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OCZ HSDL: Speicheranbindung für superschnelle SSDs

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Ist SATA 6Gb/s zu langsam? Der neue High-Speed Data Link von OCZ erreicht über eine PCIe-artige Verbindung bis zu 2 GB/s. Ergänzt wird die Interface-Technologie durch IBIS, eine neues 3,5-Zoll-SSD, die laut Datenblatt bis zu 120.000 IOPS schafft.

Die SATA –Schnittstelle mit 3 Gb/s hat uns lange Zeit gute Dienste geleistet. Selbst heutzutage sind herkömmliche Festplatten nicht in der Lage, dieses Interface tatsächlich mit 3 Gb/s an Daten zu sättigen. Selbst die meisten SSDs sind dazu nicht imstande. AMDs aktuelle Southbridge SB850 hat nun aber sogar einen Controller für SATA mit 6 Gb/s an Bord. In den kommenden Monaten dürfte Intel bei diesem Feature mit dem P67-Chipsatz nachziehen. Für den Desktop-Markt sind diese Speicher-Interfaces allerdings noch nicht unbedingt spannend.

Anders sieht es im Enterprise-Segment aus, wo die 6 Gb/s-Verbindung bereits verwendet wird. Der schnellere Transfer-Link zwischen kompatiblem RAID-Controller und Mittelebene bedeutet, dass man doppelt so viele Geräte an jeden Port anschließen kann, bevor der Spielraum ausgeschöpft ist. Das Ganze ist nicht schwer zu verstehen: Wenn ein Link mit 6 Gb/s bis zu 600 MB/s liefern kann, sollte man drei oder vier Disks an einen Expander anschließen können, ohne dass es dabei zu einem Performance-Flaschenhals kommt – selbst wenn alle vier voll ausgelastet sind. Mit einer Konnektivität von 3 Gb/s war das Ende der Fahnenstange deutlich schneller erreicht.

Natürlich sieht man SAS-Expander bzw. SAS-Port-Multiplier im Desktop-Segment eher selten. Bei Enthusiasten kann man von einem Gerät pro Anschluss ausgehen. Angesichts der 6-Gb/s-Konnektivität können wir lange warten, bis ein einzelnes Laufwerk diesen Link mit Daten sättigen kann.

Es stellt sich also die Frage, weshalb OCZ jetzt sein eigenes Interface vorstellt, mit dem bestehende Verbindungsbeschränkungen behoben werden sollen. Genau diese Frage haben wir Ryan Peterson, dem CEO des Unternehmens, gestellt.

OCZ Kündigt Eigenen High-Speed Daten-Link An

Neue Technologien zielen in erster Linie nicht auf den Mainstream ab. Normalerweise geben sie ihr Debüt im teuren Top-Segment und finden allmählich ihren Weg in den Mainstream, wo sie als einfachere aber auch preiswertere Varianten verfügbar werden, die auch für die weniger gut betuchte Käuferschaft erschwinglich sind. Genau das ist auch hier der Fall. Ein High-Speed Daten-Link lässt vermuten, dass der Bedarf nach mehr sequentiellem und zufälligem I/O-Durchsatz besteht, als er derzeit über SAS verfügbar ist. Laut Ryan hat sich das Unternehmen für den Ultra-High-Performance-Markt entschieden – angefangen bei Supercomputing bis hin zu (vermutlich recht wohlhabenden) Power-Usern mit Bedarf nach höherem Datendurchsatz.

Die angepeilte Käuferschaft, die vom Enthusiasten mit großem Geldbeutel bis zum Oracle Database-Administratoren reicht, dürfte die Kosten für noch nicht ganz ausgereifte Speicher-Technologie weniger interessieren. Es ist aber auch nicht OCZs ziel, mit seinem High-Speed Data Link eine neue Kategorie unerschwinglich teurer Speicherprodukte zu erstellen. Ein erster Blick auf die neuen SSDs des Unternehmens auf HSDL-Basis zeigt, dass die angepeilten Preispunkte sogar sinnvoll gewählt und nachvollziehbar sind.

