„0“ + „1“ = „5“:Aktuelle S-ATA-Festplatten im RAID

Transcription

Speicher
„0“ + „1“ = „5“?
Aktuelle S-ATA-Festplatten im RAID-Verbund
Auf Basis der vorangegangenen Marktübersicht in Ausgabe 02/2007 haben wir einige der dortigen Laufwerke für einen weitergehenden Test ausgewählt: Die Platten sollen zeigen,
welche Leistungsreserven sie entfesseln können, wenn sie gepaart
in einem RAID-Verbund ihre Arbeit parallel verrichten müssen. Neben einem konkreten Leistungstest gehen wir aber
auch auf die gängigen Begriffe des Themas „RAID“
ein, ebenso wie Vor- und Nachteile angesprochen werden.
von J. Wrede
In Diskussionen über die Leistung
und das Potential von verschiedenen Festplattenserien fällt über
kurz oder lang immer der Begriff
„RAID“. Die Performance-Enthusiasten setzen schon lange keine
einzelnen Laufwerke mehr ein, da
die Schreib-Lese-Geschwindigkeit
der Festplatten im Vergleich viel zu
niedrig ist. Getreu dem Motto „viel
hilft viel“ schalten sie gleich mehrere der Laufwerke zusammen, um
so ein Vielfaches der sonstigen
Einzelleistung zu erhalten. Doch
diese Performance-Steigerung ist
nicht ohne Gefahren zu erreichen.
Zur besseren Verständlichkeit haben wir daher gängige Begriffe
sowie Vor- und Nachteile der jeweiligen RAID-Level im Informationskasten erklärt.
Für diesen Artikel wollten wir
natürlich die vielversprechenden
Kandidaten aus dem letzten Test
nicht vergessen, daher sind einige
der Probanden mit dabei: Hitachi
ist mit zwei Deskstars vertreten,
Samsung schickte jeweils zwei
HD401LJ und HD501LJ ins Rennen, während stellvertretend für
Seagate mehrere der 7200.10Barracuda-Serie im Aufgebot sind.
Western Digital haben wir in Form
der Raptor X berücksichtigt. Um die
jeweilige Leistungsverbesserung
im RAID-Verbund besser beurteilen
zu können, wurden bei der Benchmark-Übersicht die jeweiligen Einzelwerte der Festplatten aus dem
damaligen Test übernommen. Der
effektive Nutzen durch ein zweites
Laufwerk lässt sich so sehr deutlich darstellen. Ebenso wird klar,
inwiefern sich die Leistungssteigerung an den theoretischen Werten
gemäß des jeweiligen Verbundes
orientiert.
Konfiguration
Vor jedem Testlauf haben wir die
Laufwerke über den OnboardController unseres Testsystems
zu einem RAID-0 verbunden, anschließend den Betrieb im BIOS
wieder auf AHCI gestellt. So sollte
auch innerhalb des RAIDs nicht
auf NCQ verzichtet werden. Als
Stripe-Size wurde durchweg 128
kByte eingestellt, allerdings führten
wir auch Vergleichstests mit 4
kByte durch. Die Unterschiede in
den einzelnen Programmen lagen
jedoch im Bereich der Messungenauigkeit, weshalb wir alle Platten mit 128 kByte getestet haben.
Die Leistungswerte eines RAID-1
haben wir dabei nicht mit in die
Beurteilung einbezogen, da hier
die Gesamtperformance bei Chipsatz-Controllern meistens nahezu
gleichauf mit der Einzelleistung der
eingesetzten Festplatte liegt.
Unsere
zentralen
Wertungs-Kriterien bestehen aus den
Leistungswerten des Verbundes,
dem Preis-Kapazitäts-Verhältnis
der Laufwerke und den Temperaturwerten.
Testsystem
Unser Testsystem wird gebildet
aus einem Abit AW9D, bestückt mit
Intels Core2 Duo E6300 und zwei
1 GB Speicherriegeln. Als Systemplatte kam eine Samsung Spinpoint
SP2504C zum Einsatz, welche
über S-ATA angeschlossen wurde.
Ein frisch installiertes Windows XP
Professional mit Service Pack 2
und den aktuellsten Updates bzw.
Bugfixes wurde als Betriebssystem eingesetzt. Zusätzlich wurde
nur der Matrix Storage Controller
von Intel installiert, ebenso wie die
neuesten Chipsatz-Treiber.
