12 Gb/SAS: la nuova generazione di storage aziendale
All’inizio del 2009 abbiamo introdotto i primi prodotti SAS a 6 Gb/s. Quattro anni dopo, siamo pronti per dare un’occhiata ai dispositivi SAS compatibili con 12 Gb/s di LSI e HGST. Per un vero apprezzamento di questa tecnologia, dobbiamo dare uno sguardo più approfondito a come è stata concepita.
Quando si tratta di valutare un’interfaccia, è davvero trascurare tutti i dettagli. Dai livelli più alti, la maggior parte delle persone presume un raddoppio teorico della velocità. Ma la velocità è relativa. Le frequenze di clock stanno aumentando? E il numero di canali disponibili? Le latenze cambiano? E per quanto riguarda il codice di linea? Come abbiamo imparato dall’evoluzione di PCI Express, non è facile passare semplicemente da 2,5 a 5 a 10 GT/s. Ad un certo punto, la fisica diventa un ostacolo sempre più grande.
In effetti, PCIe condivide alcune delle stesse caratteristiche di SAS e SATA. Dalla prima alla seconda generazione di PCI Express, la velocità dei dati è aumentata da 2,5 a 5 GT/s. Entrambi gli standard utilizzavano la codifica 8b/10b con un’equalizzazione del trasmettitore semplice e fissa. PCIe di terza generazione è limitato a 8 GT/s. Tuttavia, le spese generali sono notevolmente ridotte grazie al passaggio a 128b/130b. Alla fine della giornata, il throughput teorico di picco è raddoppiato, sebbene il percorso per arrivarci fosse diverso.
Avremmo potuto intuire, quindi, che la creazione di uno standard SAS a 12 Gb/s non sarebbe stata facile per il comitato tecnico del T10.
Il membro del consiglio di SATA-IO Paul Wassenberg ci ha dato una grande intuizione quando ha risposto perché il protocollo SATA non sarebbe andato a 12 Gb/s:
“Dodici gigabit al secondo SATA sembrerebbe il logico passo successivo e il comitato T10 (SAS) ha già svolto molto lavoro sui 12 Gb/s. Da questo lavoro, sappiamo che il passaggio da 6 Gb/s a 12 Gb/s non è semplice. SAS 3.0 (12 Gb/s) richiede l’equalizzazione del trasmettitore, che aggiunge molta complessità al controller dell’interfaccia e al PHY. Nel silicio, la complessità equivale a una maggiore area del die, il che significa un costo maggiore Inoltre, il protocollo deve essere modificato per supportare l’addestramento del trasmettitore, e ciò risulta essere abbastanza significativo Inoltre, molti dei backplane e dei cavi che funzionavano bene a 6 Gb/s non trasporteranno in modo affidabile dati a 12 Gb/s. “
I sistemi client a basso costo non abbracciano prontamente le tecnologie che costano di più. Ma l’impresa sì, in particolare quando le prestazioni sono della massima importanza. Per molti clienti, il passaggio a SAS a 12 Gb/s sarà evolutivo e lo integreranno un pezzo alla volta nei prossimi anni. Con questo in mente, ci manca l’unico pezzo del puzzle che probabilmente significa di più nell’ecosistema SAS: gli expander da 12 Gb/s.
In particolare quando si parla di dischi meccanici, sono necessarie molte unità per saturare un HBA da 6 Gb/s a otto porte. Ma i professionisti IT bilanciano attentamente i controller, gli expander (che adattano un certo numero di porte SAS a un numero maggiore di dispositivi di archiviazione) e le unità per ottimizzare per la loro specifica applicazione. Se oggi hai una scheda HBA o RAID a otto porte, è limitata a 48 Gb/s (8 x 6 Gb/s). Il collegamento di 128 dischi tramite un espansore limita notevolmente il throughput di ciascuno.
D’altra parte, l’adozione di SAS a 12 Gb/s aumenta tale tetto a 96 Gb/s (almeno in teoria). Sostituendo HBA ed espansori, è possibile alleviare il collo di bottiglia imposto dall’interfaccia senza nemmeno cambiare le unità.
Ovviamente, la rimozione di un collo di bottiglia ne crea un altro da qualche altra parte. Quindi, dove sarebbe l’anello debole in una topologia SAS con capacità di 12 Gb/s? Risulta essere il bus PCI Express.
Giusto. Una scheda HBA o RAID a otto porte da 12 Gb/s satura un collegamento PCI Express 3.0 a otto corsie. Perché non utilizzare un connettore a 16 corsie? La maggior parte dei server 2U viene ancora fornita con slot di aggiornamento fino a x8, quindi le carte a 16 corsie non sono sul tavolo in questo momento.
Naturalmente, il test SAS a 12 Gb/s richiede l’utilizzo di adattatori e unità compatibili. LSI ci ha fornito il suo controller SAS 9300-8e e HGST ha fornito il già pubblico Ultrastar SSD800MM.
