IDE- & PCI-Performance

Bereits geraume Zeit zeigen wir in unserem Testparcours die IDE-Controller Leistung der Motherboards auf, jeweils ermittelt mit dem Festplatten Benchmark Programm HD Tach. In früheren Zeiten konnte man bei VIA KT133(A) Chipsätzen dort teilweise schlechte Leistungen im Bereich der theoretischen Read Burst Speed erkennen, was sich aber bei den Folgechipsätzen praktisch als gefixt zeigte. Zurückzuführen ist dieser Fix aber mitunter durch den Umstand, dass VIA die IDE-Schnittstellen vom in die Jahre gekommenen PCI Bus abkoppelt und direkt über ihr V-Link Protokoll ankoppelt, um die Daten zur Northbridge zu transportieren.

Bislang nie berücksichtigt haben wir allerdings die Leistung am PCI-Bus bei Schreibzugriffen. Wir möchten hier keinesfalls alte Geschichten á la 686B Bug aufwärmen, aber allgemein wird gerade den VIA-Chipsätzen hier eine schwache Leistung nachgesagt. Eigentlich tat sich für uns nie die Frage auf, ob man die ermittelte Read Burst Speed überbewerten sollte, solange die Resultate im akzeptablen Bereich liegen.

Zum Verständnis: Die Read Burst Speed unter HD Tach zeigt die theoretisch mögliche, maximale Transferrate des IDE-Controllers unter Verwendung der entsprechenden Festplatte auf. In der Praxis bedeutet dies also, dass eine Festplatte nach ATA100 Protokoll in der Lage sein sollte, an einem ATA100 fähigen Controller maximal 100 MB/s liefern zu können. HD Tach kann in diesem Bereich allerdings maximal ca. 86-87 MB an einem ATA100 Controller messen. Dies resultiert zum einen daraus, dass es sich bei der 100 MB/s Angabe die 1024er Regel nicht berücksichtigt wird, sondern schlicht 1000 KB simpel als 1 MB angesetzt werden. Bei korrekter Umrechnung wären maximal 95,36 MB/s zu erreichen. Die Differenz zwischen den maximal messbaren ca. 87 MB/s und der theoretischen maximal Leistung von rund 95 MB werden dann wiederum durch Steuerdaten belegt.

Da aktuelle Festplatten derzeit kaum in der Lage sind, über 50 MB/s im Lese- oder gar Schreibzugriff zu liefern, bleibt der theoretische Wert von 100 MB/s halt eben nur Theorie. Den Anstoß, hier etwas weiter zu denken, gab mir mein Kollege Holger von Au-Ja!, mit welchem ich lange über diese Thematik diskutiert hatte. Auch wenn die gemessene Performance an den IDE-Schnittstellen augenscheinlich passt, so ist dies noch lange keine Garantie dafür, dass beispielsweise auch die Leistung des PCI-Bus selbst im grünen Bereich liegt.

Darüber hinaus befinden wir uns in einer Phase im Mainboard Segment, wo sich OnBoard RAID Controller schon fast als Standard Features eingefunden haben und auf Grund günstiger Festplattenpreise auch viele User ihre Platten über diese oder aber über einen separaten PCI-Controller im RAID Modus betreiben. Dann kann es, je nach verwendeter Harddisk, durchaus möglich sein, dass ein solcher RAID-Verbund durchaus Datenpakete von über 50 MB/s liefern kann. Aber auch User von z.B. SCSI Controllern könnten durchaus von einer schlechten Leistung bei Schreibzugriffen über den PCI-Bus betroffen sein, gleichermaßen wie z.B. Anwender, die professionelle Musikbearbeitung am PC vornehmen und über die PCI-Soundkarte ebenfalls massiv Daten über den PCI-Bus anliefern.

Dass wir hier kein neues Problem ansprechen, sollte jedem klar sein. Bereits vor einigen Monaten wurde gerade über die niedrige Performance unter Verwendung von PCI-Controllern viel berichtet und seitens VIA gab es auch zwei veröffentlichte Patches (RPP 1.01 und RPP 1.02), welche das Problem etwas linderten, allerdings hier und da zu massiven Instabilitäten im System führen können.

Wir haben uns deshalb kurzerhand einen PCI-IDE Controller aus dem Hause Promise besorgt, um somit zumindest im Ansatz die PCI-Leistung nachprüfen zu können. Unter Verwendung des Festplatten Benchmarks HD Tach ist es uns so möglich, einerseits die maximalen und minimalen Lese- und Schreibleistungen unserer IDE Testharddisk zu ermitteln, aber insbesondere interessant ist dabei, auf welche Resultate die Read Burst Speed gelangt. Wir haben bei nachstehenden Messungen auf die Installation der VIA Patches verzichtet.

Wie uns HD Tach aufzeigt, finden sich bei der Ermittlung der Leseleistungen der eingesetzten Maxtor-Festplatte kaum Unterschiede zwischen den einzelnen Testkandidaten, diese liegen eigentlich alle gleich auf. Sehr wohl Unterschiede lassen sich erkennen, berücksichtigen wir die ausgewiesene Read Burst Speed. Liefert beispielsweise die Messung am regulären OnBoard IDE-Controller (Shuttle) dort satte 85,8 MB/s, ist keiner der Kandidaten in der Lage, diesen fast maximalen Wert über den PCI-Bus zu erreichen.

Sehr nah dran ist unsere Referenzplatine von EPoX mit 81,4 MB/s, gravierend abgeschlagen aber ist beispielsweise der Testkandidat aus Hause SOYO mit lediglich 53,6 MB/s. Auch bei den anderen Vertretern ist mit 63,8 MB/s und 70,4 MB/s nicht eben von voller Leistung zu sprechen. Aber wie gesagt, die reinen Leseleistungen zeigen sich von der theoretischen Read Burst Speed unbeeindruckt.