2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Raid 0 SSD есть ли смысл

Содержание

НАКОПИТЕЛИ

Один SSD против двух в RAID | Два лучше, чем один?

Всего за несколько лет твердотельный накопитель превратился из дорогого экзотического продукта в один из основных комплектующих высокопроизводительных ПК или ноутбуков. Как уже известно, это было обусловлено двумя основными факторами: во-первых, SSD обладают гораздо более высоким быстродействием, чем жёсткие диски, и на порядок более эффективны. Во-вторых, цена за гигабайт NAND-памяти продолжает снижаться благодаря новым технологическими достижениям и экономии за счет роста производства.

Сегодня можно найти множество моделей ёмкостью 128 Гбайт по цене ниже $100. Переход на носители объёмом 256 Гбайт зачастую означает ещё более выгодную цену за гигабайт (почти всегда менее $1, а иногда и $ 0,60 за Гбайт).

Сейчас твердотельные накопители достигли в своем развитии такого уровня, что компьютерные энтузиасты должны принять важное решение: купить один ёмкий SSD или приобрести пару SSD-накопителей меньшей ёмкости и объединить их в конфигурацию RAID 0. Это в значительной степени вопрос производительности. Мы знаем, что производительность одиночных накопителей ограничена возможностями интерфейса SATA 6 Гбит/с. Но существуют ли задачи, требующие пропускной способности двух совместно работающих SSD (в особенности, при последовательной передаче данных)?

Мы попытаемся ответить на этот вопрос, протестировав производительность современных твердотельных накопителей разных ёмкостей. Компания Samsung предоставила нам шесть своих SSD: две модели Samsung 840 Pro по 128 Гбайт, которые будут противостоять модели ёмкостью 256 Гбайт и еще два накопителя по 256 Гбайт для сравнения с ёмкой моделью 512 Гб.

Один SSD против двух в RAID | Тестовый стенд и бенчмарки

Чтобы измерить и сравнить производительность различных конфигураций из двух и одного SSD Samsung 840 Pro , мы использовали наш свежий набор тестов для твердотельных накопителей. Сначала мы протестировали их по отдельности: по одному SSD объёмом 128, 256 и 512 Гбайт. Затем мы объединили два твердотельных накопителя по 128 Гбайт и два по 256 Гбайт в RAID 0 и провели серию тестов этих массивов.

Реалистичные тесты:

  1. Загрузка Windows 8 . Отсчёт начинается с момента, когда экран POST показывает нули и заканчивается, когда появляется рабочий стол Windows.
  2. Выключение Windows 8 . После трёх минут работы Windows 8 мы выключаем систему и начинаем отсчёт. Таймер останавливается, когда система выключена.
  3. Загрузка Windows 8 и Adobe Photoshop. После загрузки Windows 8 командный файл запускает редактор изображений Adobe Photoshop CS6 и загружает фотографию с разрешением 15 000×7 266 пикселей и размером 15,7 Мбайт. После Adobe Photoshop закрывается. Отсчёт начинается после экрана POST и заканчивается, когда Adobe Photoshop выключен. Мы повторяем тест пять раз.
  4. Пять приложений. После загрузки Windows 8 командный файл запускает пять различных приложений. Отсчёт начинается с запуском первого приложения и заканчивается с закрытием последнего. Мы повторяем тест пять раз.

Скриптовая последовательность для теста пяти приложений:

  • Загрузка презентации Microsoft PowerPoint и затем закрытие Microsoft PowerPoint.
  • Запуск рендерера командной строки Autodesk 3ds Max 2013 и рендеринг изображения в разрешении 100×50 пикселей. Картинка такая маленькая, потому что мы тестируем SSD, а не CPU.
  • Запуск встроенного в ABBYY FineReader 11 бенчмарка и конвертирование тестовой страницы.
  • Запуск встроенного в MathWorks MATLAB бенчмарка и его выполнение (один раз).
  • Запуск Adobe Photoshop CS6 и загрузка изображения, которое использовалось в третьем тесте реальной производительности, но в оригинальном формате TIF с разрешением 29 566×14 321 пикселей и размером 501 Мбайт.

RAID из SSD — находка или бессмыслица?

Оглавление

  • Вступление
  • Участники тестирования
  • Сводная таблица технических характеристик
  • Тестовый стенд и методика тестирования
  • Конфигурирование RAID
  • Тестирование в классических бенчмарках
    • Crystal Disk Mark
    • PCMark 7
    • Intel NAS Performance Toolkit
    • FC-test
  • Тестирование в прикладных программах
    • Практические сценарии
    • Скорость установки программ
    • Скорость загрузки программ
  • Исследование Lineage II и журнала Fraps frametimes
  • Заключение

Вступление

Все знают, что SSD это здорово. Многие также считают, что RAID массивы – залог высокого быстродействия. А хотели ли вы собрать RAID из SSD? Или может быть прикидывали, что выгоднее: приобрести один большой диск, либо наладить совместную работу нескольких маленьких?

Данный материал должен помочь определиться с выбором.

реклама

Участники тестирования

Новых накопителей в этот раз не будет. Все они уже участвовали в более ранних статьях. Разница лишь в их количестве.

OCZ Vertex 3 Max IOPS, 128 Гбайт


Одиночный Vertex 3 Max IOPS был протестирован в обзоре Vertex 4. Здесь он выступает в роли «среднего среди лучших» в весовой категории 128 Гбайт.

Прошивка перед тестированием в массивах была обновлена до версии 2.22. Кстати, CrystalDiskInfo 5.0 научился видеть параметры дисков внутри RAID.

Crucial M4, 64 Гбайта


реклама

Данный SSD участвовал в статье о накопителях Plextor и проявил себя как весьма шустрый для такого объема накопитель. Основная задача – проверить, как массив из маленьких дисков справится с одним большим.

