12 Gb/SAS: witamy nową generację pamięci masowej dla przedsiębiorstw
Na początku 2009 roku przedstawiliśmy pierwsze produkty SAS 6 Gb/s. Cztery lata później jesteśmy gotowi na przyjrzenie się urządzeniom SAS obsługującym 12 Gb/s od LSI i HGST. Aby naprawdę docenić tę technologię, musimy głębiej przyjrzeć się jej poczęciu.
Jeśli chodzi o ocenę interfejsu, tak naprawdę należy przeoczyć wszystkie szczegóły. Od najwyższych poziomów większość ludzi zakłada teoretyczne podwojenie prędkości. Ale prędkość jest względna. Czy częstotliwość taktowania rośnie? A co z liczbą dostępnych kanałów? Czy opóźnienia się zmieniają? A co z kodem linii? Jak dowiedzieliśmy się z ewolucji PCI Express, nie jest łatwo po prostu przeskoczyć z 2,5 do 5 do 10 GT/s. W pewnym momencie fizyka staje się coraz większą przeszkodą.
W rzeczywistości PCIe ma niektóre z tych samych cech, co SAS i SATA. Od pierwszej do drugiej generacji PCI Express szybkość transmisji danych wzrosła z 2,5 do 5 GT/s. Oba standardy wykorzystywały kodowanie 8b/10b z prostą, stałą korekcją nadajnika. PCIe trzeciej generacji jest ograniczone do 8 GT/s. Jednak przejście na 128b/130b znacznie zmniejszy koszty ogólne. Ostatecznie teoretyczna przepustowość szczytowa podwoiła się, choć droga do tego była inna.
Mogliśmy więc zgadywać, że stworzenie standardu SAS 12 Gb/s nie będzie łatwe dla komitetu technicznego T10.
Członek zarządu SATA-IO, Paul Wassenberg, dał nam świetny wgląd, odpowiadając, dlaczego protokół SATA nie osiągnie 12 Gb/s:
„Dwanaście gigabitów na sekundę SATA wydaje się logicznym następnym krokiem, a komitet T10 (SAS) wykonał już dużo pracy przy 12 Gb/s. Z tej pracy wiemy, że przejście z 6 Gb/s do 12 Gb/s nie jest proste. SAS 3.0 (12 Gb/s) wymaga wyrównania nadajnika, co znacznie zwiększa złożoność kontrolera interfejsu i warstwy PHY. W krzemie złożoność oznacza większą powierzchnię matrycy, co oznacza wyższy koszt .Ponadto protokół musi się zmienić, aby obsługiwać trenowanie nadajnika, co okazuje się dość znaczące.Ponadto wiele płyt montażowych i kabli, które działały dobrze przy 6 Gb/s, nie będzie niezawodnie przesyłać danych z prędkością 12 Gb/s. „
Tanie systemy klienckie nie obejmują łatwo technologii, które kosztują więcej. Ale przedsiębiorstwo to robi, zwłaszcza gdy wydajność jest najważniejsza. Dla wielu klientów przejście na SAS 12 Gb/s będzie ewolucyjne i będą integrować je pojedynczo w ciągu najbliższych kilku lat. Mając to na uwadze, brakuje nam jednego elementu układanki, który prawdopodobnie ma największe znaczenie w ekosystemie SAS: ekspanderów 12 Gb/s.
Zwłaszcza jeśli mówimy o dyskach mechanicznych, potrzeba wielu dysków, aby nasycić ośmioportową kartę HBA 6 Gb/s. Jednak specjaliści IT starannie równoważą kontrolery, ekspandery (które dostosowują określoną liczbę portów SAS do większej liczby urządzeń pamięci masowej) i same napędy, aby zoptymalizować je pod kątem konkretnych zastosowań. Jeśli masz dzisiaj ośmioportową kartę HBA lub RAID, jej prędkość jest ograniczona do 48 Gb/s (8 x 6 Gb/s). Podłączenie 128 dysków przez ekspander poważnie ogranicza przepustowość każdego z nich.
Z drugiej strony, przyjęcie 12 Gb/s SAS zwiększa ten pułap do 96 Gb/s (przynajmniej teoretycznie). Wymieniając karty HBA i ekspandery, można złagodzić wąskie gardło narzucone przez interfejs, nawet bez wymiany dysków.
Oczywiście usunięcie jednego wąskiego gardła tworzy drugie w innym miejscu. Więc gdzie byłoby słabe ogniwo w topologii SAS obsługującej 12 Gb/s? Okazuje się, że to magistrala PCI Express.
Zgadza się. Ośmioportowa karta HBA lub RAID 12 Gb/s nasyca ośmioliniowe łącze PCI Express 3.0. Dlaczego nie skorzystać z 16-liniowego złącza? Większość serwerów 2U nadal jest dostarczana z maksymalnie gniazdami na modernizację x8, więc kart 16-liniowych nie ma teraz na stole.
Oczywiście testowanie 12 Gb/s SAS wymaga użycia kompatybilnych adapterów i napędów. LSI dostarczyło nam swój kontroler SAS 9300-8e, a HGST dostarczyło już publicznie dostępny dysk Ultrastar SSD800MM.
