Hlavní stránka Hardware Disky /CD /DVD /BR SerialATA - testy disků a nového rozhraní
SerialATA - testy disků a nového rozhraní
autor: Kwolek Jirka , publikováno 4.4.2003
SerialATA - testy disků a nového rozhraní
Zavřu oči a vidím tu situaci docela živě - "Pánové, právě jsem dostal první disk s rozhraním SerialATA! Zkusíme nějaké testy: HDtach, Sandra... no to snad ne! Nevidím žádný nárůst výkonu. Tak to je teda zklamání, další technologie na nic - co to vlastně na nás zkoušejí. Ha! Hned o tom napíšu: ...v současné době nepřináší SerialATA žádné výhody... ale v budoucnosti možná..." - další technologie zmáknuta, jedem dál." Hmmm... tak takhle tedy ne! Věc je přece jen o něco komplikovanější. Stačí jít poněkud více do hloubky a zjistíte, že výhody SerialATA jsou nesporné. {mospagebreak title=SerialATA - je to jenom o tenkém kabelu?}

Když se objeví nějaká nová technologie, vždy se najde dost lidí, kteří si o ni myslí, že vůbec nemá smysl. K čemu potřebujeme SerialATA s propustností 150MB/s, když zde máme UltraATA 133? Stojí vůbec těch, navíc teoretických, 17MB/s za ty problémy, které jsou spojené s nutnou nekompatibilitou?

Podobně to vypadalo, když se zaváděla sběrnice PCI, první disky UltraATA, rozhraní AGP 2x,  4x či 8x - kde bychom bez těchto vymožeností ale byli dnes? Vrátit se ke grafickým kartám PCI nebo nedej bože ISA se už nikdo pochopitelně nechce :-) Věřte mi, stejně tomu bude s dnešními disky UltraATA - ještě jsou zde, jejich dny jsou však už sečtené - nahradí právě je SerialATA (a to pak SerialATA II atd, atd...).

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA vs ATA (UltraATA)

Zdálo by se, že nejdůležitějším rozdílem mezi těmito systémy je šířka sběrnice, potažmo šířka spojovacího kabelu. V případě klasického rozhraní (Paralell) ATA se jedná o 80 žilový kabel (polovina jsou zemnící vodiče) - u SerialATA (SATA) se jedná o značně užší, neboť sedmižilový kabel. Chybou by však bylo domnívat se, že to je vše co tyto systémy odlišuje - z původní koncepce totiž téměř nezůstal kámen na kameni: rozdílné jsou vlastnosti sběrnice, její frekvence, způsob komunikace mezi řadičem a diskem, časování přenosu dat, přenos řídících povelů nebo kontrola integrity dat... Nový systém je prostě "chytřejší" (smart) a to hned na několika úrovních.

SerialATA - sběrnice

Narozdíl od paralelního rozhraní ATA, kdy se k přenosu dat používají dvě 16-bit sběrnice (každá pro jeden směr) které jsou taktované frekvencí 50MHz, používá SerialATA dvě sériové stíněné sběrnice pro pro obousměrný přenos dat s frekvencí 1500Mhz (1.5GHz). Používá se moderní diferenciální 250mV "signaling" (maximální délka kabelu je 1m), sběrnice je přímá, nesdílená, nekolizní a propojuje vždy pouze dva body (point-to-point bus) disk a řadič - tím se liší od FireWire, Ethernetu či USB. Přenos dat je tedy vysoce efektivní a přes sériový charakter přenosu "bit po bitu" dat jsou odezvy (latency / response) lepší než v případě UltraATA. Poznámka: v diskuzi se objevily názory, že ve skutečnosti se o sběrnici nejedná ale o "port".

SerialATA - testy disků a nového rozhraní
klasický paralelní 40pin konektor i kabely UltraATA známe asi všichni

Vnější provedení sběrnice a konektorů SerialATA je již navrženo tak aby bylo možné připojení disků za chodu počítače (hot plug, hot swap). To je poklona směrem k podnikovým a serverovým systémům a krok směrem k místům kde je nyní SCSI.

Zajímavé je, že napájecí konektor má v nové konfiguraci více pinů než konektor datový (piny musí přenést mnohem větší proudy a proto jsou znásobené). Narozdíl od starého napájení používá SerialATA napětí 12V a 3.3V. Poznámka: v přechodovém období budou nekompatibilitu konektorů a napětí řešit redukce napájení Molex -> SATA (jejich cena se pohybuje kolem 80-100Kč).

