Seagate Barracuda XT im Test : Was bringt SATA 6 Gbit/s bei Festplatten?

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Seagate Barracuda XT im Test: Was bringt SATA 6 Gbit/s bei Festplatten?

Als erster Hersteller hat Seagate bereits im vergangenen September eine erste Festplatte mit Unterstützung für das Ende Mai 2009 vorgestellte „SATA Revision 3.0“-Protokoll vorgestellt, das theoretisch Transferraten von bis zu 6 Gbit/s und damit doppelt so viel wie der Vorgänger ermöglicht. Bereits dessen maximal 3 Gbit/s liegen weit jenseits der maximalen Leistung jeder normalen Festplatte und werden höchstens von Solid State Drives angekratzt. Daher stellt sich berechtigter Weise die Frage, inwieweit das neue Protokoll bei normalen Festplatten Vorteile mit sich bringt. Nachdem dank AMDs neuer Southbridge SB850 nun erstmals Mainboards mit nativer Unterstützung für das neue Protokoll erhältlich sind, haben wir uns die Seagate Barracuda XT im Testlabor vorgenommen und ihre Leistung unter SATA 6 Gb/s und SATA 3 Gb/s verglichen. Ob sich das schnellere Interface rentiert und wie sich die Barracuda XT im Vergleich mit anderen HDDs und SSDs schlägt, werden wir auf den folgenden Seiten klären.

SATA 6 Gb/s

Das offensichtlichste Merkmal der neuen, weiterhin abwärtskompatiblen SATA Revision 3.0 ist sicherlich die doppelt so hohe Bandbreite, die derzeit vor allem im Falle von HDDs jedoch bestenfalls der Kommunikation mit dem Festplattencache zu Gute kommt. Dies ist aber nicht die einzige Neuerung, die Einzug gehalten hat, weswegen wir kurz auf diejenigen neuen Features eingehen wollen, die Auswirkungen auf Leistung und Leistungsaufnahme haben.

SATA 6 Gb/s
SATA 6 Gb/s

In Zeiten bandbreitenhungriger Audio- und Videoanwendungen wurde das Native Command Queuing (NCQ) um einen Streaming-Befehl erweitert, der die zeitgleiche Übertragung mehrerer Datenströme mit hoher Bandbreite ermöglichen soll. NCQ erlaubt es dem Laufwerk selbst zu entscheiden, in welcher Reihenfolge eingehende Lese- und Schreibvorgänge zur Vermeidung unnötiger Schreibkopfbewegungen am effizientesten ausgeführt werden können. Dies kann vor allem bei der Verarbeitung kleinerer Dateien zu Leistungsverbesserungen führen, erhöht jedoch unter Umständen die Latenz.

Mit dem neuen Streaming-Befehl können bestimmte Informationen wie breitbandige Audio- und Videostreams nun direkt weitergegeben werden, während gleichzeitig andere, weniger zeitkritische Befehle weiterhin in optimierter Reihenfolge abgearbeitet werden. Die Verwaltung von Zeit-limitierten Befehlen fällt dabei nicht mehr dem Gerät sondern dem Host-Bus-Adapter (HBA) zu. Das Zeitlimit wird zwar wie bisher an die Geräte weitergegeben, um eine Priorisierung beim NCQ zu erreichen. Da jedoch der HBA die Zeitlimits setzt und sie verwaltet, hat er die Kontrolle über alle ausstehenden Befehle und kann Priorität und Effizienz gegeneinander abwägen. Befehle, die das Zeitlimit überschritten haben, werden dann gegenbenenfalls abgebrochen.

Energie-Modi der SATA-Schnittstelle
Modus Charakteristika
PHY Ready PHY aktiv und voll einsatzfähig
Partial reduzierte Leistungsaufnahme, bis zu 10 Mikrosekunden (10^-6) zum Verlassen
Slumber noch geringere Leistungsaufnahme, bis zu 10 Millisekunden (10^-3) zum Verlassen

Bei der von der Energieverwaltung der Laufwerke unabhängigen Energieverwaltung der SATA-Schnittstelle lässt sich ein einfacherer und damit zügigerer Wechsel zwischen den verschiedenen Energiespar-Modi verbuchen, der zusammen mit der schnelleren Übertragung der Daten die abhängig vom Design im Vergleich zur letzten SATA-Generation eventuell höhere Leistungsaufnahme der physikalischen Schnittstelle (PHY) unter Last mindestens ausgleichen soll. In den „Partial“ und „Slumber“ genannten Modi können nicht genutzte Teile der Schaltkreise abgeschaltet werden, z. B. beim Suchen. Bei SATA Revision 2.6 muss zum Wechsel von Partial zu Slumber der HBA zunächst auf Aktiv wechseln, bevor er in den Slumber-Modus wechseln kann. Zudem mussten die Laufwerke zum Wechsel des Modus' auf die Zustimmung des HBA warten, was die Dauer zum Umschalten wiederum verlängert.

Energie-Modi von Laufwerken
Modus Charakteristika
Aktiv voll einsatzfähig
Idle evtl. Verzögerte Reaktion auf Befehle
Standby reagiert auf Befehle, kann aber bis zu 30 Sekunden dauern, HDD rotiert nicht
Sleep Interface in der Regel inaktiv, Reset nötig (bis zu 30 Sek.), HDD rotiert nicht

Mit SATA Revision 3.0 gibt es nun einen automatischen Wechsel von Partial zu Slumber. Der Umweg über den PHY-Ready-Modus entfällt dabei und HBA bzw. Laufwerk müssen nicht auf die Zustimmung des jeweils anderen warten, um Teile des Interfaces zu deaktivieren. Die dadurch verlängerte Zeit in einem sparsameren Energiemodus soll die Leistungsaufnahme insgesamt senken.

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