接口的威力?你的下一个系统设计需要eSATA吗?

技术分类: 微处理器与DSP  消费电子设计  | 2007-08-14
Brian Dipert,EDN高级技术编辑

  丰富的基准

  在作项目准备时,我通过各种在线和印刷物,研究了一系列公开的存储基准测试,评估他们使用的是哪些 Windows 下的测试套件。我最后得到了一个大约有 20 个综合性基准测试软件包的列表(每个包通常包括多个子工具),另外还有经常用到、基于实际应用程序的基准测试集。显然,如果我还打算完成我的任务的话,就需要将选项表削减成一个合适的子集。经过大量研究和一番咬牙以后,我确定了两个基准测试工具:File Systems和 Physical Disks,它们都包括在一个过去多次使用的测试套件内:即SiSoftware 的 Sandra。

  SiSoftware 的文档表明:“File Systems 基准测试安装有文件系统卷。它表示与一台典型计算机中的其它设备相比较,你的文件系统如何连接到存储卡和存储主机。这不是其它基准测试所做的那种原始磁盘性能测试,而是卷本身的速度由很多因素所确定,如文件系统、操作系统缓存、磁盘上的位置等。这是你在文件系统级上获得的性能。Drive Index:是一种合成数字,表示在读、写、查找测试和文件与缓存大小平均值基础上的总性能。Drive Index用于表示在一台 PC 中典型使用时的驱动性能。数字越大意味着
性能越好。结果的权重并不相等,表示使用在这些设备上不同文件大小的分布(通过现场研究获得)。”

  “Physical Disks基准测试硬盘是指盘片本身,而不是文件系统。它表示在一台典型计算机中,你的物理磁盘与其它磁盘相比连接到存储卡或主机的程度如何。测得的原始性能与磁盘使用的文件系统和磁盘上安装的任何卷均无关。Read Test:在磁盘上顺序进行。Write Test:在磁盘上顺序进行。Seek Test:随机、全程。Drive Index是一种综合数字,表示整个磁盘的最高读、写速度的总性能,数字越大越好。Access Time是读取磁盘上一个随机扇区的平均时间,类似于延迟响应时间,这个值越小越好。”

  我将两个工具软件配置为使用直接写入模式,即跳过 Windows 的写入缓存,目的是更精确地测量外部存储接口的速度,以及其连接的存储外设。另外,分析基准测试结果报告也提供了其它有用的信息:File Systems 测试使用了一个 2GB的测试文件,它和 Physical Disks 测试都使用了有一个四请求 I/O 序列深度的重叠 I/O 指令。我打开了基准测试对多线程的默认支持,使之与系统中的四个 CPU 核相称。

  接口选项

  考虑了 CPU 以及可能成为外接存储性能瓶颈的相关软件以后,接下来面临的工作就是各种系统接口。Asus的 L1N64-SLI WS 主板是在 AMD Quad FX 参考系统内,包含了 Nvidia 的 nForce 680a SLI(可比例缩放连接接口)核逻辑芯片组,该芯片组包括两个 MCP(媒体与通信处理器)北桥芯片,每个都支持 16 通道和 8 通道 PCIe 总线。XFX GeForce 7900 GTX 图形卡工作在一种 SLI 结构下,插在主板的两个 16 通道 PCIe 连接器上;我主要关心“较上面”的8通道 PCIe 总线,以及主板的 32 位、33 MHz PCI 端口。注意测试系统支持 Version 1 PCIe的速度。

  我使用了主板内置的 USB2、FireWire 400和eSATA 功能,以及几块内插卡。Asus分别用Via技术公司的6308P和Silicon Image的单通道PCIe Sil3531收发器实现了FireWire 400和eSATA。我测试了两块 FireWire 800 卡,分别是Belkin的32位、33MHz F5U23-APL PCI 卡,和 NitroAV 的单通道 PCIe 板。两块 PCB(印制电路板)都使用了德州仪器公司的 TSB82AA2 FireWire 800 IC,另外 NitroAV 板还带有一个 PCI-PCI 桥接芯片。

  直到本文要印刷时和经过多次请求,我仍不能从任何一家可能交付原生 PCIe IC 的供应商那里获得一个 FireWire 800 参考板。不过,由于 TSB82AA2 同时支持 32位 和 64 位、33 MHz PCI,我估计 NitroAV 的卡可能会在 64位 PCI 模式下运行 PCIe 桥接芯片,从而能将性能提高到超出主板的 32位PCI 总线能力,同时也解释了为什么我决定要测试两个 FireWire 800 板。

  我还尝试用一个 Silicon Image 的8通道 PCIe 内插板补充我对主板原生 3Gbps eSATA 功能的测试。它的基础硅片是3Gbps SiI3124ACBHU,包括一个PCI-X 接口,因此参考板亦包括了Intel的 PCI-X至PCI-X 桥。据 Silicon Image 的营销经理 Alex Chervet 说:“在一个包含 PCIe(8通道)的 G5 Power Mac 中,我们连接到总数有 20 个驱动器的4个 SV2000,获得了 800 MB/秒以上的持续性能。”这种声明更刺激了我测试两种现有 eSATA 选项的欲望。

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