SATA Raptor pro oblast serverů

Firma Western Digital představila první Serial ATA disk s 10 000 otáčkami za minutu, který nese název Raptor. WD slibuje ...


Firma Western Digital představila první Serial ATA disk
s 10 000 otáčkami za minutu, který nese název Raptor. WD slibuje vysoký výkon
SCSI pevných disků za výrazně nižší cenu. Je-li tomu skutečně tak, se dočtete v
následujícím textu.
Western Digital se prostřednictvím Raptoru vrací do segmentu pevných disků pro
servery a pracovní stanice. Koncem roku 1999 se výrobce záhy po uvedení
vlastních SCSI pevných disků stáhl z enterprise trhu. Svůj návrat do tohoto
segmentu zdůvodňuje výrobce silně rostoucí poptávkou po paměťovém prostoru při
současně klesajících IT rozpočtech firem. Jak uvádí Western Digital, Raptor má
nabídnout vyšší výkon a spolehlivost SCSI disků za podstatně příznivější cenu.
Aby bylo možno dosáhnout výkonu požadovaného v segmentu serverů, pracovních
stanic, SAN a NAS zařízení, pracuje Raptor s 10 000 ot./min. V profisegmentu
SCSI disků je tato hodnota již dávno standardem. U desktopových pevných disků s
rozhraním Serial ATA nebo Ultra ATA představují doposud špičku disky s 7 200
ot./min. Raptor je tak první Serial ATA pevný disk s 10 000 ot./min.
Ukáže Raptor desktopovým diskům záda? Zatopí "opravdovým" serverovým diskům?
Porovnali jsme jej proto s nejlepšími disky z obou oblastí.

Detaily k Raptoru
Raptor startuje na kapacitě 36,7 GB, které dosahuje použitím jedné plotny. Ta
odpovídá kapacitě aktuálních Ultra320 SCSI disků s 10 000 ot./min, které pro
celkovou kapacitu 146 GB používají 4 plotny.
Serial ATA rozhranní Raptoru by mělo podle Western Digital poskytnout šířku
pásma 150 MB/s, je vybaveno 8MB vyrovnávací pamětí a maximální interní datová
přenosová rychlost z cache na magnetický "kotouč" by podle výrobce měla
dosáhnout až 102 MB/s.
Jak výrobce dále uvádí, je Raptor konstruován s ohledem na nepřetržitý provoz.
Obvykle jsou pro nonstop použití uzpůsobeny pouze drahé SCSI disky, u ATA disků
dochází při nepřetržitém provozu k četnějším výpadkům. Vysokou spolehlivost
Raptoru Western Digital udává pomocí MTBF (Mean Time Between Failures provozní
doba mezi dvěma výpadky), která činí 1,2 milionu hodin což odpovídá hodnotám
SCSI pevných disků. Záruka je stejně jako v případě SCSI disků standardních 5
let.
Western Digital předpokládá u Raptora také 20 000 start/stop cyklů, což je
typická hodnota u enterprise pevných disků. Desktopové disky, u nichž se
předpokládá denní vypínání a zapínání, jsou stavěny na cca 50 000 start/stop
cyklů.

Předběžné porovnání
Raptor má ambice v oblasti serverů, a proto musí být svým výkonem porovnatelný
s výkonem SCSI pevných disků. K nejrychlejším zástupcům Ultra320 SCSI disků s
10 000 ot./min patří Fujitsu Allegro 8 MAP, Atlas 10K IV od Maxtoru a Cheetah
10K.6 od Seagate. Tyto SCSI disky jsou, co se týče otáček a velikosti cache, s
Raptorem zcela srovnatelné.
U desktopových pevných disků představují špičku Deskstar 180GXP od Hitachi,
DiamondMax Plus 9 od Maxtoru a WD2000JB od Western Digital. Všechny disky
pracují se 7 200 ot./min a s velikostí cache 8 MB.
Tyto pevné disky jsme testovali na identické platformě, čímž je zaručena
porovnatelnost jednotlivých výsledků. Jen řadiče se lišily podle rozhranní
disku. Ultra320 SCSI pevné disky jsme připojili na LSI Logic LSI21320, Ultra
ATA disky na Promise Ultra133 TX2. Raptor Western Digital pracoval se Serial
ATA řadičem ICP Vortex GDT8546RZ. 128 MB cache RAID řadiče jsme deaktivovali,
aby nedošlo ke zkreslení výsledků testu.

Závěr
Raptor je bezpochyby nejrychlejší IDE pevný disk na trhu. Díky 10 000 ot./min
má oproti Ultra ATA diskům navrch. Serial ATA rozhraní Raptoru sice výkon
neovlivní, usnadňuje ale jeho používání.
Western Digital míří ale na enterprise trh, a má tak konkurovat SCSI pevným
diskům. V této oblasti ale udrží krok pouze částečně. Především u maximálních
sekvenčních datových přenosových rychlostí a u středních přístupových dob
nesplňuje Raptor zcela očekávání disku s 10 000 ot./min. Při praktickém testu
ale Raptor získal zpět pevnou půdu pod nohama a k dobrému výsledku mu pomohly
především promyšlené cachovací algoritmy.
V porovnání s konkurencí z obou oblastí má Raptor jednu "malou" nevýhodu:
Kapacita pouhých 36,7 GB je na nový disk opravdu velmi málo. Špičkové disky z
IDE segmentu se pohybují okolo 180 GB a více, přičemž kapacita stále stoupá. S
cenou cca 4 900 Kč je Raptor jen o cca 650 Kč levnější než Hitachi Deskstar
180GXP se 180 GB. Cestu do desktopů tak Raptor najde pouze stěží i když je jeho
provozní hluk velmi decentní. Porovnání cena/výkon tedy nevychází pro Raptora
zrovna nejlépe.
U SCSI pevných disků se běžné kapacity pohybují až do 146 GB. Aktuální Ultra320
SCSI disk s kapacitou porovnatelnou s Raptorem stojí cca 5 800 Kč. S cenou
nižší o pouhých cca 18 % se Raptor v enterprise segmentu bude proti osvědčené
SCSI technice také velmi těžce prosazovat.
V jednoduchých serverech hovoří pro Raptora cenově dostupné "doplňky": Serial
ATA PCI řadič se dá pořídit i s kabelem již za 1 500 Kč. U raidových řadičů s
vyrovnávací pamětí, ať u Serial ATA nebo SCSI, se ceny vyhoupnou velice rychle
až na několik tisíc korun.