Hitachi Deskstar 7K500
Hitachis
500-GB-Modelle
der
Deskstar-Serie haben wir als erstes
zu einem RAID-0 verbunden, was
einen Gesamtspeicherplatz von 1
TB bedeutet. Jede einzelne Platte
bringt einen Cache von 16 MB mit
sich, dreht mit 7200 Umdrehungen
pro Minute und verfügt über eine SATA/300-Verbindung.
Die kombinierte Performance
der Laufwerke ist im oberen Bereich anzusiedeln, wobei hier nur
die Samsung-Platten manchmal
schneller unterwegs sind.
Die Laufwerkstemperaturen
konnten wegen des RAIDs nicht
direkt ausgelesen werden. Nach
dem Auflösen des RAID-Verbundes konnte über SMART die
Temperatur bestimmt werden, ge-
In Reih und Glied: Jedes der hier abgebildeten Laufwerke muss innerhalb des Benchmark-Parcours zeigen, was in ihm steckt. Die Abbbildungen von
links nach rechts, beginnend mit Hitachis Deskstar 7K500, Samsungs HD401LJ und Nachfolgemodell HD501LJ, Seagates Barracuda 7200.10 und
abschließend Western Digitals Raptor-X.
28 - Hardwareluxx - 3/2007
Speicher
mittelt über beide Laufwerke wurde
eine durchschnittliche Temperatur
von 41 °C gemessen.
Bei einem aktuellen Straßenpreis von knapp 175 Euro kostet
ein solcher Verbund den Anwender
also in der Summe 350 Euro. Bei
mehr als zwei Laufwerken natürlich
entsprechend mehr.
Samsung HD401LJ
Die beiden 400-GB-Boliden von
Samsung bringen in Kombination
etwas weniger als 800 GB Speicherplatz im RAID-0 auf die Waage. Beide Laufwerke sind mit 16
MB Cache ausgestattet und verrichten mit 7200 rpm bei einer Anbindung von 3 Gbit/s ihren Dienst.
Die gemeinsame VerbundLeistung kann sich mehr als sehen
lassen, gerade im FCT-Durchlauf
(Schreiben) werden hervorragende
Werte erzielt. Alle anderen Ergebnisse sind unter den Spitzenplätzen anzutreffen, was auch die sehr
gute Gesamtleistung der beiden
HD401LJ verdeutlicht.
In puncto Temperaturentwicklung kann ein RAID-Verbund das
Gesamtsystem natürlich kräftig
aufheizen, daher empfehlen wir
grundsätzlich den Einsatz eines
Gehäuselüfters vor den Festplatten. In unserem Fall lag die Temperatur bei ca. 40 °C unter Lastbetrieb, wobei noch berücksichtigt
werden muss, dass hier zwei Wärmequellen vorhanden sind.
Der Preis für beide Festplatten
liegt zusammen bei rund 210 Euro.
Verglichen mit anderen Preisen
wirklich ein Schnäppchen, gerade
im Hinblick auf den Speicherplatz
und die damit erreichte Mehrleistung.
Samsung HD501LJ
Als nächstes Testpärchen haben wir zwei HD501LJ, ebenfalls
von Samsung, verbunden. Beide
Laufwerke besitzen eine Einzelkapazität von 500 GB, laufen bei
7200 Umdrehungen und bringen
16 MB Cache mit. Durch das SATA-2 Prokoll verfügen sie über
eine Übertragungsrate von bis zu
3 Gbit/s.
Innerhalb unseres Testparcours konnten die beiden Laufwerke
durchaus
überzeugen:
Die Benchmarkwerte liegen auf
demselben Niveau wie bei der
HD401LJ, wobei kleinere Unterschiede mit Tendenz nach oben
auftreten.
Die Temperaturen während
der Testläufe hielten sich in Grenzen, sie lagen bei rund 40 °C. In
schlecht belüfteten Systemen sollte
dennoch ein Lüfter zur Sicherheit
verbaut werden.
Aufgrund des höheren Preises
von knapp 125 Euro pro Festplatte
rentiert sich diese Mehrinvestition
erst, wenn das Plus an Speicherplatz und Performance im Vergleich zu einem System mit zwei
HD401LJ auch wirklich benötigt
wird. Ansonsten kann der Anwender getrost zu einigen kleineren
Versionen greifen, da diese zu
einem attraktiveren Preis erhältlich
sind. Abschließend hat sich der
Verbund aus zwei HD501LJ aber
dennoch unseren Award für exzellente Hardware verdient, da die
gezeigten Ergebnisse der Benchmarks und Temperaturen mehr als
überzeugend sind.
