Ssd raid 0 есть ли смысл
Обновлено: 03.07.2024
Дублирование устройств и распараллеливание нагрузки — достаточно популярная тема на современном рынке персональных компьютеров. Энтузиасты нередко прибегают к созданию видеоподсистем, в которых используется две графических карты или больше, а те пользователи, которые нуждаются в непревзойдённой вычислительной производительности, зачастую делают ставку на многопроцессорные рабочие станции. Подобный подход можно применить и в отношении дисковой подсистемы: достаточно простой способ увеличения скорости её работы — это формирование RAID-массива из пары (или большего количества) жёстких дисков. Массивы с чередованием уровня 0 (stripe) предполагают дробление всей сохраняемой информации на небольшие равные части, которые равномерно распределяются по нескольким физическим накопителям. И в теории, за счёт параллельного выполнения дисковых операций одновременно с несколькими накопителями, скорость работы такой системы по сравнению с одним диском может быть повышена в несколько раз.
Всего несколько лет тому назад RAID-массивы, составленные из традиционных механических жёстких дисков, были одним из обязательных атрибутов высокопроизводительного компьютера. Впоследствии такие многодисковые конфигурации были постепенно вытеснены твердотельными накопителями, которые смогли предложить существенно более высокую производительность и без подобных ухищрений. Однако старая и проверенная временем технология своего значения не утратила. Сегодня RAID-массивы становится принято собирать уже на основе SSD: к этой возможности прибегают те энтузиасты, которым скорости имеющихся на рынке твердотельных накопителей кажется маловато.
Внимание к RAID-массивам вернулось в первую очередь из-за того, что развитие потребительских SSD на данный момент упёрлось в непреодолимую преграду — используемый ими интерфейс. К сожалению, широко распространённый SATA3-интерфейс обладает пропускной способностью, ограниченной величиной 6 Гбит/с, и её потенциал современные твердотельные накопители уже практически полностью исчерпали. Напрашивающийся выход из сложившейся ситуации — переход на более скоростные интерфейсы вроде SATA Express или PCI Express — пока видится лишь в отдалённой перспективе. Поэтому единственным путём получения более высокой, чем могут обеспечить SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, производительности является использование RAID-массивов, собранных на основе обычных массовых твердотельных накопителей. К счастью, RAID-контроллеры сегодня распространены повсеместно: они встраиваются в подавляющее большинство наборов системной логики. Поэтому для сборки RAID-массива не требуется никакого специального оборудования, кроме, естественно, нескольких SSD.
В этом материале мы посмотрим на то, какой прирост дисковой производительности можно получить сегодня, если вместо одного SSD установить в свой компьютер пару твердотельных накопителей. Компания Kingston любезно согласилась предоставить нам на тесты два 240-гигабайтных и один 480-гигабайтный SSD своей флагманской серии HyperX 3K, что и дало возможность прямого сравнения RAID 0-массива из двух дисков с одиночным накопителем.
Говоря об улучшении производительности дисковой подсистемы, мы прежде всего имеем в виду RAID-массивы уровня 0, собранные из двух накопителей, как наиболее простые и распространённые. Именно такие массивы имеют наибольший смысл с точки зрения максимизации быстродействия. За счёт разбиения данных на блоки фиксированной длины и чередования дисков для их хранения достигается кратный (в теории) рост быстродействия. Однако при этом снижается надёжность хранения информации, так как выход из строя хотя бы одного диска приводит к потере всех данных. Общая ёмкость массива RAID 0 равна сумме объёмов всех входящих в него накопителей, а для его создания можно использовать два, три диска или больше. В силу явного масштабирования производительности и отсутствия потерь в ёмкости RAID 0 продолжает оставаться самым популярным вариантом RAID-массива.
Массивы уровня RAID 0 поддерживаются большинством материнских плат средней и высшей ценовой категории. Однако надо иметь в виду, что наилучшим выбором для создания RAID 0 из SSD будут материнские платы на базе интеловских чипсетов последнего поколения. Преимущества Intel H87, B87 и Z87 заключаются в том, что они имеют поддержку более двух портов SATA 6 Гбит/с с одной стороны, а с другой — работают под управлением продвинутого драйвера Intel Rapid Storage Technology (RST). Этот драйвер специально оптимизирован для RAID 0-массивов из SSD и предлагает уникальные на сегодняшний день возможности: поддержку команды TRIM и прямой доступ к накопителям диагностическим и обслуживающим утилитам для всех входящих в массив дисков. Никакие другие контроллеры подобной функциональности в настоящее время не предлагают. В остальных платформах RAID-массив будет представляться в системе в виде виртуального физического диска без возможности какого-либо доступа к входящим в него SSD.