Teilenummer / Kapazität
UVP
OCZ3HSD1IBS1-960G
$2799
OCZ3HSD1IBS1-720G
$2149
OCZ3HSD1IBS1-480G
$1299
OCZ3HSD1IBS1-360G
$1099
OCZ3HSD1IBS1-240G
$739
OCZ3HSD1IBS1-160G
$629
OCZ3HSD1IBS1-100G
$529

$530 für eine Speicherkapazität von 100 GB sind schon etwas lächerlich. Allerdings kann man auch davon ausgehen, $800 für ein X25-M in RAID 0 mit 320 GB auf die Ladentheke legen zu müssen. Deshalb wirken $1100 für ein IBIS-Laufwerk mit 360 GB nicht ganz so unvernünftig, sofern die Performance stimmt. Wenn man speziell auf der Suche nach einem Produkt ist, das mit HSDL aus der SAS-Welt mithalten kann, benötigt man einen RAID-Controller, der die Kosten nach oben treibt. OCZ bietet diese Laufwerke im Bundle mit den für die HSDL-Verbindung notwendigen Controller-Karten an.

Die IBIS-Laufwerke sind interessanterweise teurer als das kürzlich erschienene RevoDrive von OCZ auf PCI Express-Basis. Laut Unternehmen zielt das RevoDrive auf ein optimiertes Preis-Performance-Verhältnis ab und soll vor allem Enthusiasten ansprechen. Das IBIS eignet sich besser für Workstations und den HPC-Markt. Diese Vorhersagen stützen sich vor allem auf die ersten Performance-Werte von OCZ. Laut Unternehmen liegen die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten bei bis zu 740 MB/s und bis zu 120.000 IOPS. Diese Werte sind absoluter Wahnsinn und übersteigen eindeutig alles, was ein einzelnes SAS- oder SATA-Interface bieten könnte. Aussagen von OCZ zufolge ist handelt es sich hierbaei noch um die erste Generation dieser Technologie, und die soll in Zukunft noch schneller werden. Werfen wir einen Blick auf das HSDL-Interface und seine Fähigkeiten.

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bluray 16/11/2010 08:55
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-0+

Interessant wäre nun eine Gegenüberstellung gewesen, wie sich das Startverhalten mancher Applikationen, Spiele und Windows verändert.

Vergleichskandidaten habt ihrm ja.

Hier wäre interessant, wie sich eine normale HDD, eine übliche SSD, eine Sandforce-SSD und das IBIS zeitmässig verhalten.

Klar sind die Zahlen des IBIS äusserst beeindruckend, enn man die Werte zu normalen SSD sieht. Doch würde der Anwender einen signifikanten Zeitunterschied merken, wenn er das Gerät verbaut?

fragger 16/11/2010 09:01
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-0+

HSDL ist doch im Prinzip nichts anderes als PCIe über Kabel...

letztendlich ist dieser IBIS-quatsch genau das gleich wie nen Revodrive x2, nur teurer und mit mehr Teilen...

baizer 16/11/2010 10:01
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-0+

Und TRIM fehlt immernoch -_-

fffcmad 16/11/2010 10:12
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-0+

Bei Guru3D gibts gerade einen Test. Das Ding ist nicht gerade der Burner. Bei so einer Loesung erwarte ich mehr fuers Geld. Warum sind die Intels in diesem Test so lahm?

anonymous 16/11/2010 16:46
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-0+

Knallharter Preis mit full speed!

AxelMertes 16/11/2010 19:07
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--1+

Wann testet Ihr endlich die Fusion I/O Karte. DAS ist die einzige Konkurrenz und hat laut Hersteller Performance-Werte noch weit jenseits dieser Karten. www.fusionio.com

Da gibt es Karten mit angeblich bis zu >6 GByte/s bei 50 Microsekunden (das sind 0,050 oder 1/20 Millisekunden...!) Zugriffzeit. Die haben die Daten schon gesendet, bevor eine SATA SSD überhaupt antworted...