In Kombination mit dem guten
Preis pro Laufwerk (250 Euro für
ein RAID-0) sind diese Festplatten
im Verbund eine gute Empfehlung
und haben sich damit unsere Auszeichnung verdient.
Seagate Barracuda
7200.10
Mit einigen Barracudas 7200.10
schickte uns Seagate deren aktuelle Top-Modelle, die mit einer Speicherkapazität von satten 750 GB
aufwarten können. Der integrierte
Laufwerkscache beläuft sich auf
16 MB und die Datenschreiben rotieren mit 7200 Umdrehungen pro
RAID-Konzepte und Begriffe (1)
Das RAID-Konzept
Die wesentlichen Ideen des „Redundant Array of Independent Discs“
(RAID) bestehen in der Steigerung der Systemleistung und/oder einer Erhöhung der Datensicherheit. Dabei werden die Informationen nicht mehr
nur auf einer einzigen Festplatte gespeichert, sondern innerhalb des
Verbundes auf verschiedene Laufwerke verteilt. Welches Verteilungsprinzip konkret eingesetzt werden kann, hängt sowohl von der Wahl des
Anwenders, als auch der Menge der eingesetzten Festplatten ab. Denn
nicht alle RAID-Level können mit beliebig vielen Laufwerken aufgebaut
werden, es muss immer eine gewisse Mindestanzahl vorhanden sein.
Ebenso ist zu beachten, dass die Festplatten am besten baugleich sein
sollten, damit keine Einbußen bei der Leistung aufgrund der unterschiedlichen Laufwerksparameter auftreten. Die gängigen RAID-Level werden
im Folgenden näher erklärt, wobei wir auf die Level 2, 3, 4 und 6 aus
praktischen Gründen (mangelnde Verbreitung und Relevanz im DesktopBereich) verzichten wollen.
RAID-0: Striping
Beim Striping werden die Daten unter den benutzten Festplatten, wobei
mindestens zwei eingesetzt werden müssen, aufgeteilt und parallel verarbeitet. Dieser Level eignet sich besonders gut zur effektiven Leistungssteigerung, da die betroffenen Laufwerke parallel arbeiten und so den
Durchsatz vervielfachen können. Je mehr Platten zu einem RAID-0 Verbund zusammengeschlossen werden, desto höher ist die gemeinsame
Leistung und der zusammen verfügbare Speicherplatz. Der Betrieb von
vier 250-GB-Festplatten im RAID-0 entspricht dabei einem Speicherplatz
von 1000 GB, wobei auf allen vier Platten parallel gearbeitet wird.
Soll eine Datei also auf den Verbund geschrieben werden, teilt der
Controller sie gemäß der eingestellten Stripe-Size in Stücke auf und gibt
die einzelnen Stripes an die Platten weiter. Beim Lesen der Daten werden die einzelnen Stücke von den Laufwerken geliefert und vom Controller wieder zu einer Datei zusammengefasst. Gängige Stripe-Größen
variieren zwischen 4 und 128 kByte, wobei die Leistungsunterschiede
inzwischen geschrumpft sind. In der Vergangenheit wurden hohe StripeSizes eher für den Einsatz mit großen Dateien im Videoschnitt- oder Datenbankbereich empfohlen, während geringe Größen vor allem für kleine
Dateien vorteilhaft waren.
Doch dieser Level hat nicht nur Vorteile: Der zentrale Nachteil eines
RAID-0 besteht in der mangelnden Ausfallsicherheit: Sollte eine der eingesetzten Festplatten den Dienst verweigern, sind alle Daten unbrauchbar. Jede der Festplatten speichert nur einen Bruchteil der Gesamtinformationen, fällt daher ein Laufwerk aus, so können die verbleibenden
Datenspeicher diesen Verlust nicht kompensieren. Ein RAID-0 ist daher
nur für leistungsorientierte Anwender interessant, bei denen ein ausfallbedingter Datenverlust durch Back-Ups oder andere Mechanismen kompensiert werden kann.
RAID-1: Mirroring
Wie der Name schon nahelegt, handelt es sich bei einem RAID-1 um ein
redundantes Speicherkonzept. Hier werden zwei (oder mehr) Festplatten vom Controller zu einem Laufwerk zusammengefasst, wobei jeder
Schreibvorgang auf beiden Platten parallel durchgeführt wird. Die Daten
werden gespiegelt, so dass der Ausfall einer Einheit ohne Folgen bleibt.
