Сайт работает на сервере спонсора. Хостинг -
|
|
Главная страница Лаборатория Апгрейд накопителей в ПК - HDD, SSD, RAID (часть 1 - классические бенчмарки)
Апгрейд накопителей в ПК - HDD, SSD, RAID (часть 1 - классические бенчмарки)Dentarg 19.01.2011 00:01 Страница: 1 из 4 | ссылка на материал | версия для печати | обсуждение | архивОглавление
ВступлениеКаким образом стоит модернизировать дисковую подсистему компьютера? В попытке найти ответ на этот вопрос было сломано немало клавиатур. Одни предлагают поставить высокооборотистый диск типа Western Digital VelociRaptor или даже серверную модель с интерфейсом SAS, другие – собрать RAID из нескольких обычных дисков, причем не поскупиться на хороший контроллер, некоторые собираются отказаться от традиционных накопителей в пользу SSD, а кто-то говорит, что и со старыми дисками нормально живется. Если попытаться найти статьи по этой тематике, рано или поздно сформируется удручающая картина. За редким исключением жесткие диски сравнивают с жесткими дисками, SSD тестируют только с SSD, а массивы вспоминают лишь применительно к серверам. Это логично, если будущий покупатель уже определил для себя направление и выбирает лишь одну модель из нескольких аналогичных. А что если направления нет и даже бюджет не сильно ограничен, но есть потребность в высоких скоростях и желание быть уверенным, что потраченные деньги действительно себя оправдают?
В сети есть сайты с результатами тестирования накопителей, порой очень богатые, но почти все тесты это синтетика, никаких RAID, а влияние на FPS в играх, по-моему, вообще никто подробно не исследовал. Я решил немного подправить ситуацию В первой части статьи представлены результаты измерений в традиционных бенчмарках. Для второй части заготовлены прикладные программы, активно работающие с файлами, замеры скорости инсталляции и запуска популярных приложений, игровые тесты с классическими результатами min+avg FPS, а также первое практическое применение новой методики. Участники тестированияWD1200BB ![]() ![]() Парад открывает топовая модель… 2002 года. Любители старины наверняка будут рады увидеть трехпластинный диск, объединяющий в себе высокую скорость вращения 7200 об/мин и рекордный объем… для того времени конечно. Кэш 2 Мбайта и интерфейс UltraATA/100 были стандартом ушедшей эпохи. Данный экземпляр исправно отработал более 20 000 часов, пережил более 2000 включений и при всем этом - до сих пор ни одного битого сектора. Посмотрим, на что он способен. WD5002ABYS ![]() ![]() Вам интересно, что компания Western Digital наработала за последние годы? Тогда обратите внимание на этого участника. Линейка RE3 была представлена в 2008 году, данный диск получил такую же скорость вращения, что и предыдущий экземпляр, но на этом сходства заканчиваются. Интерфейс SATA2, объём кэша 16 Мбайт и на порядок более высокая плотность записи пластин должны сыграть свою роль. В целом, этот диск можно считать рядовым представителем современных накопителей, если бы не его предназначение для RAID массивов. Но об этом чуть позже. WD6000HLHX ![]() ![]() Новейший "Велоцираптор". Любой энтузиаст знает об этих «хищниках». Серия Raptor появилась в начале 2003 года, это были первые SATA диски со скоростью вращения 10000 об/мин. Ни один другой производитель до сих пор не представил аналогичных моделей (и наверно уже не представит). В 2008 году линейка Raptor преобразилась в VelociRaptor: диск уменьшился в размерах, но сохранил форм-фактор благодаря радиатору. В 2010 году вышло второе поколение Велоцирапторов с удвоенным объемом, теперь в старшей модели используются три платины по 200 Гбайт. В настоящее время это самый быстрый жесткий диск с интерфейсом SATA. RAID на контроллере Intel ICH10R Вернемся к WD5002ABYS. Серия Raid Edition была выбрана не просто так. ![]() Эти друзья помогут выяснить, на что способен «чипсетный» контроллер Intel ICH10R в следующих конфигурациях:
