«Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается»
Русская народная поговорка
Не так давно был материал с теоретическими выкладками «Почему PCIe, а не SATA?». Надо сказать однозначного вывода сделать было нельзя, а потому пришлось разбираться на практике. Для усугубления ситуации возьму не просто SATA, а пару дисков в RAID 0.
Для того, чтобы сравнить что-то с чем-то неплохо бы понимать в чём соревнуемся и как боремся. Согласитесь, что сравнивать бегемота с мотыльком можно по разным параметрам и выводы будут совершенно разные. PCIe и SATA обладают не столь существенными различиями, но, тем не менее, требуется ясность. За ней прошу под кат.
Тестовый стенд
Перво-наперво определюсь с конфигурацией тестового стенда:
- Процессор: Intel Core i7 5960X
- Материнская плата: ASUS Rampage V Extreme (диски подключаются к чипсетному контроллеру, PCIe диск устанавливается в нижний слот х16)
- Оперативная память: Corsair Vengeance DDR4-2800 C16 4*4 гигабайта
- Системный SSD-накопитель: OCZ Vector 256Gb
- Видеокарта: в целом неважно, но использую XFX Radeon HD7970
- Блок питания: Corsair AX1200i, 1200W
- Операционная система: Windows 8.1 Профессиональная (64-bit)
Диски, использованные в тестах:
PCIe: OCZ RevoDrive 350, 480 гигабайт
SATA: 2 штуки OCZ Vector 150, 480 гигабайт, контроллер Barefoot 3
SATA: 2 штуки Kingston V300, 240 гигабайт, контроллер SandForce
Не претендуя на золотую медаль на олимпиаде специалистов по системам хранения, я буду искать близкие сердцу обычного пользователя сценарии, не забывая, однако, и о рекомендациях производителей.
Методика тестирования
Методика тестирования предполагает следующие условия: операционная система Windows 8.1 Профессиональная адекватно работает с современными SSD – это значит, что как во время тестов, так и в повседневной жизни, команда TRIM работает постоянно и активно используется. Чтобы избежать эффекта «нового SSD» перед проведением тестов на каждый диск записывается объём данных, равный объёму SSD увеличенному вдвое.
Между прогонами каждого теста делается пауза для правильной работы команды TRIM.
Итак набор софта для оценки:
Crystal Disk Mark 3.0.3b
Синтетический тест, который помогает оценить, в первую очередь, заявленные производителем на коробочке данные. Тестируются четыре варианта обращения к диску. Я буду использовать для результатов и сравнений линейную скорость чтения и записи (этот случай должен раскрыть потенциал RAID 0) и скорость случайного чтения и записи блоками по 4КБ (килобайта), а также при глубине очереди — 32 команды. (посмотрим эффективность работы при выстраивании очереди).
PC Mark 8 2.3.293
Этот синтетический тест эмулирует нагрузку различных приложений, а именно пакетов Adobe Master Suite и Microsoft Office, а также двух популярных игр — World Of Warcraft и Battlefield 3.
Полную раскладку по тестам приведу ниже:
- World Of Warcraft — эмулируется ситуация, когда пользователь запускает игру, логинится и начинает геймплей. В процессе теста происходит чтение 390 МБ данных и запись 5 МБ данных. Наибольшее количество операций случайное чтения блоков до 64 КБ.
- Battlefield 3 — эмулируется ситуация, когда пользователь запускает игру, логинится, загружает сэйв и начинает играть. В процессе теста происходит чтение 887 МБ данных и запись 28 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 4 КБ и до 64 КБ
- Adobe Photoshop light — эмулируется нагрузка работы с 14 файлами размером от 4 до 17 МБ. В процессе теста происходит чтение 313 МБ данных и запись 2336 МБ данных. Наибольшее количество операций — последовательная запись блоков до 128 КБ.
- Adobe Photoshop heavy — эмулируется нагрузка работы с большими файлами растровой графики (создание постера для печати в высоком разрешении — финальный макет в PSD — 1320 МБ). В процессе теста происходит чтение 468 МБ данных и запись 5640 МБ данных. Наибольшее количество операций — последовательная запись блоков до 128 КБ.
