回想20多年前，SCSI-1规格刚刚获得ANSI批准时，一派生机勃勃的景象。看看现在的并行SCSI，虽然拥有64倍于当初（320MB/s vs. 5MB/s）的总线带宽，却早已没有了进一步发展的空间——SCSI阵营2002年便做出了放弃Ultra640 SCSI，融合Serial ATA（SATA）的优点发展Serial Attached
SAS硬盘驱动器走向成熟
回想20多年前，SCSI-1规格刚刚获得ANSI批准时，一派生机勃勃的景象。看看现在的并行SCSI，虽然拥有64倍于当初（320MB/s vs. 5MB/s）的总线带宽，却早已没有了进一步发展的空间——SCSI阵营2002年便做出了放弃Ultra640 SCSI，融合Serial ATA（SATA）的优点发展Serial Attached SCSI（SAS）的决定，义无反顾地走向串行之路。
爱要说，更要做。不管包括笔者在内的支持者如何宣传SAS的好处，见不到产品也是白搭，若不能及时推向市场更会有危及前途之虞。作为构建完整SAS生态环境的基石，主机端的控制芯片（IC）/HBA和设备端的硬盘驱动器显然责无旁贷，它们经过2004年的起步阶段，从2005年起逐渐发挥出组合的威力，带动SAS技术不断向前。
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了解SAS——SAS技术详解
完整的生态环境——SAS产品大观
为什么会有SAS？
2.5英寸企业级硬盘驱动器的来龙去脉
巧合的是，在并行SCSI发展到Ultra320止步的同时，纵向磁记录（LMR）技术的潜力也近乎枯竭，多种因素综合的结果是企业级硬盘驱动器的新品推出周期明显延长。以市场份额最高的希捷科技（Seagate Technology）公司为例：2000年至2002年间，其15000RPM（15K RPM）硬盘驱动器从第一代发展到第三代，保持着每12个月左右就推出一款的稳定速度，但在2002年5月发布Cheetah 10K.6和Cheetah 15K.3之后，又过了两年零一个多月，Cheetah 10K.7和Cheetah 15K.4才问世，间隔时间翻了一番。
SAS接口也正是从2004年开始成为企业级硬盘驱动器新品中的可选项，到了2005年，我们已经能够与SAS硬盘驱动器的实物“亲密接触”（本站在这方面有大量报道）。幸运的是，垂直磁记录（PMR）技术从2006年起全面接班，解决了容量增长的后顾之忧，与SAS技术一起令企业级硬盘驱动器（本文中如无特别指明，以10000RPM和15000RPM的转速为限）市场再度充满活力，也让我们在短短三年时间里就看到了三代SAS硬盘驱动器。
以推出时间划分的三代SAS硬盘驱动器
斜体代表支持Ultra320 SCSI，下划线代表支持FC-AL，粗体代表有产品参加本次横向评测
笔者在2002年发表于PCPOP网站的文章《提速、瘦身、多元化——硬盘大时代之产品篇》中写过这样一段话：
曾有人说微软的（某种）产品发展到第三代才会比较成熟，去掉嘲讽的成分，这句话似乎对IT界大部分产品都挺适用，在竞争日趋激烈的今天，不失为对开放市场下新产品沿革发展的很好概括：
第一代是厂商铺概念，抢夺技术与功能制高点，由此树立自身形象，少数有急切需要的用户尝鲜，市场持观望、考察态度；
第二代应各方反馈或竞争的需要提高性能、完善功能、加强可用性（包括兼容与稳定性），巩固地位，力图甩开跟进对手；
到了第三代由于相关技术已经受过了足够的考验与打摩，设计相对完善，产品更加成熟，大范围应用基本不会存在什么问题，也从此被市场广泛接受，走进平稳发展的时期。
回过头来看看前面列出的三代SAS硬盘驱动器，上述观点仍然适用。换句话说，笔者认为SAS硬盘驱动器的发展之路非常稳健，现有的产品（第二、三代）已经基本成熟，可堪大任。为了证明这一点，我们征集了7款SAS硬盘驱动器（第一代1款，第二和第三代各3款），以及4款与第一代同期的Ultra320 SCSI硬盘驱动器作为对比，通过测试来揭示SAS硬盘驱动器的发展历程和现状。
11款参测硬盘驱动器主要参数总表（棕色底纹代表2.5英寸规格）
本文出此转自存储时代－《确到改朝换代时——10款SAS硬盘横向评测》
双端口如何兼容SATA
正如笔者四年半之前发表于《计算机世界》周报上的SAS与SATA Ⅱ专题所说，SAS的连接器在SATA的基础上发展而来，通过巧妙的设计增加了一个数据端口，在确保兼容SATA的前提下完成了双端口这一看似“不可能的任务”。
SAS硬盘驱动器的双端口连接器（上-中）与SATA硬盘驱动器的连接器（下）对比
众所周知，SATA硬盘驱动器的SATA端口和电源供应是分离的，两个连接器之间有大约2个（SATA或电源）引脚宽度的间隙。SAS的做法是将二者连为一体，第二端口就位于这个4～5个SATA信号引脚宽度的“桥”的背面。虽然空间利用得很充分，可毕竟也要布置7个信号引脚，所以从端口（Secondary Port，SAS②）和主端口（Primary Port，SAS①）的“个头”在上面的实物对比图中看起来就像武大郎和武松一样差别明显——当然，仅是针对宽度而言，引脚定义及传递信号的能力是没有区别的。
SAS（上）和SATA（下）硬盘驱动器的连接器在这个投影方向上的主要区别是有无隔断，前者的轮廓包容了后者，使它们共用SAS线缆连接器成为可能
由于SAS硬盘驱动器的连接器只是比SATA（加电源）多出来一个从端口，而没有减少什么，所以SAS线缆连接器很自然地就能兼容SATA硬盘驱动器，反之（SATA线缆配SAS硬盘驱动器）则因受到从端口的阻隔而行不通。这种设计能够避免SATA HBA/RAID卡（不支持后者所需的STP协议）访问SAS硬盘驱动器，从而满足了“防呆”的要求。
SAS线缆既可以连接SAS硬盘驱动器（左），也能够连接SATA硬盘驱动器（右）——注意红色箭头所指处缺口的有无，以及硬盘驱动器接口连接器上引脚数量的差异
如上图所示，将主端口、从端口和电源供应融为一体的SAS线缆连接器（共29个引脚），也被称为“SAS样式连接器”；与之相对应，原来用于连接SATA硬盘驱动器的信号电缆，其连接器只有7个数据引脚，被称为“SATA样式连接器”。SAS样式连接器的好处当然是用起来方便，但在连接SAS硬盘驱动器时，却也有个潜在的问题。
两个HBA/RAID卡连接同一SAS硬盘驱动器的拓扑图和某种具体的实现方法
SAS样式连接器所属的SAS线缆，其另一头如果直接连在主机端HBA/RAID卡的SAS端口连接器上，那么，由于HBA/RAID卡上的每一个端口都是单端口，而且SAS规范不允许SAS硬盘驱动器的两个端口连接到同一HBA/RAID卡（双端口设计不是为了增加带宽，而是高可用性和容灾的需要），因此，这个SAS样式连接器实际上只有主端口是有效的，但它却同时占据了从端口，反而使双端口形同虚设。
ADP-4000上的SAS样式连接器，用来连接SAS硬盘驱动器
所以，若想要双端口发挥作用，SAS样式连接器通常应该出现在磁盘背板上，接纳SAS硬盘驱动器的插入，而另一侧可以是一对SATA样式连接器（分别对应SAS样式连接器的主、从端口），迎接来自两个HBA/RAID卡上的SAS线缆，实现高可用性。
CS Electronics出品的ADP-4000 SAS热插拔背板适配器，可以把它当作一个“迷你背板”
正因如此，某些SAS HBA/RAID卡配套的SAS线缆，在设备一端用的不是SAS样式连接器，而是利于实现双端口的SATA样式连接器。然而，前面已经介绍过，SATA样式连接器不能插入SAS硬盘驱动器。在这种情况下，可以使用上图所示的SAS-SATA适配器：一端为SAS样式连接器，用来插入SAS硬盘驱动器；另一端（也就是面对我们的）有两个分主、从的SATA样式连接器，对应SAS硬盘驱动器的两个端口，采用SATA样式连接器的SAS线缆插入标有“主信号”（Signal-Primary）的连接器，便可通过SAS硬盘驱动器的主端口访问，反之（Signal-Secondary）亦然。如果两个连接器分别连上两个SAS HBA/RAID卡，还能组成高可用性配置。
