先求穩,再求快,最後就發狠了!大家記得上個月的「玩硬體:中古SCSI硬碟大進補」專題嗎?原本我們打算來個舊款SCSI與接班人SAS的對決,卻因為Computex 2008的到來,使得廠商來不及送測產品(拖稿冠冕堂皇),導致小編也只能望著一張SAS介面的主機板、兩顆SAS 1TB硬碟乾瞪眼,關鍵的SAS介面卡與SAS排線缺席。另外也是因為這目前還是企業端的設備,個人消費者會選購SAS的機率很小,所以就算電腦王雜誌想借,也得吃些苦頭。不過小編已經不想再面對資料遺失的慘事,所以追求穩定的企業端設備,自然是小編未來的採購目標之一。
SAS與SATA架構是巒生兄弟
SAS應該是Ultra320 SCSI介面的後繼者,照理說沿用SCSI Port應該不會有人感到意外,不過Ultr320是並列式的SCSI介面,實際使用上已經面臨瓶頸,即使發展下去,也只是傳輸速率更快一點,但是能夠連接的裝置數量無法提升,對於企業端發展快速的大容量與多種設備的連接應用也愈顯無力。因此開發全新架構勢在必行,不過面對成本與汰舊換新的考量,直接沿用現有技術再加以補強會是最好的方式,所以研發人員看上了IDE後繼者──SATA介面,一個點對點直接傳輸的介面,優點是沿用ATA指令架構,且能夠大幅縮小資料傳輸排線的體積,避免以往SCSI的通病──排線不能彎曲,否則會影響傳輸速度。不過缺點也正是因為點對點,一條排線就是一個設備,最大長度只有1米,但好處是獨享頻寬,不用再因為光碟機拖慢硬碟機了。而這對於個人用戶不成問題,但是無法滿足企業需求。因此把SCSI指令集使用了近30年的經驗整個搬移過來,加上使用現成SATA排線的物理介面,成本也可以省下來。
不過最大的問題是SATA介面預設並非一對多的連接方式,因此需要增加SCSI指令集,然後透過SAS介面卡達到最大128個裝置的連接能力,而且最重要的是改進了以往半雙工的模式,成為全雙工(Full──Duplex),也支援雙連接埠的連線(Dual Port)提供更強大的容錯能力。目前市面上除了SATA轉SAS的介面以外,反過來也有SAS轉SATA的介面,而且一條SAS端口排線可以對四條SATA裝置,所以簡單形容SAS就是它有高速且獨立的頻寬,又能保有強大的多工能力。
這是SAS排線連接主機板或者是陣列卡的Port,基本上這跟SATA排線一模一樣。這是SAS排線連接3.5吋SAS硬碟裝置的Port,這部分就把電源與訊號搞成整片。雖然如此還是有防呆裝置,那個凸狀的設計保證不會插反。
SAS主機板能不能平民化?
不用說看倌們也知道,SAS介面一定是企業級的應用,所以主機板也可能是連小編都不太熟的廠牌,不過小編就是要用個人消費者的角度來探討組裝SAS平台的可能性,就在微星發表過的K9A2蜘蛛平台,發現了連微星都沒有特別提起的SAS晶片與連接埠。只要能買到SAS硬碟與排線,剩下的部分一點都不困難。而K9A2 Platinum這張板子除了是AMD SB600晶片、AM/AM2 Socket設計以外,它採用了喬鼎(Promise)科技生產的RAID晶片──PDC42819,與其他RAID晶片相同都具有磁碟陣列功能,但特別的是它還可以支援SAS訊號,而且Promise並沒有把功能取消,因此使用者將SAS硬碟接上SATA 5、SATA 6這兩個Port時,晶片內建的Fast trak陣列組態程式會自動搜尋,並且提示使用者進BIOS設定RAID組態。很輕鬆就能把SAS RAID架設完成。
SAS硬碟的特色
SAS硬碟在外觀上與一般硬碟沒有什麼差別,電路板更是看不出個所以然。不過最明顯的應該是SAS接頭的部分,SAS採用SATA的通道模式,因此不論是訊號腳位與排線大小通通一樣,連傳輸速率也是3 Gb/s,但別以為這樣就能把SATA排線直接插上去使用,因為SAS排線把7 pin資料金手指與15 pin電源金手指的端口做成一整片,普通的SATA排線無法亂接,不過就算連微星本身也沒有提供SAS排線,最後經小編多方奔走之下,還是得回頭找陣列卡廠商才有這種東西,要不然拍賣網站一條隨便賣都一兩千元,實在買不下去,還是Mini SAS的排線,根本就與小編借測的SAS硬碟不合,而且排線本身是另外轉接大4 pin提供電源,並沒有什麼特別地方,卻要價不斐,真是令小編感到匪夷所思。這次借測的是Seagate 最新TB級大容量SAS硬碟,型號是Barracuda ES.2,對於小編來說並不陌生,因為同型號的SATA硬碟早已經面世了,而根據原廠提供的數據來看,兩者性能規格相似,同樣都是7200轉的馬達配上大緩衝記憶體,剩下的差異應該是在用料與電路板還有介面上的不同而已。
這是主機板上內建的Promise PDC42819晶片,這次的重點就是它。這顆主角經歷一波三折總算可以派上用場了。小編手上的這兩顆1TB連分位都是0001版,應該就是正式版了。
都是天價的SAS陣列卡?
