Công nghệ giao tiếp trên ổ cứng SATA và SAS

Ổ cứng với giao tiếp SATA và SAS đang được sử dụng rất rộng rãi. Mỗi một tiêu chuẩn đều có những ưu, nhược điểm riêng. SAS được thiết kế cho dòng máy chủ (server), còn SATA được sử dụng trong các thiết bị hiệu năng thấp hơn như máy trạm workstation hay máy tính cá nhân.

SCSI (Small Computer System Interface) là chuẩn giao tiếp được dùng đầu tiên trong Server (máy chủ), kế đến là PATA (Parallel ATA) và sau đó là SATA, SAS ra đời.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) là chuẩn giao tiếp truyền dữ liệu theo dạng nối tiếp còn SAS (Serial Attached SCSI) là chuẩn giao tiếp có tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh nhất hiện nay.

Chuẩn giao tiếp SATA là gì?

SATA là chuẩn giao tiếp kết nối một ổ đĩa cứng hoặc SSD với phần còn lại của máy tính. SATA truyền dữ liệu theo dạng nối tiếp được tạo ra nhằm thay thế cho PATA chuẩn kết nối truyền dữ liệu song song. PATA cho tốc độ truyền dữ liệu cao hơn SATA nhưng nhược điểm lại là vấn đề tạp âm nhiễu vì nó sử dụng nhiều dây dẫn để truyền dữ liệu nên các dây dẫn này có thể gây can nhiễu lên nhau.

Để khắc phục nhược điểm của PATA nên SATA được thiết kế chỉ với một dây dẫn truyền dữ liệu và một dây tiếp nhận dữ liệu nên sẽ hạn chế được tối đa vấn đề về tạp âm nhiễu. SATA giúp cho việc tối ưu không gian bên trong thiết bị cho phép không khí lưu thông và tản nhiệt hiệu quả hơn. Chuẩn giao tiếp SATA đã được dùng phổ biến trong vòng 10 năm trở lại đây.

Chuẩn giao tiếp SAS là gì?

SAS ra đời sau SATA nhưng nó lại mang nhiều tính năng vượt trội hơn. SAS cải tiến giao thức SCSI cũ, nâng cao hiệu suất của SCSI và cho phép tới hơn 128 thiết bị cùng kết nối với nhau.

SAS có thể quản lý những file dữ liệu khổng lồ lên đến 32.768 biến và số lượng bản ghi phụ thuộc vào kích cỡ của đĩa cứng. Ưu điểm này có thể làm đơn giản hoá khi tổ chức, xử lý và phân tích một khối lượng lớn dữ liệu vì dữ liệu chỉ chứa trong một file. SAS rất mạnh về quản lý dữ liệu và có thể làm việc với nhiều file cùng lúc.

Hiện nay, so về chi phí đầu tư, SAS có giá thành cao hơn SATA và cũng cần những kỹ năng cao hơn để quản trị hệ thống với SAS.

So sánh SAS và SATA

Cả hai chuẩn giao tiếp SAS và SATA đều dựa trên nguyên tắc song toàn, không cần phải tự gán ID thiết bị hoặc chấm dứt các kết nối, mà dữ liệu vẫn có thể được gửi và nhận được cùng một lúc giúp cho quá trình truyền và nhận dữ liệu diễn ra nhanh chóng.

Một số điểm khác biệt giữa SAS và SATA:

Tốc độ truyền tải dữ liệu

SATA cho tốc độ truyền dữ liệu 150 MB/s hoặc 300 MB/s còn SAS cho phép truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 3Gb/s. Hiện nay, chuẩn SATA3 đã cho phép truyền dữ liệu lên tới 6Gb/s và SAS 3.0 cho phép tốc độ tới 12Gb/s.

Kết nối SAS và SATA

Cả hai cùng sử dụng sơ đồ chân cho dữ liệu và kết nối điện. Nhưng trong SATA thì hai kết nối được tách biệt vật lý. Còn đối với SAS, hai đoạn kết nối đã được sáp nhập, giúp nó có thể đính kèm một ổ đĩa SAS đến một bộ điều khiển SATA bằng cách sử dụng kết nối liên tục.

Hiệu năng SAS gấp 3 lần SATA

Với SATA: Ổ đĩa SATA/NL-SAS quay với tốc độ 7.2k RPM/giây. Thời gian tìm kiếm trung bình SATA/NL-SAS là 9.5m/giây. Raw disk là 106 IOP/giây.

Ổ đĩa SAS quay với tốc độ 15k RPM/giây. Thời gian tìm kiếm trung bình trên SAS là 3.5m/giây. Raw disk là 294 IOP/giây.

Độ tin cậy

Có 2 loại thang đo độ tin cậy là MTBF  BER:

  • MTBF nghĩa là ở giữa khoảng thời gian không thực hiện được. MTBF dùng để thống kê độ tin cậy của ổ đĩa.
  • BER(Bit Error Rate) dùng để thống kê những lỗi xảy ra trong ổ đĩa.

Ổ đĩa SATA/NL-SAS có chỉ số MTBF:1.2 triệu giờ. Ổ đĩa SAS có chỉ số MTBF:1.6 triệu giờ.

Ổ đĩa SAS có độ tin cậy hơn SATA khi chúng ta nhìn vào chỉ số MTBF

Ổ đĩa SATA có BER đọc được lỗi trong 10^15bits. Ổ đĩa SAS co BER đọc được lỗi trong 10^16bits.

Ngoài tốc độ xử lý và truyền tải dữ liệu, cấu trúc, hiệu năng, độ tin cậy thì SAS còn có điểm nổi trội hơn so với SATA là: chúng có thể cắm “nóng” rồi sử dụng ngay chứ không cần phải khởi động lại hệ thống.