На мой взгляд, данный перечень содержит все основные варианты построения массива в домашнем компьютере. Повторять теорию об уровнях RAID сейчас некогда, почитайте об этом хотя бы в Википедии. За кадром остались лишь трехдисковые RAID-0 и RAID-5, но не думаю, что они показали бы какие-то беспрецедентные результаты. Размер страйпа (блока, на которые разбивается информация в массиве) во всех случаях, кроме RAID-10, был выставлен на 128 Кбайт. Для RAID-10 на ICH10R максимумом является 64 Кбайт. RAID на контроллере Adaptec ASR-31605 Если вы настоящий фанат монструозных хранилищ данных, то наверняка задумывались об «аппаратном» RAID. А вы в курсе, насколько он лучше «чипсетного» и вообще лучше ли? Настало время во всём разобраться. ![]() ![]() К 4 гнездам можно подключить до 16 дисков вот такими кабелями из комплекта поставки: ![]() Контроллеры Adaptec по праву можно считать одними из лучших, а ASR-31605 – один из лучших контроллеров, представленных Adaptec в 2007 году. С тех пор была выпущена еще пятая, а совсем недавно и шестая серия, но процессор Intel IOP333 с частотой 800 МГц, 256 Мбайт кэш-памяти и шина PCIe x8 у данной модели никуда не делись. Продукты этого класса развиваются и устаревают гораздо медленнее игровых видеокарт, так что девайс однозначно достоин уважения, пусть даже сейчас он уже и не абсолютный "хай-энд". Покупать изделие такого уровня ради двух накопителей нет смысла, а массив из большого количества дисков явно не предназначен для домашнего ПК, поэтому тестировались лишь три конфигурации:
Контроллеры подобного типа поддерживают и более экзотические уровни, например, RAID-6 или RAID-50, но для числа дисков менее шести это не актуально. Прошлось долго думать, какой размер страйпа использовать. По умолчанию установлен размер 256 Кбайт. Если вы точно не уверены в обратном, предлагаемое значение во многих ситуациях и есть оптимальное, но для ICH10R максимальным является 128 Кбайт. Было принято решение остановиться именно на значении 128, ведь в противном случае будет сложно объяснять разницу в производительности: то ли контроллеры действительно отличаются, то ли она возникла банально из-за разного размера страйпа. Вообще, особенности построения RAID на подобных контроллерах и оптимизация их производительности это отдельная громадная тема, заинтересовавшимся рекомендую к прочтению форум 3nity.ru. Windows RAID Не советую использовать эту систему для хранения данных, но раз уж я собрался ставить точки в спорах, то обязан протестировать и ее. Исключительно ради науки. ![]() Динамические диски и программный RAID появились в Windows начиная с версии 2000 (Юниксы не трогаю). Предполагается, что это удобный, надежный и функциональный способ управления накопителями, призванный потеснить классический принцип организации разделов. Не буду сейчас углубляться в матчасть, остановлюсь лишь на ключевых возможностях. В Windows можно создать следующие виды томов:
Зеркало можно создать исключительно из пары дисков, RAID-10 не поддерживается. Кроме того, создание RAID-5 официально разрешено только в серверных ОС. Windows XP можно было «сломать» и заставить открыть возможность создавать такой массив, но как такое проделать с Windows 7, я не знаю. Кстати, выбрать размер страйпа тоже невозможно. В общем, интерес представляют лишь следующие варианты:
Почему Windows RAID это плохо, читайте в конце статьи. WD SiliconEdge Blue В наши дни всё сложнее представить топовый компьютер без SSD. Перед вами твердотельный диск производства Western Digital. ![]() ![]() SiliconEdge Blue не показывает рекордных скоростей и стоит относительно дорого, зато он обладает очень полезной технологией Advanced Wear Leveling, которая позволяет распределять износ не только по свободным ячейкам, но и по занятым. Те, кто переживает насчет малого срока службы при интенсивной записи, без сомнения будут рады. В статье принимает участие старшая модель объемом 256 Гбайт. OCZ Vertex 2 ![]() ![]() А этот SSD от компании OCZ основан на контроллере SandForce SF-1200 и позиционируется как один из быстрейших. Ко мне попала младшая модель объемом 90 Гбайт, причем изготовленная в формфакторе 3,5”. Производитель декларирует следующие скоростные характеристики:
