Wydajność rajdu 0 na nvme pcie 4.0 vs nvme pcie 3.0 vs m.2 sata

Technologia RAID nie jest już tylko częścią środowiska biznesowego i ogromnej pamięci plików. Producenci udostępniają nam funkcje RAID w swoich chipsetach i płytach nowej generacji, co ułatwia montaż na komputerze domowym. W rzeczywistości wiele laptopów do gier jest już fabrycznie wyposażonych w macierz RAID 0 SSD NVMe.

W tym artykule zobaczymy wydajność RAID 0 w PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA. W tym celu użyliśmy AMD X570 i płyty Intel z dyskami SSD SATA i Gen4 do naprzemiennych konfiguracji i zobaczenia, jak są one montowane na każdym z nich. System Windows ma również funkcję tworzenia macierzy RAID, więc też z niej skorzystaliśmy.

Indeks treści

Dlaczego warto korzystać z RAID

RAID oznacza „ Redundant Array of Independent Disks ” lub w hiszpańskim, redundantny wachlarz niezależnych dysków. Chodzi o stworzenie systemu lub środowiska zdolnego do przechowywania danych przy użyciu wielu jednostek pamięci, wśród których są one dystrybuowane lub replikowane.

Konfiguracje RAID zawsze były powiązane ze środowiskiem biznesowym i przetwarzaniem danych. Jego główną funkcją jest kilkukrotne pomnożenie pojemności jednego dysku twardego w celu zwiększenia wydajności odczytu i zapisu. Podobnie zostaną utworzone konfiguracje zwane poziomami, które pozwolą nam replikować dane, aby uniknąć utraty z powodu awarii urządzenia.

Obecnie nie potrzebujemy serwera do montowania jednej z tych konfiguracji, potrzebujemy tylko własnej płyty głównej i systemu operacyjnego. Jeśli chcemy czegoś bardziej złożonego lub dedykowanego, najlepszym rozwiązaniem będzie zakup NAS, który zapewni dużą liczbę dodatkowych opcji przechowywania i udziałów sieciowych.

Za tym kryje się znacznie więcej. Opracowaliśmy je w naszym artykule na temat technologii RAID

RAID, który możemy obecnie zamontować na płycie, będzie następujący:

• RAID 0: Funkcja tego poziomu polega na dystrybucji danych przechowywanych między różnymi dyskami twardymi w celu zwiększenia prędkości odczytu / zapisu bez replikacji. RAID 1: Zwany także dublowaniem w celu zapewnienia redundancji danych. W nim te same powtarzane pliki zostaną zapisane na tylu dyskach, ile używamy. RAID 10: jest to RAID, który łączy dwa poziomy, dwa RAID 0 połączone RAID 1 tworzą 4 dyski twarde. RAID 5: Nazywa się to systemem parzystości rozproszonej, łączącym wysoką prędkość dostępu z replikacją plików z 3 dysków twardych. Informacje są przechowywane podzielone na bloki między trzema jednostkami z blokiem parzystości, aby zabezpieczyć je przed awariami. RAID 50: Jest to połączenie dwóch RAID 5 z RAID 0. Poprzednie układy AMD X370, B350 i A320 umożliwiały utworzenie jednego z konfiguracją macierzy AMD RAID. Obecnie w przypadku RAIDXpert2 nie jest to możliwe

Z jakimi płytami mogę RAIDować?

Pozostaje dać przegląd płyt, który daje nam możliwość stworzenia macierzy RAID, która obecnie będzie stanowiła zdecydowaną większość rynku. Zarówno Intel, jak i AMD oferują kompatybilność z ich obecnymi chipsetami.

W przypadku Intela mamy następujące możliwości:

• Z270Z370H370 i HM370Z390X299

Tylko słabsze chipsety, takie jak B360 lub H310, są wyłączone z mniej lub więcej prądu wstecznego. Wszystkie chipsety umożliwiające podkręcanie są również kompatybilne z RAID.

Na tych płytach należy wprowadzić rozróżnienie między SATA i PCIe. Jeśli używamy dysków na portach SATA, możemy utworzyć RAID 0, 1, 5 i 10. A jeśli użyjemy gniazd M.2, możemy stworzyć RAID 0, 1 i 5.

A dla płyt AMD mamy:

• X399, TRX40X570, X470, X370B550, B450, B350A520, A320

Zarówno obecne, jak i przyszłe chipsety wykorzystują te same możliwości, tworząc RAID 0, 1 i 10 za pomocą RAIDXpert2. Obsługuje te typy zarówno w SATA, jak i NVMe, jeśli jest wystarczająca liczba gniazd M.2 lub kart rozszerzeń. W poprzednich chipsetach, takich jak X370, B350 i A320, używana jest aplikacja AMD RAID Array Configuration, która zasadniczo zwiększa pojemność do RAID 5 i 50.

