Raid-Leistung 0 auf nvme pcie 4.0 vs nvme pcie 3.0 vs m.2 sata

Die RAID-Technologie ist nicht mehr nur Teil des Geschäftsumfelds und des massiven Dateispeichers. Hersteller stellen uns RAID-Funktionen zur Verfügung, die in ihren Chipsätzen und Boards der neuen Generation implementiert sind, und erleichtern so die Montage auf einem Heim-PC. Tatsächlich werden viele Gaming-Laptops bereits ab Werk mit einer RAID 0 SSD NVMe geliefert.

In diesem Artikel wird die RAID 0-Leistung in PCIe 4.0 gegenüber PCIe 3.0 gegenüber SATA angezeigt. Zu diesem Zweck haben wir eine AMD X570- und eine Intel-Karte mit SATA- und Gen4-SSD verwendet, um Konfigurationen zu wechseln und zu sehen, wie sie auf jeder montiert sind. Windows hat auch eine Funktion zum Erstellen von RAID, daher haben wir es auch verwendet.

Inhaltsverzeichnis

Warum ein RAID verwenden?

RAID steht für " Redundantes Array unabhängiger Festplatten " oder auf Spanisch für redundantes Array unabhängiger Festplatten. Es geht darum, ein System oder eine Umgebung zu erstellen, in der Daten mithilfe mehrerer Speichereinheiten gespeichert werden können, auf die diese verteilt oder repliziert werden.

RAID-Konfigurationen waren immer an die Geschäftsumgebung und die Datenverarbeitung gebunden. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Kapazität einer einzelnen Festplatte mehrmals zu multiplizieren, um die Lese- und Schreibleistung zu erhöhen. Ebenso werden Konfigurationen mit der Bezeichnung Ebenen erstellt, mit denen wir Daten replizieren können, um Verluste aufgrund von Geräteausfällen zu vermeiden.

Derzeit benötigen wir keinen Server, um eine dieser Konfigurationen bereitzustellen. Wir benötigen lediglich unser eigenes Motherboard und Betriebssystem. Wenn wir etwas komplexeres oder dedizierteres wünschen, ist es am besten, ein NAS zu erwerben, um eine große Anzahl zusätzlicher Speicheroptionen und Netzwerkfreigaben bereitzustellen.

Dahinter steckt viel mehr, und wir haben es in unserem Artikel über RAID-Technologie entwickelt

Das RAID, das wir derzeit auf einer Karte mounten können, ist das folgende:

• RAID 0: Die Funktion dieser Ebene besteht darin, die gespeicherten Daten auf die verschiedenen Festplatten zu verteilen, um die Lese- / Schreibgeschwindigkeit ohne Replikation zu erhöhen. RAID 1: Wird auch als Spiegelung bezeichnet, um Datenredundanz bereitzustellen. Darin werden dieselben wiederholten Dateien auf so vielen Festplatten gespeichert, wie wir verwenden. RAID 10: Es handelt sich um ein RAID, das zwei Ebenen kombiniert, zwei RAID 0 und ein RAID 1, das aus 4 Festplatten besteht. RAID 5: Es wird als paritätsverteiltes System bezeichnet, das eine hohe Zugriffsgeschwindigkeit mit einer Dateireplikation von 3 Festplatten kombiniert. Die Informationen werden in Blöcken zwischen den drei Einheiten mit einem Paritätsblock gespeichert, um sie vor Fehlern zu schützen. RAID 50: Dies ist die Kombination von zwei RAID 5 mit einem RAID 0. Mit früheren AMD X370-, B350- und A320-Chipsätzen konnte einer mit AMD RAID Array-Konfiguration erstellt werden. Derzeit ist dies mit RAIDXpert2 nicht möglich

Mit welchen Boards kann ich RAIDEN?

Es bleibt eine Überprüfung der Boards, die uns die Möglichkeit gibt, ein RAID zu erstellen, das derzeit die überwiegende Mehrheit des Marktes ausmachen wird. Sowohl Intel als auch AMD bieten Kompatibilität mit ihren aktuellen Chipsätzen.

Für Intel haben wir folgende Möglichkeiten:

• Z270Z370H370 und HM370Z390X299

Nur weniger leistungsstarke Chipsätze wie der B360 oder der H310 sind vom mehr oder weniger rückwärts gerichteten Strom ausgeschlossen. Alle Chipsätze, die das Übertakten ermöglichen, sind auch mit RAID kompatibel.

Auf diesen Karten muss zwischen SATA und PCIe unterschieden werden. Wenn wir Laufwerke an SATA-Ports verwenden, können wir RAID 0, 1, 5 und 10 erstellen. Wenn wir M.2-Steckplätze verwenden, können wir RAID 0, 1 und 5 erstellen.

Und für AMD-Boards haben wir:

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

Sowohl aktuelle als auch zukünftige Chipsätze implementieren die gleichen Möglichkeiten und können RAID 0, 1 und 10 mit RAIDXpert2 erstellen. Es unterstützt diese Typen sowohl in SATA als auch in NVMe, wenn genügend M.2-Steckplätze oder Erweiterungskarten vorhanden sind. In früheren Chipsätzen wie X370, B350 und A320 wird die Anwendung AMD RAID Array Configuration verwendet, die die Kapazität im Prinzip auf RAID 5 und 50 erweitert.

