12 Gb/SAS: dando as boas-vindas à próxima geração de armazenamento corporativo
No início de 2009, fomos apresentados aos primeiros produtos SAS de 6 Gb/s. Quatro anos depois, estamos prontos para dar uma olhada nos dispositivos SAS com capacidade de 12 Gb/s da LSI e HGST. Para uma verdadeira apreciação desta tecnologia, precisamos dar uma olhada mais profunda em como ela foi concebida.
Quando se trata de avaliar uma interface, é realmente ignorar todos os detalhes. Dos níveis mais altos, a maioria das pessoas assume uma duplicação teórica da velocidade. Mas a velocidade é relativa. As taxas de clock estão aumentando? Como sobre o número de canais disponíveis? As latências mudam? E o código de linha? Como aprendemos com a evolução do PCI Express, não é fácil simplesmente pular de 2,5 para 5 para 10 GT/s. Em algum momento, a física se torna um obstáculo cada vez maior.
De fato, o PCIe compartilha algumas das mesmas características do SAS e SATA. Da primeira para a segunda geração do PCI Express, a taxa de dados aumentou de 2,5 para 5 GT/s. Ambos os padrões empregavam codificação 8b/10b com equalização simples e fixa do transmissor. O PCIe de terceira geração é limitado a 8 GT/s. No entanto, a sobrecarga é significativamente reduzida por meio de uma transição para 128b/130b. No final do dia, o rendimento teórico de pico dobrou, embora o caminho para chegar lá fosse diferente.
Poderíamos imaginar, então, que a criação de um padrão SAS de 12 Gb/s não seria fácil para o comitê técnico do T10.
Paul Wassenberg, membro do conselho da SATA-IO, nos deu uma ótima visão quando respondeu por que o protocolo SATA não estaria indo para 12 Gb/s:
“Doze gigabit por segundo SATA parece ser o próximo passo lógico, e o comitê T10 (SAS) já fez muito do trabalho em 12 Gb/s. Deste trabalho, sabemos que a transição de 6 Gb/s para 12 Gb/s não é simples. SAS 3.0 (12 Gb/s) requer equalização do transmissor, o que adiciona muita complexidade ao controlador de interface e ao PHY. Em silício, complexidade equivale a mais área de matriz, o que significa maior custo Além disso, o protocolo precisa mudar para dar suporte ao treinamento do transmissor, e isso acaba sendo bastante significativo.Além disso, muitos dos backplanes e cabos que funcionaram bem a 6 Gb/s não transportarão dados de forma confiável a 12 Gb/s. “
Os sistemas cliente de baixo custo não adotam prontamente tecnologias que custam mais. Mas a empresa sim, especialmente quando o desempenho é da maior importância. Para muitos clientes, a transição para SAS de 12 Gb/s será evolucionária e eles a integrarão uma peça de cada vez nos próximos anos. Com isso em mente, estamos perdendo a peça do quebra-cabeça que provavelmente significa mais no ecossistema SAS: expansores de 12 Gb/s.
Particularmente quando você está falando sobre discos mecânicos, são necessários muitos drives para saturar um HBA de 6 Gb/s de oito portas. Mas os profissionais de TI equilibram cuidadosamente os controladores, os expansores (que adaptam um certo número de portas SAS a um número maior de dispositivos de armazenamento) e os próprios drives para otimizar sua aplicação específica. Se você tiver uma placa HBA ou RAID de oito portas hoje, ela é limitada a 48 Gb/s (8 x 6 Gb/s). Conectar 128 discos por meio de um expansor limita severamente a taxa de transferência de cada um.
Por outro lado, adotar SAS de 12 Gb/s aumenta esse teto para 96 Gb/s (pelo menos em teoria). Ao substituir HBAs e expansores, é possível aliviar o gargalo imposto pela interface sem nem mesmo trocar suas unidades.
É claro que remover um gargalo cria outro em outro lugar. Então, onde estaria o link fraco em uma topologia SAS com capacidade de 12 Gb/s? Acontece que é o barramento PCI Express.
Está certo. Uma placa HBA ou RAID de 12 Gb/s de oito portas satura um link PCI Express 3.0 de oito pistas. Por que não usar um conector de 16 pistas? A maioria dos servidores 2U ainda vem com slots de atualização de até x8, então as placas de 16 pistas não estão na mesa agora.
Naturalmente, testar SAS de 12 Gb/s requer o uso de adaptadores e unidades compatíveis. A LSI nos forneceu seu controlador SAS 9300-8e e a HGST forneceu o já público Ultrastar SSD800MM.