Это значит, что, собирая массив RAID 0 с использованием встроенного контроллера чипсетов Intel восьмой серии, можно не беспокоиться относительно деградации производительности SSD при их переходе из свежего в использованное состояние. Кроме того, не теряется возможность наблюдения за физическим состоянием входящих в массив накопителей, что, на самом деле, имеет большое практическое значение. Как уже было сказано, одной из наиболее неприятных черт массива с чередованием является его более низкая, чем у одиночного SSD, надёжность: выход из строя одного из накопителей приводит к потере всего массива целиком. Современные же флеш-диски обладают обширными средствами самодиагностики: сообщаемый ими набор параметров S.M.A.R.T. позволяет с хорошей степенью достоверности следить за их жизненным циклом и здоровьем. Поэтому предоставляемая Intel RST возможность обращения к S.M.A.R.T. входящих в массив накопителей очень полезна как для предотвращения сбоев и потерь данных, так и для простого самоуспокоения.
И, как это ни удивительно, здесь неплохим вариантом могут быть накопители, построенные на контроллерах семейства SandForce. Эти модели, вне всяких сомнений, опробованы многочисленной армией их владельцев, и все свойственные им детские болезни давно и успешно излечены как на программном, так и на аппаратном уровне. Более того, флеш-диски с контроллерами SF-2281 имеют и ещё два важных преимущества. Во-первых, набор параметров S.M.A.R.T. у таких моделей очень подробен и сильно превосходит S.M.A.R.T. других SSD, позволяя получать доскональную картину состояния флеш-памяти. Во-вторых, SandForce-накопители располагают мощным набором технологий (в частности, DuraWrite и RAISE), направленных на продление жизненного цикла флеш-памяти. Поэтому с точки зрения надёжности среди потребительских SSD их можно причислить к одним из лучших вариантов.
Не следует забывать и о ценовом аспекте. Твердотельные накопители на контроллерах SandForce на сегодняшний день дёшевы как никогда, что серьёзно повышает их привлекательность. Конечно, их производительность далека от лидирующего уровня, однако для RAID-массивов с чередованием быстродействующие SSD не столь необходимы. В таких конфигурациях за высокую производительность в первую очередь несёт ответственность SATA-контроллер набора системной логики и сами принципы функционирования RAID-массивов.
Выбирая же среди многочисленных поставщиков SSD на базе контроллера SF-2281, остановиться, очевидно, стоит на наиболее крупных и авторитетных. Кто-то наверняка предпочтёт твердотельные накопители Intel, но нам понравились флеш-приводы Kingston HyperX 3K, которые зачастую стоят немного дешевле. Именно с ними мы и проводили наши эксперименты.
Накопители серии Kingston HyperX 3K — это типичные решения на базе контроллеров SandForce второго поколения. С ними мы уже сталкивались более года назад, но с момента прошлого знакомства многое изменилось. А именно, 25-нм флеш-память производства консорциума IMFT, устанавливавшаяся в них ранее, отошла к категории раритетной, поэтому Kingston использует теперь совсем другую память — 19-нм MLC NAND c интерфейсом Toggle Mode компании Toshiba. Надо сказать, что замена флеш-памяти произошла без каких-либо анонсов, несмотря на то, что при этом несколько изменились и заявленные в спецификациях показатели производительности.
Но выглядят накопители Kingston HyperX 3K сегодня точно так же, как и полтора года назад:
Флеш-приводы этой серии сохранили свой привлекательный внешний вид и высокое качество сборки. Внутренности же обновлённых моделей Kingston HyperX 3K отличаются от применявшихся ранее плат как набором микросхем флеш-памяти, так и цветом.
Привет Хабр! В этом материале мы расскажем, стоит ли организовывать RAID-массивы на базе твердотельных решений SATA SSD и NVMe SSD, и будет ли от этого серьезный профит? Мы решили разобраться в этом вопросе, рассмотрев виды и типы контроллеров, которые позволяют это сделать, а также сферы применения таких конфигураций.
