SATA vs SAS, Qual a diferença desses padrões de hard disks?

Os padrões SATA e SAS são protocolos que permitem a conexão e o transporte de dados entre discos rígidos e outros periféricos, como unidades de discos ópticos ou sistemas de fitas com computadores, storages e servidores.

Enquanto SATA é o acrônimo de Serial ATA, a sigla SAS significa Serial Attached SCSI.

Essas tecnologias são evoluções dos antigos padrões Advanced Technology Attachment ou apenas AT Attachment (ATA) e Parallel SCSI (SAS), também utilizados para a conexão de dispositivos, como discos rígidos e tapes, a computadores e servidores.

Quais são as diferenças entre os padrões SATA e SAS?

Apesar de todos hard disks serem fisicamente parecidos, cada um deles é desenvolvido para tipos específicos de aplicação.

Computadores, servidores e storages para pequenas empresas ou residências geralmente utilizam discos SATA, enquanto sistemas corporativos de alta performance e que trabalham de forma ininterrupta (24x7) usam hard disks SAS.

Além de mais rápidos, os discos rígidos SAS são mais confiáveis do que os discos SATA.

Isso significa não apenas acesso veloz aos dados, mas também maior segurança as informações armazenadas. Um arranjo de disco SAS chega a ser dez vezes mais confiável que um arranjo formado por discos SATA.

Os discos SATA e SAS são compatíveis?

Um ponto que pode ainda causar confusão é que tanto o padrão SATA quanto o SAS evoluíram e foram atualizados com diferentes versões, com maiores velocidades e recursos mais abrangentes.

Via de regra cada padrão é retrocompatível com seus respectivos formatos anteriores, porém não permitem intercâmbio de plataformas.

Ou seja, não é possível conectar discos SAS em computadores pessoais equipados com portas SATA e vice-versa.

Além de usarem cabos e conectores diferentes, as tecnologias SATA e SAS usam comandos diferentes para a transferência de dados entre os discos e as placas-mãe.

A exceção fica por conta do padrão SAS-2 e seus sucessores, que desde 2.009 também suportam discos SATA.

Apesar do inverso não ser verdadeiro, essa compatibilidade SATA <=> SAS é bem vinda para aplicações exigentes em capacidade, como o armazenamento cold storage, archiving e backup.

As diversas revisões SAS e SATA

O padrão SATA possui grandes três revisões da tecnologia que até pouco tempo atrás eram descritas como SATA-1, 2 e 3 (3, 3.1 e 3.2).

O órgão responsável pela normatização dessa tecnologia é um consórcio de várias empresas batizado de SATA-IO que, para minimizar confusões, atualmente recomenda que a revisão SATA-1 seja tratada como SATA 1.5Gb/s, o padrão SATA-2 como SATA 3Gb/s e a versão mais atual como SATA 6Gb/s.

A maioria dos computadores modernos usa o padrão SATA 6Gb/s, que entrega mais recursos e maior velocidade de transferência.

Uma unidade SATA 1,5Gb/s tem uma velocidade de transferência potencial de 150 MB/s enquanto a nova tecnologia SATA 6Gb/s atinge 600 MB/s.

Já o padrão SAS possui três versões comerciais, o SAS-1, 2 e 3, foi desenvolvido e é mantido pelo comitê T10 e promovido comercialmente pela SCSI Trade Association, formada por empresas como Seagate, HP, Intel e LSI.

O padrão SAS-3 é o mais atual, entrega 12Gb/s e é retrocompatível com outros padrões como SAS-2, NL-SAS e SATA 6Gb/s.

SATA vs SAS

Os padrões SATA e SAS apresentam ainda diferenças conceituais que devem ser consideradas. Hard disks SATA são mais baratos e entregam maior capacidade de armazenamento, mas são mais frágeis e lentos que discos SAS.

Atualmente podemos encontrar hard disks SATA muito robustos, capazes de enfrentar trabalho 24x7 em matrizes de armazenamento compostas por arranjos de até 60 hard disks.

Além disso, essas unidades melhoraram seus sistemas para correção de erros, ganharam sensores de vibração e controle de temperatura.

Por tratar-se de tecnologias concorrentes, os discos do padrão SATA tem evoluído muito e, para entregar maior performance, foram associados à soluções híbridas que também utilizam com memórias flash (SSD), invadindo um território antes dominado somente pelos discos SAS: Os servidores e sistemas de armazenamento corporativos.

Isso significa preços mais competitivos para as soluções computacionais usadas no SMB, diminuindo o distanciamento tecnológico entre as empresas e aumentando o acesso à informação.

Principais diferenças entre as tecnologias SATA e SAS

Velocidade

A performance de um hard disk é medida pela taxa de transferência sustentada suportada pelo dispositivo ou, a quantidade de dados movidos, processados ou gravados/lidos em um determinado período.