Eine Leistungssteigerung durch den Einsatz mehrerer Geräte findet hier
nicht statt, ebenso wie sich die Einstellung einer Stripe-Size erübrigt. Für
Anwendungen und Betriebssysteme existieren die Festplatten lediglich
als „ein Laufwerk“, wobei die Kapazität hier von der kleinsten Platte festgelegt wird. Kommen also zwei 500-GB-Modelle zum Einsatz, so liegt die
effektive Speicherkapazität des RAID-1 bei 500 GB. Auch hier empfiehlt
sich die Nutzung von baugleichen Laufwerken, da diese aufgrund der
annähernd gleichen Betriebsparameter und Eckdaten am besten miteinander harmonieren.
Besonders hochwertige Controller können aus einem RAID-1 beim
Lesezugriff eine Geschwindigkeitssteigerung erreichen, in dem sie wie
bei einem RAID-0 von beiden Festplatten lesen. Bei den meisten Chipsatz- und Onboard-Controllern kommt diese Technik jedoch nicht zum
Einsatz, weshalb wir sie hier auch vernachlässigen.
Hardwareluxx - 3/2007 - 29
Speicher
RAID-Konzepte und Begriffe (2)
RAID-10
Bei einem RAID-10 handelt es sich nicht um einen neuen RAID-Level,
sondern lediglich um die Kombination aus einem RAID-0 und einem
RAID-1. Hier werden zwei (oder mehr) Laufwerke zu einem leistungsstarken RAID-0 verbunden, wobei dieser Verbund über den Controller auf die
gleiche Anzahl Festplatten gespiegelt wird. Diese gezielte Kombination
beider Level birgt eine hohe Geschwindigkeit durch das Striping, ebenso
wie die Ausfallsicherheit durch die Spiegelung des Verbundes gewährleistet ist. Der offensichtliche Nachteil liegt allerdings auf der Hand: Es
müssen mindestens vier Festplatten eingesetzt werden, wobei nur die
Hälfte effektiv als Datenspeicher genutzt werden kann.
RAID-5
Zur Behebung der individuellen Nachteile der vorherigen Level stellt ein
RAID-5 eine sehr interessante Lösung dar: Ein Minimum von drei Festplatten wird hier zusammengeschlossen, wobei der Ausfall eines beliebigen Laufwerks kompensiert werden kann. Zentral ist dabei die Arbeit
des Controllers: Alle Daten werden wie beim RAID-0 auf zwei Festplatten
aufgeteilt und parallel geschrieben, wobei der Controller zusätzlich Wiederherstellungs-Informationen errechnet, welche auf der verbleibenden
Festplatte gespeichert werden. Die Daten/Paritätsinformationen sind
dabei zwischen den eingesetzten Laufwerken aufgeteilt, sodass es unerheblich ist, welche der Platten ausfällt. Mit Hilfe der restlichen vorhandenen Informationen lassen sich die verlorenen Daten wiederherstellen.
Dieser Vorgang benötigt allerdings längere Zeit (auch abhängig von der
Speicherkapazität), da die Informationen aller Laufwerke vom Controller mühsam wieder rekonstruiert werden müssen. Auch liegen oft die
Schreibzugriffe deutlich unter einem RAID-0, teilweise sogar unterhalb
des Single-Betriebs, wenn der Controller keine dedizierte XOR-Engine
mitbringt und die Parität per Software errechnet werden muss.
Hot-Plug / Hot-Spare
Mit dem Begriff „Hot-Plug“ wird die Möglichkeit bezeichnet, ein Laufwerk
während des Betriebes auszutauschen, ohne dabei den PC herunterzufahren. Anfangs war diese Option nur bei SCSI- bzw. Serversystemen
vorhanden, da dort Ausfallzeiten unter allen Umständen gering gehalten
werden müssen. Mit der Verbreitung von S-ATA-Controllern nehmen
auch deren Funktionsmerkmale zu, so dass Hot-Plugging heutzutage von
sehr vielen Onboard-Controllern und Festplatten bereits unterstützt wird.
In Anlehnung an das Hot-Plugging gibt es im RAID-Bereich das „HotSpare“-Laufwerk. Damit ist eine Ersatzfestplatte gemeint, die im Falle
eines Defekts sofort einspringen kann. Während dieser Ausfallphase muss
der Controller aus den vorhandenen Daten mitsamt Paritätsinformationen
die eigentlichen Informationen der ausgefallen Festplatte wiederherstellen. Die so errechneten Bits werden direkt auf die Hot-Spare-Festplatte
geschrieben, wobei das defekte Laufwerk schnellstmöglich ausgetauscht
werden sollte, damit später eine erneute Reserve vorhanden ist. In dieser
sog. „Rebuild-Phase“ ist die Leistung des Gesamtsystems stark eingeschränkt, da Controller und Laufwerke mit der Rekonstruktion beschäftigt
sind. Ein zwischenzeitlicher Ausfall einer weiteren Platte bedeutet das
Aus für die Daten, da eine Wiederherstellung nicht mehr möglich ist.