WWN与SAS地址详解
SATA的点对点连接不存在寻址的问题，但加入扩展器（Expander）后形成交换架构的SAS却必须考虑如何寻址。为此，SAS引入了WWN（World Wide Name，全局名）的机制。WWN是一个符合NAA IEEE注册格式的8字节16进制数，以NAA（16进制的5，第0字节的高四位）开头，跟着3个字节（第0字节低四位至第3字节的高四位）的IEEE公司ID和4.5个字节（第3字节的低四位至第7字节）的厂商特定标识符，具有惟一性。
LSI SAS HBA SAS3081E（左）和富士通SAS硬盘驱动器MAX3147RC（右）印着WWN的标签，其中前者还把IEEE公司ID和厂商特定标识符分开，便于识别
根据SAS规范，每一个扩展器设备、SAS发起者设备（initiator，如HBA/RAID卡）、SAS目标设备（target，如硬盘驱动器）以及SAS target/initiator设备都包括一个上述IEEE注册格式的标识符作为其设备名（device name）。具体到SAS HBA、RAID卡和硬盘驱动器，都会在较为醒目的位置印上设备名，而后者更是普遍地在前面冠以“WWN”。
上表列出了本文涉及的SAS硬盘驱动器及HBA/RAID提供商的IEEE公司ID，需要指出的是，LSI公司的SAS产品用的两个ID都来自其2000年收购的IntraServer Technology公司，而已成为AMCC旗下品牌的3ware也保留了自己的ID
设备名让在SAS环境中找到特定的SAS设备成为可能，但HBA、RAID卡乃至SAS硬盘驱动器，各有不止一个SAS端口，它们也需要分配一个SAS地址才能够访问到。所以，每一个SAS发起者端口、SAS目标端口和SAS目标/发起者端口都有一个WWN作为其端口标识符（port identifier）。笔者简单地研究了硬盘驱动器的设备名和端口标识符之间的关系。
Adaptec的ASM软件，WWN一栏显示SAS硬盘驱动器的设备名，而非所连接端口的标识符
设备名的前半部分（3.5个字节）是“5+IEEE公司ID”，取决于产品的“出身”；后半部分（4.5个字节）由出品商按照自己的规则指定，厂商只要确保它的惟一性，就不用担心设备名发生重合。不过，一旦某WWN被分配给某硬盘驱动器作为设备名，它之前或之后的几位数字也将根据出品商的规则赋予其主端口及第二端口，作为端口标识符，而不能再分配给其他的硬盘驱动器。
希捷、富士通和日立的SAS硬盘驱动器端口标识符命名规则
“WWN”一栏，粗体为IEEE公司ID，红色字体由出品商按照自己的规则指定
正如上表所示，希捷SAS硬盘驱动器的端口标识符都紧随设备名之后，日立（Hitachi GST）的规律则是在设备名之前。相比之下，富士通（Fujitsu）的做法比较奇怪——端口标识符与设备名并不相连，而是隔着至少一个数字，可惜我们只拿到了一台富士通SAS硬盘驱动器，不能确定这是否为普遍现象。但无论如何，SAS硬盘驱动器的主端口标识符和第二端口标识符肯定是前后相邻的。
图中上半部分用红色下划线标出的是西部数据1TB SATA硬盘驱动器WD10EACS标签上印刷的WWN和在SAS HBA的管理界面里面显示的SAS地址（SAS Address），可以看到两者毫无相同之处，而且SAS地址不受连接的SAS HBA端口的影响（Slot Number表明分别是第1和第3端口）；下半部分是希捷Barracuda ES.2 1TB（ST3100340NS）印刷的WWN和管理界面显示的SAS地址（还包括Barracuda 7200.11），也看不出任何共同点
随着SAS的崛起，从2007年开始，SATA硬盘驱动器的标签上也出现了WWN。不过，按照ATA/ATAPI-7(8)定义的规则，这些同样遵守IEEE注册格式的WWN在SAS环境中被变换了字节的地址顺序，因此我们通过SAS HBA/RAID卡读到的SAS地址已经“面目全非”，两者间看不出直观的联系——换句话说，大多数最终用户不必在乎SATA硬盘驱动器的标签上是否印有WWN。还好，SATA硬盘驱动器只有一个端口，我们不必面对多重困扰，而能在系统中仅凭SAS地址就将其与SAS硬盘驱动器区分开更不是什么坏事。
测试平台、SAS HBA和软件
本次SAS 硬盘驱动器横向评测依然在强氧科技为存储时代定制的服务器平台上进行。这个服务器平台的核心是基于Intel 5000P芯片组的Supermicro X7DB8主板，目前只安装了一颗3.0GHz双核Intel Xeon 5050处理器，以及2GB DDR2-667 ECC FB-DIMM内存。操作系统采用微软Windows Server 2003 R2简体中文企业版，安装在Ultra320 SCSI接口的Maxtor Atlas 10K Ⅳ硬盘上。
强氧科技定制服务器平台配置
为了保证测试的平稳进行，强氧科技为这台服务器配备了3个500W的ABLECOM SP502-TC热插拔冗余电源。高大的立式机箱提供了7个3.5英寸和3个5.25英寸驱动器仓位，使其能同时胜任内部存储和外部存储的测试。
强氧科技为存储时代定制的服务器平台
SAS HBA
我们为本次SAS硬盘驱动器横向评测选择了两款PCI Express接口的SAS HBA，全部来自LSI公司。相对高端的LSI SAS3081E-R作为评测的主力，其核心是一颗LSISAS1068E SAS控制芯片（IC），采用x8 PCI-E接口，通过两个SFF-8087 miniSAS连接器提供8个SAS端口。最多支持244个SAS或SATA设备，集成RAID 0, 1, 1E和10E功能。
LSI SAS3081E-R是一款半高卡，符合1U/2U服务器的要求
同为半高规格的LSI SAS3041E-R采用LSISAS1064E，x4 PCI-E接口，通过4个SATA式样连接器提供4个SAS端口。最多支持122个SAS或SATA设备，也集成了RAID 0, 1, 1E和10E功能。1064E和1068E基于同样的架构，主要区别就是支持的SAS端口数不同，因此SAS3041E-R和SAS3081E-R的固件及驱动程序都是通用的。我们主要用SAS3041E-R做一些补充测试。
LSI SAS3041E-R采用SATA式样连接器，如今只看端口连接器是无法区分SAS与SATA HBA/RAID卡的
用来对比的Ultra320 SCSI硬盘驱动器则连接到服务器板载的Adaptec AIC-7902W双通道Ultra320 SCSI控制芯片上进行测试，这也是我们挑选Supermicro X7DB8主板的主要原因之一。笔者也曾考虑过是否启用同样来自LSI公司的Ultra320 SCSI HBA，以保证控制器风格的统一，减少不必要的干扰因素，但SAS和Ultra320 SCSI本来就是两种不同的接口规范，即使来自同一厂商也会有很多变化，所以最后还是选择了AIC-7902W。实际的测试表明，两种硬盘驱动器的性能发挥没有受到不同HBA的影响，部分SAS硬盘驱动器在某些环节表现不佳应归因于其设计上的不够成熟。
测试软件
本次测试主要使用的测试软件只有两种——HDTach v3.0.4.0和IOMeter 2006.07.27。前者可以概略地得到硬盘驱动器的突发速率、持续传输曲线和平均访问时间（均为读取操作），毕竟企业级硬盘驱动器不像消费类硬盘驱动器那样需要用H2BenchW跑出完整的读写曲线；后者则按照512字节随机读、512字节随机写、顺序读、顺序写、File Server和Web Server共6个脚本运行，以较为全面地评估企业级硬盘驱动器的性能。
SAS对决Ultra320（上）：Cheetah 15K.4先输一阵