Использовалась последняя доступная прошивка, а именно 000F.

WD Caviar Blue, 500 Гбайт


Этот уже в полном смысле слова ветеран был протестирован в обзоре кэширующих SSD, а знакомство с линейкой AAKX состоялось еще в 2010м году. Несмотря на то, что Western Digital уже вовсю осваивает терабайтные «блины», этот жесткий диск еще не снят с производства. Возраст же работающих у людей «винчестеров» достигает десятка лет, многие не меняют их до момента поломки, так что можно утверждать, что модель двухлетней давности будет быстрее среднестатистического диска. Если это ваш случай, можете прикинуть, насколько SSD будут быстрее.

Значения S.M.A.R.T. с момента прошлого знакомства «подросли», тем не менее, накопитель в хорошем состоянии.

Сводная таблица технических характеристик

МодельOCZ Vertex 3 Max IOPS Crucial M4WD Caviar Blue
Номер моделиVTX3MI-25SAT3-120GCT064M4SSD2WD5000AAKX-001CA0
Объем, Гбайт12064500
Форм-фактор2.5”2.5”3.5”
ИнтерфейсSATA-IIISATA-IIISATA-III
Версия прошивки2.15030915.01H15
УстройствоКонтроллер SandForce SF-2281
+ Toshiba 34 нм синхр.
Toggle Mode FLASH
Контроллер Marvell 88SS9174
+ Micron 25 нм синхр.
ONFI FLASH
1 пластина 500 Гбайт,
7200 об/мин
+ 2 головки
Кэш, МбайтНет12816

Тестовый стенд и методика тестирования

Тестовый стенд:

  • Материнская плата: ASRock Z68 Extreme7 Gen3 (BIOS 1.30);
  • Процессор: Intel Core i7-2600K, 4.8 ГГц (100 х 48);
  • Система охлаждения: GELID Tranquillo Rev.2;
  • Оперативная память: G.SKILL Ripjaws Z, F3-17000CL9Q-16GBZH (1866 МГц, 8-10-9-26 1N) 2×4 Гбайта;
  • Жесткий диск: WD Caviar Blue, WD3200AAKX-001CA0, 320 Гбайт;
  • Видеокарта: ASUS GTX 580 DirectCu II, 1.5 Гбайт GDDR5;
  • Блок питания: Hipro HP-D6301AW, 630 Вт.

Запись процесса загрузки системы и внутриигровых видео осуществлялась через HDMI с помощью ТВ-тюнера AVerMedia AVerTV CaptureHD на другом ПК.

Системное ПО:

  • Операционная система: Windows 7 x64 SP1 Ultimate RUS;
  • Обновления операционной системы: все на 08.03.2012, включая Direct X;
  • Драйвер для видеокарты: NVIDIA GeForce 295.73;
  • Драйвер для SATA контроллера: Intel RST 11.1, контроллер работает в режиме RAID.

Методика тестирования

реклама

  • В ОС не установлен никакой антивирус, способный влиять на результаты замеров, Windows Defender отключен.
  • По той же причине отключены служба индексирования файлов, служба обновлений и плановая дефрагментация.
  • Отключен Windows UAC, который делал невозможным работу некоторых тестовых программ.
  • Отключены System Restore и гибернация – экономия места на диске.
  • Отключен Superfetch.
  • Файл подкачки – 1 Гбайт.
  • Профиль электропитания – высокая производительность. Отключать диски – никогда.
  • В момент снятия замеров не используются программы фонового мониторинга типа Crystal Disk info, HWMonitor, счетчиков perfmon и прочих.
  • Кэш записи дисков включен, если не указано иное (в диспетчере устройств в свойствах диска на вкладке «политика» поставлена галка «разрешить кэширование записей для этого устройства»). «Повышенная производительность» не активирована. Включен TRIM (DisableDeleteNotify=0). Обычно диск по умолчанию настроен так, но все же нужно удостовериться.
  • Все накопители подключались к порту SATA-III, если не указано иное.

Набор тестовых приложений следующий:

  • Crystal Disk Mark 3.0 x64. Завоевавший популярность тест, который позволяет измерить скорость диска в восьми режимах: чтение и запись при последовательном доступе, в случайном режиме крупными блоками по 512 Кбайт, мелкими блоками по 4 Кбайта и те же 4-Кбайтные запросы при длине очереди к диску в 32 запроса (проверка эффективности работы NCQ и механизмов распараллеливания нагрузки). Использовались настройки по умолчанию, а именно пятикратный прогон несжимаемых данных на участке 1000 Мбайт.
  • PCMark 7 x64. Последняя версия тестового пакета Futuremark.
  • Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1. NASPT – очень мощный тест, сопоставимый по функционалу с IOMeter и разработанный прежде всего для тестирования сетевых накопителей. Вполне пригоден и для тестирования локальных дисков.
  • FC-test 1.0 build 11. Программа работала над двумя NTFS разделами, представляющими собой все доступное для форматирования пространство, разделенное пополам. Перед началом каждого замера компьютер перезагружался, весь процесс полностью автоматизирован.

RAID 0

Принцип работы — striping (чередование). Массив при котором информация разбивается на одинаковые по длине блоки, а затем записывается поочерёдно на каждый диск в структуре. Основное предназначение такой системы — фактическое увеличение производительности в 2 раза, при этом вам будет доступен полный объем всех дисков.

Можно использовать неограниченное количество дисков. В случае если диски обладают разными показателями скорости, то конечный результат будет высчитываться по самому медленному HDD. Позволяет объединять диски любого объема. Например, 320 Гбайт + 1 Тбайт + 3 Тбайт — будут функционировать должным образом.

Приведем несколько примеров, чтобы нагляднее объяснить эти принципы.