Além das informações fornecidas pelas fábricas, diversos softwares podem usados para medir a velocidade de transferência de um disco.

Essa informação geralmente é dada em IOPs, que significa “inputs/outputs per second”, ou quantidade de operações de I/O (gravação e leitura de dados) suportadas por segundo.

Nesse quesito os discos SAS superam facilmente os drives SATA. Tanto hard disks SAS de 2,5" ou 3,5" serão mais velozes que seus pares, principalmente em arranjos de discos que atendem múltiplas requisições simultâneas.

As rotações e a latência

O desempenho de um hard disk também está associado ao número de rotações por minuto (rpm) do equipamento e o tempo que sua cabeça de leitura demora para chegar ao local físico onde os dados serão lidos ou escritos (latência).

Quanto maior for sua rotação e menor o tempo de latência, mais rápido será seu desempenho.

A maioria dos discos SATA que equipam nossos computadores domésticos são de 5.400 ou 7.200 rpm, enquanto discos SAS podem trabalhar com 7.200, 10.000 ou 15.000 rpm.

Essa diferença de velocidade é mais perceptível ao trabalhar com arquivos grandes como vídeos. Uma unidade SAS de 15.000 rpm provavelmente lerá e gravará um arquivo de 500 GB mais rápido do que um disco SATA de 7200 rpm nas mesmas condições.

Capacidade de armazenamento

Por serem tecnicamente mais simples e equiparem a maioria dos computadores domésticos e notebooks, os HDD SATA são produzidos em grande escala e entregam mais terabytes por dinheiro investido.

Já os discos SAS custam mais caro, são voltados para servidores e sistemas de armazenamento, priorizando a velocidade e a segurança.

Como nem todas aplicações justificam os preços dos sistemas que usam o padrão SAS (6 ou 12Gb/s), os fabricantes de discos criaram um disco intermediário chamado NL-SAS, mais barato que um HD SAS genuíno, e que usa o mecanismo interno de um disco SATA e a conexão externa para sistemas SAS.

Confiabilidade

Uma diferença significativa entre o padrão SAS e SATA é que o primeiro foi projetado para equipar servidores e suportar o uso intensivo 24/7 em infraestruturas de TI e datacenters.

Embora uma unidade SATA também possa ser usada para o mesmo fim, ela terá um desempenho inferior e maior probabilidade de falhar.

Mesmo com a chegada de discos rígidos SATA mais confiáveis e desenvolvidos exclusivamente para storages (como a linha Exos, Ironwolf e Skyhawk Seagate) o tempo médio entre falhas (MTBF), para HDDs SATA varia entre 700.000 horas a 1,2 milhão de horas de uso a 25°C, enquanto uma unidade padrão SAS varia entre 1,2 e 2,5 milhões de horas de uso a 45°C.

Consumo de energia

O padrão SAS usa mais energia do que o SATA para suportar backplanes de servidores, storages e ter cabos de conexão mais longos. Além disso, uma unidade SAS usa pelo menos duas vezes mais voltagem de sinalização do que uma unidade SATA e permite acesso por caminho duplo aos dados gravados.

Cabos SATA e SAS

Apesar de fisicamente diferentes, uma das extremidades dos cabos (SAS ou SATA) sempre conecta a unidade de armazenamento e a outra uma placa lógica, geralmente uma placa-mãe.

A maioria dos servidores, storages e notebooks possuem backplanes que fornecem alimentação lógica e elétrica por um único conector, dispensando os cabos lógicos e conectores de alimentação adicional.

Devido à sua voltagem mais alta, os cabos SAS podem ter até 10 m (33 pés) de comprimento, enquanto os cabos SATA podem ter apenas um metro (3 pés) de comprimento.

Os cabos SAS variam consideravelmente em comprimento e finalidade, mas a maioria deles possuem entre 26 e 36 pinos e podem suportar vários dispositivos e backplanes no mesmo barramento.

Usos / Aplicações

Embora as unidades SATA e SAS possam ser usadas na computação pessoal, a maioria das pequenas empresas, escritórios e residências não necessita da segurança e performance entregue pelo padrão SAS.

Mesmo usuários que trabalham com aplicações mais exigentes em performance têm utilizado sistemas híbridos de armazenamento, geralmente compostos por discos SATA e memórias SSD no mesmo sistema.

Como o preço dos HDD SAS são muitos superiores, só vale sacrificar o maior espaço de armazenamento ofertado pelas unidades SATA em aplicações realmente exigentes em performance e segurança.

Por outro lado, projetos que envolvem servidores e sistemas de armazenamento para hospedar páginas da Web, banco de dados, ambientes virtualizados ou hospedar jogos num servidor de alta velocidade, o SAS é a escolha mais lógica, principalmente por causa da baixa taxa de falhas e seus recursos para transferência de dados em alta velocidade.

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