簡單談SAS

有人說SAS是從SATA發展而來,這是因為SAS看似是一種採用「SATA實體層+SCSI傳輸指令」的結合體。SAS採用了與SATA一樣的序列式點對點傳輸方式,但訊號卻是採用加強版SCSI指令,因此SAS的排線連接的物理設計方式,與SATA幾乎一樣,有著排線容易整理、全雙功高傳輸率等優點(玩過SCSI的初學者就知道在狹小的空間內,它的排線、終端有多難搞…);而保有SCSI指令集甚至予以強化,讓SAS出現優於SATA的特色,像是可支援一對多裝置(最高可控制連接128個SAS儲存裝置)、更高的容錯能力,這都是SATA不及SAS之處。目前SAS的傳輸率為3.0Gbps(300MB/s),未來仍保有提升空間,下一代版本的SAS就有6Gbps的傳輸率。
不過許多人會SAS和SATA傻傻分不清楚,除了排線或是介面外觀上實在有點像外,還有SAS和SATA的相容性。SAS系統可以相容SATA硬碟,所以市面上的SAS擴充卡或是熱插拔硬碟盒,大多可以支援SATA硬碟機,甚至還可以”雜交大混插”,以節省硬碟購置成本(畢竟市面上有所謂SATA企業級硬碟,價格也較SAS便宜)。反之,如果想要在SATA系統使用SAS硬碟機,那就不行了!得額外幫系統購買SAS擴充卡來用才行。

由於SAS是屬於企業端的儲存應用,對於個人電腦來說或許是”遙遠”了一些,但對於需要穩定與效率兼顧的儲存系統來說,依然不乏這類的個人電腦使用者。這回Promise的代理廠商捷洲資訊,送來了一套個人電腦可升級使用SAS的解決方案,讓不支援SAS的個人電腦,也可以享用SAS帶來的優勢。
先來一張SAS擴充卡

一般個人電腦主機板,並沒有內建SAS系統,所以需要購置SAS擴充卡或陣列卡來使用(除先前微星有推出一款K9A2 Platinum主機板有內建SAS外)。上圖這款是Promise最新推出的SuperTrak EX8650 SAS陣列卡,內建Intel 81348 XScale SAS磁碟陣列控制晶片(運作時脈為800MHz),支援RAID 0、1、1E、5、6、0+1、50、60等陣列模式(好幾種筆者都沒聽過


SAS連接埠部分,採用的是泛稱SAS Wide的一對多介面,連接埠規格為內接mini-SAS(SFF 8087),單一介面頻寬為12Gbps,一組介面可一次支援四組硬碟,肚量相當驚人。

擴充卡本身採用的是PCI Express X8插槽介面,當然主機板沒有內建的話,就得利用顯示卡的PCI Express X16插槽了。以這樣的情況來看,購買具備雙PCI Express顯示插槽的,例如支援Nvidia SLI或是ATI CrossFire主機板,也許會比較方便一些。

這是擴充卡的背面,可以看到四顆暫存用EEC DDRII記憶體,總容量256MB。配件附有Low Profile擋板,可以安裝在機架式伺服器機殼中。對了!這張陣列卡的市場售價,約21000元左右。

再來SAS硬碟機

SAS硬碟機當然也是系統的主角之一,只是SAS硬碟一般資訊賣場的店家並不好買,大多需要至販售伺服器設備的專門店才有機會,而容量從36.7GB到300GB都有,轉速也大多是10000RPM以上,價格當然也比一般號稱企業級的SATA硬碟貴上許多。

筆者手上這顆是來自富士通Fujitsu的SAS硬碟,型號是MAX3073RC,容量為73.5GB(兩組單碟36.7GB所組成),採15000RPM設計,16MB的緩衝記憶體,MTBF為120萬小時,耗電量為11.5W。單單這顆硬碟市價就要14000元左右。