Предположим у вас есть два диска со скоростью записи в 200 Мбайт/c и объемом 1000 Гбайт. Создав RAID 0 вы получите скорость записи 400 Мбайт/c и 2000 Гбайт свободного места. То есть вы как бы увеличиваете производительность за счет распределения задач между всеми участниками системы.

Если же один из дисков при этом будет 500 Гбайт, а другой 1000 Гбайт, то под ваши нужды останется всё те же 1500 Гбайт.

Самый рациональный вариант применения данной технологии — это если вы имеете жесткие диски одинаковые по техническим характеристикам. Имеет значение даже интерфейс подключения. Скажем, два диска, подключенные к SATA 1 и SATA 3 будут оба работать на скорости самого медленного канала.

Однако, такая схема не лишена и минусов. Помимо сложностей с техническими характеристиками, вы можете с легкостью потерять все свои данные, если хотя бы один винчестер выйдет из строя. Из-за того, что информация разбивается и записывается параллельно на два диска, один файл может лежать одновременно на двух или более носителях. Если же такая система построена из 4 «винтов», то поломка даже одного — это неизбежный крах всей хранящейся информации. Поэтому не забывайте о бэкапах, если пользуетесь RAID 0.

Преимущества

Недостатки

Низкая надежность
Сложность подбора дисков с одинаковыми характеристиками

RAID0 из пары SATA SSD или. Intel Optane 800p: продолжаем поиски смысла старых подходов в современных условиях 10.04.2019 12:00

Методика тестирования накопителей образца 2018 года

Тестирование RAID0 из пары SSD с интерфейсом PCIe на LGA1151

Недавно мы попробовали «поиграть» с массивами RAID0 из пары NVMe-накопителей и пришли к выводу, что это лишено практического смысла. Точнее, смысл может быть лишь в том случае, когда массив создается из двух одинаковых топовых устройств, а возможность просто купить аналогичное устройство соответствующей емкости физически отсутствует. Да и то речь, скорее всего, будет идти только о «набивании попугаев», поскольку для прикладного программного обеспечения скоростные возможности даже бюджетных твердотельных накопителей избыточны. И даже если вдруг окажется, что старого маленького медленного SSD уже как-то не хватает, его проще заменить на новый большой и быстрый, а не пытаться докупить второй старый маленький медленный, дабы объединить их в RAID-массив.

С другой стороны, такой подход не всегда реализуем. Возьмем, например, старый SATA SSD: очевидным путем его модернизации является переход на NVMe, но в старой системе он не всегда возможен. Кроме того, менять, например, полтерабайта MLC с SATA-интерфейсом на терабайт TLC под PCIe не всем понравится, а вот покупка еще одного SSD, аналогичного имеющемуся, может оказаться куда менее затратным и более простым мероприятием. Да и никакой пугающей новизны в данном случае нет, о проблемах пропускной способности PCIe при использовании нескольких устройств можно не думать, да и вообще — подобный массив можно собирать на очень многих платформах, в то время как NVMe RAID без серьезных плясок с бубном создается только на самых «свежих», и то не на всех.

В общем, смысл вроде бы прослеживается. Но что получится на практике? Во всяком случае, интересно посмотреть — чем мы сегодня и займемся.

Методика и объекты тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье, там же можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Основным рабочим телом нам послужит Silicon Power Velox V85 480 ГБ: уже пожилое устройство на базе контроллера Phison PS3110-S10 и 15-нанометровой MLC-памяти Toshiba. Второго в точности такого не нашлось, но такой же емкости и построенный на идентичной платформе — без проблем. Это еще один плюс идеи SATA RAID0: симметричность обеспечить очень легко.

Из прошлого материала мы взяли также результаты Intel SSD 600p и WD Black первого поколения по 512 ГБ — поодиночке и в массиве. Пусть массив получился бестолковым с практической точки зрения, но для сравнения он нам подойдет. Также возьмем Intel Optane SSD 800P 118 ГБ и два Optane SSD 800P в массиве RAID0, благо в свое время мы такой массив собирали. Три немножко разных массива RAID0 дадут нам в сумме немного больше информации о собственно RAID0 на современных платформах. И это важно, поскольку основная наша задача сегодня — все-таки исследовательская, а не практическая 🙂

Поскольку сегодняшнее тестирование достаточно специфично, мы не стали заносить результаты тестов в общую таблицу: они доступны в отдельном файле в формате Microsoft Excel. Так что желающие покопаться в цифрах (тем более, что не все они попадают на диаграммы) могут скачать его и удовлетворить любопытство.

Производительность в приложениях

Два симметричных массива работают чуть быстрее, чем накопители, из которых они построены — асимметричный наоборот. С другой стороны, разброс производительности здесь настолько не велик, чтобы об этом вообще стоило задумываться. Причина озвучена неоднократно — и самого медленного из испытуемых уже достаточно для того, чтобы производительность определялась не им.

Да и потенциальный выигрыш не так уж велик — даже когда он есть. Это для Optane 800p фактическое удвоение ширины интерфейса и степени чередования полезно, но в случае SATA и протокола AHCI (а другой тут неприменим) много уже не наработаешь. Даже Intel SSD 600p (один из самых медленных накопителей в своем классе) и то заметно быстрее в этом тесте, а попытка использовать его в паре с еще одним «неторопливым» SSD результат только уменьшает —, но все равно не до уровня «увеличенного» SATA RAID0.

Предыдущая версия пакета, оперирующая более «легкими» нагрузками, более благосклонна к любым массивам. Однако не менее очевидно, что какой-то внятный прирост можно увидеть только на паре маленьких, но шустреньких «опташ», да и то — в синтетическом режиме. SATA RAID же медленнее одиночного (и медленного же) NVMe-накопителя. Такие дела.

