Seagate demonstreert Serial ATA Native Command Queuing

Seagate heeft deze week op het Intel Developer Forum de eerste Serial ATA-harde schijf met Native Command Queuing, out-of-order delivery en first-party Direct Memory Access gedemonstreerd. Deze technologiën worden ondersteund door de nieuwste generatie Serial ATA-harde schijven van Seagate, de Barracuda 7200.7. De testopstelling op het IDF was gebaseerd op een Seagate Barracuda 7200.7 harde schijf, een Intel Pentium 4 2GHz processor en een Silicon Image SATALink SiI 3512 PCI-to-Serial ATA host controller.

Serial ATA Native Command Queuing zorgt voor een sterke verbeteringen van de I/O performance in serveromgevingen. De technologie maakt het mogelijk om binnenkomende commando's te herordenen zodat zij op de meest efficiënte wijze uitgevoerd kunnen worden. Een analogie uit het dagelijks leven is het winkelen in een supermarkt aan de hand van een boodschappenlijst. De snelste manier om bij de kassa te geraken is om de artikelen op de lijst zodanig te rangschikken dat zij in de volgorde staan waarop je ze tegenkomt bij het aflopen van de paden in de winkel. In willekeurige volgorde kriskras door de supermarkt de boodschappenlijst aflopen kost veel meer tijd.

Command queuing kan een grote bijdrage leveren aan de performance in situaties waarbij de harde schijf een groot aantal gelijktijdige I/O transacties krijgt te verwerken. Dergelijke situaties doen zich vooral voor in serveromgevingen. Desktopsystemen hebben doorgaans een lage I/O belasting. Serial ATA Native Command Queuing is dan ook vooral gericht op toepassing in entry-level servers, near-line storage en servers met een laag aantal I/O transacties zoals netwerk-, print- en webservers.

Command queuing wordt al jaren ondersteund door het SCSI-protocol. Het is één van de redenen waarom het snelheidsverschil tussen SCSI en ATA harde schijven veel groter is dan het verschil in toerental doet vermoeden (zie ter illustratie de onderstaande grafiek). IBM gebruikt in zijn ATA-harde schijven al enkele generaties een vorm van interne command queuing. Out-of-order delivery is hiermee echter niet mogelijk omdat de controller er ondersteuning voor moet hebben. De command queuing technologie van het Serial ATA-protocol is minder geavanceerd dan de SCSI-variant. SCSI ondersteunt 256 queue niveau's terwijl Serial ATA niet verder gaat dan 32. SCSI blijft daarom beter geschikt voor de zwaardere systemen.

	Storage Review Fileserver DriveMark 2002 (IO/Sec)
	Seagate Cheetah 15K.3 (15.000rpm U320 SCSI)	345
	Maxtor Atlas 10K IV (10.000rpm U320 SCSI)	271
	Quantum Atlas V (7.200rpm U160 SCSI)	174
	Western Digital WD1200JB (7.200rpm ATA100)	130

Reacties (24)

[CTVirus]

In dat hele tabbelletje staat de seagate schij niet en waarom implementeren ze niet gelijkwaardig aantal levels aan scsi, zal toch niet zoveel kosten?

edit:

De testopstelling op het IDF was gebaseerd op een Seagate Barracuda 7200.7 harde schijf, een Intel Pentium 4 2GHz processor en een Silicon Image SATALink SiI 3512 PCI-to-Serial ATA host controller.

en dan het tabbleetje is niet echt duidelijk

[Femme]

Er zijn nog geen benchmarks van de Barracuda 7200.7...

Het lagere aantal queue levels van Serial ATA zal hoogstwaarschijnlijk te maken hebben met het creeëren van een kunstmatige differentiatie tussen low-end Serial ATA en high-end SCSI harde schijven, zodat de verkoopmarges op de SCSI harde schijven hoog kunnen blijven.

[Verwijderd]

Waarom ook nog kunstmatig

De MTBF bij SCSI schijven is een stuk langer. Dan bij ATA (serial of niet) schijven dat lijkt me voor bedrijven toch nog nét belangrijker dan een beetje (naja, beetje boel) extra performance. Terwijl voor de consument nu net de performance het belangrijkst is...

Maar goed, als MTBF het enige verschil zou zijn zou dat waarschijnlijk inderdaad niet het hoge prijsverschil rechtvaardigen.

En daardoor moeten de ontwikkelingen weer eens achter blijven om dat een consortium van bedrijven anders minder winst maakt

[mjtdevries]

De MTBF van die nieuwe 10k rpm IDE schijf wordt veel hoger dan de huidige IDE schijven. (vergelijkbaar met de huidige SCSI schijven)

IDE of SCSI is maar gewoon een interface. Daar kan je elke willekeurige schijf aanhangen. Hoge MTBF is echt totaal niet afhankelijk van de interface.

Zuiver een stuk markwerking of je wel of niet SATA schijven met hoge MTBF gaat krijgen.