JBOD
Ein „Just a Bunch Of Disks“ (JBOD) ist im eigentlichen Sinn kein RAID-Level, sondern
lediglich die Aneinanderreihung
von mehreren Festplatten.
Minute. Vereint zu einem RAID-0
wird so mit zwei Festplatten ein
Gesamtspeicherplatz von 1500 GB
geschaffen, was für ein DesktopSystem mehr als beeindruckend
ist. Die Übertragungsrate beider
Laufwerke kann wahlweise bei 3
Gbit/s belassen werden, oder aber
per Jumper auf 1,5 Gbit/s limitiert
werden.
Auch hier konfigurierten wir
die Festplatten als RAID-0 bei einer Stripe-Size von 128 kByte. Was
uns dabei verwunderte, waren die
deutlich schlechteren Leistungswerte des Verbundes im Vergleich
zur Konkurrenz: Während PCMark
und HDTach sehr gute Ergebnisse
lieferten, lag die Performance der
FCT-Durchläufe weit abgeschlagen hinter den anderen Laufwerken. Lediglich beim Lesen wurden
wirklich gute Resultate erzielt,
während beim Schreiben/Kopieren
mehr als zehn Sekunden Rückstand auf die Samsung-Pärchen
gemessen wurde.
Als wir dann probeweise drei
Barracudas vereinen wollten, galt
es erst einmal das Mainboard-Problem zu lösen: Der Onboard-Controller des Abit AW9D war nicht in
der Lage, drei der 750-GB-Laufwerke zu einem Verbund mit rund
2200 GB Speicherplatz zusammen
zu fassen. Er zeigte lediglich eine
maximale Kapazität von 50 GB
an. Manuelle Eingaben oberhalb
dieses Wertes resultierten in Fehlermeldungen. Nach Rücksprache
mit Abit erfuhren wir, dass das Problem bekannt sei und an einer Lösung gearbeitet wird. Bis zum Redaktionsschluss über einen Monat
später stand allerdings immer noch
keine neue BIOS-Version zur Verfügung. Die von uns durchgeführten Tests mit drei der Barracudas
sind daher nur als vorläufig zu erachten, da natürlich aufgrund des
Controllerproblems nur ein sehr
kleiner Ausschnitt am Anfang eines
jeden Laufwerkes zum Einsatz
kam. Inwiefern dies auch mögliche
Auswirkungen auf den Test mit
nur zwei Laufwerken haben kann,
konnte uns von Abit nichts gesagt
werden. Daher veröffentlichen wir
die folgenden Benchmark-Ergebnisse unter Vorbehalt, mit
Hinweis
auf
die geschilderten Komplikationen.
Die Temperaturen unter Last liegen
leider bei ca. 47 °C, was im Vergleich zu den Konkurrenzlaufwerken deutlich zu hoch ist. Gerade
wenn zwei dieser Heizkörper durch
konstante Schreib-Lese-Zugriffe
Wärme freisetzen, ist eine aktive
Kühlung dringend anzuraten.
Aufgrund des hohen Speicherplatzes von 750 GB pro Laufwerk ist natürlich auch ein überdurchschnittlich hoher Kaufpreis
nicht verwunderlich. Um zwei der
Barracudas zu einem RAID-0 zu
vereinen, müssen Interessenten
aktuell rund 610 Euro ausgeben.
Western Digital Raptor X
Die Raptor X von Western Digital
haben wir ebenso berücksichtigt,
scheint sie mit ihren 10000 Umdrehungen doch mehr als prädestiniert
für ein Performance-orientiertes
RAID-System zu sein. Ein Zusammenschluss von zwei Raptoren
bietet eine Speicherkapazität von
300 GB, was im Vergleich zu den
anderen Laufwerken als sehr niedrig erscheint. Ein weiteres Manko
liegt in der Übertragungsgeschwindigkeit, da die Raptor nur mit 1,5
Gbit/s kommunizieren kann.
Beim
Leistungsvergleich
zeigte sich dann auch direkt, dass
die Raptoren keinesfalls die Performance-Krone gepachtet haben.