Последовательные операции

Окончательно убеждаемся в том, что этой программе «сносит крышу» дополнительное кэширование силами драйвера при использовании RAID-массивов. Во всяком случае, на операциях чтения — запись-то выглядит правдоподобно. И показывает нам, что пропускную способность интерфейса действительно можно удвоить при помощи создания массива RAID0. Но сейчас этим уже заниматься не нужно (чаще всего), поскольку появилась уже возможность мигрировать на еще более быстрый интерфейс.

Случайный доступ

Как видим, все сценарии ведут себя по-разному — это тот случай, когда на производительность могут влиять любые факторы. Объединение накопителей в массив с чередованием — еще один дополнительный. Который может скорость как повысить (например, если при исходных данных немного «не хватает» пропускной способности интерфейса и/или степени внутреннего параллелизма), так и наоборот. В любом случае, «сменить класс» устройства этим способом не выйдет. Т. е., например, скорость чтения с единичной длиной очереди команд (что как раз и наиболее значимо на практике) зависит только от задержек самой памяти — и поэтому любые Optane здесь вне конкуренции. А никакой сменой протоколов или интерфейсов это не изменить. Тем более, объединением устройств в массив RAID0.

Работа с большими файлами

В принципе, это в первую очередь задача на интерфейс —, а он в настоящее время может быть и куда более быстрым, нежели «дабл сата». В итоге прирост производительности в массиве-то «сверхлинейный», но на фоне других устройств (в т. ч. и медленных в своем классе) эффект просто теряется.

Очень многое зависит от памяти, так что SATA-накопитель на «быстрой» MLC может с легкостью обгонять PCIe на медленной TLC, а в массиве удвоить свою производительность. Но, опять же, на сегодняшний день это уже не имеет особого значения, поскольку быстрые NVMe-устройства уходят далеко за гигабайт в секунду и в одиночестве.

Аналогичный случай. Хотя и это «удобный сценарий» для массивов, но, фактически, они чем-то «помогают» лишь тем накопителям, производительность которых искусственно ограничена интерфейсом (не только SATA600 — у Optane 800p аналогичная проблема из-за всего двух линий PCIe). Но после внедрения PCIe 3.0×4 в этот сегмент подобное случается крайне редко.

Рейтинги

Жизненное наблюдение: ранее к нам на тестирование регулярно привозили ноутбуки с RAID0 из пары SATA SSD, причем часто такие модели предназначались специально для тестовых лабораторий, а в розницу эти же модели, как правило, поступали с одиночным твердотельным накопителем либо с одним SSD и одним винчестером, а иногда и вовсе с одним только винчестером. После внедрения NVMe подобная практика прекратилась мгновенно, и причина хорошо видна на диаграммах: массив из пары SATA-накопителей способен побороться с одиночным «медленным» NVMe-устройством, но вот быстрый NVMe SSD в любых «попугаях» длиннее. Поэтому в случае современных платформ незачем и возиться. Владельцы же «старых» платформ (без поддержки NVMe) могут извлечь какую-то практическую пользу из SATA RAID0 и сейчас —, но небольшую и не всегда.

Итого

На этом, как нам кажется, тему RAID-массивов в применении к массовым конфигурациям можно закрывать, благо мы рассмотрели уже почти все основные варианты. За кадром остались только связки из пары одинаковых топовых устройств (Optane SSD 800P все-таки на такое не совсем тянет), но и с ними тоже все уже ясно: где-то производительность увеличится, где-то — нет, но за пределы синтетики все эти отличия не выйдут. Во времена винчестеров, когда не хватало иногда даже последовательных скоростей, никаким способом хоть что-то ускорить пренебрегать было нельзя. Сейчас же есть более простые способы, иногда оказывающиеся и более дешевыми (можно сэкономить на платформе, да и цена твердотельных накопителей с ростом емкости увеличивается не линейно). Со всеми вытекающими.

RAID-массив из двух SSD: а есть ли смысл?

Термин RAID вошел компьютерный обиход с тех самых пор, как на рынке появились первые накопители с интерфейсом SATA, тогда еще жесткие диски. Это был по сути единственный возможный способ повысить пропускную способность дисковой подсистемы ПК, пусть и ценой установки дополнительных HDD (в то время SSD не были доступны в принципе). Но даже сейчас, когда твердотельные накопители находятся на пике своего развития, RAID не потерял своей актуальности. В этой статье мы расскажем, как собрать массив из SSD, и насколько существенным будет прирост производительности.

Массив массиву рознь

Что же такое RAID? Это несколько накопителей, объединенных аппаратно или программно для взаимодействия между собой. В зависимости от типа массива, диски могут быть зеркальным отражением друг друга для повышения надежности, или же работать параллельно, поочередно записывая часть информации то на один, то на второй для повышения производительности.

Самыми широко распространенными являются RAID-массивы из двух дисков, а именно: быстрый RAID 0 и зеркальный RAID 1. Первый увеличивает скорость, но уменьшает надежность системы, поскольку при выходе из строя одного из дисков, вторая половина информации становится нечитаемой. Второй наоборот увеличивает надежность ценой уменьшения итогового объема — из двух дисков получается всего один с обычной скоростью. Но зато поломка одного из составных дисков никак не повлияет на целостность данных, ведь на втором останется полная резервная копия.

Существуют также более редкие виды массивов, например RAID 2, для которого требуется как минимум три диска, и RAID 3 из семи и больше дисков. Задачей таких массивов является специфическое резервирование, например, только самых свежих файлов.

Существуют также RAID 10 — быстрый массив, состоящий из зеркальных массивов, и RAID 01 — полная противоположность, зеркальный массив из быстрых массивов. Но все это, как правило, не по карману рядовому обывателю, поэтому используется лишь на крупных предприятиях.

