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RAID0新玩法 三星840系SSD狂飙千兆秒

发布时间:2019-06-12 18:33 来源:未知 编辑:admin

  磁盘阵列RAID0是有效提升硬盘速度的手段,其工作原理是将数据分别交由两块硬盘同时处理,因此读写速度提高接近100%。并且磁盘阵列系统的安装十分简单,只需要开启几个选项稍加设置,而后就和正常安装操作系统的步骤一样。那么两块最新的顶级固态硬盘组成磁盘阵列RAID0,速度究竟能有多迅猛?

  机械硬盘全面推进到单碟1TB时代,以希捷新酷鱼硬盘为例,其性能提高至少50%。不少网友选购两块希捷单碟1TB硬盘,组成2TB超大容量RADI0磁盘阵列系统,该系统的最大读写速度超过400MB/s,成本不过1000元。

  单碟1TB硬盘组成的RAID0系统严重威胁SSD固态硬盘,SSD同样可以采用RAID0模式,充分发挥SSD的性能优势,还可以保留两块SSD的容量空间。

  SSD价格高不可及的时候,我们用64GB SSD组建RAID0,早期的SSD性能并不如现在那么惊艳,RAID0系统尚且发挥出令人难以置信的速度。当SSD发展到第三代,我们组建RAID0所用的SSD,单块容量升级到了250GB容量,该系统的最大读取速度轻易突破1000MB/s,每秒进行的读写(I/O)操作次数高达16万次。

  在本次测试中,我们将用最新发布的三星840系250GB固态硬盘组成的磁盘阵列RAID0系统,见证新产品的神奇双倍性能。

  用户构筑RAID 0阵列系列步骤非常简单,只需在BIOS中轻松几步设置即可搞定。

  首先我们需要准备好两块相同容量的硬盘,连接在SATA3.0硬盘接口(SATAII接口速率已无法满足SSD组RAID的速度需求),开机后按“DEL”键进入BIOS界面。笔者以技嘉Z77X-UD3H主板的BIOS设置为例:

  我们进入“集成外设”(Peripherals)菜单后,将光标移动到“SATA模式选择”(SATA Mode Selection)选项,该选项是调节磁盘控制模式的,如上图包括IDE、RAID以及AHCI模式。

  由于要组建磁盘阵列,我们将选项调成RAID模式,然后回车确认。最后按F10保存退出,即可完成在BIOS重打开RAID模式。

  注:由于本次测试的三星840系250GBSSD的速度快,我们还没来得及看到RAID提示界面就一闪而过,我们建议用户直接按CTRL-I,进入RAID界面;或者按“TAB键”以及“Pause Break”慢进。

  上图为RAID菜单,其中设置界面中按“1”键是创建RAID磁盘,按“2”键是删除RAID磁盘,按“3”键是复位不需要组建的磁盘,按“6”键是退出。

  第三个选项按空格,选择你需要建立RAID 0的硬盘,这里笔者仅有两块硬盘,所以选项并没有激活,但如果你有三块或者以上的硬盘,则通过空格键选择需要组建RAID的磁盘。最后在选项Create Volume回车,并且按“Y”键保存。至此,你的2块硬盘已经组建成RAID 0,按Esc退出,重启。

  上图是已经组建好的RAID磁盘系统,接下来安装Windows 7操作系统笔者就不一一讲述了,方法和单块硬盘安装系统的步骤一样。

  1、主板芯片组暂时未能支持Trim功能,SSD持续使用较长时间后,速度出现衰减。

  2、组建好的RAID 0阵列的磁盘不可以将其中任意一块硬盘格式化或者分区,否则数据将全部消失。

  3、组建好RAID 0阵列的磁盘转换成别的RAID模式后,磁盘数据会丢失。反之两块无RAID模式的磁盘变为RAID 0阵列后同样数据会丢失。

  目前Windows7系统已经被用户所接受,所以大部分购买的机器或者装有Win7或者准备安装Win7,笔者使用Win764位旗舰版在三星840系250GBSSD/RAID0阵列系统进行安装,整个Win7安装过程从开机开始算起,结束时间以系统启动音乐时间结束为止。

  最终三星840系250GBSSD/RAID0阵列系统安装完Win7操作系统,仅用4分43秒。它的安装速度不亚于Ghost还原镜像文件。

  在实际运用中,开机时间是大家关心的热门话题。在本次测试中,我们使用“金山卫士开机助手”进行Win7系统开机时间计算。

  三星840系250GBSSD/RAID0阵列系统的开机时间为14秒,对比单块固态硬盘的17秒开机时间,3秒的时间进步并不足以说明两块三星840系250GBSSD组建RAID0阵列系统的性能。

