Benchmark Redakcija
Miloš Stamenković
SSD i HDD, SerialATA 6 Gb/s
Tokom inicijalnog susreta sa SerialATA 6 Gb/s standardom, isti nije ostavio nikakav specijalni utisak bez obzira što u datom momentu nismo ni imali adekvatan hard disk za testiranje. Novi hard disk standardni se korisnicima računara bukvalno nameću mnogo pre momenta kada se od tih noviteta može stvarno osetiti neki benefit u radu. Ako se prisetimo prelaska sa PATA (EIDE) interfejsa na prvi SerialATA standard, setićemo se i toga da prva generacija hard diskova nije pravila nikakvu realnu razliku između dva standarda i sve se svodilo uglavnom na teoriju i priču. Jednostavno, hard diskovi u to vreme nisu mogli da dostignu teorijske mogućnosti ni ATA133 standarda, a ne nešto više od toga – koliko je nudio prvi SerialATA protokol. Ipak, vremenom su diskovi napredovali – po pitanju povećanja gustine zapisa na magnetnim pločama, pa je došlo do ubrzanja koje je nekako moglo da opravda postojanje SerialATA standarda. Naravno, situacija po ovom pitanju nije mogla mnogo dugo da miruje, pa se pojavljuje SerialATA II standard koji duplira maksimalni transfer sa 150 MB/s na 300 MB/s. Međutim, ni najnoviji hard diskovi koji su se pojavili tokom 2009. godine nisu u stanju od održe konstantan transfer veći od 130 MB/s, što je tačno na granici koju je nudio stari ATA133 standard. Tako se može reći da je uvođenje SerialATA standarda, bar kada je u pitanju povećanje brzine transfera, bilo u najmanju ruku veoma diskutabilno. Neki drugi elementi, kao na primer, znatno manji kabl za povezivanje i manja mogućnost da se isti „pokvari“ su mnogo važniji detalji. Glavni i osnovni argument je, ipak, poboljšanje performansi u RAID nizovima, ali tu opet dolazimo do činjenice da se i tu diskovi povezuju svaki na svoj SerialATA kanal, a taj jedan kanal je u prvoj generaciji bio sasvim dovoljan. Tokom poslednjih godinu dana u celu storage priču se intenzivnije upliću SSD diskovi čije brzinske mogućnosti konačno prevazilaze SerialATA I, te donekle iskorišćavaju SerialATA II mogućnosti. No, iako i najnovija generacija SSD uređaja koje je trenutno dostupna na tržištu nije ni blizu ostvarivanja brzine transfera od 300 MB/s, nama već stiže i treća inkarnacija SerialATA standarda – SerialATA 6 Gb/s. Podsetimo se još jednom nekih detalja o ovom standardu…
Specifikacija SerialATA 6 Gb/s standarda predstavljena je na leto 2008. godine, a zvanično je usvojena krajem maja meseca naredne i tekuće – 2009. godine. Dakle, od usvajanja nije bilo potrebno da prođe mnogo vremena pre nego što vidimo SerialATA III na matičnim pločama. Naravno, glavno poboljšanje se odnosi na povećanje brzine transfera na teoretski maksimum od 6 Gb/s. Sama oznaka standarda je malo neobična, jer je realno bilo očekivati SerialATA 3.0 ili III sufiks, ali su se kreatori standarda odlučili za SerialATA 6 Gb/s naziv. Pošto je reč o Serial protokolu, podaci “putuju” serijski pa se zbog toga mora koristiti bps (bita u sekundi) vrednost. Ipak, kada se to prevede u veličinu koja je svima razumljivija dobija se brzina od skoro 600 MB/s. Dakle, opet je u pitanju dvostruko povećanje koje hard diskovi danas ni u najluđim snovima ne mogu da isprate. Ipak, nadamo se da ćemo uskoro u prodaji videti neki od već najavljeni SSD drajvova sa ovogodišnjeg CeBIT-a koji su u demostracijama ostvarivali brzinu od čak 700 MB/s. To tada, ostaje nam da vidimo šta u ovom momentu nudi SerialATA 6 Gb/s, i to kada su standardni hard diskovi u pitanju. Nažalost, samo takav smo imali na raspolaganju.
