Einleitung
In unserem Bericht [1] über die neuen Chipsätze von Intel haben wir bereits die neue Southbridge 82801 EB/ER von Intel, die ICH5 vorgestellt. Wir wollen in diesem Bericht auf die neue integrierte S-ATA Funktionalität eingehen, die in der ICH5/R Version sogar über RAID mit dem Modus 0 verfügt. Damit ist Intel der erste Hersteller, der den S-ATA Controller komplett in die Southbridge integriert hat. Daher werden wir uns in diesem Test mit genau dieser Funktionalität befassen und einen Controller-Vergleich mit den bereits getesteten Promise-Controllern [2] durchführen. Für den Test standen uns dafür zwei Seagate Barracuda V S-ATA 120GB [3] zur Verfügung, so dass wir auch die RAID Funktion überprüfen konnten.
Technik
Mit der neuen Southbridge ist Intel bei der Integration von unterschiedlichen Funktionen einen großen Schritt nach vorne gekommen. Neben der nativen S-ATA Funktionalität wurden noch einige andere neue Funktionen integriert. Native Unterstützung bedeutet, das der Chipsatz den kompletten S-ATA Befehlssatz interpretieren kann, ohne auf zusätzliche externe Chips als Übersetzer von S-ATA auf P-ATA angewiesen zu sein. Viele Controller Chips, wie z.B. der Highpoint 374 als reiner P-ATA Controller benötigen die meist von Marvell [4] gelieferten S-ATA/P-ATA Konverter-Chips, um S-ATA Festplatten ansprechen zu können. Dies war bisher die günstigere Alternative, mit der Integration von nativem S-ATA geht Intel als Erster den neuen Weg, andere Chipsatzhersteller haben äquivalente Lösungen (z.B. VIA8237 Southbridge) und deren kurzfristige Einführung angekündigt.
Zusätzlich zu den bisherigen P-ATA/100 Anschlüssen kommen jetzt zwei S-ATA Ports hinzu, bei der ICH5/R sogar mit S-ATA RAID-Funktion. Dabei ist auch der Mischbetrieb zwischen P-ATA und S-ATA Festplatten kein Problem. Unter Windows 2000 oder XP können im 'native Mode' somit maximal vier P-ATA HDDs und zwei S-ATA HDDs gleichzeitig betrieben werden. Im 'compatible Mode', z.B. bei Windows 98, können nur maximal vier Festplatten betrieben werden, vier P-ATA oder je zwei P-ATA und S-ATA. Die ICH5 erlaubt dabei verschiedenste Konfigurationen, es spielt dabei keine Rolle, ob die Platten am ersten oder zweiten P-ATA Kanal angeschlossen werden.
Auch bei der Software hat Intel etwas Neues auf Lager: mit der neuen Intel Application Accelerator RAID Edition werden auch die Festplattenkonfigurationen vorgenommen. Für das Thema RAID gibt es noch eine Neuheit im Consumer-Bereich, denn Intel hat die Migration von Single- zum RAID-Betrieb ermöglicht. Damit können in der Praxis im Hintergrund aus einzelnen Festplatten durch Hinzufügen einer gleichen Platte RAID Verbände ohne Datenverlust erstellt werden. Normalerweise ist das Erstellen eines RAID-Verbundes immer mit dem Verlust aller Daten auf den angeschlossenen Festplatten verbunden. Dies gehört jetzt der Vergangenheit an, nach dem Hinzufügen der zweiten S-ATA Festplatte können mit dem Tool RAID 0 Verbände erstellt werden. Die Migration erfolgt dabei im Hintergrund bei laufendem Windows und behindert so den laufenden Betrieb kaum.
Testsystem und Benchmarks
Das Testsystem ist hier [5] ausführlich beschrieben, für die Festplatten Tests kam das bekannte Dreiergespann zum Zuge:
- HDTach 2.61
- tecBench Disk Benchmark
- Business Winbench 99 2.0
Als Vergleichswerte (blau) setzen wir bei den Werten der Einzellaufwerke die Werte aus dem Promise SATA150 TX4 Test [1] ein, bei den RAID-Werten haben wir im Moment noch keine Vergleichswerte, diese werden im demnächst erscheinenden Controller-Review folgen.
Lesegeschwindigkeit
Als erstes kommen wieder die Lesegeschwindigkeiten, diesmal aber unterteilt in Single- und RAID-Performance, also mit nur einer Platte und als RAID 0 Verband. Die Werte des Intel-Controllers sind dabei rot, die Werte der Promise-Controller werden in blau angezeigt.
Lesen - Durchschnitt
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Lesen - Maximum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Lesen - Minimum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Egal ob Intel oder Promise, die Werte im Single-Betrieb liegen in etwa auf dem selben Niveau. Nur bei den minimalen Werten ist der TX4 etwas langsamer.