[Verwijderd]

en dan het tabbleetje is niet echt duidelijk

De tabel is hartstikke duidelijk.
Mischien snap je het concept "IO's per seconde" niet en hoe belangrijk dat is in server omgevingen.
"Megabytes per seconde" (waar de meeste tweakers op geilen) is helemaal niet zo belangrijk in de server-wereld.

[smokalot]

Ik snap niet zo goed wat dat plaatje er nou mee te maken heeft? of is die western digital ook een S-ATA met dat command queuing?

[Aetje]

Nog heel even en SCSI kan inpakken...
SATA is VEEL goedkoper als ik de prijzen zo zie

[Verwijderd]

Eén belangrijk (volgens mij HET belangrijkste) nadeel van ATA t.o.v. SCSI lossen ze hiermee niet op: processorbelasting. Heb je wel eens geprobeerd door te werken op een systeem dat volop met bezig is met ATA-verkeer? Moet je eens vergelijken met SCSI, dan wil je nooit meer ATA. En daarom blijft SCSI dus voorlopig populair bij servers (en bij mij). Alternatief zou zijn een dual-processor PC, dan kan de ene processor vol belast worden met ATA-verkeer terwijl de andere vrolijk je applicaties draait. Maar op een of andere manier willen multiprocessor systemen niet echt aanslaan op de desktop.

[mjtdevries]

Jouw laatste ATA schijf was zeker in de tijd van PIO mode 2 of zo?

Die hoge CPU belasting is al een paar jaar verleden tijd.

[miw]

Met native command re-ordering haal je aantal I/O's per seconde omhoog. Bij gelijkblijvende gemiddelde I/O command grootte (dus dezelfde benchmark) gaat dus automaties de bandbreedte ook omhoog.

Verder weet een controller niet altijd welk I/O commando het hardst nodig is, wat dus meestal door een OS beter geregeld kan worden. Ik neem aan dat je die I/O re-ordering ook uit kan zetten.

[Verwijderd]

zit in het protocol, dit kan ( en wil ) je niet uitzetten imho.

[Verwijderd]

nee hoor .. het hoeft geen parrallele bus te zijn hoor, er zijn ook serieele vormen van scsi
( fibre channel bv )

en U320 heeft nog steeds superieure performance over ide/ata in MB/s

[Femme]

Ik had gehoopt dat men in staat zou zijn om de link te leggen tussen de zin "Het is één van de redenen waarom het snelheidsverschil tussen SCSI en ATA harde schijven veel groter is dan het verschil in toerental doet vermoeden" en het benchmarkgrafiekje dat dient als illustratie daarvan.

[Raafz0r]

Mja, als je de tekst helemaal doorleest wel, alleen vind ik het een beetje raar om een bijzaak (SCSI heeft al command queuing, en ATA niet) zo in een grafiek te plaatsen. Ik zat namelijk ook even te zoeken naar wat dat plaatje nou betekende bij dit artikel.

[tweakerbee]

Blijkbaar zijn de meeste van je kindertjes ( ) daar niet slim genoeg voor

[Olaf van der Spek]

Native Command Queuing, out-of-order delivery en first-party Direct Memory Accessp

Wat mag first-party DMA dan zijn?
En out-of-order delivery kon toch altijd al?

[Juup]

Out-of-order delivery is hiermee echter niet mogelijk omdat de controller er ondersteuning voor moet hebben

Blijkbaar onderstuenen de ata controllers het niet.

[YakuzA]

er zijn verschillende soorten DMA, first party betekend dat de harde schijf zelf een ingebouwde DMA controller heeft, ipv over de bus naar DMA controller en vervolgens weer over de bus naar waar ut heen moet (third party dacht ik )

dus bespaard 1 tripje over de bus heen

[Femme]

First party DMA: A new feature that gives the device access to host memory, reducing the command and status overhead for the host processor.

Het maakt dus mogelijk dat een harde schijf op eigen initiatief het geheugen benaderd, in plaats van dat het moet wachten tot de controller door heeft dat de harde schijf de gewenste data klaar heeft staan en een DMA-benadering gaat doen.

[Database freak]

Maar op een of andere manier willen multiprocessor systemen niet echt aanslaan op de desktop.

Kijk eens op 'http://www.2cpu.com. Als je geld over hebt voor een aparte (dure) scsi controller en dure schijf, wellicht is de extra investering van 75 euro in een dual 760 MPX board en een tweede processor dan ook de moeite.

[Madrox]

Snap dit bericht niet. Ze demonstreren een Seagate S-ata schijf met server-truukjes. Dan een hoop blablabla om te eindigen met een lijstje met 4 HDD's; 3 SCSI modellen en 1 WD ATA-100 disk.

SCSI heeft een veel betere I/O performance, dat wisten we al. Waar kunnen we de S-ata disk van Seagate nu plaatsen ? Juist, nergens. Weinig zinvol bericht dus, behalve dat het een betere I/O belooft t.o.v. ATA. Maar hoeveel blijft een raadsel

[Verwijderd]

verlopig blijf SCSI voor mij nog wel nummer een.

[Exirion]

Fijn, en wat interesseert zo'n opmerking zonder argumenten ons?