Seagate Barracuda XT
Nova XT Barracuda predstavlja prvi hard disk u prodaji koji zvanično podržava novi SerialATA 6 Gb/s standard. Dakle, maksimalna teoretska brzina od 600 MB/s. Prirodno, mi već znamo da od te brzine nema ništa, već se novi standard najbolje može iskoristiti jedino prilikom transfera direktno iz keš memorije hard diska koji kod Barracuda XT modela kapaciteta čak 64 MB. Brzina rotacije ploča je standardnih 7200 obrtaja u minuti, ali je sama gustina zapisa opet drastično povećana. Barracuda 7200.11 1.5 GB model koji smo testirali poseduje četiri magnetne ploče kapaciteta 375 GB, što je do sada i bio rekord po ovom pitanju. Sada Seagate sa Barracuda XT modelom uvodi ploče gustine čak 500 GB, što je još jedno veliko povećanje koje veoma dobro može da utiče na performanse.
I kod Barracuda XT modela su upotrebljene četiri ploče, što daje totalni kapacitet diska od 2 TB, a to je opet hard disk najvećeg kapaciteta koji se trenutno nalazi na tržištu. Magnetne ploče sa gustinom zapisa od 500GB kompanija Segate je na tržište pustila malo ranije – unutar 7200.12 serije hard diskova. I pored toga, Barracuda XT trenutno predstavlja sam vrh ponude kada su u pitanju hard diskovi namenjeni desktop segmentu. Po podacima direktno od proizvođača, maksimalna brzina transfera (i to na spoljnim ivicama ploča) je 138 MB/s, što se tačno poklapa sa podacima koje smo mi dobili tokom naših merenja. Naravno, kompletna testiranja Barracuda XT hard diska radili smo posebno na SerialATA II i na SerialATA 6 Gb/s kontrolerima, kako bi uvideli ne samo performanse hard diska već i samih SerialATA 6 Gb/s kontrolera. Pogledajmo i specifikaciju ovog hard diska.
Seagate Barracuda XT
Model Number: ST32000641AS
Interface Options: SATA 6Gb/s NCQ
Transfer Rate: Max Ext (MB/s) 600
Sustained Data Rate: OD (MB/s) 138
Cache (MB): 64
Average Latency (ms): 4.16
Spindle Speed (RPM): 7200
Heads/Disks: 8/4
Bytes per Sector: 512
Load/Unload Cycles: 300K
Nonrecoverable Read Errors per Bits Read: Max 1 per 10E14
Annualized Failure Rate: 0.34%
Mean Time Between Failures (hours): 750,000
Limited Warranty (years): 5
Startup Current +12 Peak (A, ±10%): 2.8
Seek, Average (W): 7.3
Operating, Average (W): 9.23
Idle, Average (W): 6.39
Operating Temperature (°C): -5 to 60
Nonoperating Temperature (°C): -40 to 70
2 ms Operating Shock (Gs): 63
2 ms Nonoperating Shock (Gs): 300
Idle Acoustics (bels – sound power): 2.8
Seek Acoustics (bels – sound power): 3.2
Physical Height (in/mm) 1.028/26.1
Physical Width (in/mm) 4.00/101.6
Physical Depth (in/mm) 5.787/146.99
Physical Weight (lb/kg) 1.543/700
Još jednom pod lupom – Gigabyte P55A-UD6
Kada smo kod SerialATA 6 Gb/s kontrolera, prvi susret sa njim smo imali na Gigabyte P55A-UD6 matičnoj ploči. Analizom layout-a i logičnom kalkulacijom došli smo do zaključka da generalno bilo koji kontrolerski čip (u ovom slučaju Marvell 88SE9128) na Intel P55 čipsetu nije u stanju da pruži maksimalni transfer od 600 MB/s. Gigabyte je kod ovog modela primenio rešenje da P55 čip (southbridge) prebaci na tradicionalno northbridge mesto, a da na mesto southbridge-a postavi dotični Marvell kontroler, zajedno sa ITE IDE kontrolerom.
