Mega roundup van Serial ATA RAID 5-adapters

Een jaar geleden publiceerde Tweakers.net op deze pagina's een review van vier Serial ATA RAID-adapters die een voorbode vormden voor een geheel nieuw tijdperk van workstation- en serverstorage. Het eens zo overheersende SCSI wordt in steeds meer segmenten weggedrukt door goedkopere alternatieven op basis van Serial ATA-technologie. Sinds onze vorige SATA RAID-roundup heeft Serial ATA zijn opkomst in de zakelijke en consumentemarkt op krachtige wijze voortgezet. De introductie van nieuwe harde schijven, controllers en (storage)systemen ging gepaard met een toenemende belangstelling van kopers in zowel de desktop-, workstation- als serversegmenten. Serial ATA is inmiddels een geaccepteerde standaard in midrange en high-end desktops, workstations en bepaalde servertoepassingen. In het recente Wave 4-onderzoek van TheInfoPro (TIP) kwam Serial ATA wederom op de eerste plaats binnen in de 'Technology Heat Index'. Deze index is een ranglijst van het huidige en geplande gebruik van meer dan 20 verschillende storagetechnologieën, gerangschikt op korte termijn uitgaven en samengesteld aan de hand van peilingen onder 150 tot 250 op expertise gescreende beleidsbepalers van grote ondernemingen. De meest recente studie wees uit dat inmiddels 40 procent van de ondervraagden ATA-harde schijven geïnstalleerd heeft. Het gaat hierbij vooral om nearline storage, vaak toegepast in zogenaamde 'tiered storage' waarbij ATA-harde schijven worden gebruikt als tijdelijke opslag voor het stadium van backup op tape.


In de lagere marktsegmenten bieden inmiddels vrijwel alle barebonebouwers producten aan die geschikt zijn voor Serial ATA. In ons verslag van de CeBIT werd de grote belangstelling voor Serial ATA nogmaal geïllustreerd. De fabrikanten van computersystemen kunnen putten uit talloze nieuwe SATA-componenten, waarbij de ontwikkelingen zich voornamelijk concentreren rond producten voor toepassing in servers. Maxtor begon met de levering van zijn MaXLine III-serie, Western Digital kwam met de Caviar RAID Edition, Seagate heeft de Barracuda 7200.8 in zijn leveringsprogramma opgenomen, Hitachi introduceerde nieuwe 2,5 inch SATA-schijven voor toepassing in blades. Ondertussen heeft Western Digital met de Raptor nog steeds de enige 10.000rpm Serial ATA-harde schijf in huis. Het topmodel uit deze serie, de Raptor WD740GD, kan zich ondanks het ontbreken van een goed werkende command queuingmechanisme meten met de snelste 10.000rpm SCSI-schijven, ook in servertoepassingen.

Wat betreft RAID-adapters werden er vooral veel nieuwe producten van onbekende en minder gerenommeerde makers op de markt gebracht. Werd het testveld in onze vorige SATA RAID-vergelijking nog bezet door de oudgedienden 3ware, ICP Vortex, LSI Logic en Promise, het afgelopen jaar kwam het spektakel veelal uit de richting van nieuwkomers en onbekenden zoals Areca en RAIDCore. Ook de bekende namen 3ware, HighPoint en LSI Logic kwamen met nieuwe producten. De nieuwkomers richten zich vooral op vernieuwende oplossingen die een lage prijs per poort bieden. Om dat lage prijspeil te bereiken, kiezen zij vaak voor implementaties die het zware werk door de CPU laten opknappen. De bekende namen richt zich vooral op solide hardware oplossingen die hun eigen intelligentie aan boord hebben. Tijd dus voor een nieuwe ronde in onze vergelijking van Serial ATA RAID-adapters. Kan de gevestigde orde het offensief van de nieuwkomers pareren en wie van de deelnemers levert de beste prestaties, is het meest betaalbaar of het meest featurerijk?

Voordat we de spelers in deze roundup aan je voorstellen is het van belang om de doelstellingen van dit artikel vast te stellen. In de eerste plaats is dat een vergelijking van de features en prestaties van de besproken RAID-adapters. Het is absoluut niet zo dat we het (grotere) belang van betrouwbaarheid en beschikbaarheid niet op waarde schatten, maar het testen van deze factoren in een steriele testomgeving is moeilijk, zoniet onmogelijk. In de basis hebben alle adapters in deze test ondersteuning voor essentiële availability features zoals hotplug, hotswap en hotspares. In gecontroleerde omgevingen doen ze dan ook precies wat er van hen verwacht wordt - hotswappen is geen probleem, automatische rebuilding werkt, capacity expansion werkt, ga zo maar door. Onvoorziene problemen komen pas aan het licht als de adapters worden overgeleverd aan de grillen van praktijkomgevingen met hoge duty cycles, 24-uurs belasting en een enorme variëteit aan hardware. Incompabiliteit met moederborden, harde schijven die plotseling uit een array duikelen, rebuilds die onder bepaalde zeldzame condities mislukken. Het is de typische ellende die pas in zeer goed gefaciliteerde kwalificatieprocedures of praktijkgebruik door grote aantallen gebruikers boven komt drijven. Tweakers.net heeft daarom niet de pretentie om een gewichtig oordeel te vellen over de betrouwbaarheid en beschikbaarheid van de adapters is deze tests. Over de prestaties kunnen we daarentegen wel goede uitspraken doen.

Voor alle deelnemers in deze test geldt dat ze minimaal beschikken over vier SATA-poorten en ondersteuning hebben voor RAID 5. Hoe deze twee voorwaarden worden gerealiseerd en welk prijskaartje daar aan is verbonden was voor de samenstelling van het testveld niet relevant. Het resultaat is een deelnemersveld van diverse pluimage, in prijs oplopend van 180 tot 620 euro. Sommige adapters beschikken over intelligente onboard processors, anderen laten het meeste werk door de CPU opknappen. Waar de ene het moet doet met een schamele 32-bit PCI-interface ondersteunen andere PCI-X tot kloksnelheden van 133MHz, en waar één exemplaar al ondersteuning heeft voor Serial ATA II maken andere deelnemers nog gebruik van PATA-bridge chips. De grote verschillen in prijs, features en implementaties maken het des te interessanter om antwoorden te zoeken op de vraag welke adapters het beste score op de punten prijs, performance en features.


Testveld

Om een beeld te krijgen van de laatste stand van zaken in het land der SATA RAID-adapters lieten we acht adapters van de fabrikanten 3ware, Areca, HighPoint, LSI Logic, Promise en RAIDCore optrommelen. De deelnemers zijn achtereenvolgens de 3ware Escalade 8506-8, 3ware Escalade 9500S-8, Areca ARC-1120, HighPoint RocketRAID 1820A, LSI Logic MegaRAID SATA 150-4 en diens 6-poorts broeder MegaRAID SATA 150-6, de Promise FastTrak S150 SX4 en tot slot de RAIDCore BC4852. De Escalade 8506-8 is de opvolger van de Escalade 8500-8 die we in onze vorige roundup aan de tand voelden. Inmiddels heeft ook deze controller een opvolger gekregen en wel de Escalade 9500S-8. De LSI Logic MegaRAID SATA 150-4 en de Promise FastTrak S150 SX4 waren vorig jaar reeds van de partij. De producten van Areca, HighPoint en RAIDCore werden afgelopen zomer aangekondigd en behoren dus tot het selecte gezelschap van de nieuwkomers.

Alvorens de individuele deelnemers te bespreken zullen we eerst de opbouw van de verschillende RAID-implementaties bespreken en een update geven over de laatste stand van zaken ten aanzien RAID-componenten zoals SATA-controllers en I/O processors, zodat het voor iedereen duidlijk(er) is hoe de vork in de steel zit.

In deze les van de anatomie van een RAID-adapter dient allereerst onderscheid gemaakt te worden tussen de producten die in de volksmond 'software RAID-adapters' en 'hardware RAID-adapters' worden genoemd. Met de eerste groep worden controllers bedoeld die de RAID-bewerkingen door de CPU laten uitvoeren en met de tweede categorie bedoeld men controllers waarbij de RAID-functionaliteit zich geheel aan boord van de adapter bevindt. De onderverdeling in software en hardware RAID doet vermoeden dat de RAID-logica bij de tweede groep in silicum is gebakken. Niets is minder waar: ook bij zogenaamde hardware RAID-controllers hangen de RAID-arrays via software aan elkaar, echter draait die software niet op de CPU maar op een onboard I/O processor. Het is daarom beter om te spreken van hostbased RAID-adapters en intelligente RAID-adapters. De eerste groep is afhankelijk van de host CPU terwijl de tweede groep over voldoende intelligentie beschikt om de RAID-bewerkingen onafhankelijk van de host te kunnen uitvoeren.

De hardware-implementatie van een hostbased RAID-adapter verschilt doorgaans weinig met die van een adapter zonder RAID-functionaliteit. Een low-profile printplaat, I/O controller, flash chip en de nodigde connectoren voor het aansluiten van harde schijven vormen de belangrijkste componenten. Aangepaste BIOS-software en drivers zorgen ervoor dat de schijven aan de PATA-, SATA- of SCSI-controller een RAID-volume kunnen vormen.

In de categorie intelligente RAID-adapters vinden we veel fabrikanten die gebruikmaken van I/O processors en I/O controllers van derde partijen. In het geval van Serial ATA zijn de controllers veelal afkomstig van Marvell of Silicon Image en bij SCSI RAID-adapters worden vaak controllers van Adaptec en LSI Logic gebruikt. De I/O processor is bijna altijd afkomstig van Intel, maar er zijn ook fabrikanten die PowerPC-cores op hun kaarten integreren. De I/O processor communiceert via de PCI-bus met het systeem en gebruikt voor zijn werkgeheugen een aantal op de printplaat geïntegreerde geheugenchips of een geheugenmodule in een DIMM of SO-DIMM-slot. Een groot deel van dit werkgeheugen is gereserveerd als cache. Veel I/O processors beschikken over een geïntegreerde PCI bridge waarop de lokale I/O controllers aangesloten kunnen worden. De fabrikanteigen RAID software stack (ook wel RAID kernel genoemd) zorgt ervoor dat de harde schijven die zijn aangesloten op de I/O controllers naar buiten toe gepresenteerd worden als één of meerdere RAID-arrays. De RAID software stack is dus een stuk software dat bovenop de I/O processor draait. De recente processors van Intel zijn gebaseerd op de gestandaardiseerde ARM-instructieset. Het zijn general purpose processors die echter wel zijn uitgerust met hardwarematige acceleratie voor I/O specifieke taken zoals XOR- en CRC-bewerkingen.

Nu we enig inzicht hebben in de samenstelling van de diverse soorten RAID-adapters wordt het tijd voor een rondleiding langs de verschillende SATA-controllers en I/O processors die de fabrikanten van hostbased RAID-adapters en intelligente modulaire RAID-adapters als bouwstenen voor hun producten kunnen gebruiken. Ook informeren we je op deze pagina over de laatste stand van zaken met betrekking tot de ontwikkeling van de Serial ATA-standaard.

Opkomst van Serial ATA II

Amper twee jaar op de markt is Serial ATA inmiddels aanbeland bij versie twee van de Serial ATA-specificatie. SATA II beschikt over veel verbeteringen, waarvan de belangrijksten de toevoeging van Native Command Queuing, de ondersteuning voor port multipliers, de ondersteuning voor enclose management en de verhoging van de bandbreedte naar 300MB/s per poort zijn. Verder heeft Serial ATA II onder andere ondersteuning gekregen voor dual host active failover en worden er backplane interconnects met langere signaallijnen toegestaan. Een aantal features spreken voor zich of zijn reeds uitgebreid uitgelegd. Over NCQ en port multipliers kun je meer lezen in dit artikel. Dual host active failover maakt het mogelijk om een harde schijf op meerdere hosts aan te sluiten of via een dubbele lijn met de RAID-controller te verbinden. De twee poorten zorgen voor automatische failover zodat een hogere beschikbaarheid kan worden gerealiseerd. De verhoging van de bandbreedte naar 300MB/s lijkt in eerste plaats niet erg nuttig, aangezien de huidige generatie harde schijven bij lange na niet in staat is om de bandbreedte van SATA/150 te benutten. De toepassing van port multipliers zal het mogelijk maken om maximaal vijftien schijven op één poort aan te sluiten. In de praktijk zullen port multipliers weliswaar niet meer dan zo'n acht poorten kunnen afsplitsen, maar ook dan kan de bandbreedte van SATA/150 een beperking voor de prestaties gaan vormen. De verhoging van de bandbreedte werd dus specifiek gedaan om ruim baan te geven aan port multipliers.

SATA II zal in twee fases ingevoerd worden. In de eerste fase zullen producten voorzien worden van NCQ, enclosure management support, ondersteuning voor backplanes met langere signaallijnen en ondersteuning voor data scatter/gathering (een methode om de snelheid van DMA-transfers te verbeteren). Producten met ondersteuning voor SATA II fase twee zullen voorzien zijn van dual host active failover, 300MB/s poortsnelheden en ondersteuning voor port multipliers. Fase één en fase twee producten worden gelijktijdig op de markt gebracht. Er zijn al SATA-controllers met ondersteuning voor fase twee-features.

De verbeteringen in de SATA II-standaard zijn met name interessant voor servertoepassingen. SATA II zal nog aantrekkelijker worden voor servergebruik als in de loop van dit jaar de Serial Attached SCSI-standaard zijn marktintroductie maakt. SAS-controllers kunnen zowel SAS- als SATA-schijven aansturen, zodat het mogelijk wordt om beide type interfaces in storagesystemen te combineren.

Serial ATA-controllers

De belangrijkste leveranciers van losse Serial ATA-controllers zijn op dit moment Silicon Image en Marvell. Daarnaast maakt ook Broadcom SATA-controllers, maar zover bekend worden deze tot dusver enkel gebruikt op de kaarten van RAIDCore, een dochter van Broadcom. Puur kijkend naar specificaties komen de mooiste controllers momenteel van Marvell. De 88SX60xx-serie van deze fabrikant heeft ondersteuning voor fase twee-features en is verkrijgbaar in 4-poorts en 8-poorts versies. Dankzij een hoge mate van integratie en ondersteuning voor 300MB/s snelheden, NCQ, port multipliers en 133MHz PCI-X lijkt de 88SX60xx-serie een populaire controller onder fabrikanten van RAID-adapters te worden. Voor minder veeleisende toepassingen heeft Marvell de 88SX50xx-serie van SATA I-controllers. Ook dit type is leverbaar in 4-poorts en 8-poorts versies. De 88SX60xx-controllers van Marvell worden gebruikt op de SATA II RAID-adapters van Areca en LSI Logic. HighPoint maakt gebruik van de diensten van de 88SX50xx-serie.

Silicon Image heeft met zijn SATALink Sil 3124 eveneens een controller in huis die ondersteuning heeft voor tweede fase SATA II, echter is het aantal poorten beperkt tot vier. Het bedrijf kan twee versies leveren, de Sil 3124-1 met SATA/150-snelheid en de Sil 3124-2 met SATA/300-performance. In september kondigde Silicon Image als eerste fabrikant een SATA II-controller met PCI Express-interface aan. Deze familie bestaat vooralsnog enkel uit een versie met slechts twee poorten. De oudere SATA/150-controllers van Silicon Image zullen bij veel tweakers bekendheid genieten. De 2-poorts Sil 3112 en 4-poorts Sil 3114 zijn namelijk op erg veel moederborden terug te vinden. Deze controllers zijn in gebruik op de SATA RAID-adapters van Adaptec, ICP Vortex en LSI Logic (MegaRAID SATA 150-4 en 150-6). Featuregewijs zijn de Sil 3112 en Sil 3114 nogal achterop geraakt op de controllers van de andere fabrikanten. Niet alleen SATA II-ondersteuning ontbreekt, maar ook de PCI-interface is beperkt tot slechts 32-bit 66MHz. Ze worden daarom niet meer op nieuwe RAID-adapters toegepast. Het ontbreken van 8-poorts versie is waarschijnlijk de reden geweest waarom Areca en LSI Logic voor hun 8-poorts SATA RAID-adapters zijn overgestapt naar een oplossing van Marvell. Voor zover bekend wordt de Sil 3124 op nog geen enkele moederplank of RAID-adapter geïmplementeerd.


Broadcom moet het momenteel nog stellen zonder controller met SATA II-ondersteuning. Het assortiment bestaat uit 4-poorts en 8-poorts SATA/150-controllers, die beide overweg kunnen met 133MHz PCI-X. De controllers van Broadcom vinden we terug op de BC4x52-serie van RAIDCore. Oudere adapters uit de RAIDCore RC4x52-serie waren gebaseerd op Marvell 88SX50xx-controllers, maar deze adapters werden bij een grootschalige terugroepactie vervangen door BC4x52-modellen. De reden voor de terugroepactie was volgens RAIDCore een fout in de SATA-controller van Marvell.