Siehe auch:

http://www.hardwareluxx.de/index.p [...] glich.html

Ich würde es toll finden, zu erfahren ob OCZ wirklich mithalten oder gar besser sein kann, da ich vor der Entscheidung stehe, solche Systeme (natürlich nicht die Octal) in bestehende Server einzubauen

Gruß,
Axel

mbinder 17/11/2010 09:28
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-1+
anonymous 17/11/2010 17:57
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-0+

Interessantes Stück Hardware mit beeindruckenden Leistungswerten. Wie im Artikel allerdings schon vermerkt nicht wirklich für den einzelnen Hardwarefreak und seine Windowskiste gedacht. Daher wundert mich auch der erste Kommentar von wegen Bootzeiten bzw. Anwendungsstarts. Es macht nicht wirklich nen Unterschied ob Firefox und Co nun innerhalb 1s oder 0,95s starten.

Was mich etwas gewundert hat sind die Einstellungen bei Eurem Testsystem. Diese ganzen ENergiesparmechanismen und Turboboost sollten ausgeschaltet werden. Kann mir nur schwer vorstellen, daß diese Settings keinen Einfluß auf die Leistung solcher "Über-SSDs" haben und damit die Ergebnisse nicht reproduzierbar machen. Auch eine Erwähnung des Energieprofils unter WIN7 hab ich nicht gesehen?

Wäre es außerdem möglich, daß die Prozessorgeschwindigkeit eventuell EInfluß auf die Ergebnisse hat? EIn kurzer Vergleich zw. meinetwegen 2,8GHz; 3,3 GHz und 3,8 GHz würden mich mal interessieren.

derGhostrider 18/11/2010 00:25
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-0+

Bitte um Klärung:

1. Warum ist der RAID-0 Verbund der X25-M auf der ersten Seite bei fast allen Tests langsamer als die einzelne X25-M? Die Texte zu den Graphen erwähnen dieses Phänomen nicht einmal!

2. Wo ist der fehlende Graph (Seite 6, IOmeter-Ergebnisse) "Queue-Tiefen von 1, 2, 4, 8, 16, 32 und 64"?

3. Wurde bei IOmeter auf ECHTE-Random-Daten gestellt bei den Benchmarks, oder wurde nur random writes mit gleichen Datenblöcken durchgeführt?

Gerade da die Benchmarks teilweise realistische Werte im Vergleich zu den Intel-SSDs zeigen, teilweise jedoch auch scheinbar über alles erklärbare hinaus wachsen, muß die vorherige Frage geklärt werden.
Die Benchmarks scheinen letzteres zu zeigen (random Write mit identischen Daten) und wären damit leider wertlos, da die SandForce-Chips solche Daten erkennen und GAR NICHT schreiben. Praxisrelevanz = 0.

Jedem hätte bei DEN Ergebnissen etwas komisch werden müssen, wenn man sieht, daß das Testobjekt bei rein lesenden Tests ca 50% schneller ist, schreibend dann jedoch locker 1000% schneller (Ja, das bedeutet tatsächlich "10x die Geschwindigkeit hinzu addieren).



Zudem wüsste ich auch noch gern, ob die Intels VOR dem Test per gründlichem Löschvorgang in einen "Fabrikneu-Zustand" gebracht wurden. Irgendwie erscheinen mir die Ergebnisse zu schlecht zu sein.
--> Tipp: Hier könnte der Grund für das schlechte Abschneiden des RAID-0 liegen. (Kein Trim, keine aggressive GC da auf Trim optimiert -> ...) Haut aber nur für's Schreiben hin, beim Lesen bleibt der Erklärungsnotstand!
Für einen halbwegs sinnvollen Vergleich hätte man SSDs mit SandForce-Chips im RAID betreiben müssen, da diese dann ebenfalls identische Datenblöcke nicht geschrieben hätten (explodierende Benchmark-Werte bei falschen Einstellungen).