2004年6月中旬，希捷（Seagate）一举发布了11款硬盘驱动器，其中包括三款传统意义上的企业级硬盘驱动器——Cheetah 10K.7、Cheetah 15K.4和Savvio 10K.1。作为希捷的第七代10000RPM和第四代15000RPM硬盘驱动器（3.5英寸规格），Cheetah 10K.7和15K.4的容量均比两年前问世的上一代产品（Cheetah 10K.6和15K.3）提高了一倍，分别达到300GB和147GB。
此次征集了两款同为147GB容量的Cheetah 15K.4，型号都以ST3147654开头，结尾“SS”代表SAS（如图所示），“LW”代表非热插拔的68针Ultra320 SCSI
当时的SAS还是一种新兴的接口技术，希捷只在相对高端的Cheetah 15K.4中提供了选项，Cheetah 10K.7仍仅支持Ultra320 SCSI和2Gb/s FC-AL。两款产品都在2004年年底前批量供货，但采用SAS接口的Cheetah 15K.4直到半年以后才开始出现。
与Ultra320 SCSI版本的ST3146854LW（左）相比，ST3146854SS在标签上突出了SAS的Logo（右），WWN则相对低调
Cheetah 15K.4基本沿袭了Cheetah 15K.3的外形设计，只是呼吸孔附近略有调整，标签下方省去了一个固定顶盖用的螺钉。显然，SAS版本和Ultra320版本的Cheetah 15K.4基于同样的盘体（HDA，磁头/盘片组件），但前者通过标签上醒目的SAS Logo和精心印制的WWN表明了自己的身份。
Cheetah 15K.3（左）、Cheetah 15K.4 Ultra320（中）和SAS（右）的PCBA对比（点击看大图）。SAS版本的Cheetah 15K.4不仅改变了接口（红色椭圆框内），不再需要SCSI ID跳线，还将LSI出品的硬盘控制器芯片由一颗变成了两颗（右下角红色圆框内和箭头所指处），SDRAM和Flash ROM也对调了位置
与Cheetah 15K.3（上图左）相比，Ultra320版本的Cheetah 15K.4（上图中）将担负硬盘控制器功能的芯片由两颗整合为一颗，PCB因此不再占有盘体除主轴马达外的投影空间，而是空出了一角。可是，SAS版本的Cheetah 15K.4（上图右）却走起了“回头路”，用另外一颗LSI出品的芯片和相关电路重新填满了那片“空地”，这也使得其功耗比Ultra320版本增加了2W左右。
在两颗印着LSI标志的芯片中，靠近SAS连接器、SDRAM和150MHz晶振的那一颗显然主要承担着接口交互的任务。这种设计，不由得让人想起SATA硬盘驱动器刚出现时的“桥接”方案——考虑到Cheetah 15K.4之于SAS也处在类似的阶段，同样可以将其理解为“SAS桥接”。
Cheetah 15K.4“同门相残”，SAS（红）以微弱的劣势落后于Ultra320（蓝），这或许是“SAS初期阶段”必须付出的代价
在HD Tach v3.0.4.0的测试中，SAS版本Cheetah 15K.4的突发传输率落后于Ultra320版本，考虑到Ultra320 SCSI的理论带宽（320MB/s）略高于SAS 3Gb/s（300MB/s），这样的结果可以理解，只是差距过于明显。Cheetah 15K.4的外圈传输率约为95MB/s（1000进制，非1024），内圈也在50MB/s以上，但是SAS版本几乎全程都比Ultra320版本低约1MB/s，平均访问时间也略长（0.2毫秒），既然双方拥有同样的HDA（磁头/盘片组件），这只能理解为受累于两颗芯片之间的通讯开销。我们无法确定靠近SAS连接器的芯片是否扮演了（Ultra320与SAS）协议转换的角色，但至少，在SAS硬盘驱动器发展的早期阶段，就让控制器芯片提供商拿出集成了SAS接口功能的单芯片方案，委实有些勉为其难，通过两颗芯片来分担任务是可以理解的。
Cheetah 15K.4“内战”IOPS，SAS版本先抑后扬
根据笔者在希捷官网上查到的Cheetah 15K.4产品手册，其SAS版本支持64深度队列（64 - deep task set），而ULtra320版本的Cheetah 15K.4及Cheetah 10K.7的命令队列深度也是64（Command queuing of up to 64 commands）。两种版本的HDA物理结构是一样的，因此读/写的平均访问时间理论值相同，但从HDTach的随机访问（Random access，仅限读操作）时间来看，只有Ultra320版本符合5.5毫秒（ms）的理论值，SAS版本却慢了0.2毫秒。如果说HDTach的测试结果还存在一定的偶然性，那么在IOMeter的随机读测试中，并发任务数为1时，Ultra320版本的IOPS性能略高，就足以说明SAS版本的平均访问时间确实稍长一点。
既然拥有同样的物理结构，那么最大的可能应当是SAS版本Cheetah 15K.4的双芯片硬盘控制器在通讯（串并信号转换？）过程中产生了微小的延迟。不仅如此，在并发任务数为2时，SAS版本几乎没有体现出增长的态势，立刻就被Ultra320版本将距离拉开，说明早期的SAS硬盘控制器芯片还不够成熟。不过，随着并发任务数的增长，SAS版本与Ultra320版本的差距迅速缩小，终于在并发任务数达到64之后一举实现超越，领先幅度接近10%，初步显示出SAS接口在队列支持上的优越性。
SAS对决Ultra320（下）：MAX3147RC小胜Ultrastar 15K147
新世纪发生在硬盘驱动器行业的头两桩并购事件——迈拓收昆腾和日立并IBM，非但没有取得预期的效果，反而给富士通（Fujitsu）的企业级硬盘驱动器业务提供了“乱中取胜”的大好机会。现在，富士通已稳坐企业级硬盘驱动器市场份额第二的位置，虽然难望希捷的项背，却也足以令日立神伤。
富士通MAX3147RC，147GB容量，SAS接口
HUS151414VL3600是68针Ultra320 SCSI接口的Ultrastar 15K147，147GB容量
在具体产品的竞争上，富士通甚至时有先于希捷之举。举例来说，富士通的MAU系列与希捷的Cheetah 15K.4具有同等技术水平，但推出时间要早3个多月，因而成为第一款容量达到147GB的15000RPM硬盘。日立的Ultrastar 15K147则是2004年10月底才发布，而其沿袭传统的五碟设计也比前两者多用了1张盘片。不过，它们刚开始供货时都只能提供Ultra320和2Gb/s FC-AL接口，2005年下半年之后才加入对SAS和4Gb/s FC-AL的支持。
Ultrastar 15K147（左）和MAX3147RC（右）的顶盖设计不同程度地引入了希捷Cheetah X15曾经采用过的盾形元素，但外形和色泽上的区别还是很明显的
为了符合欧盟提出的RoHS（Restriction of Hazardous Substances，有害物质使用限制）规范的要求，2005年富士通在MAU系列的基础上推出了内部称为“Plus”型的MAX系列，仍然是四碟147GB，主要的变化发生在PCBA（印刷电路板组件）上，特别是SAS版本的缓存容量从8MB倍增至16MB。老盘体（HDA）设计和新电路（PCBA，包括接口）的结合，使得MAX系列既可以和MAY系列一起被划入第二代SAS硬盘驱动器的行列，又能够保证MAX3147 SAS与Ultrastar 15K147的Ultra320 SCSI版本之间有一场相对公平的较量。
为方便对比PCBA的异同，Ultrastar 15K147的下视图（左）被上下旋转了180度，而我们测试的MAX3147RC（右）由于生产日期较晚（2007年10月21日），硬盘控制器芯片（红色椭圆框内）已经启用了LSI公司合并杰尔（Agere）之后的新Logo