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - logika

Zase jsme poněkud zabředli do konektorologie - zatímco spoustu zajímavého se skrývá za novým managementem přenosů dat a řídících povelů mezi diskem a řadičem. Nebudeme zde rozebírat veškeré detaily (těm věnujeme samostatný článek) jen zmíníme že SerialATA je někde v polovině cesty mezi SCSI na straně jedné a IDE / UltraATA na straně druhé (kdy je disk prakticky "otrokem" řadiče a jeho možnosti optimalizace čtení a zápisu jsou velmi omezené).

Díky změnám v této oblasti by komunikace počítač - řadič - disk v případě konkurenčních přístupu na disk měla být efektivnější (králem v této oblasti je dosud rozhraní SCSI). Profitovat by na tom mohly nejvíce servery a počítače často využívající souběžného chodu několika úloh. Je to paradoxní, ale efektivnější by mělo být i tzv. swapování na disk při nedostatku paměti.

SerialATA - současná implementace

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

Prvotním záměrem konstruktérů bylo zachovat maximální kompatibilitu s existujícími BIOSy, programy a operačními systémy. Systému se v průběhu bootování jeví každý port SATA jako ATA zařízení typu "master".

Typickým modelem dnes, na začátku dlouhého přechodového období, bude nejspíše kombinace 1-2 disků SerialATA s paralelními (klasickými) zařazeními typu ATA (zejmána optickými zařazeními CD/DVD/RW).

Předpokládám, že během určité doby prvotní omezení padnou a vše postupně přejde pouze na SATA.

{mospagebreak title=SerialATA - první testy}

K testům jsme obdrželi předprodukční disk (relase candidate?) Seagate ST3120023AS. Je to známá a ověřená Barracuda V s 8MB cache v provedení s rozhraním SerialATA.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

Jako sparing partnery jsme mu postavili další dva silné protihráče. Novou, nastupující Barracudu 7200.7 (ST 3120022A s 2MB paměti cache) a...

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

...známého IDE "drtiče" - Western Digital WD 1200JB s 8MB cache (tento disk má tedy cache stejné velikosti jako testovaný model SATA). Všechny disky byly vybavené fluidními ložisky a tudíž byly velmi tiché (mimo soutěž - Segaty byly v průběhu testu mírně tišší).

Jako základní desku jsem použil Gigabyte 8PE800Ultra (čipová sada i845E) s integrovaným řadičem SerialATA Silicon Image Sil3112ACT144. Procesorem bylo Pentium 4 2.66GHz.

Rád bych předem upozornil na to, že část testů, jako například HDtach je ve skutečnosti testem interních přenosových vlastností disku, další část (ta nás zajímá poněkud více) jako IOmeter je závislá i na použitém rozhraní (SATA, ATA).

HDtach a DiskSpeed32

Tyto testy poskytují obdobné výsledky a jsou zaměřeny na přenosové vlastnosti disku. Nevyužívají souborový systém, čtou a případně zapisují sekvenčním způsobem sektor po sektoru. Význam použitého rozhraní - SerialATA nebo ATA - je sekundární.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní
WD 1200JB
 

SerialATA - testy disků a nového rozhraní
Seagate Barracuda V SerialATA

SerialATA - testy disků a nového rozhraní
Seagate Barracuda 7200.2

Výsledky měření odpovídají použitým diskům. Povzbudivé je, že SerialATA hlásí poloviční zátěž CPU. Zajímavé je i to, že pouze disk vybavený rozhraním SerialATA nabízí vyšší rychlost zápisu než oba disky UltraATA.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

{mospagebreak title=WinBench 99 2.0, Disk WinMark}

Disk WinMark vychází z simulovaného měření reálnými aplikacemi. Business část simuluje zatížení způsobené intenzivním chodem operačního systému - zahrnuje swapování, přepínání úloh, souběžné zavádění programů a knihoven dll.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

Zde si disk SerialATA vede výborně. Druhá část, High-End, je průměrem vypočítaným z chodu několika aplikací, od Front Page až po Ediraci videa a audia.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

V situaci kdy je přístup k diskům "jednovláknový", vítězí vysoce optimalizovaný disk WD 1200JB, kuriózní je, že obě Barracudy zde souhrnně dosahují totožných výsledků.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

Pokud se podíváte na jednotlivé výsledky blíže, uvidíte, že disk s rozhraním SerialATA vítězí tam, kde přístup nemá podobu jednolitého datového proudu ale je rozdělen do několika podprocesů.