這是SAS硬碟背面,設計上與一般SATA硬碟非常接近,採用LSI控制晶片。

SAS硬碟上的連接埠就是長這個樣子,資料傳輸與電源線路整合在一起,看起來跟SATA很像,事實上一般SATA排線是無法使用的。
小貴的SAS排線
要將SAS擴充卡和硬碟機連接起來,當然就需要SAS專屬排線,請留意”專屬”這兩個字,它的意思是你沒辦法隨便拿SATA排線來用,而且一般產品都沒有附上,大多須額外購賣。一對一最便宜的也要2、3百元起跳,如果是一對多,那麼5百元至數千元是逃不了,難怪很少產品會附上SAS排線。

SAS排線有很多種形式,比SATA規格複雜許多,除分一對一、一對多外,內接和外接用SAS都長的不太一樣。筆者手上的SAS排線是一對多形式,一端為配合SAS陣列卡的SAS Wide接頭,另一端為四組SATA形式。

來張SAS Wide接頭特寫,請靠近一點看。

Client端為四組SATA,這組線市面報價約600元左右,夭壽歐~

通吃SAS和SATA的SuperSwap 4600

看到剛剛,想必有些眼尖的讀者會納悶用那組一對多SAS排線要怎接SAS硬碟(因為另一端是SATA)?原來是透過這台Promise SuperSwap 4600內接式熱抽換硬碟抽取盒就可以順利安裝,它內部採用SATA與SAS共用的接頭設計,可以支援安裝SATA或是SAS硬碟機,目前市場價格也要約12000元上下。


SuperSwap 4600支援四組3.5吋或2.5吋硬碟機,抽取方式扳開卡榫即可,但沒有防盜鎖孔設計。

抽取盒是鋼材設計,較為堅固耐用,底部的螺絲孔則是安裝2.5吋硬碟用。

每個硬碟槽都有自己的獨立運作LED燈號,除了第一組多一顆總電源燈號外,其它都一樣。

因為是內接式抽取盒設計,所以機身外側附有機殼螺絲固定孔位,切記機殼需要有三組空的5.25吋擴充槽,才可以安裝容納下SuperSwap 4600。

四個硬碟擠在一起熱量可不小,所以機身背面附有兩組散熱風扇,而且還是出自風扇大廠SUNON建準的產品,品質有一定的保障,不過運作時蠻吵的就是了(雖然有小型機房的Feel


SuperSwap 4600可以串接另一台SuperSwap一起使用(最多兩組),透過ADD. ENCL.作連接。另外還附有連接陣列卡用的訊號控制接孔。

底部有個Delay SpinUp開關,可設定電源是否連續啟動,原廠建議設定為開啟。

上圖為內部PCB版的情況,可看到風扇孔被遮到一部份,略為影響散熱性。

Promise的SuperSwap 4600或磁碟陣列卡,都支援獨家的WebPAM Pro網頁軟體進行管理,可以輕鬆的監測、控管陣列狀態、風扇速度、溫度與電源等重要資訊,但須連上網路。
測試與心得