MAX3147RC和Ultrastar 15K147的PCBA上主要芯片的数量与Cheetah 15K.4差不多，但具有两倍的缓存容量（16MB vs. 8MB），且整体布局相当紧凑，令PCB尺寸缩减超过三分之一。Ultra320版本的15K147采用四大芯片（硬盘控制器、SDRAM、读通道、马达控制）的主流设计，比MAX3147RC少一颗。富士通以前的企业级硬盘控制器合作伙伴一直是QLogic，无奈后者在转向SAS的过程中掉队，于2005年将相关业务卖给了Marvell，现在富士通已经是LSI公司的客户。不同于SAS版本的Cheetah 15K.4，MAX3147RC的PCB上打着LSI Logo的芯片只有一颗，另一颗是富士通的ARM芯片。考虑到富士通的企业级硬盘驱动器一向有硬盘控制器搭配ARM的设计传统，MAX3147RC应该没有“SAS桥接”的嫌疑，其随机访问性能值得期待。
MAX3147RC（红）与Ultrastar 15K147（蓝）的性能大致处于同一水平
正如前面所说，刨去接口的因素，MAX3147RC和Ultrastar 15K147其实是同一代的产品。在单碟容量的比拼上，MAX3147RC略占优势（同为147GB，四碟胜五碟），但两者的持续传输能力却不相伯仲——外圈约90MB/s，内圈稍高于60MB/s。而在突发传输率的测试中，采用SAS接口的MAX3147RC领先于Ultra320版本的15K147，数值和顺序正好与Cheetah 15K.4的情况相反。由此可见，目前的硬盘驱动器，无论Ultra320 SCSI还是SAS 3.0Gb/s，展现出210MB/s或240MB/s的突发传输率都是正常的，主要取决于具体的产品，很难说（对于单台硬盘驱动器）哪种接口的速率一定更高。
MAX3147RC胜在SAS接口，但不分胜负的那一点也值得关注
MAX3147RC的平均读访问时间理论值为5.3毫秒，优于Ultrastar 15K147的5.7毫秒，而在HDtach的测试中两者的差距是0.2毫秒。因此，在主要比拼平均访问时间的单任务访问（并发任务数=1）中，MAX3147RC顺理成章地略占上风。当并发任务数增至2时，MAX3147RC的IOPS也像SAS版Cheetah 15K.4一样上升态势不及Ultra320的对手，还好总算有所提高，因此具体的成绩与Ultrastar 15K147持平。随后MAX3147RC终于发挥出SAS的潜能，一路将Ultrastar 15K147甩开，到并发任务数达64时已超出六分之一。就这一点来说，MAX3147RC确实体现出了相对于SAS版本Cheetah 15K.4的后发优势，但队列负荷较轻（特别是并发任务数=2）时的表现尚有待进一步改善。
出道有先后，各取擅胜场：Cheetah 15K.5和Ultrastar 15K300
如果时光倒流回一年前，Cheetah 15K.5大概是最能体现希捷竞争优势的一款产品。作为业内首款采用垂直记录（PMR）技术的企业级硬盘驱动器，Cheetah 15K.5率先将15000RPM硬盘驱动器的容量带到300GB的高度，两倍于Cheetah 15K.4、MAX3147及Ultrastar 15K147。
ST3146855SS是Cheetah 15K.5的一员，146.8GB容量/SAS接口
日立和富士通直到2007年第二季度才相继推出Ultrastar 15K300和MBA3300，已比Cheetah 15K.5晚了整整一年。新产品批量供货总要有一个过程，因此直到2007年下半年，我们还能看到MAX3147勉力抵挡Cheetah 15K.5的尴尬局面。
73GB的HUS153073VLS300为Ultrastar 15K300的单碟款，SAS接口
Cheetah 15K.5、MBA3300和Ultrastar 15K300都支持Ultra320 SCSI、3Gb/s SAS和4Gb/s FC-AL。Cheetah 15K.5具有16MB缓存，比15K.4翻了一番，总算追平富士通和日立。有趣的是，MAX系列和MBA系列的Ultra320版本仍配备8MB缓存，只有SAS和FC-AL版本的一半，富士通的直白看似没有太大必要，却体现出“此消彼长”的发展规律。还有一点不能不提，即Ultrastar 15K300终于放弃了流传多代的五碟设计，顺应潮流地归顺了四碟，顶盖形状“大变脸”想必也与此有不小的干系。
Cheetah 15K.5（左）基本沿袭了15K.4的设计风格，而Ultrastar 15K300（右）则比15K147有较大的改变，似乎“朴素”了很多，不过其没有将WWN印上标签的做法略显另类
Cheetah 15K.5的硬盘控制器从15K.4的双芯片方案进化为单芯片，回归为硬盘控制器（HDC）、SDRAM、读通道（RDC）和马达控制芯片的经典组合，PCB也终于恢复到Ultra320版本15K.4的形状，但仍比15K300“浪费”了许多。不过，总体而言，在15K RPM/300GB这一代，三家的产品同质化程度明显提高，虽然这样说对早就抢占先手的15K.5不太公平。
Cheetah 15K.5（左）和Ultrastar 15K300（右）的PCBA设计在继承了自家传统的同时，也都采用了单芯片硬盘控制器
Cheetah 15K.5的外圈传输率在130MB/s左右，内圈也接近80MB/s，均略高于单碟容量并不吃亏的Ultrastar 15K300。在突发速率（Burst Speed）测试中，同样是SAS 3Gb/s的接口，15K.5的210+MB/s与15K.4 SAS相一致，而15K300的240+MB/s则很像富士通MAX3147RC，应该说上述异同主要取决于硬盘控制器的设计。毕竟，接口的速率规格（320MB/s或300MB/s）只是划出了大致的范围，具体的表现还要靠硬盘控制器来完成，在一个相对较小的区间内有所出入是完全正常的。
Cheetah 15K.5（红）的持续传输率领先，Ultrastar 15K300（蓝）的平均访问时间更短，突发速率则很好地体现了“家族差异”
Ultrastar 15K300真正的优势体现在平均寻道时间的理论值比Cheetah 15K.5短0.1毫秒，而从HDTach的测试结果来看，两款SAS版本的随机访问时间分别为5.7毫秒和5.9毫秒，差距比理论值（5.4毫秒和5.5毫秒）还略大些。资料显示，SAS版本Cheetah 15K.5支持的队列深度达128，比Cheetah 15K.4中的同类高出一倍，而且采用单芯片硬盘控制器，在队列深度为1时IOPS还不如Ultra320版本Cheetah 15K.4的情况下，队列深度增至2后却有着同样接近200 IOPS的表现，上升态势毫不逊色，说明SAS硬盘控制器技术的发展已经进入成熟期。
同为SAS版本，Ultrastar 15K300硬功夫（平均访问时间）略好，软功夫（队列深度）也不差，压制Cheetah 15K.5没商量
不过，平均访问时间更短的Ultrastar 15K300不让Cheetah 15K.5专美，全程以虽不明显但却逐渐扩大的差距领跑，看来其SAS版本支持的队列深度也应有128的水平。
苟延残喘，回光返照：从Cheetah 10K.7到Cheetah NS
这个世界上“皆大欢喜”的事情不多，至少对3.5英寸10000RPM硬盘驱动器来说，SAS的兴起便成了其命运的分水岭。15000RPM的Cheetah 15K.4、MAU/MAX3147和Ultrastar 15K147在推出时未能提供SAS支持，是受后者的发展滞后所限；而3.5英寸的10000RPM们，却只有迈拓的Atlas 10K Ⅴ有SAS版本，Cheetah 10K.7、MAW3300和Ultrastar 10K300则压根就没考虑过这回事。
73GB的Cheetah 10K.7，采用80针SCA-2接口（Ultra320 SCSI热插拔）