RAID 0-Leistung in PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

Für diesen Test haben wir die einfachste Konfiguration verwendet, ein RAID 0, das die maximale kombinierte Lese- und Schreibkapazität von zwei Laufwerken bieten sollte, dh doppelt so viel wie ein einzelnes Laufwerk leisten kann. Die Hardware, die wir verwendet haben, ist die folgende:

• Asus Fadenkreuz VIII Held X570 + AMD Ryzen 3600: RAID 0 PCIe 4.0 und RAID 0 SATAAsus ROG Maximus XI Formel Z390 + Intel Core i9-9900K: RAID 0 PCIe 3.0 Windows 10 x64 Pro: RAID 0 von Software und Testsystem 2x SSD Corsair MP600 Gen4 PCIe 4.0 2 TB2x Western Digital WD RED SA500 SATA

Wie wir sehen, ist die Hardware nicht schlecht, da sie Asus-Flaggschiffe für beide Plattformen und SSD-Laufwerke der obersten Ebene für beide Schnittstellen ist. Der MP600 wird in PCIe 4.0 AMD und PCIe 3.0 Intel verwendet.

RAID 0 NVMe PCIe 4.0-Leistung

Wir beginnen mit der leistungsstärksten von allen, zweifellos der RAID- Konfiguration der beiden PCIe 4.0-SSDs auf der Asus X570-Karte. Dies ist der neue PCI-Standard, dessen M.2 x4-Steckplätze theoretisch 7.876 MB / s erreichen können. Die von uns verwendeten SSDs haben in unserem Test gezeigt, dass sie beim Lesen 4.777 MB / s liefern.

Nachdem wir diese Ergebnisse gesehen und mit denen der Analyse gekauft haben, sehen wir, dass RAID 0 funktioniert und auf welche Weise. In allen CristalDiskMark-Datensätzen haben wir ungefähr die doppelte Leistung. Wenn wir die Benchmark-Version ändern, haben wir etwas andere Tests, um einen direkten Vergleich durchzuführen, aber wir erreichen beim Sequenzlesen fast 9, 5000 MB / s und beim Schreiben 8, 5000 MB / s, was sensationell ist.

Erinnern Sie sich an die theoretische Grenze eines M.2 4.0-Slots und beweisen Sie, dass er tatsächlich vollständig als Team und parallel zum AMD-Setup arbeitet. Wenn sich diese SSDs etwas weiterentwickeln und nahe dem Maximum der Schnittstelle erreichen, werden wir mit nur zwei Laufwerken Ausbeuten von bis zu 14.000 MB / s erzielen, was derzeit nur mit einem RAID 0 von 4 SSDs dieses Typs erreicht werden kann.

RAID 0 NVMe PCIe 3.0-Leistung

Um den Vergleich abwechslungsreicher zu gestalten, haben wir den MP600 auf einer Intel-Karte zum Testen unter PCIe 3.0 verwendet. Theoretisch werden diese Slots bis zu 3.937 MB / s erreichen, obwohl sie später auf praktische Weise bei etwa 3.500 MB / s bleiben würden.

Mit diesen Einheiten sollte das Erreichen von 7.000 MB / s unter PCIe 3.0 durch einfache Logik und Zahlen möglich sein, aber wir sehen ein ganz anderes Szenario als erwartet. Im Test mit dem gebauten RAID 0 haben wir beim sequentiellen Lesen und Schreiben 3.552 MB / s und 3.407 MB / s erreicht. Dies sind Ergebnisse einer einzelnen NVMe 3.0-SSD wie der Samsung 970 EVO.

CristalDiskMark hat in einem RAID unter Intel möglicherweise nicht gut funktioniert, oder der Chipsatz funktioniert mit NVMe-Laufwerken nicht so gut wie in diesem Abschnitt beschrieben. In jedem Fall sehen wir eine sehr wichtige Leistung bei zufälligen Operationen mit den 4K-Blöcken Q32T16 und Q1T1, so dass es zumindest in diesem Sinne gut zu funktionieren scheint. Zumindest die 4 TB Speicher benötigen nach dem Ausführen des RAID im BIOS keine Treiber, was gegenüber AMD von Vorteil ist.

RAID 0 SATA M.2 Leistung

Wir kehren jetzt zum AMD-Board zurück, um mit den beiden bescheidenen NAS-orientierten WD RED SA500 M.2-Laufwerken bessere RAID- Ergebnisse zu erzielen. Wir werden dieselben Slots wieder unter SATA verwenden, sodass die zu erwartende Leistung bei etwa 1100 MB / s liegen würde. Da die Einheiten einzeln 554 MB / s und 527 MB / s beim Lesen und Schreiben im Test lieferten.