I/O processors

Als de voornaamste fabrikant van I/O processors voor RAID-adapters heeft Intel de laatste jaren bepaald niet stilgezeten. De i960-architectuur werd ingeruild voor XScale, een moderne architectuur gebaseerd op de industrie-gestandaardiseerde ARM-instructieset. De kloksnelheden gingen ondertussen in rap tempo omhoog, van maximaal 100MHz bij de i960-processors naar 800MHz voor de snelste XScale-core. Het nieuwste model heeft de typeaanduiding IOP332 en is verkrijgbaar in kloksnelheden van 500MHz, 667MHz en 800MHz. De core beschikt over een PCI Express x8 interface en een PCI Express naar PCI-X bridge, zodat PCI-X I/O controllers probleemloos met de I/O processor kunnen babbelen terwijl de communicatie naar buiten toe via PCI Express loopt. De IOP332 heeft ondersteuning voor DDR333 en DDR2-400-geheugen en is dus ook wat betreft geheugeninterface helemaal bij de tijd. Deze I/O processor wordt gebruikt in de PCI Express SATA RAID-adapters van Areca en de nog te verschijnen MegaRAID SATA 300-8X van LSI Logic.

Voor systemen met een PCI-X-interface heeft Intel de IOP331 in zijn assortiment. In specificaties vrijwel gelijk aan de IOP332, echter uitgevoerd met een PCI-X naar PCI-X bridge. De IOP331 vinden we terug in de PCI-X SATA RAID-adapters van Areca, waarvan de 8-poorts ARC-1120 in deze review is vertegenwoordigd. Al wat langer op de markt is de IOP321, die verkrijgbaar is in klokfrequenties van 400MHz tot 600MHz en beschikt over een DDR200 geheugen- interface. De IOP321 wordt gebruikt op de LSI MegaRAID SCSI 320-2X en vormt het kloppend hart van veel externe RAID-oplossingen. Op de MegaRAID SCSI 320-2X liet hij voor het eerst zien hoe krachtig de XScale-cores zijn in vergelijking met oudere i960-processors.

Nog steeds populair, maar qua prestaties en features niet meer van deze tijd zijn de IOP303 en IOP302. Deze twee jongens zijn gebaseerd op de i960-architectuur en draaien op een klok van 100MHz. Het geheugen en de interne bus lopen bij de IOP303 op 100MHz en zijn bij de IOP302 op 66MHz afgeregeld. De PCI-bridge is in beide gevallen van het type 66MHz 64-bit PCI 2.2. De IOP303- en IOP302-processors hebben ernstige schalingsproblemen en zijn dan ook ongeschikt voor moderne RAID-adapters. De MegaRAID SATA 150-4 en 150-6 van LSI Logic zijn gebaseerd op de IOP302. Alle SATA RAID-adapters van Adaptec en ICP Vortex maken momenteel nog gebruik van verouderde IOP302- en IOP303-processors.

Naast de I/O processors van Intel worden er ook embedded processors van andere fabrikanten voor I/O-doeleinden ingezet. De PowerPC 7xx-serie van IBM is een voorbeeld. AMCC, het moederbedrijf van 3ware, kondigde onlangs een eigen PowerPC-core aan die zal beschikken over een geïntegreerde PCI Express x8 naar PCI-X 2.0 bridge en ondersteuning heeft voor zowel DDR333 als DDR2-667 geheugen. Deze 440SPe-core beschikt evenals de nieuwste IOP-processors over hardwarematige XOR-acceleratie.

De naam 3ware zal weinig introductie behoeven bij gebruikers van parallel ATA RAID-arrays. Het bedrijf is één van de pioniers op dit gebied en wordt in deze vergelijking dan ook vertegenwoordigd door twee adapters, te weten de Escalade 8506-8 en Escalade 9500S-8. De 8506-serie werd geïntroduceerd in de zomer van 2003 en is de tweede generatie Serial ATA RAID-adapter van 3ware. De eerste generatie werd getest in onze vorige vergelijking van SATA RAID-adapters. Ten opzichte van zijn voorganger heeft de 8506-serie als voornaamste verbetering de ondersteuning van 64-bit 66MHz PCI 2.2. Het vorige model, de Escalade 8500, moest het nog doen met een op 33MHz geklokte 64-bits brede bus. Dankzij de hogere PCI-klok ging de bandbreedte omhoog van 266MB/s naar 533MB/s. Belangrijker is echter dat de bus niet langer omlaag wordt getrokken naar 33MHz. Dit kan namelijk nadelige gevolgen hebben voor de prestaties van eventuele andere busreizigers, zoals (onboard) gigabit ethernet controllers. De Escalade 8506-8 is het 8-poorts model uit de 8506-serie, dat verder producten met vier en twaalf poorten beslaat.


Over de afwijkende hardwarematige implementatie van de Escalade 8506 is op de voorgaande pagina's al het een en andere gezegd. 3ware behoort dat het selecte groepje eigenwijze fabrikanten die er een geheel eigen benadering ten aanzien van de implementatie van een RAID-adapter op na houdt. Centraal in het design van de Escalade 8506 staat een in eigen huis ontwikkelde ASIC die (bij het 8-poorts model) twee ATA/133-controllers aanstuurt en XOR-bewerkingen in hardware kan uitvoeren. Per poort zorgt een Marvell Marvell 88i8030 Serial ATA bridge voor de vertaling van het parallel ATA-protocol naar seriële praat en vice versa. Samen met de andere componenten die op de printplaat zijn terug te vinden (daaronder drie SRAM-geheugenchips van Samsung) laat de pcb een rommelige en slecht geïntegreerde indruk achter.


Een belangrijke prestatieverbeterende feature die bij veel intelligente RAID-designs aanwezig is maar bij de Escalade 8506 ontbreekt is onboard cachegeheugen. De grote hoeveelheden cache waarmee veel intelligente RAID-adapters zijn toegerust, kunnen van positieve invloed op de prestaties onder vrijwel alle soorten workloads en zijn met name belangrijk voor de RAID 5-prestaties in workloads waar veel gegevens worden weggeschreven. In de eerste editie van onze RAID-vergelijking viel de Escalade 8500 negatief op door slechte tot zeer slechte RAID 5-prestaties. Het ontbreken van cachegeheugen was één van de oorzaken, maar ook een te beperkte rekencapaciteit van de I/O processor speelde mee. De prestaties in de IOMeter random I/O tests, die nauwelijks beïnvloed kan worden door een cache, waren namelijk ook van een laag niveau. De Escalade 8506 heeft dus heel wat goed te maken, en met enkel een hogere PCI-snelheid zal dat niet lukken.

Wat betreft featureset scoort de Escalade 8506 magertjes. Online capacity expansion, online RAID level migration, 64-bit LBA en RAID level 50 worden niet ondersteund. De driverondersteuning is wel uitstekend te noemen. De RAID-adapters van 3ware beschikken al lange tijd over ondersteuning in de Linux kernel. Naast de kernel drive zijn er driver packages voor Red Hat Linux en SuSE Linux, en heeft 3ware een beta driver voor FreeBSD 4.8. Microsoft-besturingssystemen worden ondersteund vanaf Windows 2000. Ook zijn er reeds drivers voor de x64-versies van Windows XP en Windows Server 2003. De vormgeving en de functionaliteit van de webbased management tool is vrijwel gelijk gebleven aan de software die bij de Escalade 8500-8 werd geleverd. Zie voor meer informatie deze pagina uit onze 2004 SATA-vergelijking.

De Escalade 8506-serie is fors aan de prijs. Voor het model met acht poorten worden prijzen van rond de 525 euro gevraagd.

Het huidige topmodel van 3ware rekent af met één van de gebreken van de eerdere RAID-adapters van 3ware, namelijk het ontbreken van cachegeheugen. De nieuwe Escalade 9500-serie beschikt standaard over 128MB cache dat bij alle modellen via een 144-pins SO-DIMM-slot uitgebreid kan worden naar een maximum van 1GB. In de praktijk zal 512MB de limiet zijn vanwege de slechte verkrijgbaarheid van 1GB SDRAM SO-DIMMs. Een optionele battery backup unit voorkomt dat de gegevens in de write-back tijdens stroomuitval verloren gaan.


De hardwarematige implementatie van de Escalade 9500S bleef verder grotendeels gelijk aan zijn voorganger. De SRAM-chips konden weggelaten worden omdat de SO-DIMM nu als werkgeheugen kan dienen. Op de achterzijde van de pcb, aan de weerszijde van het SO-DIMM-slot, werd een NEC V850E microcontroller toegevoegd waarvan de functie ons onbekend is. Nog steeds maakt 3ware gebruik van huiseigen ATA/133-controllers. Deze chips met typenummer 200-0033-00 zijn al generaties lang op de adapters van 3ware te vinden. Er is dus nog steeds geen sprake van een native Serial ATA-design en het lijkt er ook niet op dat die er in de toekomst zo'n ontwerp gaat komen. In september gaven 3ware en Marvell op het Intel Developer Forum namelijk een demonstratie van een prototype controller met een SATA/300 bridge chip.


Naast de 8-poorts versie die in deze roundup wordt getest, levert 3ware modellen met vier en twaalf poorten. De laatste twee kunnen in MI-versies met multi-lane aansluitingen geleverd worden. 3ware heeft een eigen oplossing ontwikkeld om vier Serial ATA-poorten in een InfiniBand-verbinding te verpakken, zodat het aantal kabels tot een kwart gereduceerd kan worden. Een behuizing met een een multi-lane backplane is vereist om gebruik te kunnen maken van multi-lane kabels.

De Escalade 9500S-8 heeft volgens 3ware voldoende performance om in RAID 5 een sequentiële lees transfer rate van 400MB/s en een sequentiële schrijf transfer rate van 'meer dan' 100MB/s te verwerken. Over de lees transfer rate valt niets nadeligs te zeggen, een schrijfsnelheid van maximaal 100MB/s is echter niet indrukwekkend te noemen. Zelfs kleine RAID 5-arrays van drie schijven hebben met moderne 7200rpm harde schijven al de mogelijkheid om schrijf transfer rates van meer dan 120MB/s te bereiken.

3ware heeft met de featureset van de Escalade 9500S-8 een flinke sprong vooruit weten te maken. Er werd ondersteuning voor RAID 50, adapter teaming en 64-bit LBA toegevoegd. In de toekomst belooft 3ware online capacity expansion en online RAID level migration mogelijk te maken. Daarmee zou de featureset van 3ware's RAID software stack op enterprise niveau kunnen belanden. De firmware update die deze verbeteringen mogelijk moet maken, laat echter al enige tijd op zich wachten. Volgens de oorspronkelijke planning zou online capacity expansion en online RAID level migration al in de zomer van 2004 toegevoegd worden. De driverondersteuning van de Escalade 9500S is vergelijkbaar met die van de Escalade 8506. Prima in orde dus.

Een zeer irritante eigenschap van de Escalade 9500S-8, die ons tijdens het testen van de SATA RAID-adapters danig parten speelde, is de gewoonte van deze adapter om harde schijven te locken waardoor ze niet door andere controllers gebruikt kunnen worden. De enige manier om zo'n harde schijf weer toegankelijk te maken op een andere controller is door 'm aan een Escalade 9500 te hangen en de betreffende schijf als single disk te configureren of in de management tool met de hotkey r de schijf te unlocken. Hoewel het op slot zetten van schijven voorkomt dat een disk uit een array zomaar beschreven kan worden door andere controllers, schuilt er ook een een potentieel gevaar in: bij een defecte array of controller is het niet mogelijk om de data uit het array met behulp van recovery tools te reconstrueren op andere controllers. We hadden liever gezien dat 3ware geen lock had geïmplementeerd. De feature kan behoorlijk frustrerend zijn voor de gebruiker, zeker omdat het bestaan van deze 'feature' enkel is te vernemen via de handleiding, en die lezen de meeste gebruikers pas op het moment dat er een probleem is. In ons geval was het een bijlage bij de RAIDCore BC4852 die ons erop wees dat de 3ware Escalade 9500S-8 over een lockingfeature beschikt die harde schijven onbruikbaar maakt op de BC4852 en andere controllers.

De webbased managment interface is eenvoudig en doeltreffend van opzet. Evenals zijn voorloper heeft de 3ware Escalade 9500S-8 een stevig prijskaartje. Pas voor een bedrag van 600 euro wisselt de kaart van eigenaar.

Het Taiwanese Areca zal voor velen de minst bekende fabrikant in deze test zijn. Dat maakt het bedrijf echter zeker niet de minste speler. Areca ontwikkelt voornamelijk externe RAID-controllers, die door derden gebruikt kunnen worden in storage rackmounts. In de zomer van 2004 introduceerde Areca een serie PCI-X en PCI Express Serial ATA RAID-adapters met een modulaire implementatie gebaseerd op de nieuwste generatie I/O processors van Intel. Voor deze vergelijking werd de 8-poorts ARC-1120 PCI-X-adapter afgevaardigd. Naast 8-poorts adapters levert Areca tevens kaarten met vier, twaalf en zestien poorten. Allen zijn beschikbaar in PCI-X en PCI Express varianten.


De Areca ARC-1120 is een zeer moderne RAID-adapter, die dankzij de combinatie van een 500MHz Intel IOP331-processor, 128MB DDR333-geheugen en een 8-poorts Marvell 88SX6081 SATA II-controller zonder enige twijfel de meest krachtige adapter in deze RAID-vergelijking is. De kaart heeft ondersteuning voor alle features die men redelijkerwijs van een SATA RAID-adapter kan verlangen. De businterface is naar keuze 133MHz PCI-X of PCI Express x8 en de SATA-controller heeft ondersteuning voor native command queuing en 300MB/s poortsnelheden. Voor bedrijfskritische toepassingen is er een battery backup unit beschikbaar en wie aan 128MB cache niet genoeg heeft kan op de 12- en 16-poorts versies het geheugen naar maximaal 1GB uitbreiden via een 200-pins SO-DIMM-slot. Voor deze versies biedt Areca tevens een multi-lane optie waarmee het aantal benodigde kabels met een kwart wordt gereduceerd.


De RAID software stack van Areca heeft ondersteuning voor alle essentiële RAID-features, waaronder online capacity expansion, online RAID level en stripe size migration, array roaming, instant availability, S.M.A.R.T. disk drive monitoring en 64-bit LBA voor arrays van meer dan 2 terabyte capaciteit. Als unieke mogelijkheid hebben de RAID-adapters van Areca een redundant flash geheugen voor het BIOS en de firmware, en beschikken zij als enige over ondersteuning voor RAID level 6. Hierbij wordt gebruik gemaakt van block level striping met verspreide dubbele pariteit. Daardoor blijft een array zelfs bij uitval van twee schijven beschikbaar. De keerzijde is het verlies van capaciteit van twee schijven in plaats van één. RAID 6 is met name interessant voor zeer grote RAID-arrays.


Niet alleen de features van de Areca ARC-1120 en zijn familieleden zijn in orde, ook met de driverondersteuning is het prima gesteld. Voor Microsoft-besturingssysteem biedt Areca ondersteuning vanaf Windows 2000. Drivers voor de nog in ontwikkeling verkerende x64-versies van Windows XP en Windows Server 2003 zijn reeds beschikbaar. Linux-gebruikers worden tevreden gesteld met driver packages voor Mandrake, Red Hat, Red Hat Advanced Server, Fedore core, SuSe, SuSE Linux Enterprise Server. Van al deze drivers wordt de source code beschikbaar gesteld. FreeBSD-ondersteuning is er voor de versies 4.2, 4.4 en 5.2, ook hier inclusief source code.

Voor online management beschikt de controller over een ingebouwde HTTP server. De vormgeving van de management interface is eenvoudig doch doeltreffend. Er zitten bovendien leuke features in die we bij andere adapters niet of zelden tegenkomen, zoals de mogelijkheid om het toerental van de ventilator op de I/O processor en de temperaturen van de harde schijven uit te lezen. Het gebruik van een ventilator is een klein nadeel voor workstationgebruikers die veel waarde hechten aan een stil systeem. De rechtgeaarde tweaker zal echter niet voor schuwen om de I/O processor van een wat grotere heatsink te voorzien zodat deze passief gekoeld kan worden. Dit is zeker mogelijk, aangezien LSI Logic op zijn nieuwe RAID-adapters passieve koeling gebruikt en die kaarten zijn gebaseerd op dezelfde processor als de ARC-1120.