不支持未来的主流接口，将来Ultra320 SCSI退役了，还有继续存在的必要吗？总不能只靠FC-AL吧？果然，Cheetah 15K.5发布的时候，没有理论上应该存在的Cheetah 10K.8，而MAW3300和Ultrastar 10K300的接班人也至今都没有出现，Atlas家族更是随着迈拓被希捷并购而不复存在。看来，厂商们的确在有计划地放弃3.5英寸10000RPM硬盘驱动器。
促使他们作出上述决定的原因大致有两个因素。其中之一是容量。以希捷为例，如果在2006年第二季度推出Cheetah 10K.8，按照传统，其容量应该达到10K.7的两倍，即600GB。可是同期的7200RPM硬盘驱动器的容量才多大呢？750GB而已（Barracuda 7200.10）。退一步说，增长50%不算过份，450GB也不是个小数目。要知道，自从ATA硬盘驱动器的容量超过高转速（10K/15K RPM）的企业级硬盘驱动器以来，后者的重心就放在了IOPS（I/O per second，每秒I/O操作次数）性能上。随着15000RPM转速的成熟，10000RPM的IOPS不够高，容量却搞得那么大，似乎有些不伦不类。当然，减少盘片的数量可以缓解硬盘驱动器容量的增长，但是……好处在哪里？又不能降低硬盘的厚度，还不如缩小盘片的直径——这就引出了另一个因素，下一页将会详细讨论。
400GB、SAS接口的Cheetah NS，型号为ST3400755SS
从3.5英寸转向2.5英寸肯定是大势所趋，问题在于时间点。用户好像没有厂商所期待的那样乐观，他们仍然需要容量、性能与经济性相对平衡的3.5英寸10000RPM硬盘驱动器，于是Cheetah 10K.7、MAW系列和Ultrastar 15K300至今仍在各自东家主页的“Products”页面上，而同时代的Cheetah 15K.4及Savvio 10K.1却早已进了“Discontinued”名单。不过上述产品只能提供300GB以内的容量，未必能满足用户的胃口。幸亏希捷在宣布“Cheetah 10K.7是Cheetah 10K系列的最后一代产品，以后将不再发展万转的3.5英寸硬盘，以2.5英寸规格代替，Cheetah家族将只有15K RPM的转速”时，也没有把话说死，而是留下了“最终取决于用户需求”的活口。现在戴尔（Dell）这样的大客户说了“我要”，而且是更大的，怎么办？那就设法提供呗。
既然Cheetah 10K.7仍能很好地覆盖300GB以下的主流市场，只为一两个大容量点而设计一款全新的产品就未免有些不划算。于是，在Bill Watkins出任CEO之后已深谙“共用平台”之道的希捷做出了一个乍看起来不太容易令人相信的决定——将Cheetah 15K.5的转速从15000RPM降至10000RPM，推出容量为300GB和400GB的Cheetah NS！
Cheetah NS（右）和Cheetah 15K.5（左）看起来就像是从一个模子里刻出来的
Cheetah 15K.5单碟容量为75GB，将转速降低三分之一后，提升至100GB相对要容易许多，何况PMR技术又经过了一年的发展。与全新设计的做法相比，开发成本大为降低，对马达的要求亦可放宽，因此Cheetah NS的身价不致因脱胎于15000RPM硬盘驱动器而“水涨船高”，况且其面对的大容量市场也具有足够的承受力。由于Cheetah NS不是用来取代Cheetah 10K.7，两者之间是共存互补的关系，所以没有用Cheetah 10K.8的名字，从逻辑上是可以说得通的。
Cheetah NS（中）和Cheetah 15K.5的PCBA几乎完全相同，在布局风格上与Cheetah 10K.7（左）一脉相承
Cheetah NS支持4Gb/s FC-AL，400GB的容量还提供了3Gb/s SAS的选择，Ultra320 SCSI则彻底被抛弃。“高度整合（共用）Cheetah 15K.5之技术”（希捷语）的出身意味着Cheetah NS的盘片直径为2.75英寸（约69毫米），比通常的10000RPM硬盘驱动器要小近六分之一，这给它带来了两大优势：首先是寻道行程缩短，使平均寻道时间比Cheetah 10K.7缩短1毫秒左右，幅度接近20%；其次是功耗降低，标称值不到13瓦，希捷宣称“较其他3.5英寸10K/15K企业硬盘低28%”。在本文第一页的对比表中，也可以看到四碟SAS接口的Cheetah NS典型操作状态下的功耗指标仅比单碟80针SCA-2接口的Cheetah 10K.7稍高。
作为容量最大的10000RPM硬盘驱动器，Cheetah NS（红）在性能上也有不错的表现，持续传输能力比Cheetah 10K.7（蓝）高出50%
盘片直径缩小，单碟容量更大，意味着Cheetah NS的存储面密度（areal density）比Cheetah 10K.7有了很大的提高（毕竟相隔三年之久），体现在持续传输率上就是接近50%的增长，达到了外圈105MB/s、内圈60MB/s的水平。Cheetah 10K.7的突发速率与其Ultra320的前辈们一样超过了240MB/s，而Cheetah NS连200MB/s都没达到则略有些出人意料。
Cheetah NS与10K.1在IOPS性能上的差距是越拉越大
可以说，除了转速不同，Cheetah NS在很多方面都与Cheetah 15K.5保持一致，包括约69毫米的盘片直径和128深度队列支持。考虑到Cheetah 10K.7的盘片直径在80毫米的级别，Cheetah NS的平均寻道时间仅为其八成左右是很合理的，不过，HDTach的随机访问时间显示的差距只有0.5毫秒（7.5毫秒和8.0毫秒），明显小于0.8毫秒的理论值计算结果。无论如何，更短的平均访问时间和已走向成熟的SAS接口令Cheetah NS的IOPS性能占尽优势，在IOMeter的随机读测试中，当并发访问数达到64之后，其超出Cheetah 10K.7的幅度竟然高居40%！
勇当“小白鼠”的SAS先行者：Savvio 10K.1
正如上一页所言，3.5英寸10000RPM硬盘驱动器的容量发展超出了需求，背离了以IOPS为主的性能取向，间接催生了向2.5英寸规格的转变。笔者曾在业界第一款2.5英寸10000RPM硬盘驱动器Savvio正式推出之前，以一篇《从15000RPM到Savvio：2.5英寸企业级硬盘的来龙去脉》详细讲述了企业级硬盘驱动器向小型化发展的趋势及好处，如果你对历史不感兴趣，那么只记住两个结论也可以：盘片直径缩小可以提高硬盘驱动器的IOPS性能；硬盘驱动器尺寸缩小可以提高系统整体的IOPS性能。
Ultra320 SCSI版本的Savvio 10K.1，其80针SCA-2接口连接器几乎与盘体（HDA）同宽，显得异常巨大
从长远来说，2.5英寸取代3.5英寸肯定是必然的趋势，企业级硬盘驱动器也不例外。可是为什么要发生在这个时段，就值得好好探究一番。与3.5英寸规格的前辈们相比，被称为SFF（Small Form Factor）的2.5英寸企业级硬盘驱动器无疑需要更为小巧的接口连接器，特别是（并行）SCSI热插拔的80针SCA-2接口连接器，宽度与SFF规格相当，高度亦接近其50%（7毫米，2.5英寸企业级硬盘驱动器高度为15毫米，超过2.5英寸移动型硬盘驱动器的9.5毫米或12.5毫米）。试想一下，硬盘驱动器在磁盘背板上的投影面积被接口连接器占去近一半，该有多么恐怖？再考虑到每个接口连接器有80根引脚，磁盘背板的布线和通风将面临巨大的挑战。相对而言，FC-AL的40针SCA-2接口连接器引脚数和宽度都打了对折，情况要好很多。
笔者见到的第一个SAS硬盘驱动器实物——36.7GB的Savvio 10K.1，型号为ST936701SS