Sa pogledom na šeme P55A-UD6 ploče može se videti da je Marvell 88SE9128 povezan preko jednog PCI Express kanala čija maksimalna propusna moć iznosi 500 MB/s. Dakle, dva SerialATA 6 Gb/s porta sa procesorom pristupaju preko jednog PCI Express kanala. Ipak, gledajući nedavnu Gigabyte prezentaciju po pitanju P55A-UD6 ploče i SerialATA 6 Gb/s kontrolera videli smo da je Gigabyte pričao o odličnom rešenju koje nema nikakve probleme na koje smo mi inicijalno ukazali. Povodom ove teme zatražili smo dodatne informacije od predstavnika kompanije Gigabyte i dobili sledeći odgovor:
“P55A-UD6 is designed in the way that SE9128 controller can get its PCIe link from two places! BIOS will do auto detection according to configuration described bellow…
[1] When only one VGA card is installed, and SATA3 6G device is connected, then BIOS will assign PCIex1 gen 2 link from CPU to SE9128. This allows SE9128 to work at full 5G/s bandwidth, plus it has a direct link from CPU, so no delays are made by extra PCIe bridge, P55 chipset or DMI bus.
[2] When 2 VGA cards are installed, the SE9128 is then auto linked to P55 at PCIex1 gen 1 Path.
We believe this is the best design which can be widely available for pushing our „333“ models into the mainstream segment.”
Sa ovim informacijama smo i zvanično dobili potvrdu za ono što smo u testu same ploče i naveli. To praktično znači da rad Marvell kontrolera zavisi od prisustva druge grafičke karte, odnosno da se u slučaju upotrebe Crossfire ili SLI režima ne može koristiti SerialATA 6 Gb/s u punoj brzini. Ipak, ono što je interesantno se odnosi na priču o radu kada je u upotrebi jedna grafička karta. Dakle, u tom slučaju će BIOS automatski prebaciti jedan PCI Express x1 gen2 kanal na direktnu vezu između procesora i Marvell SE9128 kontrolera. Istina, kada se Barracuda XT poveže na SerialATA 6 Gb/s port, ploča se boot-uje kao da je neki veoma značajan parametar u BIOS promenjen (kao kada se menja BCL takt ili neki drugi parametar procesora), tako da se tu definitivno nešto događa.
Ipak, bitno je napomenuti i setiti se i toga da po specifikaciji same Intel P55 platforme stoji da procesor na raspolaganju ima 16 PCI Express linija, što znači da, ako se jedna rezerviše za Marvell SE9128 onda se nešto mora oduzeti od komunikacije sa grafičkom kartom. Naravno, isprobali smo grafičke performanse sa priključenim Barracuda XT diskom na SerialATA 6 Gb/s port i tom prilikom nismo primetili neka odstupanja od standardnih rezultata, ali nismo ni očekival da će ih biti jer se one teško primećuju i kada grafička karta radi u x8 režimu u odnosu na x16 režim. Tako se čini da je moguće “štrpnuti” jednu liniju PCI Express liniju od grafičke karte, a da se to ne primeti u realnom radu. Ipak, navod koji smo gore prikazali kaže i sledeće: “tada je moguće koristiti punu brzinu od 5 Gb/s”, a tih 5 Gb/s je maksimalna propusna moć jednog PCI Express kanala. Ako znamo da je maksimalna brzina jednog SerialATA 6 Gb/s kanala logično 6 Gb/s, jasno je da dva kanala na ovoj brzini nemaju “prođu” sa ovim rešenjem i to je jednostavno tako.
Test sistem
Matične ploče
Gigabyte GA P55A-UD6
Procesor i
kuler
Intel Core i5 750 @ 2.66 GHz
Cooler Master V8
Memorija
2 x 1 GB DDR3 1666 Kingston HyperX
Grafička karta
AMD Radeon HD4890
(Windows Vista 64-bit)
Hard disk
500GB SATA2 Western Digital WD5001ABYS RE2
Opički uređaj
DVD-RW Pioneer 215D SATA
Napajanje i test bench
CoolerMaster Real Power Pro 1000W
Professional Test Bench by CoolerMaster
Monitor
Samsung SyncMaster 960BF
HDTune, svi testovi
FutureMark PCMark Vantage i SiSoft Sandra Pro 2009 – HDD test
Copy testovi
Boot i Startup time merenja
Praksa
Kako ove brojke nema šanse da budu dostignute sa bilo kojim trenutno dostupnim SSD ili HDD rešenjem, nema ni potrebe uzbuđivati se previše oko SerialATA 6 Gb/s standarda i njegovom trenutnom implementacijom na matične ploče. Tako nam je jedino ostalo da isprobamo Seagate Barracuda XT hard disk i da vidimo kakve performanse nudi. Kao što smo već pomenuli, maksimalni izmereni transfer od 137 MB/s se poklapa sa fabričkim podacima, tako da je to na startu veoma dobar znak. Za SerialATA 6 Gb/s standard je bitno da se dotična brzina ostvarila preko njega, dok je brzina na SerialATA II portu bila 133 MB/s. Ukoliko pogledamo i ostale rezultate možemo videti da je varijanta kada je hard disk povezan na SerialATA 6 Gb/s port nešto brža. Naravno, najveća razlika je u BurstRead testu koji direktno zavisi od keš memorije, pa je tako na SerialATA 6 Gb/s opcija ovde brža za celih 50 MB/s.
