SATA SAS SSD 硬盘介绍和评测


发布时间:2016/7/18 15:31:32  次浏览  作者:admin

SATA

SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。

SATA硬盘采用新的设计结构,数据传输快,节省空间,相对于IDE硬盘具有很多优势:

1 .SATA硬盘比IDE硬盘传输速度高。目前SATA可以提供150MB/s的高峰传输速率。今后将达到300 MB/s和600 MB/s。到时我们将得到比IDE硬盘快近10倍的传输速率。

2. 相对于IDE硬盘的PATA40针的数据线,SATA的线缆少而细,传输距离远,可延伸至1米,使得安装设备和机内布线更加容易。连接器的体积小,这种线缆有效的改进了计算机内部的空气流动,也改善了机箱内的散热。

3. 相对于IDE硬盘系统功耗有所减少。SATA硬盘使用500毫伏的电压就可以工作。

4. SATA可以通过使用多用途的芯片组或串行——并行转换器来向后兼容PATA设备。由于SATA和PATA可使用同样的驱动器,不需要对操作系统进行升级或其他改变。

5. SATA不需要设置主从盘跳线。BIOS会为它按照1、2、3顺序编号。这取决于驱动器接在哪个SATA连接器上(安装方便)。而IDE硬盘需要设置通过跳线来设置主从盘。 

6. SATA还支持热插拔,可以象U盘一样使用。而IDE硬盘不支持热插拔。

 

SAS

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。 此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。SAS的接口技术可以向下兼容SATA。

从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制

 

SSD

SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能,被认为是存储技术发展的未来新星。

   固态硬盘的全集成电路化、无任何机械运动部件的革命性设计,从根本上解决了在移动办公环境下,对于数据读写稳定性的需求。全集成电路化设计可以让固态硬盘做成任何形状。与传统硬盘相比,SSD固态电子盘具有以下优点:

第一,SSD不需要机械结构,完全的半导体化,不存在数据查找时间、延迟时间和磁盘寻道时间,数据存取速度快,读取数据的能力在100M/s以上,最高的目前可达300M/s 

第二,SSD全部采用闪存芯片,经久耐用,防震抗摔,即使发生与硬物碰撞,数据丢失的可能性也能够降到最小。 

第三,得益于无机械部件及FLASH闪存芯片,SSD没有任何噪音,功耗低。

第四,质量轻,比常规1.8英寸硬盘重量轻20-30克,使得便携设备搭载多块SSD成为可能。同时因其完全半导体化,无结构限制,可根据实际情况设计成各种不同接口、形状的特殊电子硬盘。

 

性能评测

操作系统 ubuntu 12.04 

测试工具 fio

以顺序读为例子,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表示随机读,bs=4k表示每次读4k,filename指定对应的分区,这里我是/dev/sda6,direct=1表示穿越linux的缓存

以下我们会依次测试sata硬盘,sas硬盘,ssd硬盘的顺序读,随机读,顺序写,随机写的速度

 

顺序读

测试命令: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 在对4KB数据包进行连续读的情况下:

SSD其速度可以达到404MB/S,IOPS达到103K/S

SAS其速度可以达到190MB/S,IOPS达到41K/S

SATA其速度可以达到124MB/S,IOPS达到31K/S

顺序读,SAS总体表现是SATA硬盘的1.3倍,SSD总体表现是sata硬盘的4倍。

 

随机读

测试命令 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]

随机读,SAS总体表现是SATA硬盘的4倍,SSD总体表现是sata硬盘的一千多倍。

 

顺序写

测试命令: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]

同样的4KB数据包顺序写的情况下,SSD卡的成绩为592MB/S,IOPS为152K。而本地硬盘仅为118MB/S,IOPS仅为30290。

 

随机写

测试命令: 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]

在接下来的4KB数据包随机写操作中,SSD卡再次展示了其高超的IO性能,高达549MB/S的随机写速率,IOPS高达140K。相比之下,本地硬盘的随机读写仅为548KB/S,IOPS为134。