Western Digital Raptor WD360GD review

De resultaten op de voorgaande pagina bewijzen dat Western Digital de workstation- aspiraties van de Raptor zonder twijfel kan waarmaken. Hoge transfer rates, lage toegangstijden en effectieve cachingoptimalisaties zorgen voor topprestaties in desktop- en workstationomgevingen. In het andere grote toepassingsgebied waar Western Digital zich op richt, de entry-level servermarkt, wordt de Raptor WD360GD echter geconfronteerd met een moeilijk te overkomen handicap: het ontbreken van command queuing optimalisaties in de Serial ATA 1.0-standaard. Servertoepassingen zijn een totaal andere discipline dan office- en workstationapplicaties. Het schijfgebruik in serveromgevingen wordt gekenmerkt door grote hoeveelheden gelijktijdige lees- en schrijfopdrachten met een kleine grootte en een hoge mate van willekeur, waardoor prefetching en caching weinig invloed op de prestaties kunnen uitoefenen. Lage toegangstijden zijn vanwege de hoge willekeurigheid van de I/O requests van groot belang, evenals command queuing optimalisaties, die veel prestatiewinst kunnen opleveren in situaties met een groot aantal gelijktijdige I/O's. De toegangstijd is met name afhankelijk van het toerental en de snelheid van de koppen. Deze fysieke eigenschappen zijn bij de Raptor WD360GD prima in orde. Ondersteuning voor command is zoals eerder besproken een kwestie van afkomst: ATA heeft het (nog) niet en SCSI wel. In situaties met een grote I/O queue presteert de Raptor door het ontbreken van command queuing veel minder effectief dan 10K SCSI-schijven. Dit is reeds aangetoond met onze low-level benchmarks.

Om te onderzoeken wat de gevolgen zijn voor de serverperformance onderwerpen we de Raptor aan onze IOMeter file- en webserversimulaties. Intel IOMeter is een benchmarktool waarmee kunstmatige toegangspatronen gegenereerd kunnen worden aan de hand van parameters zoals de grootte, waarschijnlijkheid, willekeurigheid en lees/schrijf-verhouding van een request. De simulaties worden uitgevoerd bij queue-levels variërend van 1 tot 256 I/O's. Zodoende kan onderzocht worden in hoeverre de performance schaalt onder een toename van de I/O-belasting. De fileserversimulatie is gebaseerd op een door Intel gespecificeerd toegangspatroon welke voor 80 procent uit leesoperaties bestaat. Het toegangspatroon is opgebouwd uit kleine requests met een grootte van 512 bytes tot 64KB, en is daardoor ook representatief voor database-servers die relatief veel leesopdrachten uitvoeren. Gedetailleerde informatie over de serverbenchmarks kun je nalezen in onze testmethodiek.

De resultaten van de fileserversimulatie wijzen uit dat de Raptor zoals verwacht niet in staat is om het tempo van vergelijkbare 10.000rpm SCSI-drives bij te benen. In situaties waarin command queueing geen effect heeft, namelijk bij een minimale queue-diepte van één I/O, presteren de 10K schijven vrijwel gelijk. Zodra de command queue toeneemt is de WD360GD echter niet in staat om dezelfde performance-scaling te realiseren als de SCSI-drives. Dit zorgt al bij een lichte load van 4 uitstaande I/O's voor een aanmerkelijk negatief prestatieverschil van 24 procent, en resulteert in een grote achterstand van 43 procent bij de hoogste belasting van 256 uitstaande I/O's. Ten opzichte van de snelste 7.200rpm ATA-drives, de Hitachi Deskstar 180GXP en de Seagate Barracuda 7200.7, presteert de Raptor uitstekend. De WD360GD heeft gemiddeld een 45 procent hogere doorvoer bij een 39 procent hoger toerental.

