So sánh: SATA và SAS – Chuẩn giao tiếp dành cho server, workstation

SATA và SAS là hai chuẩn giao tiếp phổ biến hiện nay, được thiết kế dành cho dòng server (máy chủ) và workstation (máy trạm). Với những ưu điểm riêng, SATA và SAS đang khiến nhiều người tiêu dùng lúng túng trong việc lựa chọn một chuẩn giao tiếp phù hợp cho ổ đĩa HDD. Trong bài viết lần này, chúng tôi sẽ đi sâu so sánh hai chuẩn giao tiếp này để giúp bạn có lựa chọn tốt nhất.

Chuẩn giao tiếp SATA và SAS

Trước khi SATA và SAS ra đời, SCSI (Small Computer System Interface) là chuẩn giao tiếp được dùng đầu tiên trong Server (máy chủ).  Kế đến là PATA (Parallel ATA) - chuẩn giao tiếp truyền dữ liệu theo dạng song song. Và hiện nay là SATA (Serial Advanced Technology Attachment) - chuẩn giao tiếp truyền dữ liệu theo dạng nối tiếp và SAS (Serial Attached SCSI) – chuẩn giao tiếp có tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh nhất hiện nay.

SATA là gì?

Chuẩn giao tiếp SATA

SATA là chuẩn giao tiếp với công nghệ hiện tại dùng để 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.

Như chúng ta đã biết, ưu điểm của việc truyền tải song song – PATA  so với truyền tải nối tiếp SATA chính là tốc độ cao, cùng một lúc có thể gửi đi nhiều dữ liệu. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của nó chính là vấn đề tạp âm nhiễu. Do có nhiều dây dẫn cùng được sử dụng nên dây này sẽ gây xuyên nhiễu sang dây khác. 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.

Với cấu tạo ít dây hơn so với những chuẩn giao tiếp cũ, chuẩn giao tiếp SATA đã giúp ích rất nhiều cho khía cạnh tỏa nhiệt của máy tính. Không gian trống nhiều sẽ giúp cho không khí lưu thông dễ dàng hơn.

Chuẩn giao tiếp SATA đã được dùng phổ biến trong vòng 10 năm trở lại đây. Bởi xét về mục đích cũng như giá cả thì nó phù hợp với đại đa số người tiêu dùng.

SAS là gì?

Chuẩn giao tiếp SAS

SAS là một chuẩn giao tiếp mới, ra đời sau SATA nhưng nó lại mang nhiều tính năng vượt trội hơn. SAS là tiến trình phát triển song song SCSI vào một điểm đến điểm giao tiếp nối ngoại vi, trong đó các bộ điều khiển được liên kết trực tiếp vào ổ đĩa. SAS cải tiến hiệu suất hơn so với SCSI truyền thống. Nó cho phép nhiều thiết bị (hơn128 thiết bị) với các kích cỡ khác nhau được kết nối đồng thời vào cáp mỏng hơn và lâu hơn.

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

Ngoài mục đích lưu trữ, SAS còn rất mạnh trong lĩnh vực quản lý dữ liệu, cho phép người sử dụng thao tác dữ liệu một cách dễ dàng. Với sức mạnh của mình, SAS còn có thể làm việc với nhiều file dữ liệu cùng một lúc, điều này giảm đi tính phức tạp trong chuẩn bị dữ liệu đối với những nhiệm vụ phân tích đòi hỏi phải làm việc với nhiều file dữ liệu cùng một lúc.

Tuy nhiên, số lượng người sử dụng chuẩn giao tiếp SAS còn hạn chế so với chuẩn giao tiếp SATA bởi giá thành sản phẩm cao. Ngoài ra, để tận dụng được hết sức mạnh của chuẩn giao tiếp SAS  thì người dùng phải mất nhiều thời gian để học và hiểu được cách quản lý dữ liệu của SAS và nhiều nhiệm vụ quản lý phức tạp khác.

So sánh hai chuẩn giao tiếp SATA & SAS của ổ đĩa HDD

Cả hai chuẩn giao tiếp SAS và SATA đều dựa trên nguyên tắc song toàn

Cả hai chuẩn giao tiếp SAS và SATA đều dựa trên nguyên tắc song toàn, đổi nối tiếp điểm-điểm kết nối, nghĩa là 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.

Nhìn chung thì cả 2 chuẩn giao tiếp SATA và SAS đều có cấu tạo cơ bản của một HDD. Nhưng do khác nhau về chuẩn giao tiếp nên dẫn đến có một vài điểm khác biệt như sau:

Tốc độ xử lý và truyền tải dữ liệu

Tốc độ truyền tải dữ liệu của SAS được cải thiện theo thời gian

SATA cho tốc độ truyền dữ liệu 150 MB/s hoặc 300 MB/s. Còn tốc độ truyền tải dữ liệu của SAS là 3 Gb/s. Có thể thấy tốc độ truyền tải dữ liệu của SAS vượt xa so với SATA. Đây cũng chính là điểm mạnh của SAS so với các chuẩn giao tiếp trước đây. Tuy nhiên, hiện nay nhiều hãng sản xuất ổ cứng đã phát triển lên chuẩn giao tiếp SATA3 với tốc độ đạt từ 3Gb/s - 6Gb/s, SAS 3.0 với tốc độ lên đến 12Gb/s.

 Về cấu trúc

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.

SAS (trái) và SATA (phải)

Hiệu năng

Hiệu năng của một ổ đĩa SAS nhanh gần gấp 3 lần ổ đĩa SATA

Ổ đĩa SATA/NL-SAS quay với tốc độ 7.2k RPM/giây. Thời gian tìm kiếm trung bình trên 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

Vì vậy, hiệu năng của một ổ đĩa SAS nhanh gần gấp 3 lần ổ đĩa SATA.

Độ tin cậy

Ổ đĩa SAS có độ tin cậy hơn 10 lần dùng để đọc những lỗi xảy ra

Có 2 loại thang đo độ tin cậy là MTBF và 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. Ổ đĩa SAS có độ tin cậy hơn 10 lần dùng để đọc những lỗi xảy ra. Hãy nhớ rằng đọc lỗi những dữ liệu mất mà không cần đến sự hỗ trợ khác (RAID or Network RAID) trong nơi để phục hồi dữ liệu.

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.

Mỗi chuẩn giao tiếp đều được cải tiến với những tính năng bổ sung phù hợp với từng đối tượng người dùng. Vì vậy người dùng cần xác định mục đích sử dụng từ đó lựa chọn cho mình một chuẩn giao tiếp phù hợp. Trong trường hợp muốn mua mới hay bổ sung thêm một chuẩn giao tiếp cho máy tính thì cần phải biết được bo mạch chủ (motherboard) hỗ trợ cho chuẩn kết nối nào bằng cách xem thêm thông tin hướng dẫn kèm theo của bo mạch chủ mình đang sử dụng hoặc liên hệ nhà sản xuất để biết chính xác được chuẩn kết nối mà nó hỗ trợ.

Hi vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu hơn về hai chuẩn giao tiếp SATA và SAS của ổ đĩa HDD.