隨便打聽一下目前SAS陣列卡的價位,例如知名的LSI與Promise這兩家廠商,幾乎張張都是五位數萬元起跳,甚至還有超過10萬台幣的卡。這下可令小編煩惱不已,因為在小編構思中是要配一套「平(貧)民」SAS系統,現在光是一張陣列卡就已經可以組成好幾台四核心主流電腦了。不過還好在High Point這家公司的產品中找到非常便宜的SAS陣列卡,小編借測的是RocketRAID 2640X4,是4通道SAS RAID卡,採用PCI-Express x4的介面。不過一時之間還讓小編頗為頭痛,因為光是找PCI-Express 16x有向下支援x4的板子就找了四、五張,還好微星這張板子本身支援Quad CrossFire,而且提供16x向下相容到2x,這樣正好與板上內建的SAS晶片來個傳輸速度上的PK賽。陣列卡本身除韌體BIOS可以設定RAID狀態以外,另外還有提供web介面的RAID管理模式,不過在Vista下怎麼啟動怎麼怪,沒有認證的授權畫面警告視窗一直跳出,後來詢問廠商才知道,他們還沒有送微軟進行相容性認證,不過小編覺得組態這檔事還是由BIOS來做感覺上比較妥當,也就不特別在意web介面了。這張卡本身採用Marvell 88SE6445控制晶片,可支援RAID 0、1、5、10、JBOD這些模式,不過我們手邊只有兩顆SAS硬碟,只能測試RAID 0、RAID 1兩種組態。
這次的主角之一,High Point 2640X4 SAS RAID卡,短板設計,可用於任何系統。PCI-Express x4介面,如果你主機板的PCI-E x16有向下支援就可以安裝。這張卡的主要控制晶片是來自於Marvell生產的88SE6445晶片。
軟體RAID?硬體RAID?軟硬兼施?
RAID的組成方式算是老生常談了,但很多人還是不懂軟體RAID與硬體RAID的差別。通常軟體RAID是指作業系統內提供的功能,好處是不用另外花大錢購買RAID卡,有作業系統就有RAID。壞處則是會消耗許多CPU資源來處理RAID動作,如果不是多核心CPU會更顯得舉步維艱。而且軟體RAID如果在重灌系統之後,會發生新系統無法辨識舊RAID組態的窘況,這方面Linux系統遠比Windows下成熟許多,這也是許多陣列的組成多使用Linux來管理的原因。硬體RAID則是一張獨立的陣列卡來執行RAID管理工作,它有專門的處理器分擔CPU工作,因此效能上遠比軟體RAID優秀,且硬體RAID即使介面卡故障,更換同型晶片的陣列卡仍然可以繼續工作而不需要重新定義RAID組態,好一點的陣列卡甚至有大容量緩衝記憶體與多工多通道的技術,對於資料保存安全性有相當程度的提升。而另外一種就是BIOS RAID,它是介於軟、硬RAID組態之間的形式,使用BIOS的設定來達到RAID功能,目前幾乎所有主機板的南橋晶片都有支援,甚至像小編這張除SB600南橋晶片以外還多了Promise晶片獨立管理,這就是不折不扣的BIOS RAID形式。好處是有獨立晶片來幫CPU管理RAID,資源佔用也比較低,壞處跟軟體RAID一樣,晶片如果掛點,資料肯定完蛋。
實戰,陣列卡與Onboard晶片的PK
本次由於有陣列卡、主機板內建晶片兩種方式可以組建SAS平台,所以正好來一場PK。陣列卡本身具有獨立晶片處理能力,屬於硬體RAID模式,主機板內建晶片處理SAS RAID屬於韌體模式,測試方式僅把SAS組建為RAID資料碟,並未設定開機,並且以HD TUNE與Crystal Disk Mark這兩套軟體測試比較,有看過上一期SCSI報導的讀者都知道第一步要更新作業系統,所以小編直接以Vista來解決這個問題,這樣就排除了一些先天限制的條件。由建購SAS平台成本來看,陣列卡快6,000元,兩顆1TB SAS硬碟快22,000元,這樣就要價快30,000元了,好處是主機板不用特挑,而且陣列卡有附排線。單購買SAS主機板的費用也是6,000元左右,但是必須使用AMD AM/AM2的系統,重點是排線得另外買,而且要很用力的找。