HighPoint verwierf in de begindagen van de ATA RAID-revolutie veel naamsbekendheid met zijn ATA-controllres. De chips van HighPoint werden gebruikt op legendarische moederborden zoals de Abit BX133 RAID. HighPoint ging niet mee in de Serial ATA-evolutie waardoor het bedrijf uit de gratie raakte bij de fabrikanten van moederborden, die zich tegenwoordig laten bedienen door Marvell, Promise en Silicon Image. Het bedrijf bracht wel nieuwe Serial ATA RAID-adapters op de markt. In eerste instantie maakten deze gebruik van eigen ATA-controllers in combinatie met een SATA-bridge, maar voor zijn recente adapters is HighPoint overgestapt op Serial ATA-controllers van Marvell. Het nieuwste product is de RocketRAID 1820A, een 8-poorts hostbased SATA RAID-adapter op basis van de Marvell 88SX5080. De controller is een generatie ouder dan de 88SX6081 die op de Areca ARC-1120 wordt gebruikt en heeft derhalve geen ondersteuning voor SATA II. Wel heeft de Marvell 88SX5080 een snelle 133MHz PCI-X-interface en beschikt hij over ondersteuning voor ATA Tagged Command Queuing. Enige waarde moet aan die laatste feature niet gehecht worden. TCQ levert namelijk in bijna alle omstandigheden verlies van prestaties op en is enkel sneller onder zeer hoge server workloads.


De RocketRAID 1820A is de directe opvolger van de RocketRAID 1820, een adapter die en niet al te beste reputatie heeft. Veel gebruikers van de RocketRAID 1820 klaagden over slechte prestaties en soms zelfs haperende muiscursors. Hardwarematig verschilt de RocketRAID 1820A van zijn voorganger door de toevoeging van een HighPoint HPT601-chip, die volgens de informatie op de HighPoint-website beschikt over een 'geoptimaliseerde XOR-technologie' en 'geavanceerde intelligente cache algoritmen'. Een volwaardige I/O processor is echter niet aanwezig. Het meest werk komt voor rekening van de CPU en zoals je in de benchmarks op de komende pagina's zult zien, kunnen pariteitsbewerkingen een behoorlijk beslag leggen op de rekencapaciteit van een single processor systeem.

HighPoint scoort geen hoge ogen met de RAID-featureset van de RocketRAID 1820A. Zo ontbreken bijvoorbeeld ondersteuning voor online RAID level migration, online capacity expansion en RAID level 50. Gezien het bescheiden prijskaartje van 250 euro is het niet verwonderlijk dat er wat features ontbreken. De Windows-managment interface van HighPoint is eenvoudig van opzet maar doet zijn werk goed. Over de driver ondersteuning valt weinig te klagen. Windows wordt ondersteund vanaf NT 4.0. Voor de x64-versies zijn reeds drivers uitgebracht. Linux-ondersteuning is er in de vorm van open source drivers en driver packages voor een aantal populaire distri's. Verder zijn er drivers voor FreeBSD 4.x en 5.x en heeft HighPoint - zeer opmerkelijk - een driver voor MacOS X uitgebracht. De HighPoint RocketRAID 1820A is daarmee de enige adapter in de vergelijking die door Mac-gebruikers gewaardeerd kan worden. Omdat de RAID-implementatie van HighPoint geheel gebaseerd is op drivers, is het maar de vraag of onze benchmarks van de 1820A vertaald kunnen worden van een Windows-omgeving naar een MacOS X-omgeving.

LSI Logic is een fabrikant met een enorme aanwezigheid in de storagemarkt. Omdat het bedrijf tot enkele jaren geleden vooral bouwstenen leverde die door derde partijen in eindproducten werden verwerkt, heeft die grote aanwezigheid zich niet vertaald in een grote naamsbekendheid. LSI Logic levert volgens eigen cijfers 80 procent van de Fibre Channel-chips op de wereld. Meer dan 80 procent van de Ultra320 SCSI-aansluitingen in servers maakt gebruik van oplossingen van LSI Logic. Sinds enige tijd is het bedrijf zich ook gaan richten op producten voor de eindgebruiker met eigen SCSI- en Fibre Channel-adapters en een eigen lijn RAID-adapters. Als onderdeel van deze strategie werden achtereenvolgens de MegaRAID-divisie van American Megatrends en de RAID-divisie van Mylex overgenomen. LSI Logic koos ervoor om voort te bouwen op de merknaam en de RAID-stack van American Megatrends. Het bedrijf heeft sindsdien niet stilgezeten. Unieke features uit de RAID-software stack van Mylex werden geïntegreerd in de MegaRAID-software stack en de software stack werd geport naar de XScale-architectuur. Zodoende brengt LSI Logic onder de MegaRAID-merknaam tegenwoordig een brede en moderne serie RAID-adapters op de markt. In januari 2004 bracht het bedrijf als eerste een SCSI RAID-adapter met de nieuwe generatie Intel XScale I/O processors op de markt.

De naam Promise zal bij de meeste tweakers bekend in de oren klinken. Het bedrijf maakt enkel en alleen producten voor ATA en SATA-storage en was één van de eerste fabrikanten die RAID-controllers voor ATA-harde schijven op de markt bracht. In augustus 2003 introduceerde Promise een 4-poorts SATA RAID-adapter met RAID 5-ondersteuning, net op tijd om opgenomen te kunnen worden in onze vorige RAID-vergelijking. Deze FastTrak S150 SX4 is niets meer dan een aangepaste FastTrak SX4000 die werd voorzien van vier Marvell SATA-bridges. Er is dus geen sprake van een native Serial ATA-adapter.

De architectuur van de FastTrak S150 SX4 kan gekwalificeerd worden als hardware assisted RAID. Op de printplaat bevindt zich een Promise PDC20621-chip die vier Parallel ATA-kanalen beschikbaar stelt en voorzien is van XOR-acceleratie. Via een 168-pins DIMM-slot heeft de FastTrak S150 SX4 toegang tot maximaal 256MB geheugen. Dit alles is gegoten in een enorme full size pcb die niet getuigd van veel drang naar integratie. Promise zou eens moeten kijken naar SCSI RAID-adapters van LSI Logic. Daar proppen ze een SCSI-controller, I/O processor, 184-pins DIMM-slot en een aansluiting voor een battery backup unit op een half length PCI-kaart. Ondanks het ruim bemeten formaat van de pcb heeft de FastTrak S150 SX4 slechts een regulier 32-bit PCI-slotje, weliswaar met ondersteuning voor 66MHz kloksnelheden. Op borden met 64-bit 66MHz PCI of PCI-X heeft de FastTrak S150 SX4 hierdoor maximaal 266MB/s bandbreedte tot zijn beschikking. Hoewel de FastTrak S150 SX4 gereed is gemaakt voor aansluiting van een battery backup unit is de BBU enkel beschikbaar als optie voor OEM's.


Promise levert de FastTrak S150 SX4 standaard zonder geheugen. Het plaatsen van een module is echter wel vereist om de kaart aan de praat te krijgen. Om problemen met geheugencompatibiliteit te verhelpen heeft Promise de FastTrak S150 SX4 inmiddels vervangen door de FastTrak S150 SX4-M, die standaard vergezeld gaat van 64MB SDRAM. Verder werden er geen veranderingen aangebracht. In deze vergelijking hebben we de FastTrak S150 SX4 getest met de maximale hoeveelheid cache van 256MB.

Buiten XOR-acceleratie laat de FastTrak S150 SX4 alle RAID-intelligentie door de CPU uitvoeren. In RAID 5 is de processorbelasting daardoor lager dan bij hostbased adapters die al het werk door de CPU laten opknappen, maar hoger dan bij de meeste intelligente RAID-adapters. Omdat veel intelligentie zich in de driver afspeelt is een stabiele driver van cruciaal belang. Helaas heeft Promise op dit gebied veel steken laten vallen. De eerste versie van de Windows-driver was oorzaak van een gigantische hoeveelheid problemen en frustaties bij kopers van de S150 SX4. Het grootste probleem was een hemeltergende traagheid wanneer de adapter werd gebruikt om de bootdrive aan te sturen. In oktober 2003 bracht Promise een bètadriver uit voor de FastTrak SX4000 waarmee ook de problemen van de FastTrak S150 SX4 goeddeels verholpen konden worden. Ondanks de release van de beta driver moesten gebruikers van de S150 SX4 tot juni 2004 wachten alvorens er een officiële driver met een oplossing voor de problemen werd uitgebracht. Een schandalige vertoning, zeker voor een fabrikant die zijn producten aanprijst als een snelle oplossing voor professionele toepassingen.

Nu dit leed geleden is, wordt de Promise FastTrak S150 SX4 met zijn prijs van 190 euro exclusief geheugen opnieuw een aantrekkelijke oplossing voor budgetbewuste gebruikers. De prijs is de laagste van alle adapters in deze test, hoewel je bij HighPoint veel minder per poort betaald. In de vorige RAID-vergelijking leverde de FastTrak S150 SX4 goed prestaties in RAID 0 en redelijke prestaties in RAID 5. Vandaag krijgt de kaart waarschijnlijk te maken met hetzelfde probleem als de MegaRAID SATA 150-4 en 150-6. Stilstand is achteruitgang, en met de concurrentie van nieuwkomers zoals Areca, HighPoint en RAIDCore zou de FastTrak S150 SX4 wel eens naar het achterveld kunnen afzakken.


Wat betreft RAID-features scoort de kaart niet slecht. RAID level migration, online RAID level migration en instant availability worden ondersteund. Het maken van arrays groter dan 2 terabyte is niet mogelijk, maar dat zal met slechts vier schijven voorlopig toch niet haalbaar zijn. Drivers zijn er voor Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Red Hat Linux en SuSE Linux. Een source code driver voor Linux is niet beschikbaar. Promise levert voor Windows-omgevingen een gebruiksvriendelijke management tool. Een handige feature van de FastTrak S150 SX4 is dat RAID-arrays uitgewisseld kunnen worden met de eenvoudiger hostbased RAID-controllers en de high-end storage arrays van Promise. Gebruikers van een FastTrak S150 TX2plus, S150 TX4 of een moederbord met een onboard Promise SATA-controller kunnen hun bestaande array dus zonder problemen overhevelen naar de FastTrak S150 SX4 en eventueel door middel van online RAID level migration en online capacity expansion de RAID-configuratie wijzigen.

Nieuwkomer RAIDCore bracht eind 2003 zijn eerste RAID-adapters op de markt. Dankzij een positieve review van Tom's Hardware Guide speelde het bedrijf zich direct in de kijker van duizenden tweakers en hardwareliefhebbers. RAIDCore werd in 2000 opgericht door een aantal voormalige werknemers van Adaptec en legt zich volledig toe op de ontwikkeling van RAID storage producten. De basis voor deze producten is RAIDCore's Fulcrum-architectuur, een flexibele RAID-architectuur die onafhankelijk is van besturingssysteem, I/O bus en hardware platform. RAIDCore heeft welbewust gekozen voor een oplossing waarbij alle intelligentie door de CPU wordt uitgevoerd. Een belangrijk verschil met de hostbased RAID-adapters van andere fabrikanten is dat de Fulcrum-architectuur van RAIDCore een bijzonder rijke featureset heeft, die op gelijk niveau staat met de gevestigde RAID-implementaties van fabrikanten zoals LSI Logic en ICP Vortex. Netwerkgigant Broadcom was zodanig onder de indruk van het kunnen van de RAIDCore-engineers dat het bedrijf in het voorjaar van 2004 werd ingelijfd.


Helaas kent de korte geschiedenis van RAIDCore reeds enkele zwarte bladzijden. Het eerste product van de onderneming, de RC4000-serie, bleek gemankeerd te zijn door een hardwarefout. RAIDCore was hierdoor genoodzaakt om een grootschalige terugroepactie te organiseren. De hardwarefout veroorzaakte foutmeldingen over offline drives bij het booten en rebooten. Als schuldige werden de door RAIDCore gebruikte SATA-controllers van Marvell aangewezen. Halverwege dit jaar introduceerde RAIDCore onder de typeaanduiding BC4000 een opvolger voor de RC4000-seriee, waarin de 4- en 8-poorts SATA-controllers van Marvell werden vervangen door exemplaren van moederbedrijf Broadcom. RAIDCore demonstreerde hiermee hoe eenvoudig de Fulcrum-architectuur aangepast kan worden aan een veranderd hardwareplatform. Voor deze vergelijking stelde RAID-leverancier WebConeXXion de 8-poorts BC4852 beschikbaar. Samen met de 4-poorts BC4452 vormt hij het huidige productgamma van RAIDCore.

Hoewel de Fulcrum-architectuur ondersteuning heeft voor externe XOR- en DMA-acceleratie, maakt de BC4000-serie niet van die mogelijkheid gebruikt. De printplaat beslaat niet meer componenten dan noodzakelijk zijn voor een kale Serial ATA-adapter zonder RAID-functionaliteit. Het berekenen van pariteitsdata komt dus voor rekening van de CPU. Een Broadcom BCM5770 verzorgt de aansturing van maximaal acht harde schijven. Deze SATA-controller heeft ondersteuning voor 133MHz PCI-X maar mist helaas alle pracht en praal van de SATA II-standaard. Dankzij de eenvoudige hardwareuitvoering kon de BC4852 met gemak in een low profile formaat gegoten worden. Dit maakt de RAIDCore BC4852 evenals de Areca ARC-1120 en de HighPoint RocketRAID 1820A geschikt voor gebuik in systemen met low-profile PCI-slots.

De featureset van de Fulcrum-architectuur is zoals gezegd zeer compleet en heeft ondersteuning voor onder andere RAID 50, online capacity expansion, online RAID level migration en distibuted hotspares. De hardware-onafhankelijke aard van de Fulcrum-architectuur maakte het betrekkelijk eenvoudig om ondersteuning voor controller spanning te implementeren. In zijn huidige vorm ondersteunt de software stack maximaal vier controllers waarmee zodoende RAID-configuraties van maximaal 32 harde schijven mogelijk worden. Een handige feature is de mogelijkheid om de capaciteit van een harde schijf over meerdere arrays te verdelen. Bij het merendeel van de RAID-adapters kan de capaciteit van een schijf slechts aan één array toegewezen worden. Het ontbreken van cache op de adapter wordt opgevangen door RAM-geheugen als cache in te zetten. RAIDCore heeft een zelf-tunende cache ontwikkeld die dynamisch cachegeheugen toewijst aan de hand van de hoeveelheid beschikbare geheugen in het systeem en cachestrategieën optimaliseert op basis van de karakteristieken van de I/O-bewerkingen.




De driverondersteuning voor de BC4000-serie is momenteel beperkt tot Red Hat Linux 9.0, Red Hat Advanced Server 3.0, Fedora Core 1 en de Windows-versies 2000, XP en Server 2003. Gezien het feit dat alle RAID-intelligentie zich in de drivers bevindt, is het maar zeer de vraag of de source code van de Linux-drivers ooit zal worden vrijgegeven. Voor Windows-gebruikers levert RAIDCore een prettig werkende management tool. Het configureren van arrays op de BC4852 is zeer eenvoudig, mede doordat er geen mogelijkheid bestaat om arrayconfiguraties handmatig te tunen. RAIDCore hanteert de filosofie dat de gebruiker niet lastig gevallen moet worden met ingewikkelde instellingen voor stripe-size en cachestrategieën, die een moeilijk voorspelbaar effect op de prestaties hebben. Om toch een goede performance te kunnen bieden heeft RAIDCore een systeem van automatische tuning ontwikkeld. De resultaten van de benchmarks op de komende pagina's geven de indruk dat RAIDCore succesvol in die opzet is geslaagd. De prijs van de 8-poorts versie bedraagt 420 euro. Prijstechnisch houdt de RAIDCore BC4852 het midden tussen duurdere intelligente RAID-adapters en de hostbased RAID-adapters uit het budget segment.

Om overzicht te brengen in de features vam de RAID-adapters uit onze massatest, hebben we zoveel mogelijk relevante eigenschappen in tabellen bijeen gezet. In verband met de omvang van de gegevens moest de tabel over twee pagina's verdeeld worden en moesten de nodige css-trucs uitgehaald worden om de tabel te bevrijden uit de standaard breedte van de pagina's op Tweakers.net.

Volgende pagina - Featurevergelijking (2)

Om overzicht te brengen in de features vam de RAID-adapters uit onze massatest, hebben we zoveel mogelijk relevante eigenschappen in tabellen bijeen gezet. In verband met de omvang van de gegevens moest de tabel over twee pagina's verdeeld worden en moesten de nodige css-trucs uitgehaald worden om de tabel te bevrijden uit de standaard breedte van de pagina's op Tweakers.net.

Volgende pagina - Niet geteste alternatieven

Omdat dit artikel niet alleen een recensie is van een aantal Serial ATA RAID-kaarten maar ook een bespreking van Serial ATA-technologie en SATA RAID-producten als geheel, worden op deze pagina in het kort de alternatieven besproken van de fabrikanten die niet in deze test zijn opgenomen. De selectie is beperkt tot adapters met dezelfde classificatie als de producten in de vergelijking, oftewel adapters met minimaal ondersteuning voor RAID 5.