Wydajność RAID 0 w PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

Do tego testu wykorzystaliśmy najprostszą konfigurację, RAID 0, która powinna zapewnić maksymalną łączną pojemność odczytu i zapisu dwóch dysków, to znaczy, że może ona wykonać dwa razy więcej niż pojedynczy dysk. Użyty sprzęt będzie następujący:

• Asus Crosshair VIII Hero X570 + AMD Ryzen 3600: RAID 0 PCIe 4.0 i RAID 0 SATAAsus ROG Maximus XI Formula Z390 + Intel Core i9-9900K: RAID 0 PCIe 3.0 Windows 10 x64 Pro: RAID 0 według oprogramowania i systemu testowego 2x SSD Corsair MP600 Gen4 PCIe 4.0 2TB2x Western Digital WD RED SA500 SATA

Jak widzimy, sprzęt nie jest zły, będąc flagowcami Asusa dla obu platform i dyskami SSD najwyższego poziomu dla obu interfejsów. MP600 będzie używany w PCIe 4.0 AMD i PCIe 3.0 Intel.

Wydajność RAID 0 NVMe PCIe 4.0

Zaczynamy od najpotężniejszego ze wszystkich, jakim jest bez wątpienia konfiguracja RAID dwóch dysków SSD PCIe 4.0 na płycie Asus X570. Ma nowy standard PCI, którego gniazda M.2 x4 mogą teoretycznie osiągnąć 7 876 MB / s. Dyski SSD, których używamy, pokazały w naszej recenzji, że dostarczają 4, 777 MB / s podczas odczytu.

Po zobaczeniu tych wyników i kupieniu ich wraz z wynikami analizy widzimy, że RAID 0 działa i w jaki sposób. We wszystkich rekordach CristalDiskMark mamy około dwukrotnie większą wydajność. Kiedy zmieniamy wersję testową, mamy nieco inne testy, aby dokonać bezpośredniego porównania, ale osiągamy prawie 9, 5000 MB / s podczas odczytu sekwencji i 8, 5000 MB / s na piśmie, co jest rewelacyjne.

Przypomnijmy teoretyczny limit gniazda M.2 4.0, udowadniając, że faktycznie działają one całkowicie jako zespół i równolegle z konfiguracją AMD. Kiedy te dyski SSD ewoluują nieco bardziej i osiągną poziom zbliżony do maksimum interfejsu, uzyskamy wydajność do 14 000 MB / s przy użyciu tylko dwóch dysków, co na razie można osiągnąć tylko przy użyciu macierzy RAID 0 4 dysków tego typu.

Wydajność RAID 0 NVMe PCIe 3.0

Aby urozmaicić porównanie, użyliśmy MP600 na płycie Intel do testowania pod PCIe 3.0. Teoretycznie te gniazda zwiększą się do 3937 MB / s, chociaż w praktyce pozostaną na poziomie 3500 MB / s.

Dzięki tym jednostkom osiąganie prędkości 7 000 MB / s w ramach PCIe 3.0 powinno być możliwe dzięki prostej logice i liczbom, ale widzimy zupełnie inny scenariusz niż oczekiwano. W teście z wbudowanym RAID 0 osiągnęliśmy 3552 MB / si 3, 407 MB / s podczas sekwencyjnego odczytu i zapisu. Są to wyniki pojedynczego dysku SSD NVMe 3.0, takiego jak Samsung 970 EVO.

CristalDiskMark mógł nie działać dobrze w macierzy RAID pod Intelem lub chipset nie działa tak dobrze, jak powinien w tej sekcji z dyskami NVMe. W każdym razie widzimy bardzo ważną wydajność w losowych operacjach z blokami 4K Q32T16 i Q1T1, więc przynajmniej w tym sensie wydaje się, że działa dobrze. Co najmniej 4 TB przestrzeni dyskowej nie wymaga niektórych sterowników po wykonaniu macierzy RAID w systemie BIOS, co stanowi przewagę nad AMD.

Wydajność RAID 0 SATA M.2

Wracamy teraz do płyty AMD, aby zapewnić nam lepsze wyniki w zakresie RAID dzięki dwóm skromnym dyskom WD RED SA500 M.2 zorientowanym na NAS. Wykorzystamy te same gniazda ponownie, pracując pod SATA, więc wydajność, której powinniśmy się spodziewać, wyniesie około 1100 MB / s. Ponieważ jednostki indywidualnie dostarczały 554 MB / si 527 MB / s podczas czytania i pisania w recenzji.