  SSD固态硬盘的性能提升到一定阶段后,诸如开机时间的缩短空间不如机械硬盘过渡到SSD那么显著。

  ATTO Disk Benchmark是一款优秀且免费的磁盘基准测试软件,支持对稳定性/突发性传输速率进行读写测试,适用于常规硬盘、RAID、USB闪存盘、移动存储卡等产品的读写性能测试。

  两块三星840系250GB SSD组建RAID 0阵列系统后,相关测试的最大读取速度高达1086MB/秒,写入速度达到522MB/秒。

  小结:在ATT0 队列深度6、8、10的测试中,最大读写速度仅有小幅差距。

  我们在测试中还发现细节问题:在ATTO 队列深度4测试中,两块SSD组成RADIO系统在“0.5-4字节”的读写速度无明显波动,到8字节的读写速度急剧飙升;随着队列深度增加到6-10区段,两块SSD组成的RAID0系统在16字节进入千兆/每秒的读取速度,它要之队列深度4延迟一个档次的字节。

  CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件,但测试项目非常全面,涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(Queue Depth)为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值,队列深度越大,实际性能也会越高

  由于固态硬盘采用闪存作为存储载体,不少网友担心固态硬盘出现类似优盘的掉速问题,即当硬盘的存储容量过载超过一定系数,读写速度出现衰减。我们将采用加载硬盘使用率的测试方法来验证它是否存在掉速问题。

  下面就是三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统在不同硬盘使用率下的CrystalDiskMark测试。笔者拷贝文件,将硬盘使用率分成34%、57%、81%、98%等三个阶段进行速度差异测试。

  从上图中可以看到,三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统从34%到98%这4个硬盘使用率阶段里,其读写速度相对比较稳定,其读取速度基本在1060MB/s-1064MB/s之间浮动,写入速度515MB/s-507MB/s之间浮动,并且4K字节、QD32队列深度的读写速度相当稳定。

  我们综合评定三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统无明显掉速现象,用户即使在接近满载容量的情况下,仍能保持高速读写性能。

  HD Tune是一款硬盘性能诊断测试工具。它能检测硬盘的传输率、突发数据传输率、数据存取时间、CPU 使用率、健康状态,温度及扫描磁盘表面等。另外,还可详细检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的传送模式等。

  在HD Tune测试中,单块三星840系250GB SSD的平均读取速度只有419.7MB/秒;两块三星840系250GB SSD组建RAID 0阵列系统后的平均读取速度高达1003.8MB/秒,其读取速度走势相当稳定。

  小结:三星840系250GB SSD组建RAID 0阵列系统,其平均读取速度是单块固态硬盘的2.39倍速度。4KB、随机读取(IOPS)分别有13.6%和49.5%提升。

  AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。可以测试出固态硬盘的持续读写性能,包括4KB小文件的传输性能等等,成绩显示可以分为两种,一种是MB/S的形式,另一种是IOPS形式。

  小结:三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统的AS SSD读写速度和前面测试大同小异。在AS SSD的4K读写IOPS测试中,其读写IOPS值出现小幅倒退;4K多线

  Anvils Storage Utilities是一个专门为SSD测试而设计的软件,它正在迅速成为最新的事实上的硬盘和固态硬盘标准检测程序之一,因为它提供了很大的可定制性。应用户要求,这项标准检测程序已经被添加到ServeTheHome的测试程序中。它提供类似 AS SSDBenchmark测试结果汇总得分功能。

  它的成绩显示可以分为两种,一种是MB/秒的形式,另一种是IOPS形式。本次测试我们将以黄色方框的读写速度以及红色方框的IOPS值为准。

  在Anvils Seq 4MB读写测试中,三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统的读写速度分别为994.17MB/s和489.95MB/s。

  SSD固态硬盘的每秒进行读写(I/O)操作的次数,与队列深度息息相关。随机读写性能强悍的SSD能够激活最大IO值,呈现队列深度越大,实际IOPS值也会越高。

  三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统在QD64队列深度基本达到读取IOPS值的上限,QD128略有增加。其中QD128时的读取IOPS值高达175846.6。

  三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统在QD8队列深度基本达到写入IOPS值的上限,QD16/32/64逐步小幅提升,其中QD64时的写入IOPS值高达124295.9。小结:三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统的读取IOPS值在QD1-QD64之间跨度较大,在QD64-128之间处于高值浮动,其IOPS最高值超过17万,这样的数值是相当惊人的,是目前第二代主流SSD诸如美光M4的3倍以上数值。