В рамках данной статьи нас интересует высокоскоростной RAID 0, который мы будем собирать из двух одинаковых M.2 SSD-накопителей Western Digital Blue SN500.

Itbox.ua2362 грн.В магазин
Telemart.ua2362 грн.В магазин
Repka.ua2589 грн.В магазин
Foroom.com.ua2554 грн.В магазин
AKS.ua2499 грн.В магазин

Cравнить цены 21

WD Blue SN500 — это яркий представитель бюджетных твердотельных накопителей поколения 2019 года. На фоне предшественников, он выгодно выделяется умеренной ценой при солидном объеме и довольно высокой скорости. Ведь работает этот М.2 SSD не по старой медленной шине SATA, а по более прогрессивной PCI-E 3.0 x2. Быстрее него только дорогостоящие SSD PCI-E 3.0 x4 и недавно анонсированные, но еще не доступные в свободной продаже PCI-E 4.0.

Типоразмер Blue SN500 — общепринятый 2280 с ключом B&M, благодаря чему он подходит для настольных ПК и ноутбуков, за исключением некоторых ультрабуков с укороченным слотом 2242 или 2260. Построен этот SSD на базе фирменного контроллера SanDisk 20-82-10018-A1 (напомним, что компания WD несколькими годами ранее выкупила SanDisk).

Чипы флеш-памяти 3D TLC тоже производства SanDisk. А вот отдельного чипа буферной оперативной памяти в целях экономии не предусмотрено. Но хорошо хоть Blue SN500 не отъедает часть общесистемной оперативки, как это делают некоторые другие SSD (технология Host Memory Buffer). Небольшой ОЗУ-кеш интегрирован прямо в контроллер.

Заявленные скорости последовательного чтения и записи составляют 1700 МБ/с (что практический максимум шины PCI-E 3.0 x2) и 1450 МБ/с соответственно. Естественно, тип флеш-памяти 3D TLC вынуждено снижает скорость записи очень крупных файлов после переполнения виртуального массива. К счастью, даже после снижения скорость записи остается достаточно высокой — около 700 – 800 МБ/с (у большинства конкурентов проседает аж до 500 МБ/с).

В итоге, WD Blue SN500 является одним из самых быстрых PCI-E 3.0 x2 SSD на рынке. Благодаря высокой скорости последовательной записи вне виртуального массива (заслуга отборной флеш-памяти), а также по показателям IOPS до 300K (уже заслуга мощного контроллера), он уже может составить конкуренцию многим твердотельным накопителям классом и ценой выше — PCI-E 3.0 x4. Гарантия также расширенная, больше свойственная флагманским SSD — пять лет.

Конфигурация тестового стенда

Раз, два, три — массив собери

Существует два способа создания RAID — аппаратный и программный. Аппаратный настраивается через меню BIOS материнской платы и сложность процедуры может варьировать в зависимости от модели (универсальной инструкции, к сожалению, нет). Это единственный вариант, если вы планируете установить на массив операционную систему. При этом материнская плата обязательно должна поддерживать аппаратный RAID (все современные чипсеты AMD и только старшие чипсеты Intel).

Программный же RAID создается намного проще — инструментами установленной на другой не-RAID накопитель операционной системы. В таком случае массив может быть вторым или любым последующим дисковым разделом (диск «D», «E», «F». ), но никак не первым (диск «C» с установленной ОС). К тому же, программный RAID работает немного медленнее аппаратного.

Например, в случае ОС Windows настройка производится в меню «Управление компьютером – Управление дисками». Кликните правой кнопкой мыши по одному из дисков будущего массива и в появившемся контекстном меню выберите пункт «Создать чередующийся том» (для RAID 0). Далее выберите из списка второй диск, который тоже станет частью массива. Дальше уже дело автоматики, отметим лишь, что процесс создания виртуальной файловой системы на массиве может занять довольно много времени, даже для быстрых SSD, придется подождать.

Поскольку для тестирования мы использовали два одинаковых SSD WD Blue SN500, то скорость RAID выросла почти вдвое. Но будь у нас два разных накопителя — быстрый и медленный, то итоговое быстродействие массива было бы лишь вдвое больше скорости медленного, ведь именно он стал бы узким «бутылочным горлышком». Тесты проводились в программах Crystal Disk Mark, ATTO Disk Benchmark, Anvil’s Storage Utilities и AIDA64. Стоит отметить, что в CDM скорости традиционно несколько выше, чем в других программа по причине отличающихся алгоритмов тестирования.

Так, в CDM скорость последовательного чтения выросла с 1745 до 3395 МБ/с (+94 %), а последовательной записи — с 1464 до 2861 МБ/с (+95 %). А это уже уровень флагманских SSD PCI-E x4. Еще больший интерес вызывает скорость случайного чтения мельчайших 4K-блоков (можно узнать в Crystal Disk Mark, кликнув «Файл – Копировать» и вставив полученный текст в «Блокнот»). Этот показатель и у одного Blue SN500 очень высокий — почти 300 тысяч IOPS для чтения и записи, а после создания массива вырос до 450 тысяч, что даже больше чем у топовых SSD PCI-E x4. Правда, выросла лишь скорость случайной записи, тогда как чтение почти не ускорилось.

Выводы

Как показало тестирование, массив RAID 0 даже из двух недорогих твердотельных накопителей по ряду важных показателей оказался существенно быстрее любого отдельного флагманского SSD. Так кому же на практике может понадобиться такой RAID-массив? Первые — это профессиональные видеомонтажеры 4K-видео и постепенно набирающего популярность формата 8K. Для ускорения процесса монтажа им нужен не столько емкий, сколько очень быстрый диск для кеширования. Вторые — это программисты систем управления базами данных (СУБД). Ведь как известно, базы данных представляет собой несметное количество мелких файлов, и только RAID из SSD может обеспечить нужную скорость их обработки. Наконец, третьи — это заядлые геймеры и компьютерные энтузиасты, которые всегда стараются выжать из своих ПК максимум производительности.

