12 Gbit/SAS: Willkommen bei der nächsten Generation von Unternehmensspeichern
Anfang 2009 wurden uns die ersten 6-Gb/s-SAS-Produkte vorgestellt. Vier Jahre später sind wir bereit für einen Blick auf 12 Gb/s-fähige SAS-Geräte von LSI und HGST. Um diese Technologie wirklich zu würdigen, müssen wir uns genauer ansehen, wie sie konzipiert wurde.
Wenn es darum geht, eine Schnittstelle zu bewerten, ist es wirklich wichtig, alle Details zu übersehen. Von den höchsten Stufen gehen die meisten Leute von einer theoretischen Verdoppelung der Geschwindigkeit aus. Aber Geschwindigkeit ist relativ. Steigen die Taktraten? Wie sieht es mit der Anzahl der verfügbaren Kanäle aus? Ändern sich Latenzen? Und was ist mit Zeilencode? Wie wir aus der Entwicklung von PCI Express gelernt haben, ist es nicht einfach, einfach von 2,5 auf 5 bis 10 GT/s zu springen. Irgendwann wird die Physik zu einem immer größeren Hindernis.
Tatsächlich hat PCIe einige der gleichen Eigenschaften wie SAS und SATA. Von der ersten bis zur zweiten Generation von PCI Express stieg die Datenrate von 2,5 auf 5 GT/s. Beide Standards verwendeten 8b/10b-Codierung mit einfacher, fester Senderentzerrung. PCIe der dritten Generation ist auf 8 GT/s begrenzt. Der Overhead wird jedoch durch einen Übergang zu 128b/130b erheblich reduziert. Am Ende des Tages verdoppelte sich der theoretische Spitzendurchsatz, obwohl der Weg dorthin ein anderer war.
Wir hätten also ahnen können, dass die Schaffung eines 12-Gb/s-SAS-Standards für das technische Komitee von T10 nicht einfach werden würde.
SATA-IO-Vorstandsmitglied Paul Wassenberg gab uns einen großartigen Einblick, als er antwortete, warum das SATA-Protokoll nicht auf 12 Gb/s gehen würde:
„SATA mit zwölf Gigabit pro Sekunde scheint der logische nächste Schritt zu sein, und das T10 (SAS)-Komitee hat bereits einen Großteil der Arbeit an 12 Gb/s geleistet. Aus dieser Arbeit wissen wir, dass der Übergang von 6 Gb/s auf 12 Gb/s ist nicht einfach. SAS 3.0 (12 Gb/s) erfordert eine Senderentzerrung, was den Schnittstellencontroller und den PHY erheblich komplexer macht. Bei Silizium bedeutet die Komplexität mehr Die-Fläche, was höhere Kosten bedeutet Außerdem muss das Protokoll geändert werden, um das Sendertraining zu unterstützen, und das stellt sich als ziemlich bedeutsam heraus.Außerdem werden viele der Backplanes und Kabel, die bei 6 Gb/s gut funktionierten, Daten bei 12 Gb/s nicht zuverlässig übertragen. „
Kostengünstige Client-Systeme akzeptieren nicht ohne weiteres Technologien, die mehr kosten. Aber das Unternehmen tut es, besonders wenn Leistung von größter Bedeutung ist. Für viele Kunden wird der Übergang zu 12 Gb/s SAS evolutionär sein und sie werden es in den nächsten Jahren Stück für Stück integrieren. Vor diesem Hintergrund fehlt uns das eine Puzzleteil, das im SAS-Ökosystem wahrscheinlich am meisten bedeutet: 12-Gb/s-Expander.
Insbesondere bei mechanischen Festplatten sind viele Laufwerke erforderlich, um einen 6-Gbit/s-HBA mit acht Ports auszulasten. Aber IT-Profis gleichen die Controller, Expander (die eine bestimmte Anzahl von SAS-Ports an eine größere Anzahl von Speichergeräten anpassen) und Laufwerke sorgfältig aus, um sie für ihre spezifische Anwendung zu optimieren. Wenn Sie heute über eine HBA- oder RAID-Karte mit acht Ports verfügen, ist diese auf 48 Gb/s (8 x 6 Gb/s) begrenzt. Das Anschließen von 128 Festplatten über einen Expander schränkt den Durchsatz jeder einzelnen stark ein.
Andererseits erhöht die Einführung von 12 Gb/s SAS diese Obergrenze auf 96 Gb/s (zumindest theoretisch). Durch den Austausch von HBAs und Expandern ist es möglich, den schnittstellenbedingten Flaschenhals zu beseitigen, ohne auch nur Ihre Laufwerke austauschen zu müssen.
Natürlich entsteht durch die Beseitigung eines Engpasses woanders ein neuer. Wo wäre also die Schwachstelle in einer 12 Gb/s-fähigen SAS-Topologie? Es stellt sich heraus, dass es sich um den PCI-Express-Bus handelt.
Stimmt. Eine 12-Gb/s-HBA- oder -RAID-Karte mit acht Ports sättigt eine achtspurige PCI-Express-3.0-Verbindung. Warum nicht einen 16-spurigen Stecker verwenden? Die meisten 2U-Server werden immer noch mit bis zu x8-Upgrade-Steckplätzen ausgeliefert, sodass 16-Lane-Karten derzeit nicht auf dem Tisch liegen.
Natürlich erfordert das Testen von 12 Gb/s SAS, dass wir kompatible Adapter und Laufwerke verwenden. LSI lieferte uns seinen SAS 9300-8e Controller und HGST lieferte die bereits veröffentlichte Ultrastar SSD800MM.
