款兩倍轉(zhuǎn)速的企業(yè)級硬盤驅(qū)動器的容量居然能達(dá)到其一半,恐怕是大得過頭了,很難找到足夠的用戶需求,不如借機(jī)將盤片數(shù)降下來,還可以節(jié)省能耗,符合“綠色存儲”的潮流。類似的道理筆者在介紹Cheetah NS的時候已經(jīng)講過,況且Cheetah 15K.6實(shí)際達(dá)到的容量竟然超過了10000RPM的前者。
當(dāng)然,無論三碟還是四碟,作為目前性能規(guī)格最高的3.5英寸硬盤驅(qū)動器,Cheetah 15K.6都值得我們期待。但是,站在SAS的立場呢?恐怕不會有太多的新意,更大的可能是在Cheetah 15K.5的基礎(chǔ)上略加改進(jìn),畢竟單芯片SAS硬盤控制器已經(jīng)普及,性能表現(xiàn)亦相當(dāng)成熟,需要Cheetah 15K.6來完善的東西實(shí)在不多。就連“在有足夠物理空間的情況下仍選擇不提供Ultra320 SCSI接口”這一點(diǎn),Cheetah 15K.6也不過是步Cheetah NS后塵罷了。
總而言之,現(xiàn)在的SAS硬盤驅(qū)動器確已羽翼豐滿,將并行SCSI趕下歷史的舞臺的行動正在接近尾聲??梢哉f,在SAS 6Gb/s到來之前,不會再看到很明顯的變化了。