Bitte gebt die EXAKTEN IOmeter Einstellungen an, am besten per Screenshots. Oder testet es lieber gleich nochmal. :-(
Eventuell sollte der Test auch lieber vom Netz genommen werden, bis diese offensichtlichen Merkwürdigkeiten behoben wurden.

fffcmad 18/11/2010 11:07
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-0+

Ich schaetze mal das die Leistung im RAID0 deswegen eingeknickt ist, weil ein zu großes Stripe Size gewaehlt wurde oder das Caching im Intel Matrix Storage manager nicht aktiviert wurde. Waere das Caching aktiviert wuerden extrem hohe Bursts zu Stande kommen, davon sehe ich hier irgendwie nx. Die I/O Leistung kann bei RAID0 aber eigentlich nur sinken.

derGhostrider 18/11/2010 15:03
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-1+

Nein, die IO-Leistung kann linear mit der Anzahl der Laufwerke steigen. Zugriffszeiten können annähernd gleich bleiben, während die Zugriffe 1:1 auf die Laufwerke verteilt werden. Ja, gute (halbwegs modern reicht schon) Controller können das recht problemlos - sofern die Art der Zugriffe es erlaubt (unten mehr dazu).

Die HSDL-Lösung ist letztendlich nichts anderes als ein RAID aus mehreren SandForce Controllern - oder von mir aus sogar ein RAID aus completten SSDs auf einer Karte.
Interessanter Weise kommt Anandtech auch auf Ergebnisse die zeigen, daß man mit der gleichen Anzahl von SSDs, wie sie letztendlich auch in dem Teil verbaut werden, zum gleichen Preis vergleichbar gut wegkommt. Man muß die Laufwerke dann nur selbst verkabeln.

... nebenbei bemerkt: Einige dieser tollen SSDs für PCIe bestehen sogar aus einer PCIe-zu-PCI-X Brücke, dann einem SiliconImage SATA-Controller (Sil-3124 oder sowas) für PCI-X und dann aus n eigenständigen SATA-SSDs (auf einer oder mehreren Platinen aufgelötet).

Hier schön zu sehen:
http://www.anandtech.com/show/3997 [...] -x2-review
Das PCB ist sogar bedruckt mit "Drive 0" ... "Drive 1"

Das ist nichts anderes als ein Ibis ohne das spezielle Kabel.


BTW: Auch bei Festplatten im RAID-Verbund steigt die IO-Leistung selbstverständlich mit der Anzahl der Platten. Du mußt nur die Queue-Depth hoch genug halten, so daß alle Festplatten GLEICHZEITIG ausgelastet werden.
Hier im Test fehlen mir zu oft die Angaben für "outstanding IOs". Die Werte schreien geradezu nach nicht-random Daten bei hohen Queue-Depth-Werten. Schlecht getestet. :-(

fffcmad 19/11/2010 00:23
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-0+

Die Intels sind eh veraltet. (Neue Modelle gerade draussen) Und bei RAID0 steigt die I/O leistung im Schnitt leider kaum bis gar nicht. Eher sinkt sie ab, da ein zusaetzlicher Verwaltungsaufwand ensteht. Je nach Stripesize und Zugriff kannst du dann zwar mal eine hoehere I/O Leistung erreichen, linear ist jedoch etwas Anderes. RAID1 oder RAID10 skaliert da besser, so lange der Controller mitspielt.

fragger 19/11/2010 08:10
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-0+

Raid 1 skaliert bei IO Last besser als Raid 0???
Da bitte ich jetzt aber um eine Erklärung...

derGhostrider 19/11/2010 10:48
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-2+

@fffcmad:
Nochmal: Die IBIS und Revo X2 sind nichts anderes als RAID-0-Verbünde.

Deine Aussagen stimmen so ausschließlich für Festplatten mit einer Queue-Depth von 1 und kleinen Anfragen. Dann hat man zusätzlichen Verwaltungsaufwand und keinen Vorteil, da eh immer nur eine Festplatte arbeitet.

