12Gb SAS介面興起，解放固態儲存效能

在IT領域，SAS是當前最重要的企業用磁碟介面，廣泛地應用在硬碟、SSD、磁帶機等儲存裝置的連接介面，以及外接磁碟陣列的主機傳輸通道介面等內、外接儲存傳輸領域。

按SCSI貿易協會（SCSI Trade Association）發表的SAS發展路線圖，SAS介面規格大約每隔4年便會更新一代，每當新規格發布後，大約12～18個月時間後，相關廠商便會在市場上推出實際的產品。

目前的主流SAS規格—6Gb/s SAS出現在市場上已3年多，隨著固態磁碟的發展，其600MB/s的傳輸頻寬已難以滿足固態儲存設備的需求，反而制約了固態磁碟的傳輸效能發揮，目前市售的高階SSD存取速度已能超過550MB/s，顯然的，若不設法擴展SAS通道的傳輸頻寬，便會限制住SSD的發展。

興起中的12Gb SAS生態系
負責SAS規格制定的STA是在2年多前的2011年11月，宣布推出12Gb/s SAS規格，經過一年多的工程發展與原型測試後，LSI率先於2013年初推出12Gb SAS的控制器晶片與HBA卡、RAID卡等板卡產品，隨後併購Adaptec後的PMC，也跟進推出了12Gb SAS HBA卡與RAID卡產品。

不過除了用於伺服器端的板卡外，12Gb SAS的其他配套元件尚不完備。

就磁碟裝置來說，雖然Seagate與WD都在2013年中發布了支援12Gb SAS的SSD產品，不過距離實際上市還有一段距離，其他廠商的12Gb SAS SSD產品則仍在工程原型階段，大約要等到今年下半年左右，12Gb SAS SSD才會實際出現在市場上。

而在外接儲存裝置方面，已有AIC（營邦）、Serial Cables、xyratex等少數廠商發表了支援SAS 3.0的JBOD磁碟櫃，可搭配伺服器端的12Gb/s SAS HBA卡或RAID卡使用，不過，距離實際在市場上銷售，也還要一段時間。

外接的磁碟陣列方面，目前已知只有HP的MSA 2040系列，可提供12Gb/s SAS主機介面規格的款式，其餘多數陣列廠商都要等到2014年中左右，才會推出第一代的12Gb/s SAS主機介面磁碟陣列產品。

整體來看，整個12Gb SAS生態系中，目前只有板卡產品比較齊備，其他像是SSD磁碟裝置，或是外接的JBOD或磁碟陣列產品，市面上實際可買到的產品仍然很少。

理論上，只要伺服器主機板支援PCIe 3.0，就能安裝12Gb SAS HBA卡或RAID卡，進而升級到12Gb SAS規格，目前許多主機板都支援PCIe 3.0，要升級12Gb SAS並不困難。不過考慮到其他周邊的搭配，依LSI預測，12Gb SAS的普及，將與Intel Grantley伺服器處理器平臺的普及有緊密關聯，預計時間點將會是2014年底至2015年，Grantley平臺的SAS配置都將以12Gb SAS為標準，2015年以後便將全面進入12Gb世代。

【12Gb SAS實測】 單碟平均效能直逼1GB/s

我們在第639期的《SAS磁碟陣列採購大特輯》中，曾測試了第一款12Gb SAS磁碟陣列——HP的MSA 2040，不過當時受限於測試環境，我們是將MSA 2040降階接入既有的6Gb SAS環境測試，並沒有真正發揮12Gb SAS的效能。

為了確實展現12Gb SAS的頻寬效能，這次我們請LSI提供了一個完整的12Gb SAS環境，包括支援PCIe 3.0的主機板、LSI的12Gb SAS HBA卡，再搭配6臺HGST的12Gb SAS介面SSD。

從測試結果可以看出，12Gb SAS「解放」了SSD的傳輸效能，利用12Gb SAS的高頻寬，SSD的速度可以有極大的增長，測試使用的12Gb SAS SSD雖然只是測試用的工程樣本，但平均每臺仍可達到950MB/s以上的讀取速度，寫入速度也能達到550～600MB/s以上，遠高於目前採用6Gb規格的市售SSD（最高讀寫速度只有550MB/s左右），顯示若能擺脫通道傳輸頻寬的制肘，這些SSD的效能將能逼近1000MB/s的程度。

IOPS方面，這套12Gb SAS系統也相當突出，僅僅6臺SSD就有90萬讀取IOPS。

測試環境組成
測試中使用ASRock Z87 Extreme11/ac主機板，搭配LSI的12Gb SAS HBA卡。測試用的6臺SSD則安裝在一臺JBOD櫃內。

JBOD櫃與12Gb SAS SSD
目前還沒有12Gb SAS磁碟裝置實際出售，所以測試中使用的SSD是HGST提供的工程樣品，安裝在1臺8Bay的JBOD櫃中，然後再接到測試平臺的SAS HBA上

12Gb SAS的新接頭規格
12Gb SAS採用SFF-8664接頭（右），而非6Gb SAS常用的SFF-8088接頭（左）。SFF-8664的尺寸較窄，可在半高介面卡上容納4個接頭，提供比舊接頭高一倍的連接埠密度。但也由於改用新接頭規格，必須透過轉接線，才能與6Gb SAS互連

效能測試結果

受測組態 安裝6臺 HGST 400GB 12Gb SAS SSD（工程原型樣本）。

測試平臺 ASRock Z87 Extreme11/ac主機板,Xeon E3-1285 3.60GHz處理器, 2GB RAM,LSI SAS 9300-8e HBA卡×1,Window 7 Ultimate

測試方式 全部硬碟安裝在JBOD磁碟櫃，透過2條SFF-8088轉SFF-8664轉接線連接測試平臺的LSI SAS HBA卡。

測試工具 使用IOmeter1.1.0，執行512KB與4KB的100%循序讀取與100%循序寫入，分別測試系統的資料傳輸速率與I/O處理能力，4KB項目另進行隨機讀寫測試。