Wir sehen erneut, dass die Erwartungen an diese AMD-Plattform erfüllt werden, mit einer Leistung, die die der einzelnen Einheiten ungefähr verdoppelt. Tatsächlich haben wir mit einem billigen RAID dieses Typs eine sehr gute Leistung für das Betriebssystem und die Daten, wenn wir ein begrenztes Budget für teure PCIe-SSDs haben.

RAID 0 SATA-Leistung in Windows 10 konfiguriert

Und schließlich werden wir sehen, wie sich diese Konfiguration direkt in Windows 10 mit dem Dienstprogramm Storage Space Manager verhält. Wir verwenden wieder das AMD-Motherboard und SATA-SSDs aus dem vorherigen Test. Sie geben nicht die gleiche Leistung. Warum?

Windows enttäuscht nicht und wir sehen, dass es nicht nur die Leistung eines einzelnen Geräts liefert, sondern sogar noch schlechter als die Ergebnisse bei normaler Konfiguration ist und an 400 MB / s grenzt, anstatt an 450 MB / s, die es beim Lesen liefern sollte.

Der Grund, warum diese Daten fast identisch mit einer einzelnen SSD sind, liegt darin, dass Windows kein RAID 0, sondern eine JBOD-Konfiguration ausführt. Das System verbindet also einfach zwei gleiche oder unterschiedliche Einheiten, indem es deren Speicher hinzufügt. Wir sind uns einig, dass ein RAID 0 genau das tut, aber das Innenleben ist sehr unterschiedlich. Während JBOD die Laufwerke zuerst einzeln mit Dateien füllt, verteilt RAID 0 die Dateien auf die beiden, wodurch sich die Lese- und Schreibgeschwindigkeit verdoppelt.

Zumindest wissen wir, dass es möglich ist, das RAID zu erstellen und dass es hinsichtlich der Datenverteilung oder -replikation korrekt funktioniert, beispielsweise für ein RAID 5 oder RAID 1.

Konfigurieren Sie RAID im BIOS UEFI Intel, AMD und Windows

Wenn Sie eine dieser Konfigurationen auf Ihrem Computer ausführen möchten, z. B. mit zwei 2, 5-Zoll-SATA-Laufwerken oder PCIe-SSDs, wird der gesamte Vorgang in diesen beiden Lernprogrammen erläutert:

• So konfigurieren Sie RAID in Windows 10

Der Prozess ist in beiden Fällen ähnlich, obwohl es bei Intel einfacher ist. Die Plattform ermöglicht es uns auch, RAID 5 bereitzustellen, was sehr nützlich ist, um den Verlust von Dateien zu vermeiden, ohne die Geschwindigkeit zu beeinträchtigen. Darüber hinaus erkennt die Windows-Installation das RAID automatisch, ohne dass Treiber erforderlich sind.

In Bezug auf AMD hat sich gezeigt, dass die Leistung korrekt dupliziert wird, was Intel nicht tut, und auch, wie viel RAIDXpert2- Software zum Verwalten der Laufwerke oder zum Erstellen von mehr RAID in Windows 10 erforderlich ist. Der einzige Nachteil besteht darin, dass bei der Installation des Systems Treiber erforderlich sind. und das BIOS-Setup ist nicht so einfach wie bei Intel. Wir werden all dies in jedem der Tutorials haben.

Schlussfolgerung zur RAID 0-Leistung in PCIe 4.0 gegenüber PCIe 3.0 gegenüber SATA

Einerseits sind wir sehr zufrieden mit der Leistung, die uns die auf der AMD-Plattform vorgenommenen Konfigurationen sowohl in PCIe 4.0 als auch in SATA erbracht haben, und wir gehen davon aus, dass dies auch in PCIe 3.0 der Fall ist. Eine Erfolgsgarantie für diejenigen Benutzer, die experimentieren möchten.

Auf der anderen Seite haben wir eine gleichmäßige Entwicklung des Intel-Boards erwartet, möglicherweise aufgrund eines Faktors, den wir ignoriert haben, wie der BIOS-Version oder den Treibern des Intel-Chipsatzes in Windows 10. In diesem Fall können wir sagen, dass die Erstellung des RAID Es ist einfach, wenn Sie Ihre Schritte kennen. Es gibt jedoch mehrere Faktoren, die ein normaler Benutzer nur kennt, wenn er die entsprechenden Herstellerhandbücher liest, da wir bestimmte Konfigurationen im BIOS und im System vornehmen müssen, damit alles ordnungsgemäß funktioniert.

Obwohl es stimmt, dass wir in Bezug auf die RAID-Variante nicht viele Möglichkeiten haben, haben wir die wichtigsten für einen normalen Benutzer: 0, 1 und 10 bei AMD und das Hinzufügen von RAID 5 bei Intel. Diese sollten den normalen Anforderungen entsprechen oder uns sogar unter Windows mit weniger Leistung, aber derselben Grundfunktionalität erstellen.

Wir hinterlassen Ihnen einige Tutorials und Artikel von Interesse:

Wenn Sie ein ähnliches RAID auf Ihrem Board erstellt haben, ist es interessant, über Ihre Erfahrungen und die erzielte Leistung zu berichten. Finden Sie es nützlich, ein RAID auf einem Desktop-PC zu konfigurieren?