Po raz kolejny widzimy, że oczekiwania zostały spełnione na tej platformie AMD, której wydajność jest około dwukrotnie większa niż w przypadku poszczególnych jednostek. W rzeczywistości dzięki taniej macierzy RAID tego typu będziemy mieli bardzo dobrą wydajność dla systemu operacyjnego i danych, jeśli będziemy mieli ograniczony budżet na drogie dyski SSD PCIe.

Wydajność SATA RAID 0 skonfigurowana w systemie Windows 10

I wreszcie zobaczymy, jak ta konfiguracja zachowuje się bezpośrednio w systemie Windows 10 za pomocą narzędzia Storage Space Manager. Wróciliśmy do używania płyty głównej AMD i dysków SSD SATA z poprzedniego testu. Nie dają takiej samej wydajności. Dlaczego?

Windows nie zawodzi i widzimy, że nie tylko zapewnia wydajność pojedynczego urządzenia, ale jest nawet gorszy niż wyniki w normalnej konfiguracji, granicząc z 400 MB / s zamiast 450 MB / s, które powinien dać podczas czytania.

Powodem, dla którego mamy te dane prawie identyczne jak pojedynczy dysk SSD, jest to, że system Windows nie robi RAID 0, ale konfigurację JBOD. Tak więc system po prostu łączy dwie równe lub różne jednostki, dodając ich pamięć. Zgadzamy się, że to właśnie robi RAID 0, ale wewnętrzne działanie jest bardzo różne. Podczas gdy JBOD wypełnia dyski pojedynczo plikami, najpierw jeden, a potem drugi, RAID 0 rozdziela pliki między nimi, podwajając szybkość odczytu i zapisu w tym procesie.

Przynajmniej wiemy, że możliwe jest utworzenie macierzy RAID i że działa ona poprawnie pod względem dystrybucji lub replikacji danych, na przykład dla macierzy RAID 5 lub RAID 1.

Skonfiguruj RAID w BIOS UEFI Intel, AMD i Windows

Jeśli chcesz wykonać jedną z tych konfiguracji na komputerze, na przykład z dwoma 2, 5-calowymi dyskami SATA lub dyskami SSD PCIe, cały proces zostanie wyjaśniony w tych dwóch samouczkach:

• Jak skonfigurować RAID w systemie Windows 10

W obu przypadkach proces jest podobny, chociaż w firmie Intel jest to prostsze. Jego platforma pozwala nam również zamontować RAID 5 bardzo przydatny, aby uniknąć utraty plików bez poświęcania prędkości. Ponadto instalacja systemu Windows automatycznie wykryje RAID bez potrzeby instalowania sterowników.

Jeśli chodzi o AMD, wykazano, że poprawnie powiela wydajność, coś, czego Intel nie robi, a także to, ile oprogramowania RAIDXpert2 zarządza dyskami lub tworzy więcej RAID w systemie Windows 10. Jedyną wadą jest to, że sterowniki są wymagane podczas instalacji systemu., a konfiguracja systemu BIOS nie jest tak prosta jak Intel. Będziemy mieli to wszystko w każdym tutorialu.

Wniosek na temat wydajności RAID 0 w PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

Z jednej strony jesteśmy bardzo zadowoleni z wydajności, jaką dały nam konfiguracje wykonane na platformie AMD, zarówno w PCIe 4.0, jak i SATA, i zakładamy, że również w PCIe 3.0. Będąc gwarancją sukcesu dla tych użytkowników, którzy chcą eksperymentować.

Z drugiej strony spodziewaliśmy się równej ewolucji na płycie Intel, być może wynika to z jakiegoś czynnika, który zignorowaliśmy, takiego jak wersja BIOS lub sterowniki chipsetu Intel w Windows 10. W tym przypadku możemy powiedzieć, że utworzenie RAID to jest proste, kiedy znasz swoje kroki. Ale jest kilka czynników, o których normalny użytkownik nie będzie wiedział, chyba że przejrzy przewodniki odpowiednich producentów, ponieważ musimy dokonać pewnych konfiguracji w systemie BIOS i systemie, aby wszystko działało poprawnie.

Chociaż prawdą jest, że nie mamy zbyt wielu możliwości, jeśli chodzi o różnorodność macierzy RAID, najważniejsze są dla zwykłego użytkownika: 0, 1 i 10 w przypadku AMD i dodanie RAID 5 w Intelu. Powinny one spełniać normalne potrzeby, a nawet tworzyć nas w systemie Windows z mniejszą wydajnością, ale z tą samą podstawową funkcjonalnością.

Zostawiamy kilka samouczków i artykułów:

Jeśli stworzyłeś podobną macierz RAID na swojej płycie, warto opowiedzieć o swoim doświadczeniu i uzyskanej wydajności. Czy uważasz, że przydatne jest skonfigurowanie macierzy RAID na komputerze stacjonarnym?