Kingston SSDnow M Series 64GB
Kingston SSDnow V Series 64GB
Kingston SSDnow E Series 80GB
Intel X25-E G1 80GB
Seagate Barracuda 7200.11 1.5TB
Seagate Barracuda 7200.11 1.5TB RAID0
Seagate Barracuda XT 2TB SATA 6GB/s
Kada pogledamo rezultate kopiranja, možemo videti da se kod velikih fajlova pojavljuje ogromna razlika, dok je kod malih fajlova nešto manja. Ovde je očigledno u pitanju sama optimizacija kontrolera na Barracuda XT disku koji u ovim situacijama bolje radi na SerialATA 6 Gb/s portu nego na starom SerialATA II. To znači da ovde SerialATA 6 Gb/s nema nikakve realne zasluge, jer su performanse Barracuda 7200.11 1.5 TB diska u ovom slučaju identične sa onim što Barracuda XT postiže na SerialATA 6 Gb/s portu. Međutim, kada se pogleda situacija u realnom radu i merenja startovanja određenih aplikacija, u svim test scenarijima se situacija menja. Sada je SerialATA II varijanta uvek brža, i to u nekim slučajevima značajno! Ovakav odnos rezultata celu stvar oko Barracuda XT diska postavlja u malo nezgodnu situaciju. Jednostavno, sa ovim diskom ne možete imati najbolje moguće performanse u svim scenarijima, bez obzira da li je disk povezan na SerialATA II ili SerialATA 6 Gb/s port. Ukoliko uporedimo peformanse Barracuda XT i Barracuda 7200.11, možemo veoma lako zaključiti da je gotovo svaki dobitak performansi u stvari posledica veće gustine zapisa magnetnih ploča, dok je uticaj svih ostalih stvari i noviteta minimalan.
Zaključak
Sa konačno dostupnim Barracuda XTs hard diskom, bili smo u mogućnosti da u praksi proverimo sve bitne detalje vezane oko cele priče novog SerialATA 6 Gb/s standarda – za sada. Očekivano, kompletna situacija se nije ništa promenila od našeg inicijalnog zaključka kada smo se prvi put sreli za P55A-UD6 matičnom pločom. Jednostavno, SerialATA 6 Gb/s je kao standard trenutno nepotreban, jer u teoriji nudi mnogo više od onoga što bilo koji hard disk sa magnetnim pločama, ali i bilo koji dostupni SSD drajv može da pruži. Druga strana medalje je implementacija na matične ploče, jer ni Intel ni AMD trenutno nemaju neku želju da podršku za SerialATA 6 Gb/s ubace u svoje čipsetove, bar ne u neko skorije vreme, odnosno bar ne do sledeće prave generacije čipsetova (revizije, podverzije i die-shrink čipseta tu ne računamo kao novu generaciju). Zbog toga ne treba biti mnogo kritičan prema proizvođačima ploča koji su se maksimalno potrudili da ponude podršku za novi ATA standard, bez obzira koliko će korisnici imati koristi od toga u praksi. Borba na tržištu matičnih ploča je veoma oštra, pa je razumljivo zbog čega se proizvođači konstantno trude da ponude “nešto više”. Bar na papiru.
Seagate Barracuda XT i Gigabyte P55A-UD6 matičnu ploču na test ustupio Gigabyte
Seagate Barracuda 7200.11 hard disk i SSD drajvove na test ustupio Asbis
