Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 25 reacties

Harddisk / harde schijf aankondigingspicje (67x67) Op de CeBIT werden diverse nieuwe storage adapters en storagebehuizingen gepresenteerd. We maakten een rondgang langs de fabrikanten van RAID-adapters en serverbehuizingen, en bespeurden de opkomst van PCI Express, Serial Attached SCSI en RAID 6.

* AMCC Storage

De eerste fabrikant die we in alfabetische volgorde bespreken is AMCC Storage. De SATA RAID-adapters van AMCC Storage (voorheen 3ware) zijn er in onze reviews nooit erg goed vanaf gekomen. We werden daarom uitgenodigd voor een gesprek met marketingdirector Scott K. Celand om een aantal zaken op te helderen. Scott vertelde met groot enthousiasme over de architectuur van de AMCC 3ware 9550SX en een nieuwe PCI Express-adapter die het bedrijf volgende maand zal aankondigen. De 9550SX is de nieuwste generatie van het bedrijf. Voor het eerst maakt AMCC Storage op deze kaarten gebruik van een PowerPC-processor en native Serial ATA-controllers.

AMCC 3ware 9550SX familie

In onze

De meeste high-end RAID-oplossingen zijn gebaseerd op een intelligente architectuur met een eigen I/O processor. Intel heeft onder de fabrikanten van intelligente RAID-controllers een zeer sterke positie verworven met zijn IOP3xx I/O processors. De IOP-serie biedt een hoge mate van integratie en een brede featureset. De chips beschikken over een geÔntegreerde PCI-bridge, een geheugencontroller en een "application accelerator" die onder andere XOR- en CRC32-bewerkingen versnelt. In de nieuwste generatie chips heeft de application accelerator ondersteuning gekregen voor RAID 6 en wordt er voorzien in een PCIe naar PCI-X bridge, waarmee de processor naar buiten toe over PCI Express kan communiceren en intern zowel een PCIe- als PCI-X-bus heeft voor aansluiting van bijvoorbeeld SAS- en SATA-controllers. De I/O processors van Intel zijn verkrijgbaar in kloksnelheden tot 800MHz en bieden daarmee een goede performance scaling. De meeste fabrikanten kiezen overigens voor goedkopere versies met een kloksnelheid van 500 of 250MHz.

Intel IOP333 diagram

Dankzij de hoge mate van integratie van de IOP-serie kunnen fabrikanten in korte tijd de hardwarematige implementatie van een RAID-controller realiseren: men pakt een IOP, doet er wat geheugenchips en een SATA-controller bij en voegt een battery backup unit toe. De fabrikant kan zijn aandacht zo snel mogelijk vestigen op de ontwikkeling van de RAID-software stack en de complexe functionaliteit die daar deel van uitmaakt, zoals online capacity expansion en online RAID level migration. De voordelen van een IOP-architectuur zijn duidelijk: kortere time-to-market en lagere ontwikkelingskosten. Het merendeel van de intelligente RAID-controllers, zowel op host adapters als in externe of zelfstandige RAID-systemen, is dan ook gebaseerd op de IOP-serie van Intel. Men spreekt vaak van een "industriŽle standaard", hoewel er feitelijk gebruik wordt gemaakt van een proprietair product van Intel. Onder andere Adaptec, Areca, ICP en LSI Logic maken in (een deel van) hun RAID-adapters gebruik van de Intels I/O processors.

AMCC Storage daarentegen is een vreemde eend in de bijt. Al sinds de eerste ATA RAID-adapters van het bedrijf houdt AMCC halstarrig vast aan een eigen architectuur. In de nieuwste generatie van AMCC, de 3ware 9550SX, bestaat de architectuur uit een PowerPC 405CR-processor, een AMCC G133-chip, DDR-geheugen en ťťn of twee Marvell SATA 2.5-controllers. De PowerPC-processor is verantwoordelijk voor het omzetten van binnenkomende SCSI-commando's naar opdrachten die voor de AMCC-chip begrijpbaar zijn. In de AMCC-chip zijn een PCI-X-bridge en 32-kanaals DMA-controller geÔntegreerd. Tevens worden in deze chip XOR-bewerkingen en caching uitgevoerd. Zowel de PowerPC-processor als de AMCC-chip beschikken over eigen geheugenchips. De PCI-X-bridge koppelt de host PCI-bus met de interne bus waarop de SATA-controllers zijn aangesloten. Deze wordt door de AMCC-engineers de "Big Fat Bus" genoemd. Feitelijk is het een gewone PCI-X-bus die vanwege zijn besloten karakter wat efficiŽnter kan werken.