{mospagebreak title=IOmeter a závěr}

Tento test je složitým analyzátorem uměle simulovaného diskového provozu. Měnit lze neuvěřitelnou spoustu parametrů - od velikosti a typu zapisovaných dat, přes množství konkurenčních procesů současně přistupujících k disku.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

Měřili jsme podle dvou modelů - při prvním se využíval celý disk (120GB) a možný byl pouze jeden souběžný přístup.

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

méně = lépe

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

méně = lépe

Při druhém měřícím modelu, kdy jsme simulovali File Server jsme už povolili konkurenční přístupy na disk. Velikost měřeného datového prostoru jsme zároveň omezili na 80GB abychom poněkud snížili vliv mechaniky disků a zdůraznili vliv diskového rozhraní (konec konců měříme SerialATA a ne pouze jeden konkrétní disk).

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

SerialATA - testy disků a nového rozhraní
méně = lépe

SerialATA - testy disků a nového rozhraní

méně = lépe

Je vidět že v tomto provozu je SerialATA jako ryba ve vodě (předpokládám, že výkonné SCSI disky by zde zazářily ještě více).

Pokud si myslíte, že takový způsob přístupu je vlastní pouze serverům, pletete se. Při intenzívním využívání PC, při více spuštěných programech je konkurenční přístup k disku běžný.

Závěr

SerialATA není módním výstřelkem ani pouhým zúžením kabelu. Je sice možné, že některé jednodušší benchmarky změří pouze výkon disku (Sandra, HDtach apod.) - ale vyvozovat z toho užitečnost či potřebnost SerialATA (SATA) je pošetilé.

Pokud překonáme porodní bolesti přechodu na nový standard (jakými jsou: nekompatibilita, omezený počet portů a nevyladěné ovladače) nebude již o čem diskutovat... tedy až do doby, než nastoupí SerialATA II (tento standard by však měl být se současnou verzí SATA naštěstí už kompatibilní).

Za zapůjčení disku Barracuda V s rozhraním SerialATA děkujeme firmě ATComputers
SerialATA - testy disků a nového rozhraní

 
Komentáře k článku
RSS
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!
4.4.2003 14:40:41   0.0.0.xxx 2826
Bylo by zajimave zkusit SATA disky i na jinem radici, a oba UATA disky pichnout prez redukci na SATA radic a vyzkouset, jak by si vedli potom. Ta redukce se da bez problemu koupit v Levi jako ASUS "SATA Dongle" a pracuje s radicem Prism PDC20376. Bylo by to zajimavejsi a objektivnejsi.
4.4.2003 15:08:42   0.0.0.xxx 2729
Ak je ale SATA pripojena cez PCI host bridge, tak je 150 rychlost k nicomu.
4.4.2003 15:36:07   0.0.0.xxx 2929
Mam VIA KT-266A a spis me zajima jak to bude s pripadnyma redukcema atd. Kazdou chvilku vychazi nejake male vylepseni a stejny pristup je i u mobilu - proste pomalu a jiste (takovy je marketing a s tim se musim proste smirit - proto mam stale C35 a prozatim si nehodlam kupovat novy mobil - uz davno tu mohly byt mobily s barevnym displayem atd). Co treba ve skolach, tam bude jeste dlouho jen rozhrani Ultra-ATA. Proto bych uvital zamereni i na tuto skupinu. Me jako uzivatele zajima mozny upgrade a ne jen revolucni "kosmeticka" vylepseni co budou zapotrebi, na nez se mohu divat jen z povzdali. Myslim, ze vyrobci by meli po dlouhe dobe udelat neco nadcasoveho (mirne predimenzovaneho) abychom my uzivatele nesly s dobou jen 2 mesice dopredu. SATA150 se mi zda malo na nastupujici standard. Jinak nechapu proc uz davno neni soucasti kompu SCSI radic, kdyz je to tak supr ... Pri tak velkem mnozstvi by to nebyla uz tak draha sranda jako dnes. Je paradox, ze trvalo vytvoreni tohoto nastupujiciho standardu tak dlouho, kdyz uz jsem o nem slysel pred vice nez dvema lety.
4.4.2003 19:57:53   0.0.0.xxx 3029
K čemu potřebujeme SerialATA s propustností 150MB/s, když zde máme UltraATA 133? Stojí vůbec těch, navíc teoretických, 27MB/s za ty problémy, které jsou spojené s nutnou nekompatibilitou?

nak mi ty pocty nesedi
4.4.2003 20:41:25   0.0.0.xxx 2930
rika ze se frekvence sbernice serial ata pujde taktovat, to by znamenalo pak rust vykonu umerne taktu, otazkou asi bude jestli ten takt vydrzi HDD.