Adaptec

Adaptec levert drie adapters in versies met vier, acht en zestien poorten. Dit zijn respectievelijk de 2410SA, 2810SA en 21610SA. De hardwarematige implementatie van deze kaarten komt sterk overeen met de eerder besproken adapters van LSI Logic. De 2410SA beschikt over een 66MHz IOP302-processor in combinatie met twee Silicon Image Sil 3112 SATA-controllers en 64MB geheugen. De MegaRAID SATA 150-4 van LSI Logic heeft een gelijke configuratie. Op zijn 8- en 16-poorts kaarten gebruikt Adaptec de iets snellere 100MHz IOP303. De SATA-controller is in productfoto's niet herkenbaar. Vermoedelijk wordt er gebruik gemaakt van 4-poorts Silicon Image Sil 3114 chips die zich aan beide zijden van de pcb bevinden. De 2810SA en 21610SA zijn evenals de 2410SA voorzien van 64MB cache en een 64-bit 66MHz PCI-interface. De modellen met acht en zestien poorten kunnen uitgebreid worden met een battery backup unit.

De acht RAID-adapters werden getest in een systeem met een Tyan Thunder K8S-moederbord, een 1,4GHz Opteron 240-processor, 2GB RAM en acht Western Digital WD740GD-harde schijven. Het Tyan-moederbord beschikt over twee onafhankelijke 133MHz PCI-X-bussen zodat de adapters onder de meest optimale omstandigheden beproefd konden worden. Dankzij het setje van acht Raptors konden de kaarten getest worden met de snelste SATA-harde schijven van dit moment. Eventuele bottlenecks, resulterend in een slechte performance scaling, zouden hiermee zo duidelijk mogelijk belicht worden. We zijn het Nederlandse PR-bureau van Western Digital bijzonder dankbaar voor het beschikbaar stellen van de harde schijven.

We beginnen de rondgang langs de benchmarkresultaten met besprekingen van de low-level prestatie-eigenschappen van de adapters. Voorbeeld van dit soort low-level tests zijn metingen van de gemiddelde toegangstijd, de sequentiële media transfer rate, de cache transfer rate en de random I/O performance. Deze tests kunnen geen beeld verschaffen van de algemene prestaties van de RAID-adapters in real world applicaties, maar kunnen wel helpen bij het verklaren van prestatieverschillen in onze workloadsimulaties, die verderop aan bod zullen komen.

Voor het meten van de gemiddelde toegangstijd maken we gebruik van de Disk Inspection Test van Winbench 99 v2.0. In verband met de minimale verschillen tussen de adapters worden de resultaten in tabelvorm gepresenteerd. De 3ware-adapters en de RAIDCore BC4852 behoren consequent tot het groepje adapters met de laagste gemiddelde toegangstijd, terwijl de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 zich zonder twijfel de traagste mag noemen. De verouderde architectuur van de MegaRAID SATA 150-4/6 zorgt voor een meetbare hogere latency. In de RAID 5-tests scoort de 3ware Escalade 9500S-8 vier keer op rij een groen kleurtje, ten teken dat hij in die tests de snelste tijd op de klokte zet. De Areca ARC-1120 behoort met zijn moderne RAID-implementatie tot de middenmoot. Het is niet vreemd dat een intelligente RAID-adapter een wat hogere latency heeft dan een hostbased RAID-adapter zoals de RAIDCore BC4852, waarbij de SATA-controller direct met het systeem kan praten. Bij de Areca ARC-1120 gaat het verkeer via de I/O processor en een PCI-bridge naar de lokale SATA-controller op de pcb van de RAID-adapter. 3ware heeft de communicatie tussen RAID ASIC en ATA-controllers op de Escalade 9500S-8 goed voor elkaar. De aanwezigheid van een Marvell PATA naar SATA-bridge zorgt niet voor een hogere latency.

Pronken met hoge sequentiële transfer rates is een populaire activiteit onder eigenaars van grote RAID-arrays. Op het forum worden er zelfs hele topics aan gewijd. In deze roundup van SATA RAID-adapters zijn benchmarks van de sequentiële transfer rates vooral nuttig om de schaalbaarheid van de RAID-adapters te onderzoeken. Idealiter zou de STR lineair met het aantal schijven moeten stijgen. In de praktijk is dit door allerlei mogelijke bottlenecks in de systeembus, de CPU of de I/O processor echter lang niet altijd het geval.

Het meten van de sequentiële transfer rates wordt wederom gedaan met de Winbench 99 v2.0 Disk Inspection Test. Winbench meet de STR over het gehele bereik van de schijf en is daarom één van de meest betrouwbare tools voor het testen van de sequentiële transfer rates. De resultaten worden weergegeven in een grafiek en tevens retourneert Winbench de transfer rate aan het begin en aan het eind van het schijfvolume. De meeste harde schijven bereiken de hoogste transfer rate aan het begin van de partioneerbare ruimte, dat wil zeggen op de buitenste sporen van de schijf. Naarmate de positie op de schijf zich richting de binnenste sporen beweegt, neemt de transfer rate af. Soms gaat dit gelijkmatig, vaak ook trapsgewijs. De afname van de transfer rates over het bereik van de schijf deed zich ook voor bij RAID-arrays. De komende grafieken tonen de transfer rates aan het begin en het eind van het RAID-volume in RAID 0, RAID 1/10 en RAID 5-configuraties. Per RAID-type wordt een gelijke schaal van de y-as gebruikt zodat de resultaten van de begin- en eind-transfer rate makkelijk zijn te vergelijken.

In RAID 0 met twee of vier schijven worden de hoogste transfer rates door de RAIDCore BC4852 op het scorebord gezet. De RAID 0 transfer rate aan het begin van de schijf wordt door geen enkele andere adapter geëvenaard. Aan het einde van de schijf zijn de verschillen minimaal: de RAIDCore BC4852, 3ware Escalade 8506-8 en Promise FastTrak S150 SX4 presteren vrijwel gelijk. Wel is het opvallend dat de FastTrak S150 SX4 niet de optimale transfer rate in de single disk configuratie weet te bereiken. In de RAID 0-configuratie met vier schijven blijven de LSI MegaRAID SATA 150-5/6 en de HighPoint RocketRAID 1820A ver verwijderd van de maximaal haalbare transfer rate.

In de RAID 1- en RAID 10-tests behoort de RAIDCore BC4852 opnieuw tot de adapters met de hoogste sequentiële transfer rates. De verschillen tussen de adapters zijn echter beperkt. In de RAID 1-tests scoort de Promise FastTrak S150 SX4 teleurstellend en in de RAID 1- en RAID 10-metingen van de eind-transfer rate wordt de Areca ARC-1120 op de vingers getikt wegens een ietwat achterlopende doorvoersnelheid.





Pas echt interessant wordt het in de RAID 5-tests. De adapters met zes en acht poorten krijgen nu de kans om zeer hoge transfer rates te halen. In theorie moet (8 - 1) * 70MB/s mogelijk zijn, maar helaas blijkt voor lang niet alle adapters de optimale transfer rate van 490MB/s haalbaar. De RAIDCore BC4852 zit dicht in de buurt en ook de HighPoint RocketRAID 1820A is niet ver verwijderd van optimale schaling. Goede prestaties worden ook neergezet door de Areca ARC-1120 en - in mindere mate - de 3ware Escalade 9500S-8. Ronduit matig zijn de transfer rates van de 3ware Escalade 8506-8 en de LSI MegaRAID SATA 150-5/6. De Promise FastTrak S150 SX4 ontloopt de kritieken omdat hij met z'n vier poortjes niet aan serieus hoge transfer rates toe komt.

ATTO Disk Benchmark wordt vanwege zijn eenvoud en korte testduur veel gebruikt om harde schijven te benchen. De tool meet de sequentiële transfer rate van een partitie over een testlengte van maximaal 32MB. Vanwege deze beperkte dataset is ATTO ongeschikt voor het meten van media transfer rates van intelligente RAID-adapters die beschikken over cachegeheugen. De slimmere RAID-adapters bedienen ATTO direct vanuit hun cache waardoor er resultaten ontstaan die niets van doen hebben met de media transfer rates van deze kaarten. ATTO is daarom een ideale tool om de cache transfer rates van intelligente RAID-adapters te testen.

Niet alle adapters zijn in staat om ATTO te foppen. De resultaten in de onderstaande grafieken hebben daarom bij sommige adapters betrekking op de cache transfer rate, terwijl zij bij andere adapters de media transfer rates weergeven. Worden de resultaten gecached, dan is dat vaak herkenbaar aan een transfer rate die constant is voor verschillende RAID-configuraties. De ATTO-tests werden uitgevoerd op een lege NTFS-partitie met ATTO ingesteld op de standaard queue-diepte van 4 I/O's, een testlengte van 32MB en transfergroottes van 512 bytes tot 1MB. Het resultaat van de test is de hoogste lees en schrijf transfer rate over alle transfergroottes. Meestal wordt de hoogste doorvoersnelheid bij een transfer rate van 256KB of 512KB bereikt.


De resultaten van de RAID 0-tests maken duidelijk dat de Areca ARC-1120 wel raad weet met het kaboutertestje van ATTO. Zwevend op grote hoogte heeft de ARC-1120 een perfect overzicht van de schermutselingen die zich boven het maaiveld voltrekken. De maximale lees transfer rate van de Areca ARC-1120 is met meer dan 750MB/s bijna gelijk aan de effectieve bandbreedte van de 133MHz PCI-X-bus. Iets minder snel, maar nog steeds indrukwekkend, zijn de schrijf transfer rates van meer dan 450MB/s. Hoewel het in deze resultaten niet meteen duidelijk is, maakt ook de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 gebruik van caching. De bejaarde architectuur van deze adapter staat echter geen hogere lees transfer rates dan 145MB/s toe. Ook de maximale schrijf transfer rate van 125MB/s imponeert niet. Veel voordeel heeft de MegaRAID SATA 150-4/6 daardoor niet van zijn cache. De meeste andere adapters halen in configuraties met meer dan twee schijven al hogere media transfer rates. Het verschil tussen een transfer vanuit cache of vanaf de harde schijven is natuurlijk wel de veel lagere latency van cache transfers.

De RAIDCore BC4852 weet als enige van de niet-cachende kaarten een fatsoenlijke transfer rate te halen in de RAID 0-configuratie met vier schijven. De queue grootte van 4 I/O's zorgt bij sommige kaarten voor problemen. Bij tests met een queuegrootte van 1 I/O bleek de 3ware Escalade 9500S-8 wel gezond schalende transfer rates te halen. We hebben de queue op 4 gelaten omdat dit de standaardinstelling van ATTO is die door de meeste mensen als zodanig wordt gebruikt. Desalniettemin mag het teleurstellend genoemd worden dat de Escalade 9500S-8 er niet in slaagt om te profiteren van zijn cache.





In RAID 1 en RAID 10 is het gebruik van caching op de LSI MegaRAID SATA 150-4-6 beter zichtbaar. Dankzij de cache is de transfer rate van de MegaRAID in RAID 1 ongeveer het dubbele van de niet-cachende adapters. De resultaten van de RAIDCore BC4852 in RAID 10 zijn vrijwel gelijk aan de ideale (media) transfer rate. Verder valt op dat de 3ware Escalade 9500S-8 een vrij goede schrijf transfer rate heeft in RAID 10, terwijl de lees transfer rate juist erg tegenvalt. De Escalade 8506-8 heeft hetzelfde probleem maar presteert ook nog eens slecht in de schrijftest.





In de RAID 5-tests laten de RAIDCore BC4852 en de HighPoint RocketRAID 1820A wederom een goede performance scaling zien. Beide slagen er echter niet in om in hun klim naar de top het niveau van de Areca ARC-1120 te bereiken. De Escalade 9500S-8 kan niet overweg met sequentiële transfer rates bij een queuegrootte van 4 I/O's, waardoor de resultaten in de leestest ronduit teleurstellend zijn. Zelfs de oudere Escalade 8506-8 is hier sneller. In de schrijftest zijn de rollen omgedraaid. De Escalade 8506-8 heeft een minder krachtige I/O processor dan zijn opvolger en blijft daardoor onderaan de grafiek bungelen. Ondanks een zekere verbetering ten opzichte van zijn voorganger, kunnen er over de schrijf transfer rate van de Escalade 9500S-9 echter ook weinig positieve woorden geschreven worden. De verschillen ten opzichte van de RAIDCore BC4852 en de HighPoint RocketRAID 1820A zijn enorm.

Je hebt in de resultaten van ATTO Disk Benchmark al kunnen zien dat er grote verschillen bestaan in de RAID 5-schrijf transfer rates van de RAID-adapters. Omdat er bij het wegschrijven van gegevens naar een RAID 5-array pariteit moet worden berekend, zijn schrijfbewerkingen behoorlijk zwaar voor de I/O processor of de CPU (in het geval van hostbased RAID 5-adapters). De belasting is vrijwel lineair afhankelijk van de schrijf transfer rate. Vrijwel alle intelligente adapters bereiken bij een bepaalde transfer rate een maximum. Bij de hostbased adapters wordt het maximum vaak bepaald door de prestaties van de CPU of de bandbreedte van de bus.

Omdat ATTO gevoelig is voor caching en een te korte testduur heeft om er betrouwbare conclusies aan te kunnen verbinden, zijn er andere testmethoden nodig om de media schrijf transfer rates van de RAID-adapters te kunnen vergelijken. IOMeter biedt de mogelijkheid om eigen toegangspatronen samen te stellen. Hiermee hebben we een test gecreeërd die twee minuten lang in een sequentieel patroon en bij een transfer grootte van 1MB gegevens van de schijf. Naast een meting van de transfer rate worden er door IOMeter onder andere statistieken van de processorbelasting, het aantal interrupts en het aantal verwerkte I/O's verzameld.

In de RAID 0-tests zijn pariteitsbewerkingen nog niet aan de orde. Toch zijn er bij veel kaarten aan bottlenecks waarneembaar. De LSI MegaRAID SATA 150-4 en de Promise FastTrak S150 SX4 presteren zwaar ondermaats en ook de performance scaling van de 3ware Escalade 8506-8, 3ware Escalade 9500S-8 en HighPoint RocketRAID 1820A is niet optimaal te noemen. Die eerste is wel de snelste met twee schijven in RAID 0. Alleen de Areca ARC-1120 en de RAIDCore BC4852 schalen goed naar vier schijven. De BC4852 doet dat helaas wel met een matige score in de configuratie met twee schijven.



Wederom matige prestaties van de LSI MegaRAID SATA 150-4/6, de 3ware Escalade 8506-8 en de Promise FastTrak S150 SX4 in de RAID 10-test. De schrijf transfer rates van de Areca ARC-1120, HighPoint RocketRAID 1820A en RAIDCore BC4852 schalen uitstekend.



In de RAID 5-test komen zoals verwacht pas echt grote verschillen aan het licht. De HighPoint RocketRAID 1820A en de RAIDCore BC4852 kunnen profiteren van de hoge performance van de hedendaagse processors. Met acht schijven in RAID 5 wordt een schrijf transfer rate van bijna 350MB/s bereikt. In theorie moeten beide adapters betere kunnen presteren, maar omdat de CPU-belasting op onze 1,4GHz Opteron 240 is opgelopen tot 100 procent komt aan de schaling van de transfer rates een vroegtijdig einde. Ook de Areca ARC-1120 is ondanks zijn moderne architectuur niet vrij van bottlenecks. Bij 240MB/s bereikt de schrijf transfer rate een maximum. De 3ware Escalade 9500S-8 komt amper aan de 100MB/s, zijn voorganger blijft steken op 75MB/s. Daartussen bevindt zich de Promise FastTrak S150 SX4 met een transfer rate van iets meer dan 90MB/s en onderaan de grafiek zet de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 al ploeterend 55MB/s op de teller.



Het bovenstaande plaatje ziet er zeer rooskleurig uit voor de hostbased RAID-adapters. Aan de hoge schrijf transfer rates van deze adapters hangt ook een keerzijde en wel de hoge processorbelasting die hiermee gepaard gaat. Om een eerlijke vergelijking mogelijk te maken, moet er rekening gehouden worden met de transfer rate van de adapters. De processorbelasting is namelijk vrijwel lineair afhankelijk van de transfer rate. We doen onze vergelijking daarom op basis van de processorbelasting per 100MB/s transfer rate. De relatieve processorbelasting is bij alle kaarten zo goed als stabiel per RAID-level. We laten daarom alleen de resultaten zien van RAID 0, RAID 10 en RAID 5 configuraties met vier schijven. Uiteraard geldt voor alle percentages dat zij afhankelijk van de processorsnelheid. De Opteron 240 van ons testsysteem is niet bepaald een snelheidsmaniak.