Тестирование RAID0 из пары SSD с интерфейсом SATA

Оглавление

  • Методика и объекты тестирования
  • Производительность в приложениях
  • Последовательные операции
  • Случайный доступ
  • Работа с большими файлами
  • Рейтинги
  • Итого

Недавно мы попробовали «поиграть» с массивами RAID0 из пары NVMe-накопителей и пришли к выводу, что это лишено практического смысла. Точнее, смысл может быть лишь в том случае, когда массив создается из двух одинаковых топовых устройств, а возможность просто купить аналогичное устройство соответствующей емкости физически отсутствует. Да и то речь, скорее всего, будет идти только о «набивании попугаев», поскольку для прикладного программного обеспечения скоростные возможности даже бюджетных твердотельных накопителей избыточны. И даже если вдруг окажется, что старого маленького медленного SSD уже как-то не хватает, его проще заменить на новый большой и быстрый, а не пытаться докупить второй старый маленький медленный, дабы объединить их в RAID-массив.

С другой стороны, такой подход не всегда реализуем. Возьмем, например, старый SATA SSD: очевидным путем его модернизации является переход на NVMe, но в старой системе он не всегда возможен. Кроме того, менять, например, полтерабайта MLC с SATA-интерфейсом на терабайт TLC под PCIe не всем понравится, а вот покупка еще одного SSD, аналогичного имеющемуся, может оказаться куда менее затратным и более простым мероприятием. Да и никакой пугающей новизны в данном случае нет, о проблемах пропускной способности PCIe при использовании нескольких устройств можно не думать, да и вообще — подобный массив можно собирать на очень многих платформах, в то время как NVMe RAID без серьезных плясок с бубном создается только на самых «свежих», и то не на всех.

В общем, смысл вроде бы прослеживается. Но что получится на практике? Во всяком случае, интересно посмотреть — чем мы сегодня и займемся.

Методика и объекты тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье, там же можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Основным рабочим телом нам послужит Silicon Power Velox V85 480 ГБ: уже пожилое устройство на базе контроллера Phison PS3110-S10 и 15-нанометровой MLC-памяти Toshiba. Второго в точности такого не нашлось, но такой же емкости и построенный на идентичной платформе — без проблем. Это еще один плюс идеи SATA RAID0: симметричность обеспечить очень легко.

Из прошлого материала мы взяли также результаты Intel SSD 600p и WD Black первого поколения по 512 ГБ — поодиночке и в массиве. Пусть массив получился бестолковым с практической точки зрения, но для сравнения он нам подойдет. Также возьмем Intel Optane SSD 800P 118 ГБ и два Optane SSD 800P в массиве RAID0, благо в свое время мы такой массив собирали. Три немножко разных массива RAID0 дадут нам в сумме немного больше информации о собственно RAID0 на современных платформах. И это важно, поскольку основная наша задача сегодня — все-таки исследовательская, а не практическая 🙂

Поскольку сегодняшнее тестирование достаточно специфично, мы не стали заносить результаты тестов в общую таблицу: они доступны в отдельном файле в формате Microsoft Excel. Так что желающие покопаться в цифрах (тем более, что не все они попадают на диаграммы) могут скачать его и удовлетворить любопытство.

Производительность в приложениях

Два симметричных массива работают чуть быстрее, чем накопители, из которых они построены — асимметричный наоборот. С другой стороны, разброс производительности здесь настолько не велик, чтобы об этом вообще стоило задумываться. Причина озвучена неоднократно — и самого медленного из испытуемых уже достаточно для того, чтобы производительность определялась не им.

Да и потенциальный выигрыш не так уж велик — даже когда он есть. Это для Optane 800p фактическое удвоение ширины интерфейса и степени чередования полезно, но в случае SATA и протокола AHCI (а другой тут неприменим) много уже не наработаешь. Даже Intel SSD 600p (один из самых медленных накопителей в своем классе) и то заметно быстрее в этом тесте, а попытка использовать его в паре с еще одним «неторопливым» SSD результат только уменьшает — но все равно не до уровня «увеличенного» SATA RAID0.

Предыдущая версия пакета, оперирующая более «легкими» нагрузками, более благосклонна к любым массивам. Однако не менее очевидно, что какой-то внятный прирост можно увидеть только на паре маленьких, но шустреньких «опташ», да и то — в синтетическом режиме. SATA RAID же медленнее одиночного (и медленного же) NVMe-накопителя. Такие дела.

Последовательные операции

Окончательно убеждаемся в том, что этой программе «сносит крышу» дополнительное кэширование силами драйвера при использовании RAID-массивов. Во всяком случае, на операциях чтения — запись-то выглядит правдоподобно. И показывает нам, что пропускную способность интерфейса действительно можно удвоить при помощи создания массива RAID0. Но сейчас этим уже заниматься не нужно (чаще всего), поскольку появилась уже возможность мигрировать на еще более быстрый интерфейс.

Случайный доступ

Как видим, все сценарии ведут себя по-разному — это тот случай, когда на производительность могут влиять любые факторы. Объединение накопителей в массив с чередованием — еще один дополнительный. Который может скорость как повысить (например, если при исходных данных немного «не хватает» пропускной способности интерфейса и/или степени внутреннего параллелизма), так и наоборот. В любом случае, «сменить класс» устройства этим способом не выйдет. Т. е., например, скорость чтения с единичной длиной очереди команд (что как раз и наиболее значимо на практике) зависит только от задержек самой памяти — и поэтому любые Optane здесь вне конкуренции. А никакой сменой протоколов или интерфейсов это не изменить. Тем более, объединением устройств в массив RAID0.