OXY.
4.4.2003 21:15:33   0.0.0.xxx 2829
:-)
4.4.2003 23:19:52   0.0.0.xxx 2828
Já jsem si takhle připojil disketovku 3,5" na SATA a nataktoval jsem ji a frci jak blazen. Nejenom, ze se zvedla rychlost, ale i kapacita. Ted mam disketu porad v mechanice a pouzivam ji na swap file - frčí to skvěle...
5.4.2003 08:21:18   0.0.0.xxx 3227
??? Jasne i kapacita. A zkusils tam pripojit pres redukci mobil. Ja jo a mam z toho UMTS!
5.4.2003 08:24:04   0.0.0.xxx 2828
Nesvítí ti víc i LED? Mám stejné úpravy jako ty, a LEDka svítí nejméně s dvojásobnou intenzitou.
5.4.2003 10:41:01   0.0.0.xxx 2928
A co teprve když nataktuješ klávesnici, to to potom píše jak ďas, a možná bys ani nestihnul psát takový kraviny...
5.4.2003 11:33:09   0.0.0.xxx 2927
když nestíhá harddisk dodávat data :-) proto je zatím sata zbytečná...pár pokusných králíků odzkouší první verzi za kterou zaplatí víc a budou mít jen dva konektrory na desce...a ostatní si počkají a zatím v klidu zakoupí IDE za rok dva při nákupu dalšího disku se uvidí:-)
5.4.2003 14:00:52   0.0.0.xxx 2929
Mám WD360 Raptor SATA a nechce mi ho najít systém! Řadič i drivers jsou OK disk se na SATA hlásí správně ale s 0GB! Na stránkách výrobce o tom nic není. Nevím co s tím a vyzkoušel jsem všechny varianty jumpers a pořád nic! Poraďte někdo prosím. Děkuji
5.4.2003 23:02:32   0.0.0.xxx 2929
Pri takovem testu by se zjistilo, ze s tou SATA redukci je to stejne rychle jako pres normalni UATA. Aspon tak jsou prezentovany testy u radicu 3ware.
Pokud mate v systemu vice disku, tak 8-12, pak je ten SATA kabel je plus. I v k tomu urcene bedne se s normalnim IDE kabelem nevymotate. Sice kroucene IDE kabely do kruhoveho prurezu to resi efektne, ale hodne draze.
Apropo, 3Ware - moc hezke karticky, HW RAID(0, 1, 5, 10, JBOD), 12 SATA portu, ale bohuzel SCSI je stale SCSI, pricemz zjisteni v teto vete nas stala nekolik set tisic a rok casu pri pokusech s "opravdovymi" HW IDE RAIDy. :-)
6.4.2003 08:58:54   0.0.0.xxx 2929
Je to tak, ze 2 SATA konektory na desce = max. 2 zařízeí SATA? Je to pak vůbec sbernice, jak se píše?
6.4.2003 12:05:04   0.0.0.xxx 2827
jo taky by me zajimalo jak si povedou ata disky se sata redukcema - rychlost bude stejna to je jasny, ale jak si povedou ze serveroveho hlediska .... Myslim ze to je fakt velky minus tohodle clanku
6.4.2003 13:33:29   0.0.0.xxx 2828
AGP je taky jen jeden slot a je to sběrnice. Je to tzv. dedikovaná (vyhrazená) sběrnice, kde komunikace probíhá point to point a má to zařízení sběrnici vyhrazenu jen pro sebe.
6.4.2003 18:48:45   0.0.0.xxx 2728
No, právě že AGP není sběrnice, ostatně AGP=Accelerated Graphics *PORT*. A SATA /viz. serialata.org/ je uváděno jako interfejs, ne jako bus.
6.4.2003 22:11:54   0.0.0.xxx 2829
Přiznávám, že tohle není věc, kterou jsem vyčetl, ale to, co nás učili na VUT v periferních zařízeních. Tam AGP byla uvedena jako dedikovaná sběrnice (ikdyž je to "Port").