De Areca ARC-1120, 3ware Escalade 8506-8 en HighPoint RocketRAID 1820A scoren de laagste relatieve processorbelasting in de RAID 0-test. Alle drie zorgen ze voor een CPU-belasting van minder dan twee procent per 100MB/s schrijf transfer rate. Niet ver van deze groep eindigt de 3ware Escalade 9500S-8 met een relatieve CPU-belasting van 2,30 procent. De resultaten van de HighPoint RocketRAID 1820A mogen zeer goed genoemd worden. Ondanks het feit dat de RAID-bewerking op deze kaart niet volledig in hardware worden afgehandeld, is de relatieve processorbelasting nauwelijks hoger dan de best presterende intelligente RAID-adapters. De RAIDCore BC4852 geeft zich met 4,17 procent al beter te kennen en bij de Promise FastTrak S150 SX4 is het overduidelijk dat de CPU voor veel RAID-bewerking wordt ingeschakeld. Verbazingwekkend zijn de slechte resultaten van de LSI MegaRAID SATA 150-4/6. Ondanks zijn intelligente karakter eindigt deze kaart op de laatste plaats met een relatieve processorbelasting van 12,60 procent. Hierbij moet wel opgemerkt worden dat de schrijf transfer rate van de MegaRAID lager is dan 100MB/s. De werkelijke processorbelasting is dus minder dan 12,60 procent.


De resultaten van de RAID 10-benchmarks zijn wederom positief voor de 3ware Escalade 9500S-8, de Areca ARC-1120 en de HighPoint RocketRAID 1820A. De meest opvallende verandering ten opzichte van de RAID 0-test zijn de slechte prestaties van de 3ware Escalade 8506-8 (12,35 procent) en de Promise FastTrak S150 SX4 (15,04 procent).


De extra belasting van pariteitsbewerkingen heeft tot gevolg dat de RAIDCore BC4852 en de HighPoint RocketRAID 1820A met afstand de hoogste relatieve processorbelasting in de RAID 5-test scoren. De Promise FastTrak S150 SX4 maakt gebruikt van een hardware XOR-processor en veroorzaakt daardoor geen hogere processorbelasting dan in RAID 0. Op het ereschavot eindigen de 3ware Escalade 8506-8, de Areca ARC-1120 en de 3ware Escalade 9500S-8.


Wie geschrokken is van de bovenstaande resultaten moet realiseren dat de processorbelasting van de hostbased RAID 5-adapters in direct verband staat met de schrijf transfer rate en de prestaties van de CPU. In de praktijk zullen de schrijf transfer rates zelden pieken van honderden megabytes per seconden bereiken. Simpelweg omdat er niet zoveel gegevens tegelijkertijd worden weggeschreven en omdat schrijfoperaties zelden een volledig sequentieel patroon hebben. Transfer rates van honderden MB/s zijn niet mogelijk wanneer de schijven veel kopverplaatsingen moeten maken, bijvoorbeeld in serversystemen die veel data wegschrijven naar uiteenlopende locaties op een array. Bovendien zijn de processors van nieuwe desktop- en serversystemen vrijwel altijd krachtiger dan de bescheiden Opteron 240 in onze testmachine. De hogere processorbelasting van een hostbased RAID-adapter hoeft in de praktijk daarom geen struikelblok te zijn. Voor zware toepassingen, bijvoorbeeld serversystemen die een hoge processorcapaciteit vragen én veel data naar de disken wegschrijven, kan het natuurlijk wel verstandig zijn om de processor niet met pariteitsbewerkingen te belasten.

De mogelijkheden van IOMeter gaan veel verder dan het maken van sequentiële toegangspatronen met een bepaalde lees/schrijf-verhouding. Ook is het mogelijk om toegangspatronen met een bepaalde willekeurigheid en verschillende transfer groottes samen te stellen. Intel, de oorspronkelijke ontwikkelaar van IOMeter, heeft jaren geleden een fileservertoegangspatroon samengesteld dat tegenwoordig door veel sites, onder andere Storage Review en Tom's Hardware Guide, wordt gebruikt om de serverprestaties van harde schijven en RAID-adapters te vergelijken. De IOMeter fileserver simulatie bestaat uit een 100 procent willekeurig toegangspatroon met een lees/schrijfverhouding van 80/20 en transfer groottes van 512 bytes tot 64KB. Het meest voorkomend zijn transfers van 4KB (60 procent), 512 bytes (10 procent) en 64KB (10 procent). De test wordt uitgevoerd bij oplopende wachtrijen van 1, 2, 4, 8, 16, 32 en 64 uitstaande I/O's. Om een eenvoudige vergelijking mogelijk te maken worden de resultaten van de tests per queuediepte verwerkt tot een gewogen gemiddelde. De weging in dit gemiddelde moet voorkomen dat de resultaten bij een grote queue zwaarder een grotere invloed hebben op de prestaties. Harde schijven en RAID-adapters presteren normaal gesproken namelijk beter bij grote queues.

De bovenstaande benadering van fileserverprestaties is uiteraard nogal theoretisch. Om die reden hechten wij niet al te veel belang aan de prestaties in de IOMeter fileserver simulatie. Met behulp van IPEAK Storage Performance Toolkit heeft Tweakers.net een aantal server workload simulaties samengesteld die zijn gebaseerd op de toegangspatronen van échte servertoepassingen. Deze benchmarks hebben meer relatie met workloads uit de echte wereld.

IOMeter blijft echter nuttig voor low-level prestatiemetingen. De prestaties van single harde schijven worden in de IOMeter fileserver simulatie grotendeels bepaald door de gemiddelde toegangstijd en de command queuing prestaties van de harde schijf. Bij RAID-adapters speelt mee het vermogen van de adapter om I/O's over de harde schijven in een array te kunnen verdelen. Goede of slechte prestaties in de random I/O toegangspatronen van IOMeter kunnen uitmuntende of tegenvallende prestaties in onze database en mailserver workloads verklaren. Omdat de transfer rate door de willekeurige aard van het toegangspatroon erg laag is, spelen bottlenecks in de busbandbreedte en de verwerkingssnelheid van de I/O processor meestal geen rol.

De IOMeter fileserver simulatie werd uitgevoerd in RAID 1, RAID 10 en RAID 5. De tests in RAID 0 werden overgeslagen omdat dit RAID-level ongeschikt is voor servergebruik. In de RAID 1- en RAID 10-benchmarks zien we goede prestaties van de 3ware Escalade 9500S-8 en de Promise FastTrak S150 SX4. De Escalade 9500S-8 is met enige afstand de snelste adapter in de RAID 10-test. Teleurstellend zijn de prestaties van de HighPoint RocketRAID 1820A en de Areca ARC-1120. Vooral die laatste blijft ver achter bij zijn concurrenten.





In de RAID 5-tests laat de 3ware Escalade 9500S-8 zich wederom van zijn sterke kant zien. De kaart gaat onbedreigd aan kop in alle RAID 5-configuraties. Redelijke prestaties worden neergezet door de LSI MegaRAID SATA 150-4/6, de Promise FastTrak S150 SX4 en de RAIDCore BC4852. De Areca ARC-1120 en de HighPoint RocketRAID 1820A behoren wederom tot de achterhoede, maar worden nu ook vergezeld van de 3ware Escalade 8506-8. De slechte random I/O-prestaties van de ARC-1120 zijn inmiddels bevestigd door Areca. Het bedrijf heeft een firmware update in ontwikkeling die deze problemen zal verhelpen (zie pagina 30).

Nu de RAID-adapters zich warm hebben kunnen draaien, wordt het tijd om de wat serieuzere workloads op de deelnemers los te laten. We beginnen met de Desktop StorageMark 2004 Index, een samenstelling van dertien traces van veel voorkomende desktophandelingen. De desktop suite bestaat uit traces van office-programma's in verschillende gebruiksscenario's, kopieeracties, bestandscompressie, defragmentatie, virusscans, het installeren van software, het booten van Windows en andere activiteiten die belastend zijn voor de harde schijf. De resultaten van individuele tests worden omgerekend naar een gewogen en geïndexeerd gemiddelde zodat een makkelijk beeld verkregen kan worden van de algemene prestaties in desktopomgevingen. Het indexgetal 100 staat gelijk aan de prestaties van de Raptor WD360GD. Meer informatie over de samenstelling van de desktop index vind je op deze pagina in de Benchmark Database.

De resultaten van onze eerste test laten geen twijfels bestaan over de vraag welke adapter de beste prestaties levert in RAID 0. De Areca ARC-1120 gaat onbedreigd aan kop. Desktop workloads zijn relatief gevoelig voor cacheoptimalisaties en de Areca ARC-1120 weet daar optimaal gebruik van te maken. Op enige afstand van de ARC-1120 volgt de 3ware Escalade 9500S-8, met in zijn kielzog de RAIDCore BC4852, HighPoint RocketRAID 1820A en 3ware Escalade 8506-8. Alledrie leveren ze vrijwel gelijke prestaties. De LSI MegaRAID SATA 150-4/6 wordt al in de eerste test geconfronteerd met de consequenties van een slechte schaalbaarheid. Een stoere naam voorkomt niet dat de resultaten ver achter blijven bij de concurrentie.





In de RAID 1- en RAID 10-tests moeten de 3ware Escalade 8506-8 en de kaarten van HighPoint, LSI Logic, Promise en RAIDCore van enige afstand gadeslaan hoe de Areca ARC-1120 en de 3ware Escalade 9500S-8 vrijwel gelijk opgaan in hun strijd om de eerste plaats. De Areca-kaart is wat sneller in RAID 10 terwijl de adapter van 3ware beter presteert in RAID 1. De caching performance van de Escalade is lang niet zo goed als van de Areca ARC-1120. Dankzij betere mirroring-optimalisaties komt de Escalade 9500S-8 toch langszij.



De situatie veranderd drastisch in de grafiek van de RAID 5-prestaties. De Areca ARC-1120 consolideert zijn eerste positie maar de beide kaarten van 3ware presteren zeer teleurstellend. De Escalade 8506-8 is niet in staat om het prestatieniveau van een enkele schijf te overtreffen, ongeacht de grootte van de RAID 5-array. Zijn opvolger heeft weliswaar veel progressie geboekt maar in het algemente plaatje blijven de prestaties van de Escalade 9500S-8 weinig soeps. De schaalbaarheid is er gewoon niet. Een positieve noot gaat er naar de prestaties van de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 in de RAID 5-configuratie met vier schijven. Hij is op dit punt nauwelijks trager dan de nummer twee in de test, de RAIDCore BC4852. Helaas zorgen een slechte schaalbaarheid, veroorzaakt door de onvoldoende krachtige architectuur van de MegaRAID SATA 150-4/6, voor een afname van de prestaties in de test met zes schijven. De prestaties van de HighPoint RocketRAID 1820A houden ongeveer het midden tussen die van de Areca ARC-1120 en de 3ware Escalade 8506-8.



Het nadeel van de Desktop StorageMark Index is dat de resultaten niet door derden gereproduceerd kunnen worden. Om aan de vraag naar verifieerbare benchmarks te voldoen, hebben we de RAID-adapters tevens getest in de disk benchmark van PCMark04. Deze benchmark is gebaseerd op het trace/playback-principe van Intel IPEAK Storage Performance Toolkit. Het grote verschil is dat PCMark04 veel minder uitgebreid is en dus een beperkter beeld van de prestaties laat zien. De disktest van PCMark04 duurt slechts enkele minuten terwijl het afwerken van onze complete set van desktop-, gaming- en workstationbenchmarks ongeveer twee uur in beslag neemt op een snelle RAID-configuratie.

De hoge RAID 0-performance van de Areca ARC-1120 en de slechte RAID 5-prestaties van de Promise FastTrak S150 SX4 en de adapters van 3ware worden bevestigd door de resultaten van de PCMark04 HDD Index.

Op vergelijkbare wijze als de Desktop StorageMark Index heeft Tweakers.net een index voor de workstationprestaties van harde schijven en RAID-adapters samengesteld. De workstation suite bestaat uit traces van workstationapplicaties, zoals Adobe Premiere, Adobe Photoshop, Newtek LightWave, Steinberg Wavelab, Macromedia Direct MX en Windows Media Encoder, en traces van desktopapplicaties in rustige en heftige multi-tasking scenario's. Verder zijn er traces van kopieracties, bestandscompressie, dvd stripping (ook representatief voor andere videobewerkingstaken), audio-editing en load/save acties in Photoshop toegevoegd. Details over de samenstelling van de index kun je hier nalezen. Het indexgetal 100 staat wederom gelijk aan de prestaties van de Raptor WD360GD.

De Areca ARC-1120 behaalt in de RAID 0-tests dankzij zijn goede schaalbaarheid en uitmuntende cacheprestaties zo mogelijk een nog grotere voorsprong dan in de RAID 0-resultaten van de desktop index. Het is belangrijk om te weten dat er in deze tests voor tientallen gigabytes aan gegevens worden verplaatst. Zomaar cheaten met een grote cache zit er niet in, er zullen echt intelligente cachestrategieën toegepast moeten worden om betere resultaten te behalen. Met uitzondering van één test wint de Areca ARC-1120 in alle subtests van de workstation index. Het verschil met de andere adapters ligt vrij consequent rond de 35 procent. De RAIDCore BC4852 mag zich best of the rest noemen, maar groot zijn de verschillen ten opzichte van de 3ware Escalade 9500S-8, de 3ware Escalade 8506-8 en de HighPoint RocketRAID 1820A niet.



In RAID 1 en RAID 10 levert de Areca ARC-1120 opnieuw goede prestaties. De 3ware Escalade 9500S-8 staat ook zijn mannetje. Gezien het algemene positieve beeld van de RAIDCore BC4852 zijn de prestaties in deze test tegenvallend. In de RAID 1-test bungelt hij zelfs onderaan de grafiek. De prijs voor de slechtste schaalbaarheid wordt opnieuw toegekend aan de LSI MegaRAID SATA 150-4/6.



De tests in de workstationsuite kennen een grote verhouding van sequentiële schijfbenaderingen. Ook vinden er veel sequentiële schrijfacties plaats, bijvoorbeeld in de dvd stripping trace en de Photoshop load/save test, waar Photoshop veelvuldig zijn pagefiles moet benaderen. Dit betekent werk aan de winkel voor de XOR-accelerators van de intelligente en hardware assisted RAID-adapters, en een hogere werkdruk voor de CPU bij de hostbased RAID-adapters. Adapters met een slechte schaalbaarheid of een onvoldoende krachtige architectuur vallen onherroepelijk door de mand.

Op de voorgaande pagina's hebben we al met weinig positieve bewoordingen geschreven over de slechte RAID 5-prestaties van de 3ware-kaarten. In de workstation index is het niet anders gesteld met deze adapters. De 3ware Escalade 8506-8 presteert in de configuraties met drie en vier schijven ver onder het niveau van een single Raptor WD740GD. De prestaties in RAID 5 met zes en acht schijven zijn ook niet om over naar huis te schrijven, maar in ieder geval komen ze in de buurt van een Raptor WD360GD. De Escalade 9500S-8 doet het beter en weet het prestatieniveau van de Raptor WD740GD te handhaven bij drie en vier schijven. De tests bij zes en acht schijven laten een lichte stijging van de performance zien. Een goede performance schaling zien we pas bij de HighPoint RocketRAID 1820A en de RAIDCore BC4852, met daarboven op grote hoogte verheven de Areca ARC-1120. De LSI MegaRAID SATA 150-5/6 levert redelijke prestaties met drie en vier schijven maar schaalt niet bij zes schijven.

Tweakers.net heeft vorig jaar veel energie gestopt in de ontwikkeling van een uitgebreide en representatieve verzameling serverbenchmarks. Op een dual Opteron 244-machine met 8GB geheugen en een SCSI RAID-opstelling met twee 10K-harde schijven en zes 15K-harde schijven werden onder Windows Server 2003 (Intel IPEAK SPT draait enkel onder Windows) diverse servertoepassingen gesimuleerd. Uiteindelijk met als doel om traces te maken van schijfbenaderingen in uiteenlopende serverscenario's. De Server StorageMark 2004 Index bestaat uit traces van disk-to-disk backupservers, fileservers, database servers, streaming media servers en mailservers. Meer informatie is te vinden op deze pagina.

De karakteristieken van de diverse soorten servertoepassingen varieëren sterk en men kan zich daarom afvragen of het zin heeft om de serverprestaties in één getal samen te vatten. Om deze reden worden de resultaten van de zwaarste scenario's uit de serversuite individueel besproken. De zware tests passen het best bij de typische toepassing van grote RAID-arrays. Wie liever een gesimplificeerd beeld heeft van de serverprestaties kan zijn keuze maken op basis van de index. Een adapter die goed presteert in de Server StorageMark 2004 Index zal - wat betreft prestaties - nooit een erg slecht product zijn. Vanzelfsprekend zijn de servertests niet uitgevoerd in RAID 0. Dit RAID-level zal hooguit 'per ongeluk' in een serversysteem geconfigureerd worden.

Het RAID 1- en RAID 10-plaatje levert weer een uitstekend beeld op voor de Areca ARC-1120. De prestaties in RAID 10 zijn zeer goed. In RAID 1 moet de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 voorgelaten worden en is de performance vrijwel gelijk aan de 3ware Escalade 8506-8 en de Promise FastTrak S150 SX4. De 3ware Escalade 9500S-8, HighPoint RocketRAID 1820A en RAIDCore BC4852 presteren wat minder in RAID 1, maar de onderlinge verschillen zijn erg klein. Dit geldt ook voor de prestaties in RAID 10 van alle kaarten behalve de Areca ARC-1120.