Проверим, так ли это. OCZ IBIS ![]() ![]() С виду этот накопитель объемом 160 Гбайт похож на Vertex 2, но внешность бывает обманчива. Во-первых, внутри стандартного 3,5” корпуса содержаться аж четыре полноценных SSD на контроллерах SandForce SF-1200, объединенных по средствам чипа Silicon Image 3124 в массив RAID-0. Об этом наглядно свидетельствует надпись при загрузке компьютера. ![]() Во-вторых, устройство использует уникальный интерфейс HSDL (High-Speed Data Link), причем OCZ позиционирует его как открытый стандарт – любой другой разработчик может попытаться изготовить собственные устройства. Разработчики решили не изобретать всё с нуля, а частично использовать уже существующие узлы, поэтому новый интерфейс использует разъемы и кабели SAS. Взгляните на плату из комплекта поставки: ![]() ![]() Выглядит как обычный SAS адаптер с четырехканальным портом. И кабель вполне себе стандартный: ![]()
При соответствующем уровне IQ этим кабелем можно соединить IBIS с вышеупомянутым контроллером Adaptec, пусть даже это действие с высокой вероятностью испортит два тысячедолларовых устройства Ведь HSDL это никакой не SAS, а почти PCI Express. Пропускная способность одной линии HSDL 500 Мбайт/с, интерфейсный кабель содержит в себе четыре линии, адаптер также подключается к шине PCIe x4, так что фактически получается, что каждый маленький SSD из внутреннего RAID-0 подключен к своему разъему PCIe x1. SATA-II проигрывает такому четырехканальному соединению почти на порядок, даже SATA-III до таких скоростей очень далеко. Еще недавно накопители типа OCZ RevoDrive, выполненные в виде PCIe карты, были быстрейшими моделями. Теперь они мне кажутся менее перспективными. На плате банально не хватит места, чтобы разместить много чипов памяти, к тому же, число слотов в системе ограничено. А для HSDL OCZ уже планирует на 2011 год такие схемы подключения: ![]() IBIS уже сейчас может иметь объем до 960 Гбайт. От потенциала четырех таких «птичек» в RAID-0 захватывает дух… от цены, наверное, тоже будет захватывать. Но это всё только будущее, вернемся в настоящее. Из-за особенностей своей архитектуры IBIS не поддерживает команду TRIM, но обладает встроенным «сборщиком мусора» (Garbage Collection), который очищает ячейки в моменты простоя независимо от используемой ОС. Производитель обещает следующие скорости для 160-гигабайтной модели:
Фантастические цифры, минимум в 2 раза быстрее самого быстрого SATA SSD. Будет интересно узнать, не обманывают ли нас. Кто и почему не принял участие в тестировании Если перечислять все мыслимые конфигурации, можно придумать еще несколько решений, например следующие:
Тестовый стенд и методика тестированияТестовый стенд:
![]() Решение проблемы с запуском Небольшие грабли встретились при использовании как контроллера Adaptec, так и SSD OCZ IBIS. ![]() Ошибка «No enough Space to copy PCI Option ROM [00:1F:02]» пролетает за 1/10 секунды, поэтому извиняюсь за качество картинки, это скриншот из видеоролика. Суть в том, что BIOS не может работать с множеством тяжелых ROM, и те устройства, которым не хватило места под Солнцем, перестают работать. На материнской плате также были задействованы ICH10R в режиме RAID и IDE контроллер JMicron, по стечению обстоятельств не повезло ICH10R, в итоге системный диск оказывался недоступным. Я поступил так же, как и два года назад, а именно отключил IDE контроллер. Хорошо, что этого оказалось достаточно, и не пришлось переводить ICH10R в режим IDE или AHCI. Как решать более серьезные проблемы, когда необходимо запустить несколько RAID контроллеров одновременно (тот же ASR-31605 вместе с IBIS) или активировать еще и ROM сетевых карт, вопрос открытый. Наверно, это прямая дорога к серверным материнским платам. Методика тестирования Набор тестовых приложений следующий:
