Test di velocità
Thunderbolt è stato progettato in primo luogo per i professionisti dell'audio e del video, e per attività che richiedono di spostare grandi quantità di dati in una sola volta, cioè sequenzialmente. Il test di letture sequenziali di Iometer, con blocchi da 128 KB, ci dà quindi una buona indicazione delle potenzialità di Thunderbolt.
Per avvicinarci ai limiti abbiamo scelto un box RAID esterno (con caching disabilitato), in particolare un LaCie 4big Quadra, con FireWire 400/800, USB 2.0 ed eSATA. Per la recente USB 3.0 invece ci siamo orientati su un DriveStation Quad USB 3.0 di Buffalo Technology, e Promise ci ha invitato il Pegasus R6.
Thunderbolt vince a tavolino in un test sulle prestazioni grezze, con il Pegasus R6 che arriva a circa 925 MB/s con una queue depth di 16 comandi, un valore vicino al limite dell'interfaccia (perché il secondo canale Thunderbolt è riservato ai dati video). In ogni caso Thunderbolt polverizza le altre interfacce.
Crucial ci ha poi dato sei SSD m4 per i test. Le prestazioni del DriveStation Quad e del 4big Quadra non sono cambiate passando ai nuovi drive con memoria flash, mentre quelle del Pegasus R6 sono arrivate a 965 MB/s. Una differenza minima, a dimostrazione che l'interfaccia Thunderbolt è quasi satura con sei hard disk in RAID 0. Con quattro HDD invece (Pegasus R4) le prestazioni si fermano a 600 MB/s su Thunderbolt, un valore che segue le aspettative, visto che un hard disk ha una velocità in lettura sequenziale tra i 150 e i 200 MB/s.
Stiamo già spingendo l'interfaccia quasi al massimo, quindi aggiungere dispositivi in cascata o hub tende a far scendere le prestazioni di una piccola percentuale (meno del 3%), per via dell'overhead e della relativa gestione. Ecco perché è sempre preferibile collegare solo un dispositivo ad alte prestazioni piuttosto che molti con velocità solo medie, quando si fanno test di velocità come questo.
Abbiamo provato con dispositivi aggiuntivi tramite hub (USB 2.0) e a cascata (FireWire e Thunderbolt), ma il throughput totale non cambia tranne che con eSATA e USB 3.0. Nonostante le velocità di trasferimento impressionanti le prestazioni I/O casuali di Thunderbolt sembrano un po' deboli, un problema relativamente comune con le interfacce esterne. Spesso le prestazioni potenziali di un dispositivo SATA interno non si possono sfruttare se lo si monta in un case esterno, a causa del modo in cui il controller gestisce i comandi NCQ.
Per esempio, USB e FireWire ignorano i comandi NCQ, quindi gestiscono le istruzioni come se la coda di comandi fosse sempre di un elemento. Gli effetti sulla velocità si possono osservare nel grafico sottostante, dov'è visibile come non ci siano variazioni significative nelle prestazioni quando si allunga la coda di comandi.
Non è quindi una sorpresa che gli hard drive mostrino un throughput basso con le letture casuali, ma dopotutto in quest'ambito anche gli SSD faticano. Un Vertex 3 da 240 GB dovrebbe raggiungere facilmente le 80.000 IOPS (circa 325 MB/s) su una connessione SATA 6 Gbps, ma solo con una coda di comandi lunga; il drive OCZ invece arriva solo a circa 70 MB/s con un singolo accesso I/O, mentre USB e Firewire non si avvicinano nemmeno a tale potenziale. Che cosa succede?
Prendiamo in esame le prestazioni I/O casuali di un RAID esterno. Se l'interfaccia scarta i comandi nelle queue depth, non si può compensare con drive multipli? Dopotutto queste strutture RAID hanno un chip che si occupa di gestire le richieste I/O, cioè il controller RAID.
Anche in questo caso le prestazioni I/O casuali non sembrano molto buone, e persino con degli SSD in RAID non riusciamo a ottenere le stesse prestazioni di una connessione SATA nativa. Sono l'overhead del segnale e l'efficienza del controller a giocare un ruolo cruciale: in parole semplici, le interfacce esterne e le operazioni casuali non vanno d'accordo quasi mai. Persino il Pegasus R6 con sei Crucial m4 non riesce a superare gli 80 MB/s nelle prestazioni casuali.