Sekvenční přenosové rychlosti
Maximální přenosové rychlosti jsme testovali pomocí aplikace IDG tecChannel
Benchmark Suite Pro. Hodnoty ukazují sekvenční rychlost čtení v MB/s v rychlé
vnější oblasti magnetických kotoučů. Ve vnitřní oblasti ploten je tangenciální
rychlost nejmenší. Zde lze zjistit minimální sekvenční datovou přenosovou
rychlost pevných disků.
Maximální: I přes stejný počet otáček a velikost ploten Raptor neudrží se SCSI
disky s 10 000 ot./min krok. Dokonce i Ultra ATA disky jsou na tom s 55 MB/s
téměř stejně jako Raptor a to jen při 7 200 ot./min. Zde se plně uplatní vyšší
datová hustota Ultra ATA disků.
Minimální: "Introvertní" Raptor zaznamenal 40,9 MB/s, což byl mezi testovanými
disky nejlepší výsledek. Až tady je rozdíl mezi Raptorem a Ultra ATA pevnými
disky patrný. Ty totiž ve vnitřní oblasti dosahují maximálně 29,1 MB/s
(WD2000JB).

Přístupové doby
Naměřené hodnoty představují střední přístupové doby v milisekundách (ms) při
náhodném přístupu v prvních 500 MB kapacity disku. V této disciplíně Raptor
doplatil na "svou konstrukční charakteristiku". U jednoplotnové konfigurace
musí totiž zapisovací/čtecí hlavy přejet v případě 500 MB delší trasu směrem
dovnitř kotouče. Ostatní tři SCSI disky mají kapacitu 146 GB složenou ale ze
čtyř ploten. Prvních 500 MB se tak rozdělí na všechny čtyři plotny a hlavy
nemusejí "absolvovat" tak velkou vzdálenost.
Doba přístupu Fullstroke je oproti tomu nezávislá na počtu ploten.
V tomto případě totiž hlavy přejíždějí celou plochu magnetických kotoučů směrem
zvnějšku dovnitř.
Díky nízkým latenčním dobám je přístup na prvních 500 MB doménou disků s 10 000
ot./min. Raptor ale se SCSI disky krok neudrží.
U Fullstroke přístupů se Raptor na SCSI disky dotáhne. Ultra ATA pevné disky s
7 200 ot./min jsou na tom v této disciplíně podstatně hůře.

Praktické testy
Abychom prověřili výkon disků v praxi, provedli jsme pomocí našeho aplikačního
benchmarku testy zapisování, čtení a kopírování za reálných podmínek. Hodnoty v
diagramech představují maximální přenosové rychlosti v MB/s v rychlých vnějších
oblastech pevných disků.
Čtení: Při čtení souborů Raptor nebyl schopen zužitkovat přednosti krátkých
přístupových časů a vysoké sekvenční přenosové rychlosti. Raptorovi ukázal záda
dokonce i Deskstar 180GXP od IBM. Jasným vítězem se stal Seagate Cheetah 10K.6.
Zapisování: U zapisování to ale dopadlo přesně naopak. Pomocí efektivních
cachovacích algoritmů Raptor obsadil první místo. Překvapivě nízké byly hodnoty
u SCSI disků.
Kopírování: Nejrychleji duplikují data IBM Deskstar 180GXP a Western Digital
Raptor, cachovací algoritmy Seagate Cheetah 10K.6 jsou optimalizovány spíše pro
čtení. Stejně jako při zapisování souborů různých velikostí je také u
kopírování pomalejší než konkurence.

Přenosové křivky
Rychlost přenosu dat se snižuje směrem zvnějšku ke středu různě v závislosti na
hustotě stop (tpi) a "bitové hustotě" (bpi) magnetického kotouče a také na
uspořádání sektorů. Některé disky disponují dlouhotrvající vysokou přenosovou
rychlostí, která se nakonec prudce sníží. U jiných dochází k poklesu datové
přenosové rychlosti od začátku, ale relativně pozvolna.
Rozdílné střední hodnoty datové přenosové rychlosti jsou tedy výsledkem průběhu
křivky. Následující diagramy vytvořil náš tecChannel Benchmark Suite Pro.
Western Digital Raptor: Prvních 10 GB byla přenosová rychlost poměrně vysoká. I
ke konci poklesne jen na 69 % maximální hodnoty.
Seagate Cheetah 10K.6: Sekvenční rychlost čtení u Cheetah 10K.6 klesne na
vnitřní oblasti ploten na 55 % maximální hodnoty.
Maxtor DiamondMax Plus 9: V nejpomalejší vnitřní oblasti poskytuje tento Ultra
ATA pevný disk jen 52 % maximální přenosové rychlosti. Průběh křivky ukazuje
kontinuální sestup.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.