嚴格來說,SuperTrak EX8650 SAS陣列卡建構RAID方式不算複雜,和其它陣列卡一樣,開機進入內建的設定介面後(此卡為按Ctrl+S),選擇磁碟陣列管理選項,將想要建立陣列的硬碟選取,設定好陣列模式即可完成(不明白的地方可以參考使用手冊的說明)。接下來就可以透過陣列卡開機,看是要安裝作業系統或是進入作業系統後,格式化完成就可以開始使用陣列硬碟了。
接下來小弟費了一番功夫,將這組Promise SAS的設備建構在Intel Core 2 Duo處理器與P45晶片組的平台上。由於筆者手上共有三顆一樣的富士通SAS硬碟,因此測試時使用RAID 5,可兼顧效能與安全性。以下為測試平台配備。對照組為單顆SAS硬碟與單顆SATA硬碟。
■ 這次測試平台如下表所示:
測試平台列表
|
|
處理器 |
Intel Core 2 Duo E7200(2.53GHz) |
主機板 |
Gigabyte GA-EP45T Extreme(P45+ICH10R) |
顯示卡 |
Nvidia GeForce 9800 GTX+ |
記憶體 |
Samsung DDR3-1066 1GBx2(CL7-7-7-20) |
硬碟機 |
HITACHI HDT725032VLA360 320GB |
光碟機 |
Lite-On HAS120 DVD SuperMulti |
電源供應器 |
Seventeam ST-600EAZ |
作業系統 |
Windows Vista Ultimate(x86) |
■ 測試成績:
測試項目 |
SAS RAID 5 |
SAS Single |
SATA Single |
PCMark05 |
|||
Score |
7810 |
7382 |
6513 |
CPU |
6190 |
6460 |
6184 |
Memory |
5382 |
5383 |
5373 |
Graphics |
13315 |
13358 |
13334 |
HDD |
13687 |
9762 |
6212 |
PCMark Vantage |
|||
Score |
4232 |
4025 |
3972 |
Memories |
3887 |
3783 |
3846 |
TV&Movies |
3061 |
3114 |
3082 |
Gaming |
4166 |
4192 |
4203 |
Music |
4040 |
4085 |
4000 |
Communicati |
4422 |
4191 |
4243 |
Productivity |
3451 |
3525 |
3669 |
HDD |
6603 |
6221 |
3543 |
3DMark 06 |
|||
Score |
11483 |
11540 |
11508 |
CPU |
2311 |
2313 |
2314 |
3DMark Vantage |
|||
Score |
P5909 |
P5932 |
P5952 |
GPU |
6284 |
6289 |
6317 |
CPU |
5011 |
5068 |
5072 |
SiSoftware Sandra Lite XII SP2c |
|||
File Systems(MB/s) |
151.06 |
83.49 |
62.44 |
Physical Disks(MB/s) |
140.05 |
74.07 |
56.63 |
HD Tune V3.1 |
|||
Avg. Read(MB/s) |
152.6 |
77.6 |
59.3 |
Avg. Write(MB/s) |
146.2 |
76.3 |
N/A |
接下來附上SiSoftware Sandra和HD Tune測試數據的詳細截圖,供讀者參考。
■ SAS RAID 5:

△ SiSoftware Sandra~ File Systems

△ SiSoftware Sandra~ Physical Disks

△ HD Tune~Read

△ HD Tune~Write
■ SAS Single:

△ SiSoftware Sandra~ File Systems

△ SiSoftware Sandra~ Physical Disks

△ HD Tune~Read

△ HD Tune~Write
■ SATA Single:

△ SiSoftware Sandra~ File Systems

△ SiSoftware Sandra~ Physical Disks

△ HD Tune~Read

這次送測的Promise SAS系統,對於長期接觸桌上型電腦的筆者來說,效能表現可以用”可圈可點”來形容,大家可以留意一下有關硬碟的效能的部分,均以RAID 5效能最好,單顆SAS也比SATA硬碟來得優異,加上一萬五千轉硬碟的加持,效果果然不同凡響。
雖然那組抽取盒的風扇實在吵了點,但對於要求硬碟效能的影音編輯用途或是資料庫系統來說非常適合,尤其是桌上型電腦用來建構可熱插拔的SAS系統,這套產品確實為不錯的選擇。只是這樣的SAS系統還是得花不少代價,零零總總加起來也要7萬5千元上下。如果是想要拿SAS來幫打Game時加點分,那就影響較為有限,畢竟大部分的遊戲還是比較吃顯示卡資源,效益不如投資在高階顯示卡上。
雖然SAS發展的起步慢於SATA,不過結合SCSI的可靠度與SATA的便利性,加上驚豔的效能表現,讓企業用戶與有特殊需求的使用者,在儲存裝置的建構上有了更新的選擇,而不少硬碟廠商也紛紛預估,2009至2010年將會是SAS系統成為主流的時刻,SCSI看來是後繼有人了。