Het gebruik van striping of mirroring op een eenvoudige Promise firmware RAID-controller blijkt een aanzienlijke prestatieverbetering op te leveren. De Raptor presteert in RAID 0 gemiddeld 50,5 procent beter dan de single drive configuratie en scoort in RAID 1 heel verassend nog steeds 47,3 procent hoger. Hoewel niemand het in zijn hoofd zal halen om RAID 0 op een productieserver te draaien, is het bemoedigend om te zien dat een praktische RAID 1-opstelling zo'n grote prestatiewinst kan opleveren, en dat al vanaf een lage I/O-belasting. Geïntegreerde firmware RAID is op veel serverborden leverbaar en kan de performance van de Raptor tegen lage kosten op gelijk niveau brengen als de snelste 10K SCSI-drives, terwijl de betrouwbaarheid van RAID 1 beter zal zijn dan een single SCSI-drive. Bij een minimale I/O belasting van één uitstaande I/O levert RAID geen prestatievoordeel op. Omdat de requests van het fileserver-toegangspatroon kleiner zijn dan de door ons gebruikte stripesize van 64KB is het bij een queue-diepte van één I/O immers niet mogelijk om de I/O's over meerdere schijven te verdelen.

	Tweakers.net StorageMark 2003 - Fileserver gewogen gemiddelde (IOps)
	Fujitsu MAS3735NP		73GB		Ultra320				284,1
	Seagate Cheetah 15K.3		36GB		Ultra320				255,8
	Western Digital Raptor WD360GD		36GB		SATA150		RAID 1		213,4
	Western Digital Raptor WD360GD		36GB		SATA150		RAID 0		208,9
	Fujitsu MAP3735NP		73GB		Ultra320				204,0
	Seagate Cheetah 10K.6		36GB		Ultra320				201,1
	Maxtor Atlas 10K III-320		36GB		Ultra320				183,3
	Western Digital Caviar WD1200JB		120GB		ATA100		RAID 0		143,6
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100		RAID 0		142,1
	Western Digital Raptor WD360GD		36GB		SATA150				141,8
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150		RAID 0		139,8
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133		RAID 0		124,1
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100				98,1
	Western Digital Caviar WD1200JB		120GB		ATA100				96,7
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150				95,2
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133				83,0

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 grootte van de requests varieert van 512 bytes tot 512KB. Vanwege het hoge aantal schrijfoperaties heeft de effectiviteit van de write-back cache een merkbare invloed op de prestaties. De Western Digital schijven presteren op dit gebied kennelijk minder goed. In de schrijf-intensieve software installatie-benchmark bleven de Raptor WD360GD en de Caviar WD1200JB al achter op hun naaste concurrenten. Dit is ook het geval in de webserversimulatie, waar de Raptor gemiddeld slechts 12 procent sneller is dan de Hitachi Deskstar 180GXP en de Raptor een gemiddeld 41 procent lagere score dan de Seagate Cheetah 10K.6 behaalt. De twee Raptors in RAID 0 hebben moeite om de oudere Maxtor Atlas 10K III-320 af te troeven. Opvallend is het feit dat de doorvoer van de Raptor nauwelijks schaalt met de toename van de I/O belasting. Vanaf acht uitstaande I/O's is er zelfs sprake van negatieve schaling. Alleen het RAID 1-prestatieverloop toont een onafgebroken stijging, weliswaar met een erg laag percentage. RAID 0 biedt in deze benchmark wel vanaf de laagste queue-diepte een prestatieverbetering. Dit komt door de aanwezigheid van een klein percentage requests met een grootte van 128KB en 512KB.

	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
	Western Digital Raptor WD360GD		36GB		SATA150		RAID 0		187,3
	Maxtor Atlas 10K III-320		36GB		Ultra320				182,3
	Western Digital Raptor WD360GD		36GB		SATA150		RAID 1		171,9
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150		RAID 0		167,5
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100		RAID 0		164,6
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133		RAID 0		157,4
	Western Digital Caviar WD1200JB		120GB		ATA100		RAID 0		141,9
	Western Digital Raptor WD360GD		36GB		SATA150				123,8
	Hitachi Deskstar 180GXP		120GB		ATA100				110,5
	Seagate Barracuda 7200.7		160GB		SATA150				106,0
	Maxtor DiamondMax Plus 9		120GB		ATA133				102,1
	Western Digital Caviar WD1200JB		120GB		ATA100				86,7