BenchDB Update: Areca SATA RAID-adapters

In onze Areca opgestuurd. Areca is een naar ons idee tamelijk onbekende Taiwanese fabrikant met weliswaar veel ervaring op het gebied van RAID-controllers. Het bedrijf concentreert zich voornamelijk op externe RAID-oplossing, maar levert daarnaast ook enkele interne PCI-X en PCI Express RAID-adapters. Enige tijd geleden kondigde het bedrijf reeds zijn vier en acht poorts SATA RAID-adapters met PCI-X en PCI-E aan. In de handleiding die bij onze sample van de 8-poorts Areca ARC-1120 PCI-X-adapter werd geleved, wordt tevens melding gemaakt van 12- en 16-poorts adapters waarvan de specificaties nog niet op de site van Areca beschikbaar zijn. De complete SATA RAID line-up van Areca bestaat daarmee uit twaalf adapters in configuraties met 4, 8, 12 en 16-poorten, PCI-X- of PCI-E x4-interfaces, en normale of multi-lane connectors bij de kaarten met 12 en 16 poorten. Multi-lane combineert vier SATA-poorten in een enkele InfiniBand-kabel en voorkomt daarmee een hoop spaghetti in serverbehuizingen. Wegens hun sterke specificaties en relatieve onbekendheid in Nederland besteden we in dit korte artikel extra aandacht aan de SATA RAID-adapters van Areca. Tevens geven we een performance preview van de ARC-1120.

De RAID-implementatie van Areca is gebaseerd op snelle I/O-processors van Intel in combinatie met één of meerdere Marvell SATA-controllers, een Areca RAID 6 ASIC en 128MB DDR333 ECC SDRAM. De PCI Express-versies maken gebruik van een Intel IOP332-processor en de PCI-X-versies zijn gebaseerd op een 500MHz IOP331. Areca gebruikt de nieuwe 4-poorts 88SX6041 en 8-poorts 88SX6081 SATA II-controllers van Marvell. Deze ondersteunen snelheden van 300MB/s en hebben support voor zowel SATA II Native Command Queuing als SATA I / ATA 6 Tagged Command Queuing. Verder hebben deze controllers ondersteuning voor port multipliers. De versies met vier en acht poorten zijn ondergebracht op een low profile PCB en beschikken over embedded geheugen. De twaalf en zestien poorts varianten hebben een half length-formaat met standaard hoogte. Bij deze versies kan het geheugen tot maximaal 1GB uitgebreid worden middels een standaard SO-DIMM-slot.

Een bijzondere feature van de Areca-adapters is 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. Andere in het oog springende features zijn de mogelijkheid om een LCD-scherm aan te sluiten, optionele support voor de eerder genoemde multi-lane bekabeling, het gebruik van een dubbel uitgevoerd BIOS waarmee het risico van een mislukte BIOS update wordt geëlimineerd en de mogelijkheid om een battery backup unit aan te sluiten. Areca is na LSI Logic en 3ware de derde fabrikant die een battery backup unit als optie biedt voor zijn SATA RAID-adapters. Een BBU maakt het mogelijk om zonder risico write-back cache te gebruiken. Het cachen van schrijf-I/O is sterk bevorderend voor de prestaties van met name RAID 5 arrays.

Areca levert remote management software voor Windows en Linux. Op dit moment zijn er drivers beschikbaar voor Red Hat Linux, SuSE Linux, FreeBSD en de Windows-versies NT 4.0, 2000, XP en Server 2003. Voor Red Hat Enterprise Linux 3.0, Windows XP en Windows Server 2003 worden reeds AMD 64-drivers geleverd. Areca zal op korte termijn open source drivers voor Linux beschikbaar te stellen.

Op basis van de bovengenoemde specificaties kunnen we stellen dat Areca een zeer indrukwekkende serie van SATA RAID-adapters heeft afgeleverd. Na Adaptec is Areca de tweede fabrikant die een 16-poorts adapter op de markt zal brengen. Het essentiële verschil met de 21610SA van Adaptec is dat die laatste vooral 'leuk' is om veel opslagcapaciteit mee te creeëren, terwijl van Areca's producten verwacht mag worden dat ze dankzij een moderne implementatie ook een goede performance scaling aan de dag zullen leggen. De Adaptec 21610SA moet het stellen met een trage 100MHz IOP303-processor, gebaseerd op de verouderde i960-architectuur. De Areca's hebben een 500MHz IOP331 of IOP332 onder de motorkap, beide gebaseerd op de moderne XScale-architectuur. Onze ervaring is dat de RAID 5-prestaties van IOP303-gebaseerd RAID-adapters bij meer dan vier snelle harde schijven nauwelijks meer toenemen of soms zelfs slechter worden.

Adapter specificaties

• Intel 80331 I/O processor (ARC-11xx serie)
• Intel 80332 I/O processor (ARC-12xx serie)
• 133MHz PCI-X (backwards compatible met 32-bit 33MHz 3,3V) of PCI Express x4
• 128MB DDR333 ECC SDRAM
• Eén SO-DIMM socket voor DDR333 ECC SDRAM op 12/16-poorts versies, upgradebaar naar 1GB
• Ondersteuning voor write-through en write-back cache
• Multi-adapter ondersteuning
• Ondersteuning voor BIOS PnP en BBS (BIOS boot specification)
• Areca polynomial ASIC voor RAID 6-acceleratie
• NVRAM voor RAID event en transaction log
• Gereed voor battery backup unit (BBU)

RAID features

• RAID levels 0, 1, 0+1, 3, 5, 6 en JBOD
• Multiple RAID arrays
• Online array roaming
• Online capacity expansion en RAID level migration (gelijktijdig)
• Instant availability en background initialization
• Automatische herkenning van toegevoegde of verwijderde drives, automatische rebuilding
• S.M.A.R.T. ondersteuning
• SNMP agent
• Gereed voor enclosure management
• Ondersteuning voor >2TB volumes met 64-bit LBA
• Redundant flash image voor hogere adapter availability