Während beim PCMark-Test die
Resultate nur knapp unterhalb der
10000 Punkte lagen, konnte sich
der Verbund in den anderen Programmen nicht durchsetzen: Die
Werte beim FC-Test sind gerade
einmal im oberen Bereich, wobei
die Samsung-Laufwerke hier deutlich mehr Geschwindigkeit freisetzten.
Mit einer gemessenen Lasttemperatur von gemittelten 43 °C
liegen die Raptoren im Mittelfeld.
Niedrigere Werte kommen von
Samsung und Hitachi, höhere dafür von Seagate.
Preislich ist ein RAID-System
mit Raptor-X Festplatten mehr als
nur ein Groschengrab, denn der
summierte Speicherplatz von 300
GB ist bei einem Preis von rund
400 Euro nicht ganz überzeugend.
Auch fehlt uns die durchschlagende
Speicher
Leistungsvergleich der S-ATA-Laufwerke
HDTach
Festplatte
durchschnittliche Leserate (MB/s)
Burst-Rate (MB/s)
mittlere Zugriffszeit (ms)
Hitachi Deskstar T7K500
66,5
200,4
2x Hitachi Deskstar T7K500 (RAID-0)
119,4
321,5
13,3
Samsung Spinpoint T133
61,8
175,8
14,2
2x Samsung Spinpoint T133 (RAID-0)
90,5
262,7
15
68,1
209,7
13,8
119,9
329,1
16,2
Seagate Barracuda 7200.10
66,8
232,4
14,1
2x Seagate Barracuda 7200.10 (RAID-0)
131,9
368,2
13,7
170,6
380,5
7,8
WD Raptor X
77,2
133,7
8,2
2x WD Raptor X (RAID-0)
131,9
237,8
0
50
100
150
13,5
8,3
0
200
50
100 150 200 250 300 350 400
0
5
10
15
20
Die HDTach-Resultate verdeutlichen hier sehr gut, welches Potential ein RAID-Verbund bieten kann. Die durchschnittliche Leserate steigt im direkten
Vergleich zwischen Einzellaufwerk und Verbund um den Faktor 1,5 bis 2. Hier hängt es natürlich von der Anzahl der Festplatten ab, wie die erneute
Steigerung bei den drei Barracudas zeigt. Bei der Burst-Rate sieht es ähnlich aus, auch hier sind die Werte deutlich erhöht worden. Lediglich die mittlere Zugriffszeit kann durch einen RAID-Verbund nicht beeinflusst werden, da die Ergebnisse nur im Bereich der Messtoleranz schwanken. Aufgrund
der geschilderten Controllerprobleme ist die Zugriffszeit bei den drei Barracudas natürlich niedriger, da hier nur die ersten 16 GB jedes Laufwerkes
getestet wurden.
FC-Test (Programm-Pattern)
Festplatte
Schreiben (Zeit in Sekunden)
Lesen (Zeit in Sekunden)
Kopieren (Zeit in Sekunden)
44,125
16,651
69,083
23,767
14,318
42,802
38,438
19,183
53,099
23,515
17,386
43,786
44,433
17,042
55,931
23,408
16,437
39,628
46,770
18,282
60,901
37,448
14,659
48,318
32,255
12,844
42,363
WD Raptor X
43,031
19,260
62,241
27,308
18,601
0
10
20
30
40
48,349
0
50
5
10
15
20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Innerhalb des Programm-Pattern-Tests (Schreiben) kann jeder Verbund auf die Einzelplatte zwischen 10 und 20 Sekunden Laufzeit gutmachen, was
relativ nah an die theoretische Halbierung durch ein RAID-0 heranreicht. Die besten Ergebnisse liefert in diesem Durchlauf die HD501LJ von Samsungs Spinpoint-T-166-Reihe, wobei der Vorsprung auf die hauseigene Konkurrenz durch die HD401LJ sehr gering ist. Auch sehr gut lässt sich der
immer geringer werdende Gewinn durch den Einsatz mehrerer Laufwerke erkennen: Die Steigerung zwischen zwei und drei Platten liegt im Bereich
von fünf bis sechs Sekunden, was in Relation zur Gesamtlaufzeit eine deutlich niedrigere Erhöhung ergibt, als der Sprung von der Einzelplatte zum
Zweier-Verbund.