因此，2.5英寸企业级硬盘驱动器对SAS的渴望实非3.5英寸们可比，而发展的进程也显得更加快速。不同于希捷的“遍地开花”，实力略逊一筹的富士通及日立放弃了Ultra320和FC-AL的SCA-2，直接将2.5英寸企业级硬盘驱动器与SAS捆绑在一起，其中富士通更是在2005年3月初宣布推出业内首个2.5英寸SAS硬盘驱动器家族——10025RPM的MAV20xxRC。不过，率先实现供货的还是希捷的Savvio 10K.1，仅仅三个月之后我们已经能够在北京看到采用SAS版本Savvio 10K.1的演示系统了。至于3.5英寸阵营，则直到10月底才在奥兰多举行的秋季网络存储世界（SNW Fall 2005）大会上派出Cheetah 15K.4及迈拓Atlas系列的SAS版本作为代表，与风头正劲的Savvio 10K.1分庭抗礼。
Savvio 10K.1的Ultra320版本（ST973401LC，73.4GB）和SAS版本（ST936701SS，36.7GB，拆卸自IBM xSeries 460服务器），可以看到接口连接器的巨大区别。由于2.5英寸企业级硬盘驱动器已没有布置非热插拔的68针LVD接口连接器的空间，Savvio家族中不再有以“LW”结尾的型号
当时，采用了SAS版本Savvio 10K.1的IBM X3架构服务器已经开始批量供货了。现在，Savvio 10K.1早被更为成熟的Savvio 10K.2取代，希捷的网站上甚至找不到SAS版Savvio 10K.1的资料。本次横评我们没能搞到SAS版Savvio 10K.1，只好用2005年11月拆解IBM xSeries 460服务器时的照片“充数”。从上图可以看出，体型相对巨大的80针SCA-2连接器使得Ultra320版Savvio 10K.1比SAS版“长”出来大约十分之一，使得2.5英寸驱动器托架要留出两套螺钉固定孔位，才能适应不同背板的要求。
SAS版Savvio 10K.1（左）比Ultra320版（右）多一颗LSI出品的芯片（注意椭圆形红框中的“RapidChip”标志），与Cheetah 15K.4的做法如出一辙，这或许是“SAS初级阶段”难以回避的一条路
SAS版Savvio 10K.1与Cheetah 15K.4一样采用双芯片硬盘控制器方案，不同之处在于，前者在靠近SAS连接器、主要负责接口交互的那一颗芯片上引有“RapidChip”的标志。RapidChip是LSI公司于2002年推出的设计平台，具有半定制的特点，可以加快开发速度，其身份决定了这个标志很少在最终的量产产品上出现。考虑到从早期的演示系统到前述IBM服务器中的SAS版Savvio 10K.1均有“RapidChip”的印记，可以证明Savvio的SAS进程确实领先于Cheetah 15K.4——当然，试验品的成分也更多一些。
Savvio 10K.1（红）的内圈传输率和Cheetah 10K.7（蓝）相当，外圈就差远了；由于都是出自希捷的Ultra320，两者在突发速率上的表现高度一致
如果要和3.5英寸规格对比性能的优劣，与Savvio 10K.1同时推出、转速也一样的Cheetah 10K.7是个很好的参照。Savvio 10K.1及MAV20xxRC（还有后来的“Plus”型——MAY系列）均采用双碟结构，有36.7GB和73.4GB两种容量，最大容量和单碟容量分别是Cheetah 10K.7的四分之一和一半，根源就在于盘片直径较小。正因如此，Savvio 10K.1的外圈传输率不到Cheetah 10K.7的八成，而在内圈两者基本重合，进一步证明了这一点。小直径盘片的优点是寻道速度快，Savvio 10K.1的平均寻道时间缩短了0.6毫秒，而在转速相同的情况下，HDTach测得的随机访问时间领先Cheetah 10K.7达0.9毫秒，超过理论值0.3毫秒。
就IOPS性能而言，Savvio 10K.1确实做到了“更小，但也更快”
同样的Ultra320 SCSI接口和64深度队列支持，IOMeter随机读测试中显然是平均访问时间更短的Savvio 10K.1表现占优——从单任务访问时的9%到后来超过13%，就10000RPM的转速来说，2.5英寸规格在提高IOPS性能上的贡献值得肯定。
更大，还是更快：Savvio 10K.2和Savvio 15K.1
减半的盘片数和更小的直径，使Savvio 10K.1的最大容量只有Cheetah 10K.7的四分之一，这意味着该系列要重走几年前3.5英寸10000RPM前辈们的容量之路。2006年6月初，在Cheetah 15K.5问世50天之后，希捷又推出了同样采用垂直记录（PMR）技术的Savvio 10K.2，最大147GB的容量两倍于Savvio 10K.1，总算追平了上一代的Cheetah 15K.4，达到Cheetah 10K.7的一半。
只用SAS接口的Savvio 10K.2可以在并发任务数超过32之后抗衡15000RPM硬盘驱动器的Ultra320版本，但却始终无望追赶其SAS版本
在接口选择上，Savvio 10K.2终于放弃了到处撒网的策略，而是与富士通、日立的同类产品一样仅支持SAS。作为一款成熟的SAS硬盘驱动器，Savvio 10K.2的IOPS性能全面压倒了Cheetah 10K.7，甚至能够在并发访问程度较高时与Ultra320版本的15000RPM硬盘驱动器一争高下——取得了超过Ultrastar 15K147、追平Cheetah 15K.4的出色表现。然而，毕竟转速“仅”10000RPM，这意味着平均访问时间比15000RPM长出1毫秒，在双方都采用SAS接口的情况下，Savvio 10K.2只能徒呼奈何。
“IOPS至上”是Savvio 15K.1的设计原则
就在日立和富士通积极准备Ultrastar C10K147和MBB系列以结束Savvio 10K.2只身领跑的局面之时，希捷于2007年1月中旬宣布开始向OEM客户批量提供Savvio 15K.1。顾名思义，这是一款15000RPM的2.5英寸硬盘驱动器，Savvio 15K也因此成为业界第一个2.5英寸15000RPM产品家族。过了四个月，富士通一口气推出MBA、MBB和MBC三个系列的企业级硬盘驱动器，其中MBC系列规格与Savvio 15K.1相当，它们也是目前仅有的两款2.5英寸15000RPM硬盘驱动器。
产于2008年1月初的Savvio 15K.1（左）和产于2008年9月底的Savvio 10K.2（右），两者外观完全相同，只能靠标签来区分
2.5英寸企业级硬盘驱动器的初衷是提高IOPS，因此在Savvio家族出现之后，尽快地将转速提高到15000RPM是必然的选择。Savvio家族的积极拥护者惠普（HP）公司原希望15000RPM的2.5英寸硬盘驱动器2005年年底就能问世，没想到这个愿望过了一年多才实现。当然希捷也有自己的难处，他们需要一个相对成熟的平台作为提速的基础，而Savvio 10K.1似乎更像一个试验品，Savvio 10K.2才符合条件。
几乎一模一样的PCBA，能看出哪个是Savvio 15K.1么？有趣的是，推出时间早半年的Savvio 10K.2（右），因为生产日期晚37周，反而用上了印有LSI公司新Logo（2008年4月初完成收购Agere后更换）的硬盘控制器芯片，可不要被迷惑了哦
的确，Savvio 15K.1从外观造型到PCBA都照搬了Savvio 10K.2的设计，但“面子”一样不等于“里子”也相同。我们知道，Savvio 10K家族和3.5英寸15000RPM硬盘驱动器分别采用直径为2.5英寸（实际值65毫米）和2.75英寸（约69毫米）的盘片，而Savvio 15K.1的盘片直径却小了一圈——约为55毫米。更小的盘片和更高的转速，使得Savvio 15K.1的单碟容量只有Savvio 10K.2的一半，73GB的最大容量与Savvio 10K.1相同；优点当然是寻道速度更快，平均寻道时间比Savvio 10K.2减少四分之一，加上节省了三分之一（1毫秒）的平均等待时间，将Savvio 15K.1打造为平均访问时间最短的硬盘驱动器。
开发代号Maverick（达拉斯小牛？）的Savvio 15K.1（右）和代号Firebird（金莺鸟）的Savvio 10K.2（左）在盘片直径上的差距是非常明显的
