Нові технології IDE: Ultra ATA/133 і 66 МГц PCI
Незважаючи на безперервні суперечки між любителями SCSI і IDE, стає ясно, що вінчестери IDE завойовують ринок і сьогодні займають навіть більшу його частину, ніж раніше. У той час як вінчестери SCSI продовжують домінувати на ринку серверів і робочих станцій, все більше любителів SCSI переходять на IDE. Справа в тому, що вінчестери IDE практично зрівнялися зі SCSI як по частині продуктивності, так і надійності. До того ж інтеграція контролерів IDE RAID на материнську плату, що дозволяють створити високошвидкісний масив RAID-0, стала гідною альтернативою використання одиночних вінчестерів SCSI.
У міру розширення ринку IDE, завжди знаходяться компанії, які намагаються чимось виділитися серед конкурентів. Найбільш яскравим прикладом вирішення проблем, про існування яких до цього ніхто навіть не здогадувався, може послужити компанія Maxtor. Вона нещодавно випустила на ринок нові вінчестери Ultra ATA/133 і периферію до них, які дозволяють збільшити продуктивність інтерфейсу дисків на 33%.
Але навряд чи можна сказати, що пропускна здатність інтерфейсу Ultra ATA/100 не задовольняє потребам наявних вінчестерів. Безумовно, швидкості вінчестерів постійно збільшуються, але пропускна здатність інтерфейсу ніколи не ставала вузьким місцем. Навіть найшвидші вінчестери IDE не можуть переступити за межу 45 Мбайт/с (швидкість читання даних з пластин), і тому проблемним місцем стає не інтерфейс, а власне вінчестер.
Maxtor розробила новий стандарт Ultra ATA/133 поодинці, спробувавши змінити долю розвитку цієї сфери індустрії. Зазвичай подібними речами займаються консорціуми, що складаються з багатьох виробників вінчестерів і контролерів. За останній час це єдиний випадок, коли одна компанія взяла всю ініціативу на себе.
Тоді як Maxtor намагається просувати Ultra ATA/133, всі інші виробники вінчестерів уникають цієї технології і починають розробляти продукти, що підтримують новий стандарт Serial ATA. Навіть сама Maxtor готується до цієї події, щоб утримати свою позицію на ринку до кінця року, але все ж компанія позиціонує Ultra ATA/133 як відмінне перехідне рішення між Ultra ATA/100 і Serial ATA.
Отже, ми поставили своєю метою порівняти інтерфейс ATA/133 з попередніми інтерфейсами ATA і перевірити, чи дає він хоч якийсь помітний приріст продуктивності і чи варто витрачати гроші на нові продукти, що підтримують стандарт ATA/133. Але крім цього в огляд увійде одна з розроблюваних карт 66 МГц PCI компанії Promise, завдяки якій ми зможемо перевірити, чи впливає збільшення швидкості PCI на продуктивність нових вінчестерів. Але перш ніж перейти до тестування, давайте познайомимося ближче з технологіями Ultra ATA/133 і 66-МГц PCI.
64-біт і 66 МГц PCI
У міру розвитку плат PCI і збільшення даних, що передаються ними, вони вимагають все більше пропускної здатності від застарілої специфікації 33МГц PCI. Такі пристрої як Ultra160/320 SCSI RAID або Gigabit Ethernet можуть і зовсім вичерпати всі можливості і без того перевантаженої шини PCI. На шині виникають затримки, оскільки різні пристрої PCI починають воювати один з одним за пропускну здатність шини. Дана проблема вже багаторазово вирішувалася різними способами, в результаті таким картам надавалися швидкі інтерфейси PCI.
Найпоширеніший спосіб збільшення пропускної здатності шини - це збільшення швидкості роз'ємів PCI. Це можна зробити двома способами, які, до речі кажучи, не виключають спільного застосування. Один з них складається в збільшенні обсягу даних, що передаються карті за один такт (перехід від 32 до 64 біт), а другий у збільшенні частоти шини (з 33МГц до 66МГц). Обидва способи практично подвоюють швидкість інтерфейсу. Якщо ж застосувати їх разом, то теоретично продуктивність повинна зрости в 4 рази. Ось таблиця, що відображає стан речей з точки зору теорії.
32-біт, 33 МГц PCI = 133 Мбайт/с | 64-біт, 33 МГц PCI = 266 Мбайт/с |
32-біт, 66 МГц PCI = 266 Мбайт/с | 64-біт, 66 МГц PCI = 533 Мбайт/с |
Як бачите, при використанні нових технологій швидкість роз'єму PCI може стати дуже великою. Однак ми не спостерігаємо масового переходу на ці технології через складність реалізації 64-бітної 66 МГц PCI шини на материнській платі. По-перше, використання 64-бітного слоту можливе тільки при спеціалізованому 64-бітному південному мосту, який зможе правильно формувати 64-бітні пакети даних. Intel і AMD вже створили 64-бітні чіпсети для материнських плат, але вони досить дорогі. Шина 66 МГц вимагає дуже якісної збірки і спеціальної розводки, тому швидкісну шину PCI складно реалізувати. Ось чому 66МГц PCI досі залишається на території серверів. Приріст продуктивності за рахунок цієї технології поки що не коштує грошей, які доведеться за нього платити. До того ж карти, що працюють на 66МГц PCI - рідкісне явище в наші дні.
Ось 3 «стандартні» типи роз'ємів PCI, які реалізовані сьогодні. На всьому ринку існує шість різновидів, але на сервери і робочі станції зазвичай встановлюють ці три.
32-біт, 33 МГц PCI (5V) | |
64-біт, 33 МГц PCI (5V) | |
64-біт, 66 МГц PCI (3.3V) |
Як не дивно, не будь-яка PCI карта зможе працювати з такою шиною. Нова 64-бітова шина PCI створювалися з урахуванням підтримки старого 32-бітного режиму. Тож більшість 32-бітових карт PCI все ж працюватимуть без жодних проблем (але не отримають від такої шини жодної переваги). Якщо у вашої 32-бітової карти PCI є дві виїмки, то вона буде працювати в будь-якому 64-бітовому роз'ємі, зазначеному вище. Якщо ж на ній тільки одна виїмка, то у вас карта, яка підтримує або 5V харчування, або 3,3V. Якщо виїмка ближче до передньої частини плати, то у вас карта на 3,3V. Якщо ж навпаки, то карта на 5V.
Більшість нових 64-бітових карт PCI на 66МГц несумісні зі старими роз'ємами PCI на 33МГц. Вони можуть бути встановлені тільки в нові спеціальні роз'єми. 64-бітові карти PCI на 66 МГц - дуже велика рідкість на сьогоднішній день. Вони використовуються тільки для ДУЖЕ вимогливих до пропускної здатності пристроїв PCI, так що вам вони навряд чи знадобляться, поки ви не займетеся спорудженням серверів.
Найбільшою проблемою, втім, є ситуація, коли на шині використовується кілька високошвидкісних PCI пристроїв, тоді пропускна здатність повинна швидко вичерпатися. Як Intel, так і AMD розробили протоколи, які можуть резервувати певні рівні пропускної здатності, достатні для будь-якого PCI пристрою.
Приклад реалізації ATA-133, 66 МГц PCI системи
Організація високошвидкісного інтерфейсу IDE не є складною, якщо мати потрібні компоненти. Контролери і жорсткі диски Ultra ATA/133 вже можна купити практично в будь-якому магазині, причому вони не дуже дорого коштують. Але ось дістати материнську плату з роз'ємами PCI на 66МГц буде важко. Для нашого тестування ми зібрали тестову систему ATA/133 (DMA-6) з використанням наступних пристроїв.
Promise Ultra133 TX2
Maxtor DiamondMax D740X
Ми взяли материнську плату Asus A7M266-D з двома процесорами Athlon. Завдяки новому південному мосту AMD 768 на платі реалізовано два 64-бітних роз'єми PCI на 66МГц. Вони також допускають використання і 32-бітних карт на 33МГц і на 66МГц. Більшість плат для AMD Athlon MP і Intel Pentium 4 Xeon будуть підтримувати 64-бітну шину PCI, як і більшість чіпсетів від Serverworks. Але на даний момент кількість материнських плат, що підтримують таку швидкість PCI можна порахувати по пальцях на одній руці.
Ми також протестували вінчестер Matrox D740X і на старих контролерах ATA, щоб перевірити, чи існує різниця між «вчорашніми» контролерами Ultra ATA/66 і Ultra ATA/100 і «сьогоднішнім» контролером Ultra ATA/133. Контролери Ultra ATA/66 і 100 були взяті також від Promise (Ultra66 і Ultra100 відповідно) і працювали в 32-бітному режимі на 33МГц слотах. З огляду на те, що ATA/133 використовує такий же 40-контактний 80-проводовий шлейф, ми використовували один і той же шлейф у всіх тестах.
Налаштування системи
ATTO DiskTools Швидкість запису
(Більше - краще)
Розмір | ATA-133 | ATA-133 | ATA-100 | ATA-66 |
0.5 КБ | 2795 | 2723 | 2732 | 2696 |
1.0 КБ | 5587 | 5520 | 5520 | 5417 |
2.0 КБ | 11014 | 8856 | 8494 | 8476 |
4.0 КБ | 21354 | 13115 | 12397 | 10357 |
8.0 КБ | 35562 | 15456 | 12912 | 11983 |
16.0 КБ | 33304 | 16856 | 14561 | 12987 |
32.0 КБ | 24612 | 17649 | 14561 | 13597 |
64.0 КБ | 28240 | 18061 | 17618 | 13881 |
128.0 КБ | 33304 | 18459 | 17630 | 13881 |
256.0 КБ | 33304 | 18414 | 17630 | 13881 |
512.0 КБ | 33352 | 18459 | 17630 | 13881 |
1024.0 КБ | 33192 | 18447 | 17456 | 13881 |
Якщо уважно подивитися на таблицю, то можете побачити, що перехід на Ultra ATA/133 c Ultra ATA/100 не дає особливих переваг. Звичайно, є невеликий приріст, але звичайний користувач цього просто не помітить.
Але перехід на 66МГц шину PCI, ATA/133 призводить до помітного приросту продуктивності, набагато більшого, ніж ми могли припустити. Перед тестом ми вважали, що приріст буде близько 5%, не більше. Це просто вражаюче! До кінця тесту ATA/133 на 66МГц PCI перевершував ATA/133 на шині 33МГц майже вдвічі!
Коментувати ()
Якщо Ви помітили помилку - виділіть її мишею і натисніть CTRL + ENTER.
Матеріали за темою
Однодисковий NAS Synology DS120j - коли ціна має значення
Огляд жорсткого диска WD Gold 4 Тбайт (WD4003FRYZ): для ЦОДу і для дому
Огляд NVMe-накопичувача Silicon Power P34A80: еталонний Phison E12 і нова прошивка