Sobald (sehr) viele kleine Anfragen gestellt werden und der Controller nicht total unfähig ist, werden z.B. Writes über alle verfügbaren Laufwerke gestreut. Der Verwaltungsaufwand fällt, wie es Benchmarks beweisen, dann nicht weiter ins Gewicht.
Das hat aber nichts mit RAID-0 gegen RAID-10 zu tun. RAID-10 hilft Dir in solchen Sonderfällen, bei denen sämtliche Reads in der Warteschlange auf einem einzigen Laufwerk stattfinden würden. Dann kann nämlich, sofern der Controller es zulässt, auch vom Mirror gelesen werden, was effektiv die IOs und Bandbreite (annähernd) verdoppelt.
Bei hoher Queue-Tiefe und mehr oder weniger zufällig verteilten Anfragen, ist dieser Sonderfall aber nicht zutreffend. Die zu lesenden Daten sind dann eh "überall" verteilt und es können auch im RAId-0 die Platten gleichzeitig arbeiten, wodurch selbstverständlich auch die IO-Rate steigt.

Sobald Du große angefrage Datenblöcke hast, die also eh über mehrere Platten im RAID verteilt sind, steigt die IO-Rate sogar mit der Datentransferrate, da die Datenübertragungszeit (deutlich) über der Zugriffszeit liegt.

ABER:
Die durchschnittliche Zugriffszeit bis zum ersten Read ist bei RAID-0 genau so schlecht wie (oder schlechter als) bei einem einzelnen Laufwerk. Nur durch die Queue, also die hintereinander gestellten Anfragen, kann durch NCQ und einen halbwegs brauchbaren Controller erreicht werden, daß die Festplatten/Datenspeicher gleichzeitig arbeiten und in optimierter Reihenfolge die Befehle abarbeiten. Der Verwaltungsaufwand fällt nach dem ersten IO nicht mehr ins Gewicht, da die Abarbeitung der Queue deutlich länger dauert, als die Latenz des Controllers ist.

RAID-0 = Bis zum ersten Zugriff dauert es mindestens genau so lange wie bei einem einzelnen Datenträger.
RAID-10 = Bis zum ersten Zugriff kann Zeit gespart werden, wenn der Controller die Anfrage an beide Festplatten (Daten und Mirror) gleichzeitig stellt und die erste Antwort verwendet.

RAID-0 = Bei vielen gleichzeitig angefragten Zugriffen, die idealer Weise über alle beteiligten Platten verteilt sind, steigt die IO-Rate mit der Zahl der Festplatten, da alle gleichzeitig arbeiten. Ebenso bei einzelnen, die jedoch so groß sind, daß jeder Block über viele/alle Festplatten geht (z.B. 1MB Anfragen).

RAID-10 = Sonderfall: Viele kleine Anfragen an Daten, die alle nur auf einer Festplatte des RAID-10 liegen (also auf ihr und dem zugehörigen Mirror). Wenn der Controller dann das gleichzeitige Lesen vom Mirror unterstützt, können die Anfragen wieder aufgeteilt und die Transferrate bzw IOs erhöht werden. Das kann RAID-0 selbstverständlich nicht.

Aber wie gesagt: Der Test riecht nach Queue-Depth von mindestens 32 (vielleicht sogar 64 oder 128?) und dazu random-access mit nicht-random Daten.

Und, wie ebenfalls bereits gesagt: Auf dem Teil sitzt ein einfacher (Host)RAID-Controller. Es ist ein billiges RAID-0:

1. Die Innereien der IBIS: http://images.anandtech.com/doci/3949/_DSC2602.jpg
Du kannst die vier SandForce Controller sehen.

2. http://www.anandtech.com/show/3949 [...] e-reviewed

Zitat :The first SSD to use HSDL is the OCZ IBIS. As the spiritual successor to the Colossus, the IBIS incorporates four SandForce SF-1200 controllers in a single 3.5” chassis. The four controllers sit behind an internal Silicon Image 3124 RAID controller. This is the same controller used in the RevoDrive which is natively a PCI-X controller, picked to save cost. The 1GB/s of bandwidth you get from the PCI-X controller is routed to a Pericom PCIe x4 switch.