虽然盘片直径小了10毫米，但高出50%的转速让Savvio 15K.1依然可以在持续传输率上占据优势：外圈约105MB/s，比Savvio 10K.2高约15MB/s；内圈不存在直径大小的问题，因而差距扩大到近25MB/s。突发速率方面，既然都是希捷的SAS，两者都有215MB/s左右的表现不足为奇。至于最重要的衡量标志——平均访问时间（ms），从HDTach的测试结果来看，Savvio 15K.1比Savvio 10K.2短了1.5毫秒，幅度超过20%。
同等容量的比拼：在大部分区域，Savvio 15K.1（红）的持续传输率都比Savvio 10K.2（蓝）高20MB/s左右，这从“Average read”（平均读）的测试结果中也可以看出来
Savvio 15K.1和10K.2都支持128深度队列，相比之下在队列负荷较轻（单任务及并发任务数=2）时前者的优势更为明显，可达33%，随着并发任务数的增长，最终下降到26%左右，这个幅度也是够可观的了，况且此时15K.1的IOPS已接近500，创下了本次横评的纪录。
Savvio 15K.1在IOMeter测试中的优势非常明显
随机访问性能：SAS更“吃苦耐劳”
考虑到本次横评涉及多达11个型号的硬盘驱动器，直接放在一张图表中未免会令读者眼花缭乱，于是笔者尽量在前面描述具体产品的时候安排它们“捉对厮杀”。有了基本的了解之后，再来看总图表，可以让我们把注意力集中在相对排名之上，而无须再从里面挑出两款来做针对性的比较。
参测硬盘驱动器平均读访问时间排序（由短到长，棕色底纹代表2.5英寸硬盘驱动器）
随机读：从下图中不难发现，4款Ultra320 SCSI接口的硬盘驱动器，都在并发任务数=32时就达到了IOPS的峰值，此后转为一条水平线；而7款SAS 3Gb/s接口的硬盘驱动器，包括与Ultra320 SCSI的对手一样“仅”支持64深度队列的Cheetah 15K.4，全部是在并发任务数达到64之后才转为一条水平线。显然，SAS接口在队列支持上的潜力更为巨大，因此，在平均访问时间相差不多的情况下，SAS接口的型号总能够从多一步（并发任务数从32到64）的发展空间中获益，从而笑到最后。
SAS硬盘驱动器IOMeter随机读测试性能对比
当然，正如前面已经提到过的，在并发任务数从1升至2时，SAS版本Cheetah 15K.4的IOPS几乎没有增长，MAX3147RC的上升态势也相对平缓，都表现出早期型SAS硬盘驱动器尚不够成熟的一面。其后的SAS硬盘驱动器已经不再有类似的bug，可以从头至尾“完胜”具有同等硬件水平的Ultra320 SCSI硬盘驱动器。
具体来说，10000RPM的Cheetah 10K.7垫底，盘片直径更小的Savvio 10K.1要好一些，再往上是采用SAS接口且盘片直径相差无几的Savvio 10K.2和Cheetah NS，两者之间不分伯仲，曲线几乎重合。7款15000RPM一直到并发任务数=32还保持着明显的优势，但之后Ultra320版本的Ultrastar 15K147被Savvio 10K.2和Cheetah NS盖过，同样接口的Cheetah 15K.4则勉强逃过此劫。SAS版本的Cheetah 15K.4一开始处于落后，在并发任务数=32时与Cheetah 15K.5重合，最终压倒了MAX3147RC，但仍比不上Ultrastar 15K300。不过，真正的王者还是2.5英寸15000RPM的Savvio 15K.1，始终高高在上，IOPS最接近500大关，优势十分明显。
由此，不难总结出以下几点规律：
其他条件相同，SAS接口者获胜；
接口类型相同，转速较高者获胜；
主轴转速相同，盘片直径较小者获胜；
其中后两点是“硬功夫”，它们共同决定了硬盘驱动器的平均访问时间，但这基本上只关乎单任务访问（并发任务数=1）时的IOPS排名，SAS接口更出色的队列支持能力将随着访问并发程度的提高而逐渐发挥出威力。
Web服务器：全部是随机读取的操作，只是数据块尺寸成分比较复杂——由9种规格的数据块尺寸构成，其中512字节占22%，1～4KB占46%，8～512KB占32%。
SAS硬盘驱动器IOMeter Web服务器测试性能对比
一般来说，Web服务器的测试结果排序和随机读测试应该是基本一致的，只是数据块平均尺寸的增加会导致IOPS的具体数值有所下降。意外的是，Savvio 10K.1表现失常，随着访问并发程度的提高，很快就落到了Cheetah 10K.7之下，有可能是其固件对处理较大尺寸数据块考虑不周所致。
参测硬盘驱动器平均写访问时间排序（由短到长，棕色底纹代表2.5英寸硬盘驱动器）
随机写：随机写测试与随机读测试很相似，但要参考的是平均写访问时间，而它往往比平均读访问时间略长，因为硬盘驱动器的平均寻道时间都是写超过读，这也导致随机写的IOPS性能低于随机读。由于读和写的平均寻道时间之差不尽相同，亦使得随机写的性能排序与随机读略有不同。
SAS硬盘驱动器IOMeter随机写测试性能对比
较为明显的一点是，Cheetah NS的平均写访问时间比Savvio 10K.2短了一点点，于是其随机写的IOPS不再像随机读那样与后者纠缠在一起，而是拉开了一小段距离。此外，SAS早期的不完善也没有在随机读中体现出来，就Cheetah 15K.4而言，SAS版本一直与Ultra320版本形影相随，直到并发任务数=64时才分开——没错，Ultra320 SCSI仍然是到32便转为平淡。不过，MAX3147RC再次显露比SAS版本Cheetah 15K.4略为成熟的一面，从并发任务数=4开始，一直有着高出一筹的表现。
文件服务器：这是混合了随机读写访问的测试项目，读写成分比例为2:1，测试成绩也综合了这两方面的表现，显然随机写的影响会更显著一些。于是，除了Savvio 15K.1和Cheetah 10K.7继续分居首尾，我们还可以看到SAS版本Cheetah 15K.4重演并发任务数在2～16之间的不良表现，而MAX3147RC依然要好那么一点点。
SAS硬盘驱动器IOMeter 文件服务器测试性能对比
小结：SATA的NCQ（Native Command Queuing，本机命令排队）支持32深度队列已经足够，而并行SCSI、SAS和FC-AL面向的多主机/多设备应用环境则要求更大的队列深度。不过，由于队列越深（实现）成本也就越高，并且满深度利用队列时大量的待处理命令反倒可能成为性能瓶颈，并行SCSI硬盘通常“只能”达到64深度队列，这一点已得到Ultra320版本的Cheetah 10K.7、Cheetah 15K.4和Savvio 10K.1的证实。SAS打破了并行SCSI的枷锁，多数SAS硬盘驱动器已采用与FC-AL相当的128深度队列支持，而即便是“仅”支持64深度队列的早期型产品，其IOPS表现也比Ultra320版本更好。
就IOPS应用而言，新一代的SAS产品已经完全成熟，性能表现全面超过Ultra320 SCSI，后者可以安息了。
顺序访问性能：转速和盘片直径并重
一再强调IOPS性能，不意味着顺序传输能力就不重要。至少，在同等容量的情况下，更高的持续传输率可以缩短更换硬盘驱动器后磁盘阵列重建所需的时间。
顺序读：硬盘驱动器最外圈的持续传输率主要取决于盘片直径、转速和区域存储密度（areal density），这是常识，此处不再赘述。
SAS硬盘驱动器IOMeter测试的外圈顺序读性能随访问数据块尺寸变化的趋势图
从上图中，不难得出以下结论：
Savvio 10K.1和Cheetah 10K.7推出时间最早，存储密度水平相对较低，转速又都是10000RPM。其中Savvio 10K.1盘片直径只有2.5英寸，排名倒数第一；Cheetah 10K.7空有本次参测硬盘驱动器中最大的盘片直径，奈何其他要素欠债太多，位列倒数第二；