In RAID 5 geeft de Areca ARC-1120 de beste algemene serverprestaties. Goede resultaten worden ook geleverd door de RAIDCore BC4852. Het middenveld wordt bezet door de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 en de HighPoint RocketRAID 1820A. Bij drie en vier schijven presteren ze vrijwel gelijk aan de RAIDCore-adapter, met zes en acht schijven schalen de prestaties een heel stuk minder. De kaarten van 3ware en Promise bezetten dezelfde slechte posities als in de RAID 5-desktopbenchmarks. Ten opzichte van een single disk zijn de prestaties wel wat beter dan in de desktoptests.



Op de komende pagina's zullen een aantal tests uit de serversuite individueel besproken worden. De stripe size van de adapters werd getweakt voor optimale prestaties in de index, en werd dus niet per individuele test geoptimaliseerd. Het zou teveel tijd vergen om de serverbenchmarks per RAID-configuratie in alle mogelijke stripe size settings uit te voeren. Als er wél dubbele tests voor een RAID-configuratie zijn uitgevoerd (om te onderzoeken welke stripe size of cache setting het beste presteerde in de server index), dan wordt per inviduele test het beste resultaat in de database gekozen. Dit kan dus een prestatie zijn die bij een andere setting werd neergezet dan de setting waarin de server index het hoogst is.

De eerste test betreft een disk-to-disk backupserver in een high concurrency scenario. Disk arrays worden in toenemende mate gebruikt voor backups van gegevens. Bij de grotere systemen werken zij vaak in combinatie met tape robots: eerst worden de gegevens naar backup arrays weggeschreven en op een later tijdstip wordt de backup naar tape gekopieerd. Het voordeel is een kleiner backupwindow, dus minder langdurige belasting op de servers waarvan een backup wordt gemaakt, en snellere dataoverdracht naar de tapedrives, die niet meer worden opgehouden door een traag netwerk of te trage storage in de backupclients. Serial ATA-harde schijven zijn vanwege hun lage prijs per gigabyte ideaal voor backupservers. Gekoppeld aan een degelijke en snelle RAID-adapter kunnen zij hoge prestaties en een hoge betrouwbaarheid realiseren.

In de high concurrency variant van de backupserver-simulatie schrijven zeven clients via twee gigabit verbinding hun backups naar de backupserver. Tijdens het tracen werden hierbij netwerksnelheden van meer dan 70MB/s behaald. In totaal werd 43GB aan gegevens weggeschreven. De prestaties van de write-back cache spelen een belangrijke rol bij het behalen van goede prestaties, evenals het vermogen om met grote I/O queues om te gaan. Gemiddeld staan er in deze test 30 I/O's op antwoord van de RAID-adapter te wachten.

De resultaten van de Areca ARC-1120 bevinden zich op een vertrouwde plek in de grafiek van de RAID 1- en RAID 10-prestaties. De preformance van de 3ware Escalade 9500S-8 valt tegen. We hebben betere RAID 1- en RAID 10-prestaties van deze adapter gezien. Verder valt op dat de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 goed kan meekomen in RAID 1.



De RAID 5-grafiek laat uitstekende prestaties zien van de MegaRAID in RAID 5 met drie en vier schijven. Bij zes schijven is er geen sprake meer van stijging van de prestaties, zoals we vaker bij deze adapter hebben gezien. De Areca ARC-1120 en de RAIDCore BC4852 bieden goede prestaties in elke schijfconfiguratie. Vanaf zes schijven leveren deze adapters een beduidend betere performance dan een enkele Raptor. Erg matig zijn de RAID 5-prestaties van de 3ware-kaarten. Ze presteren in alle gevallen slechter dan een single disk.

Een andere toepassing waarvoor SATA RAID goede mogelijkheden biedt is het serveren van files. Vooral bij grote bestanden, bijvoorbeeld grafische bestanden en videofragmenten, biedt de lage prijs per gigabyte van Serial ATA grote voordelen. Met behulp van een verzameling PHP-scripts en een zevental clients hebben we de gedragingen van de gebruikers van een fileserver gesimuleerd. Onze voorbeeldserver met 73GB opslagcapaciteit op de data-array werd volgestopt met allerlei soorten bestanden. De locatie en de grootte van deze bestanden werd vervolgens in een database op één van de clients opgeslagen. Met behulp van deze database was het mogelijk om willekeurig bestanden op te vragen binnen een bepaalde distributie van bestandsgroottes. Ook werd er rekening gehouden met lokaliteit: er was een grotere kans dat achtereenvolgens opgevraagde bestanden in dezelfde directory waren te vinden.

In het medium filesize scenario werden bestanden opgevraagd met een grootte van 0KB tot 64MB. Het zwaartepunt lag bij bestanden met een grootte tussen 16KB en 64KB (15 procent), 64KB en 256KB (30 procent), 256KB en 1MB (27 procent) en 1MB en 4MB (15 procent). Dit zijn bestandsgroottes die veel voorkomen bij tekstdocumenten, PDF-documenten en afbeeldingen in webformaat. De clients veroorzaakten een gemiddelde queue-diepte van 8,5 uitstaande I/O's op de fileserver. De pieken liepen tot 35 uitstaande I/O's. Ongeveer 65 procent van de schijfbewerkingen bestond uit leesoperaties.

De Areca ARC-1120 kan zich prima vinden in het bovenstaande scenario. In RAID 10 komt hij opnieuw met grote voorsprong als eerste aan de finish. Op afstand volgen de 3ware Escalade 8506-8 en de HighPoint RocketRAID 1820A. In RAID 1 zijn de verschillen tussen de eerder genoemde kaarten en de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 minimaal. Alle vier presteren ze erg goed. De RAIDCore BC4852 heeft vaker matige prestaties in RAID 1 en RAID 10 laten zien en dat is ook nu het geval. De ontwikkelaars bij RAIDCore hebben werk te doen wat betreft verbetering van de mirroring-optimalisaties in hun RAID-stack.



In RAID-level 5 hengelt de Areca ARC-1120 zijn zoveelste winst binnen. De ARC-1120 is uitstekend geschikt voor fileservers met een workload die vergelijkbaar is met het hierboven beschreven scenario. De goede prestaties van de RAIDCore BC4852 en de slechte prestaties van de 3ware-kaarten mogen geen verrassing meer heten.



Het tweede fileserver scenario is gebaseerd op een filesize-distributie met grotere bestandsgroottes. De grootte van de bestanden varieerde van ~0KB tot 256MB met de nadruk op bestanden met een grootte tussen 1MB en 4MB (10 procent), 4MB en 16MB (30 procent), 16MB en 64MB (22 procent) en 64MB en 256MB (12 procent). Deze zeer grote bestanden komen voor in studio's waar met grote grafische afbeeldingen en videofragmenten wordt gewerkt. SATA RAID wordt in deze situaties al veelvuldig toegepast. De gemiddelde queue-grootte in de test was 9,8 uitstaande I/O's met pieken tot 41 uitstaande I/O's. 80 procent van de schrijfbewerkingen bestond uit leesoperaties.

Nieuwe benchmarks, nieuwe kansen. De RAID 1- en RAID 10-tests van het large filesize scenario zijn de eerste servertests waarin de Areca ARC-1120 geen overtuigende winst boekt. De prestaties van de ARC-1120 mogen zelfs ronduit teleurstellend genoemd worden. De beste prestaties worden geboden door de 3ware Escalade 8506-8 en de LSI MegaRAID SATA 150-4/6.



De Areca ARC-1120 herstelt zich in de RAID 5-tests. De prestaties gaan gelijk op met de LSI MegaRAID SATA 150-4/6, die verrassend goed presteert in deze test, en de RAIDCore BC4852. Gemiddeld genomen biedt de ARC-1120 toch de beste prestaties van dit groepje. De 3ware Escalade 9500S-8 kan voor het eerst in een RAID 5-test redelijk meekomen met het deelnemersveld. Dit zal ongetwijfeld anders zijn zodra de verhouding lees/schrijfoperaties meer richting de schrijfbewerkingen verschuift.

Voor de simulatie van een database server vielen we terug op de databases van Tweakers.net en GoT. De gehele Tweakers.net-omgeving werd overgezet naar onze testserver met MySQL 4.0 onder Windows Server 2003 en PHP/Apache op de Windows-clients. Er zullen ongetwijfeld mensen zijn die menen dat MySQL geen volwaardige database-server is en om die reden ongeschikt is om schijfbewerkingen te produceren voor een scenario van een database-server. Feit is dat MySQL als sinds jaar en dag ondersteuning heeft voor transacties en voor bepaalde toepassingen uitstekend inzetbaar is. Bovendien is het uiteindelijke doel van deze exercitie het verkrijgen van I/O traces van een database-server. De toegangspatronen, die door de verschillende databaseprogramma's worden gegenereerd, zullen in grote lijnen vergelijkbaar zijn voor gelijke workloads. Belangrijker is de specifieke samenstelling van de database en de workload.

De databases van Tweakers.net en GoT zijn redelijk fors van omvang en resulteren in een dataset van 20GB. De queries bestaan voor een groot deel uit selects maar ook worden er veel inserts en updates gedaan voor het bijhouden van bezoekersstatistieken. De logs en de data werden op aparte arrays opgeslagen, zoals dat ook veelvuldig in de praktijk gebeurd. De komende MySQL data drive-test is gebaseerd op de traces van de data array. Door de scheiding logs en data zijn er aanzienlijk minder schrijfoperaties in de mix zijn opgenomen. De trace werd gestart met een volle disk cache van het besturingssysteem en een volle query en data cache van de database-server. 84 procent van de dataverplaatsing bestond uit leesacties. De gemiddelde lengte van de queue bedroeg 12 I/O's met pieken tot 50 uitstaande I/O's. Zou de activiteit van de logs op de data-array hebben plaatsgevonden, dan zou ongeveer 64 procent van de operaties uit leesacties hebben bestaan.

In de vergelijking van de RAID 1- en RAID 10-prestaties komen de adapters van 3ware als beste uit de bus. De Areca ARC-1120 weet duidelijk geen raad met de toegangspatronen van het database-scenario en eindigt op een jammerlijke laatste plaats. De oorzaak moet waarschijnlijk gezocht worden in de slechte random I/O-prestaties van de Areca-adapters. Areca heeft een firmware update in ontwikkeling die dit probleem grotendeels oplost.



Dankzij het beperkte aantal schrijfoperaties presteert de 3ware Escalade 9500S-8 uitstekend in de RAID 5-test. De beste performance scaling komt voor rekening van de RAIDCore BC4852. Met acht schijven in RAID 5 is deze adapter ongeveer 2,75 keer sneller dan een enkele drive. De middenmoot wordt gevormd door de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 en de HighPoint RocketRAID 1820A. Matige tot slechte prestaties worden geleverd door de 3ware Escalade 8506-8, de Promise FastTrak S150 SX4 en de Areca ARC-1120.



Het tweede database-scenario betreft een dump van een draaiende database. De data, logs en dump bevonden zich hierbij op dezelfde disk-array. Het systeem kreeg weer te tijd om te acclimatiseren zodat er gewerkt kon worden met realistisch gevulde buffers. Door het exporteren van de database en schrijfacties in de logfiles nam het percentage lees I/O af naar 57 procent, maar de gemiddelde lengte van de I/O queue bleef vrijwel gelijk. Dit scenario komt in de praktijk voor wanneer er backups worden gemaakt van een database die actief wordt gebruikt. Betere prestaties van de RAID-array zorgen hierbij voor minder merkbare vertraging voor de gebruikers van de database-server.

De LSI MegaRAID SATA 150-4 en de Promise FastTrak S150 SX4 hebben zich in de voorgaande tests niet als snelheidsmonsters ontpopt. In deze test presteren ze erg goed, althans wat betreft de RAID 1- en de RAID 10-benchmarks. De prestaties van de deelnemers wijken niet veel van elkaar af. Alleen de HighPoint RocketRAID 1820A neemt wat meer afstand.



De resultaten van de RAID 5-test pakken opnieuw positief uit voor de LSI MegaRAID SATA 150-4/6. Verder leveren de RAIDCore BC4852 en de net nog teleurstellend presterende RocketRAID 1820A een goede performance. De Areca ARC-1120 presteert middelmatig en de beide 3ware-adapters zijn als vanouds traag in RAID 5.

Een andere toepassing waarvoor SATA RAID zeer geschikt is, is streaming media. Het streamen van grote hoeveelheden videocontent vraagt een hoge opslagcapaciteit en hoge sequentiële transfer rates. Op beide punten scoren Serial ATA-harde schijven goed. SCSI-harde schijven met een toerental van 10.000 en 15.000 omwentelingen per minuut presteren weliswaar wat beter dan 7.200rpm SATA-harde schijven en (soms) de 10.000rpm Raptor WD740GD, maar het snelheidsvoordeel staat vaak nauwelijks in verhouding met het prijsverschil. Bovendien heeft ook de RAID-adapter een behoorlijke invloed op de uiteindelijke prestaties.

Voor het simuleren van deze toepassing maakten we gebruik van Windows Media Services 9, de ingebouwde streaming media server van Windows Server 2003. De load werd op de clients gegenereerd met behulp van Microsoft Media Load Simulator. Door de server werden videofragmenten in Windows Media-formaat van verschillende groottes en bitrates geserveerd. Er werden twee scenario's gesimuleerd; de eerste met een beperkte dataset van 6GB en een geheugen van 2GB in de server, en de tweede met een grotere dataset van 19GB en 4GB RAM in de server. De streaming media server kon dus gebruikmaken van een behoorlijk grote diskcache. In beide gevallen werden enkele honderden clients gesimuleerd door de load simulator. Op deze pagina zullen we de resultaten van de variant met de grote dataset bespreken.

Tijdens het tracen van het large dataset-scenario werd gedurende een gedeelte van de scenario een videostream geupload met een snelheid van circa 800KB/s. Tijdens de trace werd een gemiddelde transfer rate van 20,5MB/s op de server bereikt. De verplaatste data bestond voor 98 procent uit ingelezen gegevens. Ondanks het grote aantal clients was de gemiddelde lengte van de queue slechts 3,5 I/O's. Toch was de belasting van de disk array met de videostreams erg hoog, gemiddeld 89 procent.

In de vergelijking van de RAID 1- en RAID 10-prestaties gaan de twee 3ware-adapters aan de leiding. 3ware heeft uitstekende mirroring-optimalisaties in zijn RAID-stack ingebouwd. In RAID 10 biedt ook de Areca ARC-1120 goede prestaties, maar in RAID 1 is de performance helaas wat minder. Gemiddelde prestaties zijn weggelegd voor de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 en de Promise FastTrak S150 SX4. Minder goed presteren de HighPoint RocketRAID 1820A en de RAIDCore BC4852. Vooral die laatste geeft een tegenvallende performance. Ook dat hebben we al vaker gezien in de RAID 1- en de RAID 10-benchmarks.



De RAID 5-grafiek laat een compleet andere plaatje zien. De Areca ARC-1120 gaat met grote voorsprong aan kop en tikt bijna het plafond van de grafiek aan. Een zeldzame inzinking in de RAID 5-formatie met acht schijven vormt geen bedreiging voor zijn heerschap. Op een verdienstelijke tweede plaats eindigt de 3ware Escalade 9500S-8, die in de streaming media benchmark een verassend goede performance scaling laat zien. In het middenveld zijn de prestatieverschillen tussen de LSI MegaRAID SATA 150-4/6, HighPoint RocketRAID 1820A, 3ware Escalade 8506-8 en de RAIDCore BC4852 niet al te groot. Dit complete groepje laat een matige schaling zien. Enige performance scaling is bij de Promise FastTrak S150 SX4 compleet afwezig.



Mailservers zijn evenals database-servers nog vooral het domein van SCSI RAID-oplossingen. In situaties die geen enorm hoge prestaties verlangen, is er echter geen reden om Serial ATA bij voorbaat af te wijzen. Om de workloads van grote mailservers te kunnen testen hebben we met behulp van Exchange 2003 en Microsoft Load Simulator een simulatie opgezet van een middelgrote en een zeer grote Exchange-installatie. In de eerste 'medium concurrency'-workload werden 500 gebruikers gesimuleerd, waarvan 150 met een zwaar profiel en 350 met een gemiddeld profiel. De totale dataset van 33GB was verspreid over het gehele bereik van het 73GB grote RAID 10-datavolume. Logfiles werden gescheiden bijgehouden op een RAID 1-array zoals dat bij voorkeur ook in de werkelijkheid gebeurt. De simulatie betreft uiteraard een playback van het datavolume. Het wegschrijven van logfiles is een grotendeels sequentiële bedrijvigheid die geen hoge eisen stelt aan de prestaties van de RAID-adapter of de harde schijven. De load simulatie genereerde een gemiddelde transfer rate van 4,3MB/s en een gemiddelde I/O-rate van 810 IOps op de data-array. Hierbij steeg de gemiddelde diskbelasting naar 99 procent, wat samen met de lage transfer rate aangeeft dat er veel willekeurige I/O's werden uitgevoerd. De verplaatste gegevens werden voor 57,6 procent naar de schijf weggeschreven en van alle I/O-bewerkingen bestond 49,4 procent uit schrijfoperaties. De I/O queue had een gemiddelde lengte van 16,1 uitstaande I/O's.