Das Ganze ist nichts besonderes! Es ist vergleichbar mit einer günstigen HOST-RAID-Karte, nichtmal nativ PCIe, sondern PCIe-zu-PCI-X, mit Sil-3124 Controller.
Das einzige, was dann besonders ist, sind zwei kleinigkeiten:
1. Die SATA-Kanäle werden über ein Kabel zum Laufwerk geleitet.
1. Die PCIe-Lanes werden über ein Kabel zum Laufwerk geleitet.
2. Es sitzen sozusagen vier SSDs auf zwei Platinen in einem Gehäuse, zusammel mit dem RAID-Controller auf einer dritten Platine, die die SSDs miteinander verbindet.

Vier SSDs im RAID-0. Das IBIS ist nichts anderes als ein RAID-0 Verbund.
Und der Knüller: Obwohl ein PCIe zu PCI-X Chip und ein Sil3124 in der Nahrungskette hängen, sind die Zugriffszeiten immernoch super. Das zeigt, daß zusätzliche Latenzen durch Controller total vernachlässigbar sind.

Schnapp Dir vier SandForce SSDs, steck sie an einen ICH10R und bau ein RAID-0. Das Ergebnis sollte ähnlich ausfallen, wobei der ICH10R natürlich ein ganzes Stück anders ist als der Sil.

Hätte man hier, als Vergleich, nicht die etwas betagten Intels herangezogen, sondern aktuellere SSDs, sähen einige Benchmarks noch anders aus. Ideal wäre natürlich der Vergleich zu "4x SandForce SSDs im RAID-0" gewesen.

Wenn man mit diesem Wissen die Werte vergleicht, dann stellt man fest, daß vier SandForce SSDs nötig sind, um 50% schneller zu sein als zwei betagte Intel X25 in einem nicht wirklich optimierten RAID-0.

Aus dieser Sicht schlagen sich die guten alten ganz ordentlich, man muß nur die nicht-random-Daten bei den SandForce-SSDs noch ersetzen und das Bild wird einheitlicher.

bensen 20/11/2010 22:51
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-0+

Endlich mal einer der Durchblickt. *thumps up*

Es ist doc halles das gleiche: ob 2 2,5" SSDs im RAID0, PCIe SSDs oder dieser HDSL quatsch.
Das einzige was sich ändert ist der Formfaktor.

Erst hatte man 2 2,5" SSDs und nen SATA-Controller.
Dann wurden 2 oder mehr SSDs mit aufs PCB des SATA-Controller geplanzt. -> "PCIe-SSDs"

Und jetzt macht man es umgekehrt und verpflanzt den Hostcontroller mit in die SSD im 3,5" Gehäuse.

An der Performance ändert das alles gar nichts.
Und dann immer diese Phrase von den THG-Autoren das man damit den Flaschenhals SATA beseitigen würde. Das alle diese Laufwerke SATA nutzen scheint wohl keiner zu merken.

Der Test selber ist auch sehr schlecht. Man muss doch in der Lage sein, eine sinnvolle Auswahl an Vergleichsprodukten zu wählen.
SSDs mit Sandforce-Controller wären doch wohl das logischste gewesen um die Leistung dieses Laufwerkes zu beurteilen.
Wie soll ich denn jetzt das Laufwerk bewerten? Ist es der Flash-Controller? Oder doch was anderes?
Aber wäre ja auhc blöd, wenn dieses IBIS-Teil nicht wirklich schneller wäre als einzelne 2,5" SSDs mit Sandforce-Controller. :(

derGhostrider 21/11/2010 04:44
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-1+

Es könnte ruhig mal jemand von THG Stellung zu der Art des Tests beziehen, was die IOmeter-Einstellungen betrifft. Immerhin verfälscht das unter Umständen den gesamten Test und das überschwängliche Fazit.

bensen 26/11/2010 22:13
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-0+

Stellungnahme auf Fragen oder Kritik? Hast du das jemals erlebt? ;)

derGhostrider 27/11/2010 04:44
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-0+

Ja, kommt allerdings auf den Autor an.

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