Die RAID-Werte liegen auf hohem Niveau, maximal werden fast 93MB/s erreicht. Bei den minimalen Werten liegt die ICH5 nur knapp über den Werten im Single-Betrieb.
Lesen aus Cache
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
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Beim Lesen aus dem Cache zeigt sich deutlich die bessere Anbindung des ICH5. Immerhin laufen die Daten nicht über den langsamen PCI-Bus mit 133MB/s, sondern werden mit 266MB/s an die Northbridge und ihren Memorycontroller übertragen. Im RAID-Betrieb werden sogar gute 133MB/s erreicht, gleichbedeutend mit der theoretischen maximalen PCI Übertragungsrate.
Schreibgeschwindigkeit
Kommen wir zu den Schreibwerten, inwieweit macht sich die Integration bei Intels Controller bemerkbar?
Schreiben - Durchschnitt
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Schreiben - Maximum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Schreiben - Minimum
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Im Schnitt kann sich die ICH5 mit 4MB/s mehr an die Spitze setzen, bei den Maximalwerten fehlen aber fast 2MB/s zum ersten Platz. Bei den minimalen Werten ist die ICH5 immerhin 3 Prozent schneller, das sind allerdings nur knapp 400KB/s.
Bei den RAID-Werten liegen sehr hohe Werte an, die bei den Maximalwerten sogar über den Lesewerten des RAID-Verbandes liegen. Im Schnitt ist der RAID-Verband beim Schreiben und Lesen in etwa gleich schnell.
Zugriffszeiten
Jetzt die Zugriffszeiten, der Einfluß des eingesetzten Controllers ist hier eher Nebensache.
Zugriffszeiten
Angaben in Millisekunden
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Nichts erstaunliches, die ICH5 ist quasi gleichschnell wie die Promise-Controller.
Beim RAID-Verband sieht es etwas anders aus, liegt der Wert bei den ersten 500MB noch über den Werten im Single-Betrieb, ändert sich dies beim durchschnittlichen Zugriff. Der RAID-Verband ist eine knappe Millisekunde schneller als im Single-Betrieb, was sich auch positiv auf die Gesamtperformance auswirkt.
Prozessorlast
Die Belastung durch externe Controller liegt deutlich höher als bei integrierten Lösungen, schauen wir uns die Werte genauer an.
CPU Belastung
Angaben in Prozent
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Im Single-Betrieb sind beim Intel kaum erkennbare 0,1 Prozent Belastung angefallen, auch dies hängt mit der direkten Anbindung über den Systembus an die Northbridge zusammen.
Selbst im RAID-Betrieb wird der Prozessor nur mit zwei Prozent belastet, weniger als die Hälfte als im Single-Betrieb am Promise FastTrak onBoard.
Arbeitsgeschwindigkeit
Bleiben zum Schluß die praktischen Werte des Winbench, wie kann sich die ICH5 hier schlagen?
Winbench 99 2.0 Business
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Winbench 99 2.0 Highend
Angaben in Kilobyte pro Sekunde (kB/s)
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Hier relativiert sich die bessere Anbindung an das System: im Single-Betrieb nur ein guter zweiter Platz, hinter dem onBoard FastTrak beim Business Bench. Auch der RAID-Verband kann sich nicht absetzen und liegt nur knapp vor dem FastTrak.
Beim Highend sieht es für Intel etwas besser aus: knapp auf dem ersten Platz vor den beiden Promise-Controllern. Allerdings kann sich der RAID-Verband hier weit absetzen, die 44.700KB/s markieren hier erst einmal einen Höchstwert.
Fazit
Insgesamt kann sich die Intel Southbridge 82801 EB/ER ICH5 an die Spitze der bisher getesteten Controller setzen. Vor allem die fast nicht vorhandene Belastung der CPU macht sich sehr positiv bemerkbar. Gerade bei vielen Zugriffen auf die Festplatte bleibt so die Leistung der CPU fast unberührt. Die Lesewerte aus dem Cache zeigen deutlich die Probleme von externen Controllern, die auf den PCI-Bus angewiesen sind.
Toll ist natürlich die Möglichkeit zwei Platten als RAID 0 Verband zu betreiben. Die hier erreichten Werte sprechen wohl für sich, der eben angesprochene Cache-Lesewert mit 133MB/s wird sicher lange Zeit unerreicht bleiben. Auch die Migration vom Single- zum RAID-Betrieb ist noch außerordentlich, so etwas gab es bisher nur im Server-Bereich.
Von unserer Warte aus ist der ICH5 durchaus ein empfehlenswerter Controller, auch wenn er nur auf entsprechenden Mainboards erhältlich ist. Bei den nicht getesteten P-ATA Werten war Intel bisher ebenfalls immer sehr stark, hier dürften sich keine großen Änderungen nach unten ergeben haben.