Maxtor、Seagate Ultra320 SCSI硬碟

近年來IDE硬碟技術蓬勃發展，磁錄密度和資料傳輸匯流排的速度都有很大的進步，加上價格不斷下滑，遂有SCSI硬碟終將被IDE硬碟所取代的聲音出現。不可否認的，相較於SCSI硬碟，IDE硬碟的確擁有成本上的優勢，不過論及效能、穩定性和耐用程度，IDE硬碟終究難和SCSI硬碟相提並論。因此無論是伺服器、磁碟陣列或高階工作站等企業級應用，幾乎都使用SCSI硬碟。

SCSI硬碟問世至今已有相當一段時間，傳輸規格歷經不斷改良和延伸，在目前主流的Ultra160 SCSI介面之前，就有多達8種規格版本，每一個版本的出現代表著資料傳輸速率的提升。Ultra160 SCSI的後繼規格－Ultra320 SCSI，儘管標準早在去年就制定完成，不過由於一些技術上的問題，遲至今年才有Ultra320 SCSI介面卡問世。硬碟製造商們也紛紛在這個時候推出新款Ultra320 SCSI硬碟。
頻寬是Ultra160 SCSI的兩倍

Ultra320 SCSI基本上是Ultra160 SCSI的延伸，兩者同樣採用double-transition-clocking技術，在匯流排時脈訊號上升與下降時都傳送資料，差別僅在於工作時脈由40MHz提高到80MHz。根據Ultra320 SCSI白皮書上的記載，Ultra320 SCSI具備以下幾點特色：1、雙倍的資料傳輸速率（double transfer speed），單通道資料傳輸速率320MB/s，雙通道更可達640MB/s，是Ultra160 SCSI的兩倍。2、封包化資料傳輸（Packetized SCSI），能以類似網路的封包模式來傳遞資料，多個指令、訊息及大量資料可結合成一個單一資料流，減少分別傳送所需的系統資源。3、快速仲裁與選擇（QAS）機制，可加速分配匯流排使用權的程序，無需重複仲裁步驟。4、主動調適過濾功能（adjustable active filter）。5、可向下相容於Ultra160 SCSI，並使用相同規格的排線。

由於雙通道Ultra320 SCSI的最大傳輸速率高達640MB/s，原先Ultra160 SCSI所使用的64位元PCI匯流排所能提供的I/O頻寬（533MB/s）已不敷使用，因此Ultra320 SCSI在白皮書的規範下，必須採用最新的PCI-X匯流排（最高I/O頻寬可達1Gbps）。不過目前PCI-X匯流排尚未真正普及，對於Ultra320 SCSI在市場上的推展速度不無影響。

控制晶片遲至今年才發表
萬轉SCSI硬碟中的效能之王

目前已有Adaptec（立冶）和LSI Logic（美商巨積）兩家知名廠商發表Ultra320 SCSI控制晶片和介面卡。Adaptec的介面卡編號ASC-39320D，採用AIC-7902W控制晶片，具備獨家的無縫接資料流技術（seamless streaming technology），不僅可強化資料傳輸率，並能將資料與命令處理的資源需求降至最低。不過ASC-39320D僅提供一組內接的SCSI接頭，並無外接的設計。

LSI Logic的介面卡編號LSI22320，是本次硬碟效能測試所採用的介面卡，採用雙通道的LSI53C1030控制晶片（另有一款單通道的LSI53C1020）。這張介面卡的特色是具備內外各兩組SCSI接頭，核心晶片由於工作溫度較高而裝有散熱片。LSI22320在LSI Logic的Fusion-MPT（訊息傳遞技術）架構的基礎下，導入了最新的Integrated Mirroring功能，不需磁碟陣列控制晶片就能提供RAID 1容錯能力。

進軍Ultra320 SCSI領域的硬碟廠商目前有Maxtor、Seagate、IBM和Fujitsu。本次報導中測試的產品為主軸馬達轉速10000rpm的Maxtor Atlas 10K III-320，以及15000rpm的Seagate Cheetah X15-36LP。

Atlas 10K系列是Quantum在高階硬碟領域的代表作，市場上普遍擁有極高的評價。Maxtor併購Quantum的硬碟事業部之後，順理成章的接收了Quantum的先進技術，推出第三代的Atlas 10K III-320。除了支援Ultra320 SCSI傳輸介面之外，和前一代產品最大的不同之處，在於磁錄密度提升了三倍，單碟容量達18GB，最大容量73.4GB。

優異的效能是Atlas 10K III-320的訴求重點。平均搜尋時間僅4.5ms，據說是目前萬轉SCSI硬碟中最快的，內建8MB的高速資料緩衝區，在同級產品中亦不多見。此外，Atlas 10K III-320採用Maxtor特有的第三代防震系統（SPS III）以及數據保護系統（DPS），可有效降低不利環境下對硬碟和資料的威脅。

全球最快的SCSI硬碟

Cheetah X15-36LP是Seagate最頂級的SCSI硬碟系列，主軸馬達15000ypm提供Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI和2Gbit光纖通道三種傳輸介面。單碟容量雖然只有9.2GB，在刻意縮小碟盤尺寸下，可減少主軸馬達的負荷，並降低發熱量。內建8MB的高速資料緩衝區，平均搜尋時間3.6ms，平均延遲時間也僅2ms。Seagate強調Cheetah X15-36LP系列可提供比萬轉SCSI硬碟高35％的I/O效能，並提升29％的最低持續傳輸速率，以後IT人員能以數量更少、效能更高的硬碟服務更多的使用者，協助企業降低TCO（總體持有成本）。

產品效能實測部分，我們採用美商巨積LSI22320介面卡連接測試硬碟。這張SCSI卡採用的是標準PCI-X規格，而我們手邊並無支援PCI-X的主機板，所幸一般32位元PCI插槽也可正常使用。測試平臺採用AMD Athlon 1.2GHz處理器、技嘉GA-7DXR主機板和Windows 2000 Professional英文版作業系統，測試軟體為ZD WinBench 99 2.0。

或許會有人質疑，測試平臺的32位元PCI匯流排的頻寬僅133MB/s，就算PCI-X規格的Ultra320 SCSI介面卡能正常運作，也是英雄無用武之地。事實上，受限於硬碟機械結構的物理限制，單顆硬碟的傳輸效能其實相當有限。從測試數據中可以看出，就連號稱最快的Cheetah X15-36LP硬碟，磁碟外圈傳輸速率也僅勉強突破60MB/s，Ultra2 SCSI的頻寬就足以應付。不過在真正的企業級伺服器、儲存設備當中，一臺硬碟單獨接一組SCSI通道的機會少之又少，一旦接個5臺Cheetah X15-36LP就需要300MB/s以上的匯流排頻寬，Ultra320 SCSI的優勢便會彰顯出來。

高階儲存裝置的傳輸介面當中，效能最佳的當屬光纖通道（fibre channel），不過昂貴的價格和複雜的結構，不是一般規模企業所能負擔得起。隨著PCI-X匯流排的逐漸普及，Ultra320 SCSI也進入實用階段，晶片廠商樂觀預估，未來Ultra320 SCSI可望取得65％的市場佔有率，成為下一代伺服器和磁碟陣列的主流傳輸規格。文⊙張智鴻