Работа с большими файлами

В принципе, это в первую очередь задача на интерфейс — а он в настоящее время может быть и куда более быстрым, нежели «дабл сата». В итоге прирост производительности в массиве-то «сверхлинейный», но на фоне других устройств (в т. ч. и медленных в своем классе) эффект просто теряется.

Очень многое зависит от памяти, так что SATA-накопитель на «быстрой» MLC может с легкостью обгонять PCIe на медленной TLC, а в массиве удвоить свою производительность. Но, опять же, на сегодняшний день это уже не имеет особого значения, поскольку быстрые NVMe-устройства уходят далеко за гигабайт в секунду и в одиночестве.

Аналогичный случай. Хотя и это «удобный сценарий» для массивов, но, фактически, они чем-то «помогают» лишь тем накопителям, производительность которых искусственно ограничена интерфейсом (не только SATA600 — у Optane 800p аналогичная проблема из-за всего двух линий PCIe). Но после внедрения PCIe 3.0 x4 в этот сегмент подобное случается крайне редко.

Рейтинги

Жизненное наблюдение: ранее к нам на тестирование регулярно привозили ноутбуки с RAID0 из пары SATA SSD, причем часто такие модели предназначались специально для тестовых лабораторий, а в розницу эти же модели, как правило, поступали с одиночным твердотельным накопителем либо с одним SSD и одним винчестером, а иногда и вовсе с одним только винчестером. После внедрения NVMe подобная практика прекратилась мгновенно, и причина хорошо видна на диаграммах: массив из пары SATA-накопителей способен побороться с одиночным «медленным» NVMe-устройством, но вот быстрый NVMe SSD в любых «попугаях» длиннее. Поэтому в случае современных платформ незачем и возиться. Владельцы же «старых» платформ (без поддержки NVMe) могут извлечь какую-то практическую пользу из SATA RAID0 и сейчас — но небольшую и не всегда.

Итого

На этом, как нам кажется, тему RAID-массивов в применении к массовым конфигурациям можно закрывать, благо мы рассмотрели уже почти все основные варианты. За кадром остались только связки из пары одинаковых топовых устройств (Optane SSD 800P все-таки на такое не совсем тянет), но и с ними тоже все уже ясно: где-то производительность увеличится, где-то — нет, но за пределы синтетики все эти отличия не выйдут. Во времена винчестеров, когда не хватало иногда даже последовательных скоростей, никаким способом хоть что-то ускорить пренебрегать было нельзя. Сейчас же есть более простые способы, иногда оказывающиеся и более дешевыми (можно сэкономить на платформе, да и цена твердотельных накопителей с ростом емкости увеличивается не линейно). Со всеми вытекающими.

Что может понадобиться

Материнская плата. Преимущество в том, что она у вас уже есть, а вот недостатков хватает:

  1. При переводе материнской платы в режим RAID программы могут потерять доступ к показаниям SMART даже у дисков, не участвующих в массиве, что не всегда удобно
  2. Драйвера RAID для старых чипсетов могут не поддерживать TRIM, без которого у современных SSD снижается производительность и ресурс
  3. Может не быть поддержки нужного уровня массива (6, 5E, и т.д.)
  4. При смене прошивки может слететь настройка RAID (на самом деле настройки хранятся на самих накопителях, но при существенных изменениях прошивки это не поможет)
  5. При смене платформы также слетают настройки
  6. Потенциальные проблемы при создании в уже установленной OC

Если хотя бы один пункт вас не устраивает — вам, скорее всего, понадобится внешний контроллер, например:

Накопители. Желательно наличие поддержки RAID-контроллеров. Разница, по сравнению с обычными, заключается в поведении при нештатной ситуации. В случае возникновения ошибки обычный накопитель, в попытках решить проблему самостоятельно, может не успеть отчитаться перед контроллером, что закончится разрушением массива. Также стоит обратить внимание на наличие других оптимизаций для работы в RAID. Например, повышенную устойчивость к вибрации. Чем больше нагрузка и дисков тем больше эффект от таких оптимизаций.

Корзина не менее важна. Чем больше дисков и чем больше нагрузка на них, тем важнее виброизоляция.

Так выглядит достаточно хорошая корзина в потребительском корпусе — обратите внимание на голубые вставки виброгасящего материала:

Конечно, это далеко не предел возможностей корзины. В RAID-массивах диски работают практически синхронно, а если они одной модели, то имеют практически одинаковые резонансы, что при большой нагрузке в обычном корпусе может привести к поломке за считанные недели.

Охлаждение.Забывать про обдув накопителей тоже не стоит. Оптимальная температура 30–45 градусов. С такой задачей справится обычный тихий кулер, главное чтобы он был и работал.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 — что такое и с чем едят их?

Описание этих массивов тут по стольку по скольку, т.е. чисто для справки, да и то в сжатом (по сути описан только второй) виде. Почему так? Как минимум в силу низкой популярности этих массивов среди рядового (да и в общем-то любого другого) пользователя и, как следствие, малого опыта использования оных мною.

RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют некий код Хемминга (не интересовался что это, посему рассказывать не буду). Принцип работы примерно такой: данные записываются на соответствующие устройства так же, как и в RAID 0 , т.е они разбиваются на небольшие блоки по всем дискам, которые участвуют в хранении информации.

Оставшиеся же (специально выделенные под оное) диски хранят коды коррекции ошибок, по которым в случае выхода какого-либо винчестера из строя возможно восстановление информации. Тобишь в массивах такого типа диски делятся на две группы — для данных и для кодов коррекции ошибок

Например, у Вас два диска являют собой место под систему и файлы, а еще два будут полностью отведены под данные коррекции на случай выхода из строя первых двух дисков. По сути это что-то вроде нулевого рейда, только с возможностью хоть как-то спасти информацию в случае сбоев одного из винчестеров. Редкостно затратно, — четыре диска вместо двух с весьма спорным приростом безопасности.