  在写入IOPS值中,三星840系250GB SSD/RAID0阵列系统在QD8已处于高值,在QD16/32/64中则增长乏力。不过该系统的12万写入IOPS值足以笑傲群盘,期待满血的三星840PRO SSD创下新记录。

  我们通过两款最新的顶级SSD组件RAID0磁盘阵列,无论是读写速度还是IOPS值,均有跨度较大的提升。RAID0阵列系统的一些缺点,随着机械硬盘过渡到SSD,缺点转化成为优点。比如电脑城装机商喜欢采用Ghost安装系统,而现在顶级SSD组建的RAID0系统,它直接安装Win7系统的速度不亚于Ghost安装系统。

  Windows XP时代的操作系统不支持Trim功能,导致SSD使用时间长,无法回收垃圾文件,整体运行速度日渐缓慢。到了Win7时代,单块SSD已完美支持Trim功能,但是SSD组建RAID0系统却未能实现。

  英特尔最先看到SSD磁盘阵列的商机,明年发布的8系列主板支持RAID模式下,将开启Trim功能,这项技术可以提高固态硬盘的性能,优化存储空间。SSD在RAID0和Trim技术的推动下,拉动双倍的SSD需求。

  RAID0阵列系统的最后一个缺点,也许是大家最关心的数据丢失问题,因为两块硬盘组成的RAID0系统,只要其中一块损坏,数据将全部丢失。面对这样的问题,我们该如何解决?

  我们在多次组建RAID0阵列系统中摸索经验:RAID0系统可以挂从盘,并不影响RAID0阵列系统的组建。我们可以通过挂从盘的方式,将数据备份到从盘,避免RAIDO阵列系统损坏导致数据丢失。但是从盘怎么选择,却是大有学问。

  1、以目前英特尔主流的6系列和7系列主板为例,原生SATA3.0接口默认只有两个,RAID0占用全部的两个SATA3.0接口。剩下4个接口为SATA2.0接口,如果我们选择主流的固态硬盘作为从盘,无法完全发挥固态硬盘的性能。

  解决办法:购买第三方SATA.0芯片增加接口的主板,或者购买大容量的2TB-3TB硬盘机械硬盘接驳SATA2.0接口。2、AMD主板8系、9系主板拥有至少6个SATA3.0接口,我们选购固态硬盘作为从盘没有后顾之忧,但是AMD平台组建RAID0性能不如英特尔平台。

  那么有没有第3种选择,当然有,它还是英特尔的8系列主板,原生6个SATA3.0接口,第3种方案集合了方案1和2的优点。我们需要等到明年至少3月份该系列主板发布,届时第三代SSD已呈百家争鸣之势,我们可以从容选购SSD组建带有Trim功能的RAID0系统。

  三星840系250GB SSD采用磨砂质感的全铝合金外壳,正面的外壳边框进行抛光处理,整体牢固,具有较强的抗压抗摔能力,同时金属外壳有利于硬盘散热。和纤细的830系SSD不一样,同为7毫米厚度的840系SSD外观看起来更结实。

  通过标签我们可以清楚的看到这款固态硬盘的型号为MZ-7TD250,采用2.5英寸标准规格,容量为250GB,电压为1.7A,功耗大致为0.082-0.057瓦。

  三星840系250GB SSD的传输接口为SATA3.0,接口速率为SATA 6Gbps,往下兼容SATA2.5/2.0/1.0接口。它的尺寸大小为100.2 x 69.85 x 7mm,适合笔记本用户、高端DIY用户、企事业单位和工业领域。下面是该款SSD的拆解。

  主控方面采用三星研发生产的S4LN021X01-8030 MDX主控芯片,属于ARM架构的Cortex-R4系列三核处理器,具备更强悍的多任务、多路数据读写传输能力。主要提高在算法设计和CPU的频率,和830系的220MHz MCX三核主控相比,840系MDX主控的频率提高到300MHz。

  闪存方面采用8颗21nm制造工艺的三星原厂的K9CFGY8U5A-CCK0 TLC闪存芯片,单颗芯片容量为32GB。其闪存采用先进的Toggle 2.0 NANDFlash技术,它的带宽提高到400Mbps,而上一代830系SSD则采用Toggle 1.1技术,闪存带宽仅133Mbps。

  缓存方面,它的PCB板正面搭载有一颗容量高达512MB DDR2低电压高速缓存芯片,为整个SSD的读写提供高速的数据缓冲。对比830系SSD仅256MB的缓存相比,840系SSD的缓存容量提高了一倍。

  我们通过拆解三星840系250GB SSD,了解到这款SSD从主控、闪存、缓存均有三星生产,并且三个核心部件的规格均有一定幅度提高。

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