Vergelijking van high-performance desktop ATA-schijven

Op de vorige pagina heb je kunnen zien dat de snelste 7200rpm ATA-harde schijven hele behoorlijke desktopprestaties kunnen bieden ten opzichte van veel duurdere 10.000rpm en 15.000rpm SCSI-harde schijven. Er is één belangrijke discipline waarin SCSI-harde schijven vooralsnog heer en meester zijn en dat zijn servertoepassingen. Het schijfgebruik van serversystemen wordt doorgaans gekenmerkt door kleine willekeurige requests, die in grote getalen gelijktijdig plaatsvinden. Prefetchingoptimalisaties kunnen weinig invloed uitoefenen op de prestaties omdat de willekeurige toegangspatronen moeilijk voorspeld kunnen worden. Veel belangrijker zijn lage toegangstijden en een efficiënte ordening van de binnenkomende requests, zodat deze op de snelste manier - dat wil zeggen met de minste kopverplaatsingen - uitgevoerd kunnen worden. Desktop ATA-harde schijven zijn sterk in het nadeel door hun lage toerental van 7200rpm en het ontbreken van command queuing. Het lage toerental zorgt ervoor dat kopverplaatsingen een grotere impact hebben op de prestaties en het ontbreken van command queuing heeft tot gevolg dat de binnenkomende request niet in een logische en efficiënte volgorde geordend kunnen worden, waardoor toch al trage kopverplaatsingen veel vaker voorkomen dan bij SCSI-schijven. De Serial ATA 2.0-specificatie beschikt over Native Command Queuing met een maximale queue-diepte van 32 uitstaande I/O's (SCSI heeft er 256), zodat toekomstige Serial ATA 2.0-schijven aanzienlijk beter zullen presteren in serveromgevingen.

Hoewel desktop ATA-schijven in serveromgevingen aanzienlijk slechter presteren dan SCSI-schijven en niet zijn gebouwd voor de zware workloads van high-end database- en fileservers, kunnen zij met behulp van RAID toch prima toegepast worden in situaties die minder veeleisend zijn qua prestaties, maar bijvoorbeeld wel een hoge opslagcapaciteit vereisen. Voorbeelden zijn backupservers en front-end webservers. Om de prestaties in serveromgevingen te meten wordt er gebruik gemaakt van Intel IOMeter, een tool waarmee kunstmatige toegangspatronen gegenereerd kunnen worden. De fileserversimulatie is gebaseerd op een origineel toegangspatroon van Intel. De test bestaat voor 80 procent uit leesopdrachten en wordt uitgevoerd bij queue-dieptes van 1 tot 256 I/O's. Details kun je nalezen in de testmethodiek.

De resultaten van de fileserversimulatie vormen een sterk contrast met de resultaten van de desktopbenchmarks. De Maxtor DiamondMax Plus 9 leverde nog zeer goede prestaties in de desktoptests, maar bungelt nu als traagste schijf onderaan de grafiek. Aan kop gaan de Hitachi Deskstar 180GXP en de Western Digital Caviar 1200JB, die beide vrijwel gelijk presteren. De Seagate Barracuda 7200.7 presteert erg goed bij de lagere queue-levels maar is niet in staat om die goede prestaties vast te houden bij queue-levels vanaf 32 uitstaande I/O's. Omdat dergelijke zware workloads zelden zullen voorkomen in de servertoepassingen waarvoor ATA-schijven het meest gebruikt worden, is de achterstand van de Barracuda 7200.7 niet onoverkomelijk. De Seagate Barracuda ATA V presteert slecht als single drive en eindigt in de middenmoot als RAID 0-configuratie.

Ter vergelijking is ook de IBM DNES-39170, een bejaarde 7200rpm SCSI-schijf uit het laatste jaar van het vorige millennium, in de resultaten opgenomen. De DNES-39170 illustreert het effect van command queuing door aanzienlijk beter te presteren dan de moderne ATA-schijven bij queue-diepten tot en met 64 uitstaande I/O's. Het command queueing mechanisme van de IBM-schijf kan kennelijk niet overweg met grotere queues, waardoor de prestaties sterk afzakken bij 128 en 256 uitstaande I/O's. De resultaten van de 10.000rpm en 15.000rpm SCSI-harde schijven zijn niet opgenomen in de grafiek omdat het grote verschil met de prestaties van de desktop ATA-drives de leesbaarheid van de grafiek ernstig zou verslechteren.

	Tweakers.net StorageMark 2003 - Fileserver gewogen gemiddelde (IOps)
	Fujitsu MAS3735NP		73GB		Ultra320				284,1
	Seagate Cheetah 15K.3		36GB		Ultra320				255,8
	Fujitsu MAP3735NP		73GB		Ultra320				204,0
	Seagate Cheetah 10K.6		36GB		Ultra320				201,1
	Western Digital WD1200JB		120GB		ATA100		RAID 0		143,6
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100		RAID 0		142,1
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150		RAID 0		139,8
	Seagate Barracuda ATA V		120GB		SATA150		RAID 0		133,5
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133		RAID 0		124,1
	IBM DNES-301970		9GB		U2W				104,4
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100				98,1
	Western Digital WD1200JB		120GB		ATA100				96,7
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150				95,2
	Seagate Barracuda ATA V		120GB		SATA150				88,7
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133				86,0

De tweede serversimulatie heeft als uitgangspunt het toegangspatroon van een stand-alone webserver, die door logging en het wegschrijven van sessiegegevens een hoog percentage schrijfopdrachten kent. De Western Digital Caviar WD1200JB blijkt slecht met een dergelijk toegangspatroon overweg te kunnen en eindigt als laatste in de test. Eerder hebben we al kunnen zien dat de Caviar WD1200JB slecht presteerde in de software installatiebenchmark, een test die eveneens veel schrijfoperaties kent. De Maxtor DiamondMax Plus 9 doet het in de webserversimulatie beduidend beter dan in de vorige test. De hoogste scores komen op naam van de Seagate Barracuda 7200.7 en de Hitachi Deskstar 180GXP. Eerstgenoemde presteert vooral goed in RAID 0 bij kleine queue-diepten, terwijl de Deskstar 180GXP het moet hebben van zijn goede performance bij hogere queue-levels.

	Tweakers.net StorageMark 2003 - Webserver gewogen gemiddelde (IOps)
	Fujitsu MAS3735NP		73GB		Ultra320				278,8
	Seagate Cheetah 15K.3		36GB		Ultra320				276,7
	Seagate Cheetah 10K.6		36GB		Ultra320				212,0
	Fujitsu MAP3735NP		73GB		Ultra320				203,8
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150		RAID 0		167,5
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100		RAID 0		164,6
	Seagate Barracuda ATA V		120GB		SATA150		RAID 0		157,5
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133		RAID 0		157,4
	Western Digital WD1200JB		120GB		ATA100		RAID 0		141,9
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100				110,5
	IBM DNES-301970		9GB		U2W				107,3
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150				106,0
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133				102,1
	Seagate Barracuda ATA V		120GB		SATA150				96,9
	Western Digital WD1200JB		120GB		ATA100				86,7