FC-Test (Windows-Pattern)
Festplatte
Schreiben (Zeit in Sekunden)
Lesen (Zeit in Sekunden)
Kopieren (Zeit in Sekunden)
34,354
8,386
40,485
19,052
7,714
25,750
31,594
9,188
33,760
16,964
9,885
22,104
29,438
8,713
30,594
16,485
7,177
19,794
47,042
9,245
51,875
33,094
9,552
37,130
23,765
7,464
27,067
WD Raptor X
34,453
10,781
43,708
21,401
10,62
0
10
20
30
40
50
27,266
0
2
4
6
8
10
12
0
10
20
30
40
50
60
Bei den hier aufgelisteten Windows-Pattern-Ergebnissen ist eine ähnliche Rangfolge wie beim ProgrammPattern zu sehen: Die Spitzenposition sichern sich die beiden Samsung-Laufwerke, erneut
nur mit marginalen Schwankungen. Darauf folgt Hitachis Deskstar und die
Raptor-X von Western Digital. Im Gegensatz zum Windows-Pattern können
die Laufwerke deutlich mehr Performance aus dem Verbund herauskitzeln,
denn die Verbesserungen liegen pro Festplatte bei teilweise mehr als zehn
Sekunden. Im alltäglichen Einsatz sollten sich also weitere Laufwerke bemerkbar machen, jedoch wird die effektive Steigerung der Gesamtperformance durch Einsatz jeder weiteren Platte immer
geringer.
Hardwareluxx - 3/2007 - 31
Speicher
SiSoft Sandra 2007 (Dateisystem-Laufwerksindex)
Futuremark PCMark 2005 (HDD-Testsuite)
Festplatte
Festplatte
Punkte
Ergebnis (MB/s)
7183
64,3
8996
122,3
5869
6837
6581
7791
123,3
6259
65,6
7457
119
8162
169,6
WD Raptor X
7321
WD Raptor X
57,3
9591
129
0
2000
4000
6000
8000
60
109,6
70
10000
0
50
100
150
200
PCMark 2005 ist ein weiterer Teil unseres Benchmark-Portfolios. Sehr
schön sieht man die gestiegenen Zahlen durch den RAID-Verbund, wobei
hier 1000 bis 2000 Punkte mehr erreicht werden. Zwei der Raptoren knacken fast die 10000-Punkte-Grenze, während die beiden Deskstars hier
auf Platz zwei liegen. Samsungs Platten bilden das Schlusslicht, während
Seagate mit den Barracudas immer noch auf die dritte Position kommt.
Bei zwei Laufwerken kommt eine Steigerung von knapp 1200 Punkten bei
den Barracudas zustande, ein drittes liefert nur noch 700 Punkte mehr.
Ein weiterer synthetischer Benchmark ist der Laufwerksindex von Sisofts
Testsuite „Sandra“. Die Werte hängen dabei von allen Festplattenparametern ab, ebenso wie deren interne Gewichtung durch das Programm.
Wie auch schon beim PCMark ist hier deutlich zu sehen, dass der Bonus
durch den Einsatz eines weiteren Laufwerks zwischen 50 und 60 MB/s
liegt. Den knappen Sieg erringt hier die Raptor X von WD, dicht gefolgt
von den übrigen Platten. In den letzten beiden synthetischen Tests sieht
man deutlich die Unterschiede zum praxisrelevanteren FC-Test.
Performance, die - neben der optischen Aufmachung der Platte den hohen Preis rechtfertigt.
Einsatz eines RAID-5 als Möglichkeit besteht. Hier gibt es allerdings
keine klare Empfehlung, bedingt
durch die unterschiedlichen Anforderungen und Umgebungen.
Wie die Benchmark-Ergebnisse zeigen, ist jedes der hier erwähnten Laufwerke RAID-tauglich.
Die jeweiligen Unterschiede sind
in den technischen Eckdaten und
internen Realisierungen begründet. Solange aber zwei gleiche
Festplatten zum Einsatz kommen,
ist eine Leistungssteigerung (bei
einem RAID-0) garantiert.
Als konkrete Empfehlung
möchten wir Samsungs HD501LJ
mit unserem Award auszeichnen.
Dies ist vor allen Dingen in dem
sehr guten Abschneiden innerhalb
des FC-Tests begründet, ebenso
wie auch der gebotene Speicherplatz und die Temperatur ausschlaggebend ist.
Was die anderen Laufwerke
von Seagate und Hitachi betrifft, so
größeren Dateien oder generell
schreibintensiven Anwendungen
auf. Hier empfiehlt sich natürlich,
die Daten direkt vom RAID bereitstellen zu lassen.
Vor allem im Bereich der
semi-professionellen
Audio-Video-Bearbeitung sollten die Geschwindigkeitsdifferenzen schnell
offensichtlich werden, ebenso wie
bei Festplatten-lastigen Spielen ein
Unterschied zu sehen sein sollte.