AMCC StorSwitch architectuur

Een belangrijk onderdeel van de G133-chip is de DMA-controller, die verantwoordelijk is voor het verplaatsen van gegevens tussen de harde schijven, de G133-chip en het systeemgeheugen. Volgens Scott Celand van AMCC biedt de 32-kanaals DMA-controller grote voordelen ten opzichte van een Intel IOP, die over slechts twee DMA-kanalen beschikt. Dankzij 32 DMA-kanalen kan de AMCC-chip met zestien harde schijven tegelijkertijd communiceren en tegelijkertijd DMA-aanvragen met de host afhandelen. AMCC Storage vergelijkt zijn architectuur daarom met een switch en noemt de IOP een geavanceerde hub. Dat een IOP ondanks zijn beperkte aantal DMA-kanalen toch goede prestaties neerzet is te danken aan een hoge kloksnelheid. De DMA-controller van de IOP kan snel schakelen tussen verschillende harde schijven en weet daarmee toch goede prestaties neer te zetten. Ook heeft de IOP-architectuur als dual- in plaats van tripple-chip-oplossing waarschijnlijk voordelen ten aanzien van latencies.

RAID DMA-controller hub architectuur

Een belangrijke factor in de prestaties van een intelligente RAID-adapter is efficiency van de cache. AMCC meent hier een voordeel te hebben ten opzichte van andere fabrikanten in situaties waarbij de RAID-adapter meerdere streams moet afhandelen. Volgens AMCC kiezen de meeste fabrikanten voor een strategie waarbij de eerste stream de meeste bandbreedte krijgt en de bijkomende streams steeds minder bandbreedte wordt toegewezen. AMCC's "StreamFusion"-cachingstrategie pakt het anders aan en zorgt ervoor dat de beschikbare bandbreedte zo gelijkmatig mogelijk wordt verdeeld over de streams.

Eind dit jaar wil AMCC Storage in een opvolger van de 9550SX een verbeterde cachingstrategie implementeren die met behulp van prefetching RMW-cycli kan versnellen. Bij RAID 5 en andere RAID-levels met pariteit is een read-modify-write cyclus nodig als de gegevens in een blok gedeeltelijk worden gewijzigd. In dat geval moet eerst de oude data uit het blok ingelezen worden, bewerkt worden en weggeschreven worden met de nieuwe pariteit. AMCC wil dit proces versnellen door de oude gegevens in te lezen zodra er een opdracht binnenkomt om een bepaald blok gedeeltelijk te beschrijven, nog voor dat de te beschrijven gegevens als geheel binnen zijn. De pariteit zou dan meteen berekend moeten kunnen worden uit gegevens die in de cache aanwezig zijn. Het is ons niet bekend of een vergelijkbare prefetchingstrategie al door andere fabrikanten wordt gebruikt, maar gezien de matige prestaties van de adapters van AMCC is het aannemelijk dat andere fabrikanten op het gebied van caching een voorsprong hebben.

De 3ware 9550SX beschikt in tegenstelling tot de oudere Escalade 9500S niet over uitbreidbaar cachegeheugen. AMCC Storage heeft hier bewust voor gekozen omdat geheugenmodules een moeilijk te managen business is en de prestatiewinst van meer geheugen gering is. Klanten die extra geheugen aanschaffen zullen echter wel een prestatiewinst verwachten. Een grotere hoeveelheid geheugen betekent bovendien dat er meer geheugen gemapped moet worden en dat kan voor een grotere overhead zorgen. De 9550SX met vier en acht poorten is voorzien van 128MB geheugen, vanaf 12 poorten wordt er 256MB RAM gemonteerd.

In de Q&A-sessie met Scott Celand werd duidelijk dat AMCC Storage een bewuste keuze heeft gemaakt voor een eigen architectuur en zich nadrukkelijk wil differentiŽren van andere fabrikanten die een "standaard" IOP-architectuur gebruiken. Een migratie naar een architectuur gebaseerd op de PowerPC440SP I/O processor van moederbedrijf AMCC werd afgewezen omdat dit een ontwikkelingstijd van een jaar zou vergen. AMCC Storage geeft toe dat het zichzelf niet meer ziet als technologische koploper in de markt voor Serial ATA RAID-adapters. Het ontwikkelen van een eigen chip kost vanzelfsprekend meer tijd dan het implementeren van componenten van derden. AMCC accepteert een kleine achterstand en wil niet langer de eerste zijn, maar wel de beste als zijn producten op de markt komen. Scott Celand omschrijft Adaptec als het bedrijf met de brains en LSI Logic als de fabrikant met de OEM's. Daartussen probeert AMCC Storage als relatief kleine fabrikant marktaandeel weg te snoepen met een origineel product.

Helaas staan mooie marketingverhaaltjes niet garant voor goede prestaties in de echte wereld. De 9550SX presteert weliswaar goed in de benchmarks waarvan AMCC zelf aangeeft dat zij ze veelvuldig gebruiken om de performance van hun adapters te testen. Dit zijn onder andere tests van de random I/O performance in IOMeter en tests van sequentiŽle transfer rates in Bonnie. In de benchmarks van Tweakers.net, die zijn gebaseerd op disk I/O van ťchte applicaties, levert de 9550SX echter onverminderd slechte RAID 5-prestaties.


Door Femme Taken

- Architect

Femme is in 1998 als oprichter met Tweakers begonnen en werkt tegenwoordig als ontwerper in het productteam van Tweakers. In de vrije tijd knutselt Femme fanatiek aan zijn domoticasysteem.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True