| 測試平台 |
|---|
| 液晶顯示器:DGM 24”1920x1200 |
| 處理器:AMD Phenom 9600 |
| 主機板:MSI K9A2 Platinum(SB 600 Chipset) |
| 記憶體:Kingston DDR2-800 1GB×2 |
| 系統硬碟:Mtron SSD 32GB |
| 光碟機:Lite-On EZ DUB |
| 電源供應器:Thermaltake 1000W |
| 顯示卡:Gigabyte 2600 XT |
| 受測硬碟:Seagate Barracuda ES.2 SAS x 2 |
| 受測陣列卡:High Point RocketRAID 2640X4 |
| 作業系統 |
| Windows Vista Ultimate 32bit SP1 |
| 建構成本參考表 |
SAS陣列卡(High point 2640)參考售價:5,900元 |
SAS硬碟(Seagate Barracude ES.2 1TB)參考售價:10,599元(國內7月中上市) |
SAS主機板(MSI K9A2 Platium)參考售價:6,500元 |
1TB硬碟有點貴,SAS陣列卡仍是必需品
此次很感謝Seagate大力支援最新SAS硬碟產品,不過有點脫離小編本意,因為1TB硬碟本就要價不斐,現在組起來反而一定被各位看倌們罵到臭頭。不過根據小編到拍賣網站觀察的結果,現在36GB容量的SAS硬碟也才3,000上下,如果以這個價位來看,組成平民SAS系統碟就真的頗為超值了,所以聰明的看倌們現在知道要買什麼卡配什麼硬碟了吧。另外從測試結果來看,陣列卡與內建晶片的RAID效能差異其實並不算很大,但是使用陣列卡的CPU資源會降低許多,而且連接能力大增。使用內建晶片組RAID雖然方便快速,但是只有兩個Port可以連接SAS硬碟,換句話說無法直接在主機板上架RAID 0+1陣列,能玩的也只有RAID 0、RAID 1,因此這次測試除硬碟不夠無法組成RAID 0+1以外,另一個原因也是主機板晶片受限而導致擴充性大減。而在HD TUNE寫入測試中發現傳輸速率最小值都在個位數,不論是陣列卡或者是主機板內建晶片亦同,推測是在資料寫入的同時因為交由晶片運算分配資料,所以無法維持穩定的成績。最後告訴各位,會想要架構SAS平台一定是為了求更穩定的資料儲存結構,使用陣列卡等於是替資料安全再買了一份保險。如果只是想圖方便而使用主機板內建晶片,寫入速度比較慢不說,穩定性也不佳,反而脫離組建穩定SAS平台的本意。
SAS單碟測試成績
單位:MB /s,數值愈大愈好。
SAS單碟測試成績
存取時間單位為ms,CPU使用率為%,數值愈小愈好。
SAS RAID0測試成績
單位:MB /s,數值愈大愈好。
SAS RAID0測試成績
存取時間單位為ms,CPU使用率為%,數值愈小愈好。
SAS RAID0測試成績
單位:MB /s,數值愈大愈好。
SAS RAID1測試成績
單位:MB /s,數值愈大愈好。
SAS RAID1測試成績
存取時間單位為ms,CPU使用率為%,數值愈小愈好。
SAS RAID1測試成績
單位:MB /s,數值愈大愈好。
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