Тестирование производительностиIOMeterИспользовались следующие стандартные шаблоны:
Степени нагрузки также использовались стандартные:
Уместить 17 участников на одном графике с сохранением наглядности и удобства восприятия довольно сложно, поэтому были приняты следующие условные обозначения:
Стандартные модели нагрузки оставим на потом, а начнем с измерений скорости последовательного чтения и записи. На диск посылаются 100% последовательные запросы, размер запрашиваемого блока меняется от 512 байт до 1 Мбайт, а число одновременных запросов равно четырем. ![]() Если посмотреть на график внимательно, можно понять, что, во-первых, все SSD выходят на максимальные скорости только на крупных блоках. То же самое касается массивов Adaptec. Во-вторых, ICH10R дает потрясающие значения на маленьких блоках, даже IBIS работает с такими задачами в разы медленнее. Кстати, на участке до 8 Кбайт включительно Vertex 2 обходит IBIS. В-третьих, с ICH10R происходит что-то неладное при чтении блоками среднего размера. RAID-0 и RAID-10 резко теряют в скорости на блоках 16 Кбайт, а RAID-5 тормозит на 32 Кбайт. По такому случаю массивы были пересобраны повторно, проверены все настройки и правильность подключения, но ситуация повторилась. Видимо, налицо особенность совместной работы данных жестких дисков, контроллера и типа нагрузки. А теперь упростим полученную информацию и посмотрим на скорости чтения блоками 1 Мбайт в виде диаграммы. Все значения округлены до целых.
Включите JavaScript, чтобы видеть графики Если отталкиваться от показателей одиночного диска, можно констатировать, что старая модель проигрывает ему в два раза, VelociRaptor выигрывает лишь на четверть, а массивы масштабируются абсолютно линейно, исходя из числа накопителей с полезными данными: С RAID-0 всё понятно без слов, RAID-5 из четырех дисков дает утроенную производительность, RAID-10 – удвоенную, RAID-1 работает как одиночный диск. Разницы между контроллерами фактически никакой, всё ограничивается скоростью самих дисков. Vertex2 и WD SSD показали скорости, близкие к RAID-0 из двух дисков, а IBIS – безоговорочный лидер. Последовательная запись ![]() С IBIS случилась неприятность, IOMeter выдал ошибку на блоках менее 4 Кбайт. Обнаружилось это только на заключительном этапе подготовки статьи при построении графиков, повторить измерения уже не было возможности. RAID-0 по-прежнему масштабируется идеально. Если вам нужны высокие скорости последовательной записи, массив из 4 HDD вне конкуренции. ICH10R снова показал фантастические значения на маленьких порциях данных, Windows RAID-0 подозрительно тормозит на блоках 4-16 Кбайт, но затем набирает полную скорость. Массив Adaptec снова разгоняется медленнее всех. Взглянем на диаграмму скоростей последовательной записи блоками 1 Мбайт:
Включите JavaScript, чтобы видеть графики Запись - явно не конёк SSD. Даже IBIS проиграл банальному RAID-0 из двух дисков. Другие твердотельные накопители оказались еще медленнее. Может быть, при идеальной работе TRIM и можно получить более высокие скорости, но сейчас что есть, то есть. RAID-5 на записи уже не дает трехкратного преимущества над одиночным диском, так как контроллерам приходится высчитывать контрольные суммы. Но если ICH10R показывает результаты едва выше двухдискового RAID-0, то Adaptec держится молодцом. Неплохо показали себя все варианты RAID-1 и RAID-10: скорости те же, что у одиночного накопителя и RAID-0 из 2 HDD соответственно, хотя считается, что дублирование записываемой информации снижает производительность. Разница между одиночными жесткими дисками прежняя: «старичок» медленнее RE3 в два раза, а VelociRaptor быстрее примерно на четверть.
Обсуждение в Facebook
0 (скрыть) |
Новости Hardware
Новости Software
Лучшие новости Hardware
Лучшие новости Software
Лаборатория
Лучшие материалы Лаборатории
Конференция
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||