Так или иначе, каждый из нас хоть раз в жизни слышал такие определения, как “RAID”, “RAID-массив”, “RAID-контроллер”, но вряд ли придавал этому серьезное значение, потому что рядовому ПК-боярину все это вряд ли интересно. А вот высоких скоростей от внутренних накопителей и безотказности их работы хочется всем и каждому. Ведь, какой бы мощной ни была начинка компьютера, скорость работы накопителя становится узким местом, если говорить о совокупном быстродействии ПК и сервера.
Так было ровно до того момента, пока на смену традиционным HDD не пришли современные NVMe SSD со сравнимой емкостью в 1 Тбайт и более. И если раньше в ПК чаще встречались связки SATA SSD + парочка емких HDD, то сегодня их начинает сменять другое решение — NVMe SSD + парочка емких SATA SSD. Если говорить о корпоративных серверах и “облаках”, многие уже успешно переехали на SATA SSD, просто потому что они быстрее обычных “жестянок” и способны обрабатывать большее количество операций ввода/вывода одновременно.
Однако отказоустойчивость системы все равно находится на достаточно низком уровне: мы не можем как в “Битве экстрасенсов” предугадать с точностью даже до недели, когда тот или иной твердотельный накопитель прикажет долго жить. И если HDD “умирают” постепенно, позволяя уловить симптомы и принять меры, то SSD “мрут” сразу и без предупреждений. И вот теперь самое время разобраться, зачем все это вообще нужно? Стоит ли организовывать RAID-массивы на базе твердотельных решений SATA SSD и NVMe SSD, и будет ли от этого серьезный профит?
Зачем нужен RAID-массив?
Само слово “массив” уже подразумевает то, что для его создания используется несколько накопителей (HDD и SSD), которые объединяются с помощью RAID-контроллера и распознаются ОС, как единое хранилище данных. Глобальная задача, которую позволяют решить RAID-массивы — минимизация времени доступа к данным, повышение скорости чтения/записи и надежности, которая достигается благодаря возможности быстрого восстановления в случае сбоя. К слову, для домашних бэкапов использовать RAID совсем не обязательно. А вот если у вас есть свой домашний сервер, к которому необходим постоянный доступ 24/7 — тут уже другое дело.
Существует свыше десятка уровней RAID-массивов, каждый из которых отличается количеством используемых в нем накопителей и имеет свои плюсы и минусы: например, RAID 0 позволяет получить высокую производительность без отказоустойчивости, RAID 1 — наладить автоматическое зеркалирование данных без прироста скорости, а RAID 10 объединяет в себе возможности вышеперечисленных. RAID 0 и 1 — самые простые (поскольку не требуют произведения программных вычислений) и, как следствие, — самые популярные. В конечном счете выбор в пользу того или иного уровня RAID зависит от возлагаемых на дисковый массив задач и возможностей RAID-контроллера.
Домашний и корпоративный RAID: в чем разница?
Основа любого современного бизнеса — большие объемы данных, которые должны надежно храниться на серверах компаний. А еще, как мы уже отмечали выше, к ним должен обеспечиваться постоянный доступ 24/7. Понятное дело, что наравне с “железом” важна и софтверная часть, но в данном случае мы говорим все-таки об оборудовании, которое обеспечивает надежное хранение и обработку информации. Никакой софт не спасет компанию от разорения, если “железное” оснащение не соответствует возложенным на него задачам.
Для этих задач любой производитель “железа” предлагает так называемые корпоративные устройства. У Kingston — это мощные твердотельные решения в лице SATA-моделей Kingston 450R (DC450R) и серии DC500, а также NVMe-моделей DC1000M U.2 NVMe, DCU1000 U.2 NVMe и DCP-1000 PCI-e, предназначенных для использования в ЦОД (центрах обработки данных) и суперкомпьютерах. Массивы из таких накопителей, как правило, используются в связке с аппаратными контроллерами.
Для потребительского же рынка (то есть для домашних ПК и NAS-серверов) доступны такие накопители как Kingston KC2000 NVMe PCIe, но в этом случае необязательно покупать аппаратный контроллер. Можно ограничиться встроенным в материнскую плату ПК или NAS-сервера, если вы конечно не планируете самостоятельно собрать домашний сервер для нетипичных задач (завести маленький домашний хостинг для друзей, к примеру). К тому же, домашние RAID-массивы, как правило, не предполагают наличие сотен и тысяч накопителей, ограничиваясь двумя, четырьмя и восемью устройствами (чаще SATA).