Do sběrnice to podle mne má taky daleko, ale prostě tak nám to tvrdili a zatím přesně neznám jak to na AGP přesně "chodí", jaké jsou tam signály atd., takže osobně nevím, kam bych ji zařadil.
7.4.2003 08:50:33   0.0.0.xxx 2827
A pry ze tenhle hloupy system diskuznich for odrezava prispevky jen mne, jaksi tu na jinem miste pred chvili tvrdil ;)
7.4.2003 09:05:21   0.0.0.xxx 2829
takze kdyz chci pripojit 4 disky, musim mit 4x sata na mb? velkou vyhodou je pro mne to hot-swap; nezkousel jste to nekdo? existuje suplik sata?
7.4.2003 09:13:58   0.0.0.xxx 2727
souhlas. Taky nevim proč bych měl teď vyhazovat peníze za tak malý nárůst výkonu. A nevím jak bych řešil situace typu, problém s diskem (třeba spadne FAT) a pak co ? Budu schánět člověka s SATA řadičem kde ? Jediný dobrý řešení je počkat nějakž ten rok až nárůst výkonu bude alespoň 50%. Pak to smysl má.
7.4.2003 09:46:30   0.0.0.xxx 2829
Pokud Vás zajímá skutečný výkon kvalitního HDD s rozhraním SATA 150 tak se podívejte na kompletní a rozsáhlý test několika IDE a SCSI disků na této adrese http://www.anandtech.com/storage/showdoc.html?i=1795 a pak teprve něco tvrďte! Nárust výkonu je někdy i více než 100%! Průměr je někde mezi 30-50%. Tento disk WD360 Raptor je již u nás v prodeji za nějakých 4600,- Kč bez daně.
7.4.2003 11:16:07   0.0.0.xxx 2929
Nie je to nahodou 10,000 rpm disk ? Asi ten narast vykonu bude kvoli niecomu inemu nez SATA.
7.4.2003 11:53:58   0.0.0.xxx 2929
Mozna je to blbost ale nestacilo by jej nejdriv naformatovat? (Nejdriv ovsem FDISKem ci vPart.Magic vytvorit partition)
7.4.2003 12:28:53   0.0.0.xxx 2928
Blbost to je dobrá! Jak se dá vytvořit partition na disku který se systému nehlásí? To že ho poznal řadič by mělo být z jeho biosu ale už z něho víc nedostal například velikost a další údaje. Pokud ho připojím za chodu WinXP profesional tak při detekci nového hardware najde diskovou jednotku, ale nic víc o ní nezjistí a průvodce přidáním hardware zůstane ve vyhledávacím režimu a nejde ukončit - pomůže jedině reset. Myslím si, že disk je vadný!
7.4.2003 21:42:11   0.0.0.xxx 2928
... když nepochopíte, že to byla pouze narážka na Váš přízpěvek.
7.4.2003 21:49:19   0.0.0.xxx 3029
Ano, 4x SATA.
Šuplíky už tuším nějaké jsou...
8.4.2003 21:28:20   0.0.0.xxx 2828
Proč LED? SATA se prej tolik nehřeje, měl by stačit maximálně nějakej větřáček. ;-)
9.4.2003 07:44:56   0.0.0.xxx 2827
Není LED jako LED :-)

(Light Emit Diode)
8.3.2004 23:16:56   0.0.0.xxx 2927
Zdravím a současně bych vas Šalamouny rad požadal o radu.
Před týdnem jsem si koupil nové PC(MB MSI KT6-LSR,VIA KT600,Soc.A,S-ATA,RAID,LAN, ; atd. a k tomu HDD WD Caviar XL,120GB,7200 ot/min,SATA/150 ) přičemž řeším jeden závažný problém.Jakmile totiž nainstaluju systém (W2000 či Win XP), příslušné ovladača atd. a PC pak na pár minut vypnu, není možné pak operač. systém znovu načíst (háže mi to buďto různé STOP chyby, /chybí syt. sobory/ - no prostě nemůžu se s tím domluvit. Takže jak jsem se zmínil - když PC vypnu a chci znovu zapnout (neplatí pro restart), tak už systém znovu nerozjedu.
Rád bych ještě podotknul, že je to v pořáí druhý HDD (naprosto stejné značky i typu)-první jsem reklamoval, protože po čase (resp. po 3 dnech) se přestal úplně hlásit.
Hádám, že chyba bude někde v "rozhraní" SATA, protože po připojení starého HDD (IDE) PC běží bez problému.
Prosím poraďte, znáte-li odpověď... Díky, s pozdravem
5.3.2005 08:40:52   0.0.0.xxx 2927
Zdravím,.
mám stejný problém - po připojení druhého HDD - stejná zanačka MAXTOR - systém ( ani v BIOSU ) nedetekuje - žádný disk!!! - Váš příspěvek je již starší - proto se ptám - našel jste řešení?

Díky za odpověď
Petr
23.3.2005 21:50:26   0.0.0.xxx 2627
Vie mi niekdo povedať či sa dá zohnať redukcia zo SATA disku na ATA z.dosku ???

Redakce si vyhrazuje právo odstranit neslušné a nevhodné příspěvky. Případné vyhrady na diskuze(zavináč)pctuning.cz

0 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 0Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.