RAID 3, 4, 5, 6 .. Про них, как бы странно это не звучало на страницах этого сайта, попробуйте почитать на Википедии. Дело в том, что я в жизни сталкивался с этими массивами крайне редко (разве что пятый попадался под руку чаще остальных) и описать доступными словами принципы их работы не могу, а перепечатывать статью, с выше предложенного ресурса решительно не желаю, как минимум, в силу наличия в оных зубодробительных формулировок, которые даже мне понятны со скрипом.

Ниже приведен пример процесса, как сделать это в Windows с помощью свободного программного обеспечения.

Создать загрузочную флешку

См. Статью « Создание загрузочного флэш-накопителя USB в сети TechNet» или выполните следующие действия.

Откройте терминал PowerShell и запустите diskpart .Откройте терминал как администратор, если DiskPart не повышает уровень автоматически.

  1. Выберите устройство USB и очистите его:
  1. Создайте раздел, отформатируйте его и сделайте диск загрузочным:

Создайте живой диск.

  1. Загрузить Ubuntu Desktop
  2. Запишите файл изображения на ваше USB-устройство, используя YUMI. Обязательно сделайте постоянный файл для хранения изменений.

Обновить прошивку

Мне не нужно было отключать контроллер RAID в UEFI. Так что просто загрузитесь на живой диск и запустите программу обновления:

  1. Убедитесь, что ваш UEFI/BIOS не установлен в режим сверхбыстрой загрузки или что-то подобное, что предотвращает загрузку с USB-накопителей.
  2. Загрузитесь в Linux, не устанавливая его.
  3. Загрузите и запустите программное обеспечение обновления прошивки. Если вы не можете запустить его, убедитесь, что он исполняемый (например, sudo chmod u+x

/Downloads/SSDGuru ):

  • Убедитесь, что прошивка обновлена, перезагрузившись в Windows или на live-диск:
  • Вы не можете напрямую обновить прошивку, когда диск является частью RAID-массива Intel RST.

    Если вы хотите обновить прошивку на диске, который является частью такого RAID-массива, вы должны выполнить одно из следующих действий:

    1. Выключите компьютер, извлеките диск и подключите его к порту без RAID на другом компьютере, чтобы выполнить обновление.
    2. Или выключите компьютер, отключите RAID в BIOS, загрузитесь с USB/CD/ внешнего жесткого диска и запустите обновление оттуда. После этого снова включите RAID в BIOS.
    3. Или, если ваш компьютер имеет порты не-RAID, переключите диск на один из них, а затем запустите обновление с USB/CD/ внешнего жесткого диска.

    На странице загрузки и обновления OCZ, на которую вы ссылались, есть загрузка под названием «PC & Mac Bootable All» с примечанием:

    DMG-файлы используются для создания загрузочного USB-накопителя

    По ссылке загружается файл размером 260 МБ с именем Bootable_SSDGuru_v1.3.1571.dmg .

    Для преобразования этого файла в загрузочный USB, посмотрите этот поток SU:
    Создайте загрузочный USB-накопитель из файла DMG в Windows.

    Если вы используете Windows soft-RAID, загрузитесь с полученного загрузочного USB и обновите прошивку. Загрузочный SSDGuru не использует Windows и должен видеть диски такими, какие они есть.

    Если вы не используете Windows soft-RAID, вы должны установить в BIOS не-RAID (ACHI), а затем использовать SSDGuru. Если вы не можете сделать это с вашим BIOS, вам нужно переместить диск туда, где он может быть использован как автономный.

    Сначала убедитесь, что у вас есть необходимый носитель для переустановки текущей прошивки, на всякий случай.

    Случайно просматривая ссылку производителя, которую вы изначально предоставили, кажется, что есть доступные средства обновления прошивки Windows, а также средства обновления Mac OS X и Linux или почти все модели твердотельных накопителей этого производителя. А в случае модели ARC 100 прошивка для Linux доступна прямо здесь.

    Поскольку — я предполагаю — настройка RAID осуществляется через саму Windows, обновление микропрограммы не может быть применено, как вы ожидаете, через Windows, не нарушая RAID.

    Вместо этого я полагаю, что лучшим способом было бы получить какую-нибудь живую ОС Linux на USB или CD или даже другой диск и загрузиться с него. А затем, когда в этой ОС Linux, загрузите обновление прошивки Linux и обработайте процесс оттуда. В Linux вы можете скачать это из командной строки в терминале, как это:

    Логика такова, что Linux никогда не увидит полную настройку RAID, но увидит каждый из отдельных дисков. Таким образом, вы сможете обновить прошивку таким образом, затем загрузиться в Windows, и все готово. В конечном итоге обновление прошивки не зависит от платформы; Разнообразные программы установки встроенного ПО — это всего лишь механизмы доставки базовой прошивки.

    Конечно, такая процедура не должна влиять на данные на SSD, но я бы порекомендовал сделать полное резервное копирование перед продолжением, если хуже становится хуже.

    Тем не менее, если это установка RAID с использованием технологии Intel® Rapid Storage (Intel® RST), которая представляет собой не полностью аппаратный RAID и не полностью программный RAID, а где-то посередине, то вся эта концепция загрузки с Linux live ОС не будет работать. Вам потребуется физически вынуть SSD из машины и поместить его во внешний корпус или отключить RAID в BIOS для обновления прошивки. Более подробно на широком уровне в этом ответе.

    Читать еще:  Что нужно знать системному администратору?
    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector