SATA SAS SSD 硬盤介紹和評測

SATA

SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規範。

SATA硬盤採用新的設計結構,數據傳輸快,節省空間,相對於IDE硬盤具有很多優勢:

  1 .SATA硬盤比IDE硬盤傳輸速度高。目前SATA可以提供150MB/s的高峯傳輸速率。今後將達到300 MB/s和600 MB/s。到時我們將得到比IDE硬盤快近10倍的傳輸速率。

  2. 相對於IDE硬盤的PATA40針的數據線,SATA的線纜少而細,傳輸距離遠,可延伸至1米,使得安裝設備和機內佈線更加容易。連接器的體積小,這種線纜有效的改進了計算機內部的空氣流動,也改善了機箱內的散熱。

  3. 相對於IDE硬盤系統功耗有所減少。SATA硬盤使用500毫伏的電壓就可以工作。

  4. SATA可以通過使用多用途的芯片組或串行——並行轉換器來向後兼容PATA設備。由於SATA和PATA可使用同樣的驅動器,不需要對操作系統進行升級或其他改變。

  5. SATA不需要設置主從盤跳線。BIOS會爲它按照1、2、3順序編號。這取決於驅動器接在哪個SATA連接器上(安裝方便)。而IDE硬盤需要設置通過跳線來設置主從盤。 

  6. SATA還支持熱插拔,可以象U盤一樣使用。而IDE硬盤不支持熱插拔。

 

SAS

SAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI,是新一代的SCSI技術,和現在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同,都是採用串行技術以獲得更高的傳輸速度,並通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI接口之後開發出的全新接口。此接口的設計是爲了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性,並且提供與SATA硬盤的兼容性。SAS的接口技術可以向下兼容SATA。

從接口標準上而言,SATA是SAS的一個子標準,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盤,但是SAS卻不能直接使用在SATA的環境中,因爲SATA控制器並不能對SAS硬盤進行控制

 

SSD

SSD是摒棄傳統磁介質,採用電子存儲介質進行數據存儲和讀取的一種技術,突破了傳統機械硬盤的性能瓶頸,擁有極高的存儲性能,被認爲是存儲技術發展的未來新星。

   固態硬盤的全集成電路化、無任何機械運動部件的革命性設計,從根本上解決了在移動辦公環境下,對於數據讀寫穩定性的需求。全集成電路化設計可以讓固態硬盤做成任何形狀。與傳統硬盤相比,SSD固態電子盤具有以下優點:

  第一,SSD不需要機械結構,完全的半導體化,不存在數據查找時間、延遲時間和磁盤尋道時間,數據存取速度快,讀取數據的能力在100M/s以上,最高的目前可達300M/s 

  第二,SSD全部採用閃存芯片,經久耐用,防震抗摔,即使發生與硬物碰撞,數據丟失的可能性也能夠降到最小。 

  第三,得益於無機械部件及FLASH閃存芯片,SSD沒有任何噪音,功耗低。

  第四,質量輕,比常規1.8英寸硬盤重量輕20-30克,使得便攜設備搭載多塊SSD成爲可能。同時因其完全半導體化,無結構限制,可根據實際情況設計成各種不同接口、形狀的特殊電子硬盤。

 

性能評測

操作系統 ubuntu 12.04 

測試工具 fio

以順序讀爲例子,命令如下:fio -name iops -rw=read -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

其中 rw=read表示隨機讀,bs=4k表示每次讀4k,filename指定對應的分區,這裏我是/dev/sda6,direct=1表示穿越linux的緩存

以下我們會依次測試sata硬盤,sas硬盤,ssd硬盤的順序讀,隨機讀,順序寫,隨機寫的速度

 

順序讀

測試命令:fio -name iops -rw=read -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [R] [16.4% done] [124.1M/0K /s] [31.3K/0  iops] [eta 00m:51s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [R] [16.4% done] [190M/0K /s] [41.3K/0  iops] [eta 00m:51s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [R] [100.0% done] [404M/0K /s] [103K /0  iops] [eta 00m:00s]

可以看到 在對4KB數據包進行連續讀的情況下:

SSD其速度可以達到404MB/S,IOPS達到103K/S

SAS其速度可以達到190MB/S,IOPS達到41K/S

SATA其速度可以達到124MB/S,IOPS達到31K/S

順序讀,SAS總體表現是SATA硬盤的1.3倍,SSD總體表現是sata硬盤的4倍。

 

隨機讀

測試命令 fio -name iops -rw=randread -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [r] [41.0% done] [466K/0K /s] [114 /0  iops] [eta 00m:36s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [r] [41.0% done] [1784K/0K /s] [456 /0  iops] [eta 00m:36s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [R] [100.0% done] [505M/0K /s] [129K /0  iops] [eta 00m:00s]

隨機讀,SAS總體表現是SATA硬盤的4倍,SSD總體表現是sata硬盤的一千多倍。

 

順序寫

測試命令:fio -name iops -rw=write -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [W] [21.3% done] [0K/124.9M /s] [0 /31.3K iops] [eta 00m:48s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [W] [21.3% done] [0K/190M /s] [0 /36.3K iops] [eta 00m:48s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [W] [100.0% done] [0K/592M /s] [0 /152K  iops] [eta 00m:00s]

同樣的4KB數據包順序寫的情況下,SSD卡的成績爲592MB/S,IOPS爲152K。而本地硬盤僅爲118MB/S,IOPS僅爲30290。

 

隨機寫

測試命令: fio -name iops -rw=randwrite -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [w] [100.0% done] [0K/548K /s] [0 /134  iops] [eta 00m:00s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [w] [100.0% done] [0K/2000K /s] [0 /512  iops] [eta 00m:00s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [W] [100.0% done] [0K/549M /s] [0 /140K  iops] [eta 00m:00s]

在接下來的4KB數據包隨機寫操作中,SSD卡再次展示了其高超的IO性能,高達549MB/S的隨機寫速率,IOPS高達140K。相比之下,本地硬盤的隨機讀寫僅爲548KB/S,IOPS爲134。


轉載自:http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/11/15/2771178.html

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