Виды и типы RAID-контроллеров
Существует три вида RAID-контроллеров, основанные на принципах реализации RAID-массивов:
1. Программные, в которых управление массивом ложится на CPU и DRAM (то есть исполнение программного кода происходит на процессоре).
2. Интегрированные, то бишь встроенные в материнские платы ПК или NAS-сервера.
3. Аппаратные (модульные), представляющие собой дискретные платы расширения для разъемов PCI/PCIe системных плат.
В чем их принципиальное отличие друг от друга? Программные RAID-контроллеры уступают интегрированным и аппаратным по производительности и отказоустойчивости, но при этом не требуют специального оборудования для работы. Однако важно убедиться, что процессор хост-системы является достаточно мощным для запуска программного обеспечения RAID, не оказывая негативного влияния на производительность приложений, которые также работают на хосте. Интегрированные контроллеры, как правило, оснащаются собственной кэш-памятью и задействуют некоторое кол-во ресурсов CPU.
А вот аппаратные обладают и собственной кэш-памятью, и встроенным процессором для выполнения программных алгоритмов. Обычно они позволяют реализовать все виды уровней RAID-массивов и поддерживают сразу несколько видов накопителей. Например, к современным аппаратным контроллерам компании Broadcom можно одновременно подключать SATA-, SAS- и NVMe-устройства, что позволяет не менять контроллер при апгрейде серверов: в частности, при переезде с SATA SSD на NVMe SSD контроллеры менять не придется.
Собственно, на этой ноте мы подошли к типологизации самих контроллеров. Если есть трехрежимные, должны быть и какие-то еще? В данном случае ответ на этот вопрос будет утвердительным. В зависимости от функций и возможностей RAID-контроллеры можно поделить на несколько типов:
1. Обыкновенные контроллеры с функцией RAID
Во всей иерархии это самый просто контроллер, который позволяет объединять HDD и SSD в RAID-массивы уровней “0”, “1” или “0+1”. Программно это реализовано на уровне прошивки. Однако, такие устройства вряд ли можно рекомендовать для использования в корпоративном сегменте, ведь у них отсутствует кэш и не поддерживаются массивы уровней “5”, “3” и т.п. А вот для домашнего сервера начального уровня они вполне подойдут.
2. Контроллеры, работающие в паре с другими RAID-контроллерами
Этот тип контроллеров может работать в паре с интегрированными контроллерами материнских плат. Реализовано это по следующему принципу: дискретный RAID-контроллер берет на себя решение “логических” задач, а встроенный — функции обмена данными между накопителями. Но есть нюанс: параллельная работа таких контроллеров возможна только на совместимых системных платах, а значит область их применения серьезно сужается.
3. Самостоятельные RAID-контроллеры
Эти дискретные решения содержат на борту все необходимые чипы для работы с серверами корпоративного класса, обладая собственным BIOS’ом, кэш-памятью и процессором для быстрой коррекции ошибок и вычисления контрольных сумм. К тому же они отвечают высоким стандартам надежности в плане изготовления и обладают высококачественными модулями памяти.
4. Внешние RAID-контроллеры
Нетрудно догадаться, что все перечисленные выше контроллеры являются внутренними и получают питание через разъем PCIe материнской платы. О чем это говорит? А о том, что выход из строя системной платы может привести к ошибкам в работе RAID-массива и потере данных. Внешние же контроллеры избавлены от этого недоразумения, так как размещаются в отдельном корпусе с независимым блоком питания. В плане надежности такие контроллеры обеспечивают самый высокий уровень хранения данных.
Broadcom, Microsemi Adaptec, Intel, IBM, Dell и Cisco — это лишь некоторые из компаний, которые предлагают аппаратные RAID-контроллеры в настоящее время.
Режимы работы RAID контроллеров SAS/SATA/NVMe
Основной задачей трехрежимных HBA- и RAID-контроллеров (или контроллеров с функцией Tri-Mode) является создание аппаратного RAID на базе NVMe. У компании Broadcom это умеют делать контроллеры 9400 серии: например, MegaRAID 9460-16i. Он относится к самостоятельному типу RAID-контроллеров, оснащен четырьмя разъемами SFF-8643 и, благодаря поддержке Tri-Mode, позволяет коннектить к себе SATA/SAS- и NVMe-накопители одновременно. К тому же это еще и один из самых энергоэффективных контроллеров на рынке (потребляет всего 17 Ватт энергии, при этом менее 1,1 Ватт на каждый из 16 портов).
Интерфейсом подключения служит PCI Express x8 версии 3.1, что позволяет реализовать пропускную способность на уровне 64 Гбит/с (в 2020 году ожидается появление контроллеров для PCI Express 4.0). В основе 16-портового контроллера лежит 2-ядерный чип SAS3516 и 72-битная DDR4-2133 SDRAM (4 Гбайт), а также реализована возможность подключения до 240 накопителей SATA/SAS-, либо до 24 NVMe-устройств. По части организации RAID-массивов поддерживаются уровни “0”, “1”, “5” и “6”, а также “10”, “50” и “60”. К слову, кэш-память MegaRAID 9460-16i и других контроллеров в серии 9400 защищена от сбоев напряжения дополнительным модулем CacheVault CVPM05.
В основе трехрежимной технологии лежит функция преобразования данных SerDes: преобразование последовательного представления данных в интерфейсах SAS/SATA в параллельную форму в PCIe NVMe и наоборот. То есть контроллер согласовывает скорости и протоколы, чтобы беспрепятственно работать с любым из трех типов устройств хранения. Это обеспечивает бесперебойный способ масштабирования инфраструктур центров обработки данных: пользователи могут использовать NVMe без существенных изменений в других конфигурациях системы.
Однако при планировании конфигураций с NVMe-накопителями, стоит учитывать, что NVMe-решения используют для подключения 4 линии PCIe, а значит каждый накопитель задействует все линии портов SFF-8643. Выходит, что напрямую к контроллеру MegaRAID 9460-16i можно подключить только четыре накопителя NVMe. Либо ограничиться двумя NVMe-решениями при одновременном подключении восьми SAS-накопителей (см. схему подключения ниже).
На рисунке показано использование разъема «0» (С0 / Connector 0) и разъема «1» для подключений NVMe, а также разъемов «2» и «3» для подключений SAS. Это расположение может быть изменено на обратное, но каждый накопитель x4 NVMe должен быть подключен с использованием соседних линий. Режимы работы контроллера устанавливается через конфигурационные утилиты StorCLI или Human Interface Infrastructure (HII), которая работает в среде UEFI.
Режим по умолчанию — профиль «PD64» (поддержка только SAS / SATA). Как мы уже говорили выше, всего профилей три: режим «SAS/SATA only mode» (PD240 / PD64 / PD 16), режим «NVMe only mode» (PCIe4) и смешанный режим, в котором могут работать все типы накопителей: «PD64-PCIe4» (поддержка 64 физических и виртуальных дисков с 4 NVMe-накопителями). В смешанном режиме значение задаваемого профиля должно быть таким – «ProfileID=13». К слову, выбранный профиль сохраняется в качестве ведущего и не сбрасывается даже при откате к заводским настройкам через команду Set Factory Defaults. Сменить его можно будет только вручную.
Стоит ли создавать RAID-массив на SSD?
Итак, мы уже поняли, что RAID-массивы – это залог высокого быстродействия. Но стоит ли собирать RAID из твердотельных накопителей для домашнего и корпоративного использования? Многие скептики говорят о том, что прирост в скорости получается не столь существенным, чтобы разоряться на NVMe-накопители. Но так ли это на самом деле? Вряд ли. Самым большим ограничением для использования SSD в RAID (как в домашних условиях, так и на корпоративном уровне) может стать только цена. Как ни крути, а стоимость гигабайта пространства у HDD значительно дешевле.
Подключение нескольких твердотельных “дисков” к контроллеру RAID для создания массива из SSD в определенных конфигурациях может оказать огромное влияние на производительность. Не стоит, однако, забывать, что максимальная производительность ограничена пропускной способностью самого контроллера RAID. Уровнем RAID, который предлагает лучшую скорость работы, является RAID 0.
Организация обычного RAID 0 с двумя SSD-накопителями, в которой используется метод разбиения данных на фиксированные блоки и их чередования между твердотельными хранилищами, приведет к удвоению производительности (если сравнивать со скоростями, которые выдает один SSD). При этом массив RAID 0 с четырьмя твердотельными накопителями будет уже в четыре раза быстрее, чем самый медленный SSD в массиве (в зависимости от ограничения пропускной способности на уровне контроллера RAID SSD).