Neben diesen Leistungsvorteilen besitzt ein solches RAID-0
aber auch Nachteile: Die dort gespeicherten Daten sind im Fall
eines Festplattendefektes gänzlich
verloren. Die Durchführung von
regelmäßigen Back-Ups ist daher
unerlässlich. Nur so kann der mögliche Schaden in Grenzen gehalten
werden, sollte tatsächlich ein Laufwerk ausfallen. Um ganz sicher zu
gehen, kann natürlich über ein bestehendes RAID-0 eine Spiegelung
geschaltet werden, wobei auch der
Fazit
Ein RAID-0-Verbund birgt ein deutliches Plus an Leistung, soviel steht
fest. Doch die Steigerung flacht
mit Zunahme der eingesetzten
Laufwerke ab, so dass ein RAID0 aus mehr als vier Festplatten im
Desktop-Bereich eigentlich keinen
effektiven Mehrwert offenbart.
Das stärkste Potential liegt im
Bereich von zwei bis drei Platten,
da hier die Mehrleistung klar sichtbar und messbar ist. Der Nutzen
eines solchen Verbundes ist sicherlich abhängig vom jeweiligen
Anwender. Ob das Betriebssystem
auf einem RAID-0 läuft, oder „nur“
auf einer schnellen Einzelfestplatte
wird im häuslichen Office-Bereich
niemand merken. Unterschiede treten erst beim Lesen/Schreiben von
störten uns dort nur die recht hohen Temperaturen. Gerade bei Systemen mit mehreren Festplatten
sollte besonders auf eine moderate Wärmeentwicklung geachtet
werden. Nicht nur um temperaturbedingte Ausfälle zu vermeiden,
sondern auch im Hinblick auf das
Gesamtsystem und dessen steigende Geräuschkulisse durch weitere Lüfter.
Etwas enttäuscht hat uns lediglich die Raptor-X von Western
Digital. Die technischen Eckdaten
haben eine Erwartungshaltung
geschaffen, die innerhalb der
Benchmarks leider nicht bestätigt
wurde. Es fehlte sowohl an Durchsetzungsvermögen beim FC-Test,
wie auch bei HDTach. Die dortigen Ergebnisse konnten von anderen Festplatten ebenso erreicht
werden, was den wirklich hohen
Preis der Raptor X nach unseren
Einschätzungen keinesfalls rechtfertigt.
Daten der S-ATA-Festplatten
Hersteller und
Bezeichnung
Hitachi
Deskstar T7K500
Samsung
Spinpoint T133
Samsung
Spinpoint T166
Seagate
Barracuda 7200.10
Western Digital
Raptor X
Modellname
HDT725050VLA360
HD401LJ
HD501LJ
ST3750640AS
WD1500AHFD
Homepage
www.hitachigst.com
www.samsung.com
www. samsung.com
www.seagate.com
www.westerndigital.com
Bezugsquelle
www.atelco.de
www.kmelektronik.de
www.kmelektronik.de
www.kmelektronik.de
www.kmelektronik.de
Straßenpreis
175 €
105 €
125 €
305 €
200 €
Preis pro GB
0,35 € / GB
0,26 € / GB
0,25 € / GB
0,40 € / GB
0,75 € / GB
500 GB
400 GB
500 GB
750 GB
150 GB
150 GB
Eigenschaften
Kapazität
250, 320, 400, 500 GB
250, 300, 400 GB
320, 500 GB
80, 160, 200, 250, 320, 400,
500, 750 GB
Umdrehungsgeschwindigkeit
7200 rpm
7200 rpm
7200 rpm
7200 rpm
10000 rpm
Anschluss
S-ATA/300
S-ATA/300
S-ATA/150 per Jumper
S-ATA/300
S-ATA/300
S-ATA/150
16 MB
16 MB
16 MB
16 MB
16 MB
S-ATA, 12-V-Molex
S-ATA
S-ATA
S-ATA
S-ATA, 12-V-Molex
Kapazitäten der Serie
Cache
Stromanschlüsse
NCQ
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Garantiezeit
3 Jahre
5 Jahre
5 Jahre
5 Jahre
5 Jahre
Bauweise
3,5 Zoll
3,5 Zoll
3,5 Zoll
3,5 Zoll
3,5 Zoll
32 - Hardwareluxx - 3/2007

„0“ + „1“ = „5“:Aktuelle S-ATA-Festplatten im RAID

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