De LSI MegaRAID SATA 150-4/6 heeft eerder bewezen goed te presteren in situaties met veel random I/O. Dat is ook het geval in de RAID 1- en RAID 5-tests van deze mailserver-simulatie. De MegaRAID doet het minder goed in RAID 10. Deze discipline wordt beter beheerst door de beide adapters van 3ware. Minder positief zijn we over de Areca ARC-1120 en de RAIDCore BC4852, beide presteren slecht in RAID 1 en RAID 10.



In de RAID 5-test zijn er wederom goede prestaties voor de MegaRAID, al is de schaalbaarheid naar zes schijven slecht. De RAIDCore BC4852 doet het uitstekend en is in RAID 5-formaties vanaf circa vijf schijven sneller dan de MegaRAID. De verschillen met het middenveld, bestaande uit de HighPoint RocketRAID 1820A en de Areca ARC-1120, zijn behoorlijk groot. Slechte prestaties worden geleverd door de Promise FastTrak S140 SX4 en de kaarten van 3ware. De Escalade 9500S-8 kan nog wel aardig meekomen in de configuraties met drie en vier schijven.



In het high concurrency Exchange-scenario werd het aantal gebruikers van de mailserver verhoogd naar 1500, waarvan 700 gemiddelde gebruikers, 500 zware gebruikers en 300 gebruikers in zogenaamde cached mode. Het grotere aantal gebruikers zorgt voor een flinke verhoging van de belasting op de mailserver. De gemiddelde transfer rate in de trace steeg naar 6,45MB/s en de gemiddelde I/O-rate liep op tot 1047 IOps. 46,3 Procent van de dataverplaatsing bestond uit writes en 35,2 procent van de I/O-bewerkingen bestond uit schrijfoperaties. De verhoogde belasting zorgde tevens voor een enorme stijging van de gemiddelde queue-lengte, deze bedroeg nu 72,3 uitstaande I/O's. De modus lag echter lager, zo rond 48 uitstaande I/O's. Een zwaar scenario dus, dat enkel op zeer grote mailservers zal voorkomen.

Door de hoge verhouding van willekeurige I/O presteert de Areca ARC-1120 slecht in dit scenario. Eens zo oppermachtig, bezet hij nu een treurige laatste plaats in de ranglijsten van de RAID 1- en RAID 10-prestaties. De resultaten van de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 en de 3ware Escalade 9500S-8 zijn uitstekend. Hetzelfde geldt in mindere mate voor de oudere Escalade 8506-8. Het middenveld wordt gevormd door de adapters van Promise, RAIDCore en HighPoint.



In de RAID 5-test laat de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 opnieuw verbazingwekkend goede prestaties zien. Zelfs met zes schijven doet de MegaRAID nauwelijks onder voor de RAIDCore BC4852. Alle overige kaarten schalen veel minder dan de twee afgevaardigden van LSI Logic en RAIDCore. Droevig is het gesteld met de prestaties van de 3ware Escalade 8506-8 en ook de Areca ARC-1120 valt tegen. We zijn benieuwd naar de verbetering in de nieuwste firmware voor deze adapter.

Een aantal van de adapters in deze vergelijking beheersen de RAID-levels 6 en 50. De RAID 50-ondersteunende kaarten zijn de 3ware Escalade 9500S-8, de LSI MegaRAID SATA 150-6 en de RAIDCore 4852. RAID 6 is uniek voor de Areca ARC-1120. Om de reeds royale hoeveelheid benchmarkresultaten op de voorgaande pagina's niet nóg overdadiger te maken, hebben we afgezien van het weergeven van de RAID 6- en RAID 50-grafieken. De prestaties in deze RAID-levels zullen op deze pagina kort besproken worden.

RAID 50 is, zoals de naam doet vermoeden, een combinatie van twee RAID-levels, namelijk RAID 5 (block-level striping met verspreide pariteit) en RAID 0 (block-level striping). Een RAID 50-arrays is dus een stripe van twee of meer RAID 5-arrays. Sommige RAID-adapters bieden de mogelijkheid om meer dan twee RAID 5-arrays te stripen. Gemakshalve gaan we hier uit van twee. Het minimum aantal harde schijven voor een RAID 50 is twee keer het minimum van RAID 5, dus zes schijven. Hiervan gaat de capaciteit van twee harde schijven verloren aan pariteit. Het voordeel van RAID 50 is een hogere fouttolerantie: er mogen per onderliggende RAID 5-array twee harde schijven uitvallen, maar per individueel RAID 5-array mag er slechts één disk kaputt gehen. De werking van RAID 6 is gelijk aan die van RAID 5, echter wordt de pariteit nu dubbel opgeslagen. Dit resulteert in een verlies van capaciteit van twee harde schijven. De fouttolerantie is hoger dan bij RAID 50: er mogen altijd twee harde schijven stuk gaan, ongeacht hun positie in de RAID-formatie.

In theorie belooft RAID 50 een betere schrijfperformance dan RAID 5. Onze schrijf STR-benchmarks in IOMeter wijzen echter uit dat geen van de bovengenoemde adapters betere schrijfresultaten haalt in RAID 50. De random I/O performance waren bij de 3ware Escalade 9500S-8 en de LSI MegaRAID SATA 150-6 wel beter. RAID 6 biedt vanzelfsprekend geen prestatievoordeel ten opzichte van een RAID 5-opstelling. Door de dubbele pariteit is er bij een gelijk aantal harde schijven immers één stripe block minder. De RAID 50-configuraties zijn getest met zes schijven zodat de zespoortige MegaRAID in de vergelijking kon worden meegenomen. RAID 6 op de Areca ARC-1120 werd getest met acht harde schijven omdat bij dit aantal schijven de behoefte aan dubbele pariteit het grootst is.



RAID 6 en RAID 50 heeft bij alle adapters behalve de 3ware Escalade 9500S-8 een negatieve invloed op de workstationprestaties. Het verlies van prestaties in RAID 50 bij de RAIDCore BC4852 en de LSI MegaRAID SATA 150-6 is overigens niet groot. RAID 50 is daarom zeker het overwegen waard als een hogere fouttolerantie belangrijk is en het verlies van capaciteit niet als een probleem beschouwd hoeft te worden. RAID 6 is op de Areca ARC-1120 helaas wel aanzienlijk minder snel dan RAID 5.


RAID 50 levert een flinke prestatiewinst op voor de 3ware Escalade 9500S-8 in de serverbenchmarks. Het verschil met de RAID 5-opstelling van zes schijven is niet minder dan 26 procent. Bij de RAIDCore BC4852 zien we weer een kleine afname van de prestaties, maar de MegaRAID is in de serverbenchmarks dit keer een fractie sneller dan in RAID 5. De Areca ARC-1120 moet opnieuw behoorlijk aan prestaties inleveren in RAID 5.

Alle benchmarks op de voorafgaande pagina's werden afgenomen met de harde schijven en de RAID-cache in write-back modus. Write-back caching houdt in dat een schrijfactie door de RAID-adapter of de harde schijf als voltooid wordt aangemerkt zodra de gegevens in de cache zijn gearriveerd. Het besturingssysteem denkt dat de gegevens zijn weggeschreven terwijl dat feitelijk nog niet is gebeurd. Pas op een later, gunstiger tijdstip wordt de data daadwerkelijk naar de schijf geschreven. Op de inleidende pagina's van dit artikel is reeds uitgelegd dat er risico's zijn voorbonden aan het gebruik van write-back caching indien er geen battery backup unit (BBU) op de RAID-adapter wordt gebruikt. Zonder BBU kunnen de gegevens in de write-back cache bij een crash of bij stroomuitval verloren gaan. De 3ware Escalade 9500S-8, Areca ARC-1120 en LSI MegaRAID SATA 150-6 kunnen met een battery backup unit uitgerust worden. Bij de andere adapters is het verstandiger om write-back caching uit te schakelen als het absoluut cruciaal is dat gegevens veilig worden weggeschreven. Het uitzetten van write-back caching heeft grote consequenties voor de prestaties, zoals in de onderstaande tabellen is te zien.

Serial ATA is al langer gemeengoed in desktops en workstations. Inmiddels is er ook sprake van een gestage groei van het marktaandeel in de servermarkt. Belangstelling voor Serial ATA is er zeker, maar het conservatisme in deze markt zorgt ervoor dat SCSI nog de voorkeur heeft voor kritieke toepassingen. Een veilige opslag van gegevens wordt als de hoogste prioriteit beschouwd. Serial ATA moet op dit gebied nog vertrouwen winnen. Verder heersen er nog veel terechte en onterechte verhalen over de vermeende superieure serverperformance van SCSI-systemen.

Over de betrouwbaarheid van Serial ATA durven we geen harde uitspraken te doen. Wel kunnen we op basis van de features van de adapters in deze test constateren dat SATA RAID niet onder hoeft te doen voor lang beproefde alternatieven met een SCSI-interface. De high-end adapters ondersteunen alle belangrijke availability features die ook op SCSI RAID-adapters zijn te vinden. De SATA RAID-adapters van Areca en LSI Logic zijn zelfs rechtstreeks afgeleid van een architectuur die eerder is toegepast voor SCSI RAID- systemen.

Rest de vraag of Serial ATA acceptabele prestaties kan bieden in workstation- en serveromgevingen. Dankzij het grote aantal RAID-adapters dat Tweakers.net inmiddels heeft getest, kunnen we daar wél het een en ander over zeggen. Naast performance zijn prijs en rack density belangrijke afwegingspunten. Gaat de voorkeur uit naar de beste performance per euro, de hoogste capaciteit per euro, of wegen performance en capaciteit per hoogte-eenheid zwaar mee? Deze voorkeuren maken verschillende intepretaties mogelijk van de resultaten verderop deze pagina. Een SATA RAID-opstelling met zes 10.000rpm harde schijven kan bijvoorbeeld goedkoper zijn en beter presteren dan een SCSI RAID-opstelling met vier 10K's, terwijl een SCSI-configuratie met 15K harde schijven hogere prestaties per hoogte-eenheid zal realiseren. Over de vraag welke configuratie de laagste prijs per gigabyte levert, hoeft in ieder geval niet gediscussieerd te worden. Dat voordeel ligt altijd bij Serial ATA.

Vlak nadat het benchen van de HighPoint RocketRAID 1820A was voltooid, werd er door HighPoint een nieuwe driver voor deze kaart vrijgegeven. Driver versie 1.13 zou volgens de makers een betere performance leveren dan de versie 1.12 waarmee onze tests waren gedraaid. Omdat een complete hertoetsing van de RocketRAID 1820A in alle RAID-configuraties veel tijd zou vergen, werden alleen de tests in RAID 5 met acht schijven herhaald. De resultaten wijzen uit dat driver 1.13 gemiddeld zo'n 4,5 procent beter presteert dan versie 1.12. De verbeterde resultaten in RAID 5 met acht schijven zijn al in de tabellen en grafieken van de voorgaande pagina's verwerkt. De resultaten in de andere RAID-levels mag je met een denkbeeldige 4,5 procent verhogen. In ons oordeel over het prestatieniveau van de RocketRAID 1820A brengt de nieuwe driver geen verandering. De RocketRAID is een goede middenmoter, maar de stap naar de top kan hij niet maken. Inmiddels is driver 1.13 opgevolgd door versie 1.14. Deze kent volgens het changelog geen wijzigingen die invloed hebben op de performance.




Een procent of vier, vijf snelheidsverbetering is mooi meegenomen maar niet direct iets waar wij opgewonden van raken. Anders is dat wanneer een driver- of firmware-update zeer significante snelheidsverbetering bewerkstelligt. Eerder in deze review hebben we al gesproken over de tegenvallende random I/O performance van de Areca ARC-1120 en de verbetering die Areca op dit gebied in petto heeft. De slechte random I/O-prestaties van de Areca-kaarten kwam voor het aan het licht in een recente review van de Tom's Hardware Guide, waar de ARC-1120 (naar onze mening overigens onterecht) een matige beoordeling kreeg en werd afgerekend op slechte prestaties in de IOMeter fileserver simulatie.

Vlak voor de publicatie van dit artikel ontvingen we van Areca een beta van hun nieuwste firmware voor de ARC-1120 met de vraag of wij verbeteringen van de random I/O prestaties konden bevestigen. De resultaten van onze tests met vier schijven in RAID 5 en RAID 10 wijzen uit dat de performance in workloads met veel willekeurige I/O en lange I/O queues inderdaad zijn opgelost. Waar de prestaties met de oude firmware al bij een queue-lengte van acht of meer uitstaande I/O's aan het plafond zat, schaalt de nieuwe firmware helemaal door tot aan de grootste queue-lengte van de test. De verbeteringen zijn het grootst in RAID 5 (groene lijnen), maar ook de winst in RAID 10 (rode lijnen) mag er zijn.



Bekijken we het complete plaatje met de prestaties van alle andere adapters, dan blijkt de positie van de Areca ARC-1120 dankzij de nieuwe firmware enorm te zijn verbeterd. Met de oude firmware was hij de traagste kaart in de IOMeter fileserver simulatie, nu moet de ARC-1120 alleen nog de 3ware Escalade 9500S-8 voor zich dulden.



De aanzienlijke verbeteringen van de I/O performance zijn niet beperkt tot synthetische benchmarks zoals de IOMeter fileserver simulatie, ook in onze workloadsimulaties laten de prestaties vaak een behoorlijke progressie zien. Helaas wordt de jubelstemming enigzins bedorven door licht afgenomen RAID 10-prestaties in de Desktop en Workstation StorageMark 2004 Index. De RAID 5-prestaties noteren daarentegen een forse stijging van 17,8 en 15,6 procent in de desktop en workstation index, en dat terwijl deze workloads vrij beperkte I/O queues kennen. In de onderstaande tabellen zijn naast de resultaten van de Areca ARC-1120 in RAID 5 en RAID 10 met de nieuwe en oude firmware ook de resultaten van het best presterende alternatief weergegeven. De RAID 5-performance van de ARC-1120 was in deze benchmarks al onovertroffen, nu is hij helemaal een klasse apart.



In de Server StorageMark 2004 Index zet de nieuwe firmware zowel in RAID 5 als RAID 10 snellere responsetijden op de klok. In RAID 10 is de winst 3,0 procent, in RAID 5 is de nieuwe firmware gemiddeld 15,0 procent sneller. De voorsprong ten opzichte van de andere adapters is in RAID 5 wederom enorm.


De prestatieverbeteringen in de individuele tests uit de server suite lopen uiteen van een klein verliezen tot aanzienlijke verbetering van meer dan 30 procent. De prestaties in RAID 10 zijn lang niet altijd beter. In acht van de vijftien tests is de nieuwe firmware sneller, in twee tests presteert hij exact gelijk. In RAID 5 is de nieuwe firmware elf keer sneller en één keer gelijk. Gelukkig wordt de winst vooral gemaakt in de scenario's waar de Areca ARC-1120 eerst matig tot slecht presteerde. In het high concurrency disk-to-disk backupscenario verliest de ARC-1120 iets van zijn overigens zeer stevige positie in RAID 10, en pakt hij dankzij de nieuwe firmware de leiding in RAID 5.


Een zeer forse verbetering van de RAID 5-prestaties wordt geboekt in de fileserver medium filesize benchmark. Ten opzichte van de numero twee, de BC4852 van RAIDCore, is de Areca ARC-1120 maar liefst 41 procent sneller. De RAID 10-performance is vrijwel gelijk gebleven met de nieuwe firmware.


Een kleine verbetering is er ook voor de RAID 10-prestaties in het MySQL data drive-scenario. Het verschil ten opzichte van de koploper in de RAID 10-vergelijking blijft echter onveranderd groot. De RAID 5-performance gaat er namelijk weer behoorlijk op vooruit en staat nu bijna op kampioensniveau. De prestaties in RAID 5 zijn zelfs beter dan die in RAID 10. Vergelijken we de RAID 5-prestaties met de snelste RAID 10-adapter dan doet de Areca ARC-1120 het niet eens zo slecht.


Tenslotte een belichting van de nieuwe situatie in het high concurrency Exchange 2003-scenario. De RAID 10-prestaties namen behoorlijk toe deze benchmark, maar liggen nog steeds ver achter op de LSI MegaRAID SATA 150-4/6. In RAID 5 is de Areca ARC-1120 dankzij de nieuwe firmware op gelijk niveau gekomen met de LSI MegaRAID SATA 150-4/6, en dat zijn prestaties van het hoogste niveau. Ook in dit scenario presteert RAID 5 beter dan RAID 10.


De beta firmware voor de Areca ARC-1120 kan niet voorkomen dat de prestaties in RAID 10 in sommige tests nog steeds achter blijven bij de concurrentie. Wat betreft het gebruik in RAID 5, sowieso het belangrijkste RAID-level, hebben de Areca-adapters feitelijk geen zwakke punten meer. De nieuwe firmware heeft vrijwel alle achterstanden weggewerkt. In de scenario's waar eerst matige tot slechte prestaties werden geleverd, behoort de ARC-1120 nu tot de snelste adapters. We zullen de 16-poorts Areca ARC-1160 binnenkort met de nieuwe firmware gaan testen. Daarbij zullen alle RAID-levels opnieuw gebenched worden en zullen er tevens tests met 512MB en 1GB cache gedaan worden.

Minstens zo belangrijk als harde cijfers over de prestaties van de RAID-adapters zijn praktijkervaringen van gebruikers. Pas dan komen de echte problemen aan het licht, zoals bijvoorbeeld gebrekkige compatibiliteit met bepaalde moederborden, harde schijven die onder bepaalde omstandigheden uit een array worden gedropt, rebuilds die halverwege worden afgebroken of drivers die voor een hoge processorbelasting zorgen. De narigheid rond de drivers van de Promise FastTrak S150 SX4 is misschien wel het beste voorbeeld van een RAID-adapter die volgens de benchmarks (en de normen van een jaar geleden) goed presteert maar in de praktijk bijna onbruikbaar was. Gelukkig zijn de problemen met deze adapter inmiddels opgelost.

Onze ervaringen met ons Opteron-testsysteem en de adapters uit deze review waren over het algemeen positief. De grootste problemen hadden we met de HighPoint RocketRAID 1820A, die twee keer vanuit Taiwan overgevolgen moest worden omdat het eerste exemplaar geen harde schijven herkende, en de Raptors die op de 3ware Escalade 9500S-8 aangesloten waren geweest, want die werden door deze kaart op slot gezet (zie pagina zeven). De RAIDCore BC4852 verloor tijdens de RAID 10-test een harde schijf, wat tot gevolg had dat onze testapplicatie in een oneindige loop raakte en het systeem opnieuw opgestart moest worden. Daarna bleek het array degraded te zijn. Niet erg netjes dus: de werking van het systeem had niet onderbroken mogen worden. Na het uit- en aanzetten van het systeem was de schijf weer terug. Een warme reboot hielp niet. De RAIDCore BC4852 viel wel op door zijn vlotte reactie op het uitpluggen van harde schijven. Er werd direct gestart met het rebuilden naar een hotspare. Een vlotte response was er ook bij de RocketRAID 1820A, ook die begon meteen na het afsluiten van een schijf met het rebuilden naar de hotspare. Wel jammer is dat een array in het niets verdwijnt als je 'm in de management tool hebt aangemaakt en het builden nog bezig is terwijl je Windows opnieuw opstart. De 3ware Escalade 9500S-8 was erg traag met het herkennen van afgesloten drives. Er moet eerst I/O plaatsvinden voordat een afwezige schijf wordt gedetecteerd.

De Areca ARC-1120 verhuisde vanwege zijn goede prestaties na het voltooiien van de tests linea recta in het workstation van ondergeschrevene, waar hij als vervanger voor een LSI MegaRAID SCSI 320-2X met 512MB cache ging fungeren. De ARC-1120 heeft in de drie maanden die er sindsdien zijn verlopen een smetteloze indruk achter gelaten. De prestaties met vier WD740GD's in RAID 10 zijn uitstekend, minstens zo goed als zes Atlas 15K's in RAID 5 op de MegaRAID SCSI 320-2X. De betrouwbaarheid was echter hoger omdat de SCSI-schijven nog wel eens de neiging hadden om uit te vallen. Mogelijk had dit te maken met overhitting van de passief gekoelde processor op de 320-2X. In systemen die niet zijn gebouwd op minimale geluidsproductie is dat geen probleem. Ook de Areca ARC-1120 reageert erg vlot op het in- en uitpluggen van harde schijven.

De LSI MegaRAID SATA 150-4/6 en de Promise FastTrak S150 SX4 (met de nieuwste drivers en firmware) werkten probleemloos in ons testsysteem.

Ervaringen van derden

Op de forums van Tweakers.net, Storage Review, 2CPU.com en AnandTech zijn veel ervaringen van gebruikers te vinden. Gebruikers van de 3ware Escalade 8506-8 en Escalade 9500S-8 zijn over het algemeen tevreden over dit product, hoewel sommige gebruikers klagen over tegenvallende prestaties in STR-benchmarks. We weten al dat de Escalade 9500S-8 wat moeite heeft met ATTO Disk Benchmark. Dit is echter niet zo relevant voor de werkelijke prestaties. De beide kaarten presteren matig tot slecht in onze RAID 5-benchmarks. Toch is het prestatieniveau vaak beter dan een enkele SATA-harde schijf. Dit kan een verklaring zijn waarom veel mensen toch tevreden zijn over de performance. De Linux-ondersteuning van 3ware wordt alom geroemd en is een reden waarom deze adapters vaak in servers worden gebruikt. Bepaalde productieseries van de Escalade 8506 hebben problemen gehad met de signalering van de PCI-bus in moederborden met 64-bit 66MHz slots. Dit probleem is opgelost in nieuwe revisies van de kaart. Op het forum van Storage Review lezen we een ervaring die last had van crashes met de Escalade 9500S op een Tyan Thunder K8S dual Opteron-moederbord (overigens hetzelfde mobo als in ons testsysteem, waar de Escalade 9500S-8 probleemloos werkte). Het probleem verdween na vervanging van de RAID-adapter door een RAIDCore BC4852.

Ervaringen met de Areca ARC-1120 en zijn vier-, twaalf- of zestienpoortige familieleden zijn nog schaars. Voor de komst van deze PCI RAID-adapters waren de producten van Areca nauwelijks in Europa te vinden. Onze preview in september van 2004 was voor WebConneXXion, een leverancier van RAID-adapters, reden om de Areca-adapters naar Europa te halen. Inmiddels zijn enkele gebruikers van het forum in het bezit van een Areca-controller en dat lijkt hen allen goed te bevallen. Eén gebruiker spreekt van een ervaring waarbij een disk uitviel tijdens online capacity expansion. Dit werd opgelost door een hotspare toe te voegen nadat de uitbreiding van het array was voltooid. Op de buitenlandse forums is de interesse voor de Areca-adapters groot. Het kleine aantal gebruikers dat er inmiddels een in bezit heeft, is positief.

HighPoint heeft zwaar onder vuur gelegen in verband met problemen met de RocketRAID 1820, die uiteenliepen van tegenvallende resultaten in STR-benchmarks tot hakkelende muiscursors. De gebruikers van de RocketRAID 1820A zijn minder prominent aanwezig op de forums, wellicht ten teken dat er met de A-variant minder problemen zijn. De gebruikers die wel hun ervaringen delen, zijn positief over de prestaties van het apparaat. Serieuze problemen zoals een systeem dat niet of slecht op user input reageert worden niet gemeld door gebruikers van de A-versie. De RocketRAID 1820A is vooral populair onder prijsbewuste gebruikers. Zij vinden het ontbreken van online capacity expansion één van de grootste nadelen deze kaart. Veel gebruikers willen kennelijk met een klein aantal harde schijven beginnen en dit aantal in de toekomst uitbreiden. Online capacity expansion is daarbij erg handig, hoewel het altijd verstandig is om vooraf backups te maken van de data op een array dat via online capacity expansion vergroot zal worden.

De LSI MegaRAID SATA 150-4 en 150-6 zijn al enige tijd op de markt. Zoals je in onze low-level benchmarks hebt kunnen zien, zijn de sequentiële transfer rates van deze adapters niet om over naar huis te schrijven. Sommige gebruikers klagen dan ook over de slechte prestaties in STR-benchmarks. Op het forum wordt melding gemaakt van een compatibiliteitsprobleem met een Intel dual Xeon Grand Prairie-moederbord, wat opmerkelijk is omdat LSI MegaRAID SATA 150-6 door Intel als de SRCU16 op de markt wordt gebracht en je zou verwachten dat de compabiliteit met Intel-moederborden wel snor zit. Deze gebruiker lostte zijn probleem op door vervanging van de MegaRAID door een 3ware Escalade 9500S-8. Zijn ervaring met de support van LSI Logic was wel positief, de reactietijd is snel en de behandeling van de klant persoonlijker dan bij 3ware. Er zijn meerdere gevallen bekend van gebruikers die een slecht functionerende MegaRAID SATA 150-4 of 150-6 bij de fabrikant moesten vervangen. Op het forum klaagt iemand over Maxtor DiamondMax 10-schijven die niet op de MegaRAID SATA 150-4 willen werken. Door al deze problemen laat de MegaRAID SATA 150-4/6 op ons een wat mindere indruk achter dan we gewend zijn van producten van LSI Logic. Tevreden gebruikers van de MegaRAID-kaarten zijn er overigens ook.

Over de problemen met de Promise FastTrak S150 SX4, de frustraties die deze narigheid bij gebruikers teweeg bracht en de psychologische therapieën die toegepast kunnen worden om gefrustreerde gebruikers weer bij rede te brengen, kunnen complete boekwerken geschreven worden. De kaart vertoonde met de eerste versies van de drivers en de firmware een onbevattelijke traagheid wanneer Windows vanaf een array op de FastTrak S150 SX4 werd geboot. Met traagheid bedoelen we in dit geval een volledig lamlegging van het systemen door tergend trage reactietijden. Vaak wisselde dit tussen snelheid op het ene moment en tergende traagheid op het andere moment. Verder werden er bootproblemen gemeld als de SX4 wordt gebruikt in combinatie met een onboard Promise-controller, worden sommige harde schijven tijdens het booten niet herkend en zijn er zelfs gevallen bekend van toetsenborden die door de FastTrak S150 SX4 onklaar werden gemaakt. Met de nieuwe drivers en firmware, die overigens jammerlijk laat werden uitgebracht, lijken de meeste problemen te zijn opgelost, zodat de FastTrak S150 SX4 weer een praktisch doel kan dienen. In de tussentijd heeft de kaart wel veel van zijn charme verloren. Vergeleken met de SATA RAID-adapters van vorig jaar waren de prestaties nog vrij goed te noemen. Inmiddels is de SX4 niet meer dan een matig tot slecht presterende speler. Mede door een slechte ervaring met harde schijven de spontaan uit een array vielen, hebben wij nog steeds onze twijfels bij de betrouwbaarheid van de Promise FastTrak S150 SX4.

De RAIDCore BC4852 is de opvolger van de gedragsgestoorde RC4852, die vanwege problemen met afvallige harde schijven van de markt werd gehaald. De ervaringen met de BC4852 zijn bijna unaniem positief. Er is één melding van iemand die zijn Hitachi Deskstar 7K400 drives niet betrouwbaar aan de praat krijgt op de BC4852.

Na 32 lange pagina's willen we allereerst een pluim uitdelen aan de bezoekers die deze review integraal hebben gelezen. Niet alleen heb je er een aardig tijdverdrijf aan gehad, ook ben je nu waarschijnlijk een heel stuk wijzer geworden over alle mogelijkheden die er bestaan op het gebied van Serial ATA-technologie. Je hebt een rondleiding gekregen langs de diverse RAID-implementaties, besprekingen gelezen van de nieuwste RAID-componenten op de markt, een uitgebreid overzicht gekregen van de prestaties van acht van de populairste en meest interessante adapters in uiteenlopende desktop, workstation en server workloads, en inzicht gekregen in het functioneren van deze verschillende RAID-oplossingen. Verder hebben we laten zien hoe de prestaties en de mogelijkheden van de huidige SATA RAID-adapters zich verhouden met de gangbare SCSI RAID-oplossingen. Het artikel heeft duidelijk gemaakt dat simpele rekensommetjes over de schaling van de prestaties in de diverse RAID-levels geen enkele geldigheid hebben in de praktijk. De schaalbaarheid is verschillend per RAID-implementatie en is bijvoorbeeld sterk afhankelijk van de prestaties van de I/O processor en de busbandbreedte. Een grote invloed is ook weggelegd voor moeilijk te doorgronden cache optimalisaties en de optimalisaties voor block level striping, mirroring en pariteitsverwerking in de RAID-software stack. Al deze factoren maken dat simpele optelsommen regelrecht de prullenbak in kunnen verdwijnen. Alleen benchmarks van de specifieke RAID-configuraties geven inzicht in de werkelijke prestaties.

Nog meer dan de deelnemers uit onze vorige SATA RAID-vergelijking maken de adapters in deze test duidelijk dat Serial ATA gereed is voor toepassing in professionele serversystemen. De topklasse adapters in deze vergelijking bieden alles wat je van een enterprise RAID-adapter mag verwachten: zeer hoge prestaties - in veel gevallen op SCSI-niveau - alle essentiële availability features en professionele management software. De intelligente RAID-implementaties zijn veelal directe afgeleiden van implementaties die al veel langer in de SCSI-wereld worden gebruikt. Zij doen dan ook niets onder voor SCSI RAID-oplossing, zeker niet nu native command queuing en enclosure management onderdeel zijn geworden van de Serial ATA-standaard. De Western Digital Raptor WD740GD-harde schijven die wij voor onze tests gebruikten, lieten zich nooit uit het veld slaan. Ondanks de honderden miljoenen I/O's die deze schijven tijdens onze langdurige tests kregen te verwerken, bleef de betrouwbaarheid optimaal. Geen uitvallers, en dankzij de gebruiksvriendelijke en probleemvrije point-to-point topologie van de Serial ATA-architectuur ook geen connectiviteitsproblemen. In eerdere SCSI RAID-tests is dat wel eens anders geweest, daar hebben we meerdere schijven zien sneuvelen en zorgde de bus-topologie en foutgevoelige bekabeling van de SCSI-standaard regelmatig voor frustraties.

Areca ARC-1120: highly recommended

In de groep van acht SATA RAID-adapters die in dit artikel wordt besproken, is er één die met kop en schouders boven de rest uitsteekt. De Areca ARC-1120 is dankzij zijn 500MHz Intel IOP331-processor, 128MB DDR333-geheugen en Marvell SATA II-controller zonder twijfel de krachtigste RAID-implementatie in deze test. Dit vertaalt zich in prestaties van het hoogste niveau. In de desktop en workstation workloads is de Areca ARC-1120 onoverwinnelijk. Dit geldt ook voor de gemiddelde serverprestaties, hoewel de Areca ARC-1120 in sommige disciplines nog wat te kort komt om een alleenheerschappij over de RAID 10-formaties te kunnen opeisen. De RAID 5-performance is met de nieuwe firmware over het hele spectrum zeer goed te noemen. Of je de kaart nu inzet als backupserver, fileserver, database server, streaming media server of mailserver, de RAID 5-prestaties zijn altijd van hoog niveau en vaak zelfs ver boven de competitie verheven. De Areca ARC-1120 valt verder op door zijn brede driverondersteuning, zijn simpele maar doeltreffende webbased management interface en zijn uitstekende RAS-features (reliability, availability en serviceability), waaronder ondersteuning voor online capacity expansion, online RAID level migration, een optionele battery backup unit en een redundante flashchip. Als enige hebben de Areca-kaarten ondersteuning voor RAID 6, een RAID-level dat nóg veiliger is dan RAID 50 en uitval van maximaal twee willekeurige schijven in het array toestaat. De Areca ARC-1120 is behoorlijk aan de prijs, maar die prijs is zeker niet onredelijk voor het gebodene. De veel slechter presterende en minder rijk uitgeruste 3ware Escalade 9500S-8 is slechts enkele tientallen euro's goedkoper, een prijsverschil dat op dit niveau niet relevant is. Dual channel SCSI RAID-adapters zijn veelal duurder dan de Areca ARC-1120.


Niet onbelangrijk is bovendien dat Areca zijn SATA RAID-kaarten in een zeer uitgebreid assortiment aanbiedt. De poortconfiguraties lopen van 4 naar 8, 12 en 16 poorten, allemaal verkrijbaar in zowel PCI-X- als PCI Express-varianten. In het eerste kwartaal van dit jaar belooft Areca zelfs versies met 24 poorten op de markt te zullen brengen. Vanaf 12 poorten beschikken de kaarten over uitbreidbaar cachegeheugen en een ethernet interface, waarmee de webbased management tool zonder tussenkomst server-side software direct via het netwerk toegankelijk is. Deze unieke feature vinden we op geen enkele andere SATA RAID-adapter en is ook een zeldzaamheid in de SCSI-wereld. Uitbreidbare cache is alleen bij enkele modellen uit de Escalade 9500-serie van 3ware terug te vinden. Helaas zijn de cacheprestaties van deze adapters aanzienlijk minder dan de cacheprestaties van de Areca-kaarten. De 12- en 16-poorts adapters zijn leverbaar met normale SATA-connectors of met gebundelde multi-lane aansluitingen.