Если исходить из простой арифметики, SATA SSD примерно в 3 раза быстрее традиционного SATA HDD. NVMe-решения еще эффективнее — в 10 раз и более. При условии, что два жестких диска в RAID’е нулевого уровня покажут удвоенную производительность, увеличив ее на 50%, два SATA SSD окажутся в 6 раз быстрее, а два NVMe SSD — в 20 раз быстрее. В частности, один накопитель Kingston KC2000 NVMe PCIe может достигать скорости последовательного чтения и записи до 3200 Мбайт/с, что в формате RAID 0 достигнет внушительных 6 Гбайт/с. А скорость чтения/записи случайных блоков размером 4 Кбайт превратится из 350 000 IOPS в 700 000 IOPS. Но… в то же время “нулевой” RAID не обеспечивает нам избыточности.
Можно сказать, что в домашних условиях избыточность хранилища обычно и не требуется, поэтому самой подходящей конфигурацией RAID для SSD действительно становится RAID 0. Это надежный способ получить значительное повышение производительности в качестве альтернативы использованию таких технологий, как твердотельные накопители на базе Intel Optane. А вот как поведут себя SSD-решения в самых популярных типах RAID (“1”, “5”, “10”, “50”) — мы поговорим в нашем следующем материале.
Данная статья подготовлена при поддержке наших коллег из Broadcom, которые предоставляют свои контроллеры инженерам Kingston для тестирования с накопителями SATA/SAS/NVMe корпоративного класса. Благодаря этому дружескому симбиозу, клиентам не приходится сомневаться в надежности и стабильности работы накопителей Kingston c HBA- и RAID-контроллерами производства Broadcom.
Дополнительную информацию о продуктах Kingston можно найти на официальном сайте компании.
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.
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.
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
- процессор — AMD Ryzen Threadripper 1950X BOX ;
- кулер — Be quiet Dark Rock Pro 4 Цена от 7 350 до 8 760 р. ;
- материнская плата — Asus ROG ZENITH EXTREME ;
- оперативная память — 2x8GB DDR4-2666;
- видеокарта — Asus Radeon RX 570 ROG-STRIX-RX570-4G-GAMING ;
- твердотельный накопитель — WD Blue SSD 3D NAND WDS500G2B0A 500 ГБ Цена от 5 490 до 6 121 р. ;
- два твердотельных накопителя — WD Blue SN500 WDS500G1B0C 500 ГБ ;
- жесткий диск — WD NasWare Red WD40EFRX 4 ТБ кэш 64 МБ Цена от 8 410 до 20 000 р. ;
- блок питания — Be quiet Dark Power Pro 11 BN255 ;
- корпус — Be quiet Silent Base 601 Window оранжевый Цена от 13 010 до 16 728 р. .
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.
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
Тестовый стенд и методика тестирования
Тестовый стенд:
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.
На какие грабли можно наступить?
Читал статьи, что 0й рейд на большом числе ссд кончается почти фейлом, ибо массив всегда ждет самый тормозной. Но на парочке могут быть какие проблемы?
Посмотри, есть ли запас пропускной способности у SATA контроллера, а то линейная может и не увеличится.
Ну и TRIM, скорее всего работать не будет.
В остальном проблем не должно вроде быть, пока один из дисков не сдохнет.
Ну и TRIM, скорее всего работать не будет.
А вот давай подробнее :)
Почему по мере заполнения SSD падает скорость записи в RAID, или зачем нужен TRIM
сказал бы, на чём raid0 делать собираешься.
Пробежался по статье, странно, что ранее ее не видел. Пасиба.
Собирать буду на RST (X99). Причем на него же и систему вкорячивать.
Но теперь надо придумать методику тестирования под мои задачи. Вообще массив почти всегда будет пуст процентов на 80-90%. И использоваться только под кэши молотилки жипегов. (много кэешей)
Есть предположение, что mdadm уделает этот RST по всем параметрам, и TRIM в raid0 он умеет.
а не проще интеловский рейд тогда?тот вроде умеет трим
у тебя вполне 0 рейд умеет сама плата и проц, если он интел, все платы например z97 умеют рейд.
Последнее исправление: erzent 01.03.15 17:28:47 (всего исправлений: 1)
массив почти всегда будет пуст процентов на 80-90%
многие ссд вообще наполнять свыше 60% нельзя, потом скорость падает ужас.
Читайте также: