12 Гбит/с SAS: приветствуется следующее поколение корпоративных хранилищ
В начале 2009 года мы представили первые продукты SAS 6 Гбит/с. Четыре года спустя мы готовы взглянуть на устройства SAS с пропускной способностью 12 Гбит/с от LSI и HGST. Чтобы по-настоящему оценить эту технологию, нам нужно глубже изучить то, как она была задумана.
Когда дело доходит до оценки интерфейса, действительно нужно упускать из виду все детали. Начиная с самых высоких уровней, большинство людей предполагают теоретическое удвоение скорости. Но скорость относительная. Увеличиваются ли тактовые частоты? Как насчет количества доступных каналов? Изменяются ли задержки? А как же линейный код? Как мы узнали из эволюции PCI Express, непросто просто перейти с 2,5 до 5 и 10 ГТ/с. В какой-то момент физика становится все более серьезным препятствием.
На самом деле PCIe обладает некоторыми из тех же характеристик, что и SAS и SATA. От первого ко второму поколению PCI Express скорость передачи данных увеличилась с 2,5 до 5 ГТ/с. В обоих стандартах использовалось кодирование 8b/10b с простой фиксированной коррекцией передатчика. PCIe третьего поколения ограничен 8 GT/s. Однако накладные расходы значительно снижаются за счет перехода на 128b/130b. В конце дня пиковая теоретическая пропускная способность удвоилась, хотя путь к этому был другим.
Тогда мы могли предположить, что создание стандарта SAS 12 Гбит/с не будет легким для технического комитета T10.
Член правления SATA-IO Пол Вассенберг поделился своими мыслями, когда ответил, почему протокол SATA не будет поддерживать скорость 12 Гбит/с:
«Двенадцать гигабит в секунду SATA кажутся логичным следующим шагом, и комитет T10 (SAS) уже проделал большую работу по 12 Гбит/с. Из этой работы мы знаем, что переход от 6 Гбит/с до 12 Гбит/с не просто.SAS 3.0 (12 Гбит/с) требует коррекции передатчика, что значительно усложняет интерфейсный контроллер и физический уровень.В кремнии сложность соответствует большей площади кристалла, что означает более высокую стоимость Кроме того, необходимо изменить протокол для поддержки обучения передатчика, и это оказывается довольно важным.Кроме того, многие объединительные платы и кабели, которые нормально работали на скорости 6 Гбит/с, не будут надежно передавать данные на скорости 12 Гбит/с. «
Недорогие клиентские системы не сразу используют более дорогие технологии. Но предприятие делает, особенно когда производительность имеет первостепенное значение. Для многих заказчиков переход на SAS 12 Гбит/с будет эволюционным, и они будут интегрировать его постепенно в течение следующих нескольких лет. Имея это в виду, мы упускаем из виду одну часть головоломки, которая, вероятно, имеет наибольшее значение в экосистеме SAS: расширители 12 Гбит/с.
В частности, когда вы говорите о механических дисках, требуется много дисков, чтобы насытить восьмипортовый HBA 6 Гбит/с. Но ИТ-специалисты тщательно балансируют контроллеры, расширители (которые адаптируют определенное количество портов SAS к большему количеству устройств хранения) и сами диски, оптимизируя их для своего конкретного приложения. Если у вас есть карта HBA или RAID с восемью портами, ее пропускная способность ограничена 48 Гбит/с (8 x 6 Гбит/с). Подключение 128 дисков через экспандер сильно ограничивает пропускную способность каждого из них.
С другой стороны, внедрение SAS со скоростью 12 Гбит/с увеличивает этот потолок до 96 Гбит/с (по крайней мере, теоретически). Заменив адаптеры главной шины и расширители, можно устранить узкое место, связанное с интерфейсом, даже не заменяя диски.
Конечно, удаление одного узкого места создает другое в другом месте. Итак, где может быть слабое звено в топологии SAS с пропускной способностью 12 Гбит/с? Оказывается, это шина PCI Express.
Это верно. Плата HBA или RAID с восемью портами 12 Гбит/с заполняет восьмиканальный канал PCI Express 3.0. Почему бы не использовать 16-полосный разъем? Большинство серверов 2U по-прежнему поставляются со слотами для апгрейда до x8, поэтому 16-полосные карты сейчас не обсуждаются.
Естественно, тестирование SAS 12 Гбит/с требует использования совместимых адаптеров и дисков. LSI поставила нам свой контроллер SAS 9300-8e, а HGST предоставила уже общедоступный Ultrastar SSD800MM.