Savvio 10K.2盘片直径和转速都与Savvio 10K.1相同，但存储密度提高了一倍，外圈传输率由此增长超过三分之一，压倒Cheetah 10K.7，取得倒数第三；
Cheetah 15K.4、MAX3147RC、Ultrastar 15K147是同一时期推出的15000RPM硬盘驱动器，盘片直径相当，存储密度也差不多（15K147为五碟设计，稍微差一点），所以外圈传输率十分接近。值得一提的是，15K.4的SAS版本受制于双芯片硬盘控制器的效率问题，比Ultra320版本略差，并不是SAS技术的缺陷，新一代的SAS硬盘驱动器不会有类似的困扰；
Savvio 15K.1虽有15000RPM的转速，但盘片直径仅为55毫米，刚巧与“10000RPM转速+69毫米直径盘片”的Cheetan NS打个平手；
Cheetah 15K.5转速比盘片直径相同的Cheetan NS高50%，但低了四分之一的存储密度部分抵消了这一优势，因此外圈传输率的增长幅度“只有”25%，好在已可确保获得第一，存储密度与之相当的Ultrastar 15K300最后还是略逊一筹。
不过，如果考虑到内圈的持续传输率，主轴转速所起的作用会更大一些。在HDTach的平均读（Average read）测试中，Savvio 15K.1就甩掉了Cheetah NS，独占第三的位置。
HDTach测试的各款硬盘驱动器平均读传输率（浅蓝色代表2.5英寸硬盘驱动器）
顺序写：现代硬盘驱动器的持续写入能力与持续读取能力是差不多的，只是偶有对较大尺寸数据块处理不佳的状况发生。在下图中可以看到，排名和实际数值与顺序读测试基本一样，仅有Savvio 10K.1在访问数据块尺寸为1MB时发生了较大幅度的波动，再次证明该款产品的设计不够完善，难怪Savvio 10K.2推出后便难觅其踪影。
SAS硬盘驱动器IOMeter测试的外圈顺序写性能随访问数据块尺寸变化的趋势图
小结：不同于总线型的Ultra320 SCSI，SAS采用点对点连接，即使将要上市的Cheetah 15K.6能够有150MB/s的外圈传输率，3Gb/s的接口也足以应付，SAS 6Gb/s对硬盘驱动器而言不是迫切的需求。当然，扩展器的存在使主机端的一个SAS 3Gb/s链路有可能成为多台硬盘驱动器的数据通路，但不要忘记SAS支持4路连接（SAS 4 Wide link），总带宽达12Gb/s（合1200MB/s），不要说Ultra320 SCSI和4Gb/s FC-AL了，就是Ultra640 SCSI和8Gb/s FC-AL也无法相比。
直接连接时，不会出现单路SAS连接（SAS Narrow link）对多台硬盘驱动器的情况。
还需要等待Cheetah 15K.6吗？
在详细比较了参测的7款SAS硬盘驱动器之后，我们不妨回过头来看看本文第一页所做的“三代”划分。必须承认，为了简化问题起见，笔者主要依据它们推出的时间来分代，未免有失严谨。那么，分代的标准应该是什么？如果按照硬盘驱动器“自身”的发展水平（不考虑接口），“第三代”中的MBA3300、Ultrastar 15K300与“第二代”中的Cheetah 15K.5基本相当，MBB2147、Ultrastar C10K147与Savvio 10K.2也同理。这样说来，只有Cheetah 15K.6、Savvio 15K.1和MBC2073算得上第三代，由Cheetah 15K.5降速扩容得来的Cheetah NS则有些勉强。
可是，既然主题是SAS，分代时就不能不考虑与接口相关的因素。毫无疑问，推出时间最早且采用双芯片硬盘控制器方案的（SAS版本）Savvio 10K.1和Cheetah 15K.4属于第一代，后者在队列负荷较轻时的IOPS性能尚不及Ultra320版本就更加说明了这一点。MAX3147RC可以算单芯片硬盘控制器，队列符合较轻时的IOPS性能好于SAS版本Cheetah 15K.4，但还不足以战胜Ultra320版本，勉强可以算第二代。标准再严格一些呢？恐怕只能算“第1.5代”了。
即使从SAS的角度来看，Cheetah 15K.5和Savvio 10K.2也已经成熟了，一年后推出的Cheetah NS和Savvio 15K.1都照搬了它们的PCBA设计，至多是有一些固件上的调整。MAX3147RC算第二代SAS硬盘驱动器的话，上述几款产品就属于第三代。可若是MAX3147RC算“第1.5代”，将它们划为第二代，恐怕只有尚未露出“庐山真面目”的Cheetah 15K.6有望担纲第三代了。
就未参加本次横向评测的产品而言，MBA3300可以参照Cheetah 15K.5和Ultrastar 15K300，MBB2147和Ultrastar C10K147可以参照Savvio 10K.2，MBC2073可以参照Savvio 15K.1，只有定于本季度上市的Cheetah 15K.6还无从了解，特别是希捷至今仍未公开其详细的技术参数。不同于企业级新品通常总是容量比上一代倍增的希捷传统作风，采用了第二代垂直记录（PMR）技术的Cheetah 15K.6最大容量为450GB，只比Cheetah 15K.5增长了50%。由于两款产品的推出间隔不到一年半，笔者最初习惯性地认为Cheetah 15K.6仍然沿用四碟设计，单碟容量112.5GB。不过，种种迹象表明，它更有可能采用三碟设计，单碟容量达150GB，原因有二：
Cheetah 15K.6可能采用的两种盘片组合方式对比表
首先，我们来看看上表。Cheetah 15K.5实现其容量点的方式很合理，而Cheetah 15K.6如果采用四碟设计，146GB和300GB的容量就会很别扭，与Cheetah 15K.5相比，所能节省的成本大打折扣——只是想达到更大容量的话，单出一款450GB即可（类似Cheetah NS）。若是三碟设计的话，情况则会大不一样。
其次，希捷宣称，“与前代硬盘相比，Cheetah 15K.6将空闲和运行时的功率要求降低了61%（瓦/GB）”——所谓“前代硬盘”，当然就是Cheetah 15K.5。考虑到Cheetah 15K.6的容量增长了50%，即使其他方面都没有变化，每GB的功耗也会降低33%——可是还有28%怎么办？希捷号称其PowerTrim技术“极大地优化了硬盘各种活动级的功耗”，但毕竟是需要7×24小时运行、经常工作在100%负载下的企业级硬盘驱动器，仅凭电路和固件上的优化，是很难起到如此显著效果的。真正的耗能大户是运动部件，如果减少了一张盘片和两个磁头，达标便非常容易了。
果真如此的话，希捷为何要减少一张盘片呢？继续四碟设计，做到600GB不好吗？我们知道，目前3.5英寸SATA硬盘驱动器的最大容量仍然是1TB，今年上半年能有1.2TB的产品上市就算不错，而一款两倍转速的企业级硬盘驱动器的容量居然能达到其一半，恐怕是大得过头了，很难找到用户需求，不如借机将盘片数降下来，还可以节省能耗，符合“绿色存储”的潮流。类似的道理笔者在介绍Cheetah NS的时候已经讲过，况且Cheetah 15K.6实际达到的容量竟然超过了10000RPM的前者。
当然，无论三碟还是四碟，作为目前性能规格最高的3.5英寸硬盘驱动器，Cheetah 15K.6都值得我们期待。但是，站在SAS的立场呢？恐怕不会有太多的新意，更大的可能是在Cheetah 15K.5的基础上略加改进，毕竟单芯片SAS硬盘控制器已经普及，性能表现也相当成熟，需要Cheetah 15K.6来完善的东西实在不多。就连“在有足够物理空间的情况下仍选择不提供Ultra320 SCSI接口”这一点，Cheetah 15K.6也不过是步Cheetah NS后尘罢了。
总而言之，现在的SAS硬盘驱动器确实足够成熟，将并行SCSI赶下历史的舞台的行动正在接近尾声。可以说，在SAS 6Gb/s到来之前，不会再看到很明显的变化了。
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