- Adobe Illustrator — эмулируется нагрузка работы с векторной графикой (создание презентации из картинок, созданных в Adobe Photoshop — добавить текст, рамки и т.д. Итоговый объем PDF файла — 5,6 МБ ). В процессе теста происходит чтение 373 МБ данных и запись 89 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 64 КБ.
- Adobe InDesign — эмулируется нагрузка компьютерной верстки (размещение публикации с большим количеством иллюстраций — итоговый объем PDF файла — 64,7 МБ). В процессе теста происходит чтение 401 МБ данных и запись 624 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 4 КБ и до 64 КБ.
- Adobe After Effects — эмулируется нагрузка работы с программой видеоредактирования (быстрый рендеринг видео, 1920*1080, 30 fps). В процессе теста происходит чтение 311 МБ данных и запись 16 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 4 КБ и до 64 КБ.
- Microsoft Excel — эмулируется нагрузка работы с электронными таблицами (работа с таблицей на 75 тысяч ячеек). В процессе теста происходит чтение 73 МБ данных и запись 15 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 64 КБ.
- Microsoft Word — эмулируется нагрузка работы с текстовым редактором (ряд измений в файле объемом 57 МБ). В процессе теста происходит чтение 107 МБ данных и запись 95 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 64 КБ.
- Microsoft Powerpoint — эмулируется нагрузка работы с мастером презентаций (создание презентации с большим количеством картинок — итоговый объем файла — 27,1 МБ). В процессе теста происходит чтение 83 МБ данных и запись 21 МБ данных. Наибольшее количество операций — случайное чтение блоков до 64 КБ.
AJA System test
Программа создает видеофайл размером 16 гигабайт и разрешением 2048*1556 10-bit RGB и производит с ним операцию чтения и записи на целевом диске.
AS SSD Benchmark 1.7.4739.38088
Подтест — Копирование — буду использовать все три сценария: ISO (два больших файла), Программа (папка с большим количеством мелких файлов) и Игры (папка с ассорти из больших и маленьких файлов)
Это та часть тестов, которая касается синтетики.
В реальной жизни будут следующие замеры (сразу скажу субъективные и с погрешностями).
Запуск операционной системы Windows 8.1
На все диски и массивы раскатывался одинаковый образ системы и далее с помощью секундомера, встроенного в смартфон, замерялось время с момента нажатия на кнопку до загрузки рабочего стола.
Запуск игры World Of Warplanes с установленными HD-текстурами
Измеряется время запуска игры, логин и вход в ангар.
Копирование видеофайла
Для теста использовался BD Remux объемом 35,2 ГБ — Первый мститель: Другая война / Captain America: The Winter Soldier (2014) BDRemux — проводилось копирование с системного SSD накопителя на тестируемый диск.
Итак, участники известны, условия борьбы тоже, цена устройства будет учитываться — делайте ваши ставки. Кто победит?
Результаты тестов
Crystal Disk Mark 3.0.3b
Результаты вполне ожидаемые: синтетика не выявила чистого победителя, где-то лучше PCIe, где-то RAID 0 из OCZ Vector, Kingston чуть хуже, поскольку контроллер другой, да и объем меньше
PC Mark 8 2.3.293
Тест, симулирующий работу реальных приложений демонстрирует, что лучше RAID 0 из хороших SSD быть ничего не может. И пусть разница в результатах совсем незначительная, тем не менее, для повседневной жизни пользователю будет не нужен дорогой PCIe SSD диск.
AJA System test
Намек совершенно прозрачен. Если вы работаете с большими видеоматериалами — ваш выбор PCIe SSD — однозначный лидер теста.
AS SSD Benchmark 1.7.4739.38088
Любопытное кино: там где надо работать только с большими или только маленькими файлами — лучший результат показывает RAID 0 из OCZ Vector 150, а вот на смешанной нагрузке «рулит» PCIe OCZ RevoDrive 350.
Жизненная часть
Запуск операционной системы Windows 8.1
C момента нажатия на кнопку питания до полной загрузки рабочего стола проходило далеко не 5 секунд =) Большую часть времени съедала инициализация RAID контроллеров, поэтому результат может слегка удивить. Для большей надежности я запускал систему по три раза — результаты совпадали вплоть до секунды.
Чемпионом стал RAID 0 из Vector.
Запуск игры World Of Warplanes с установленными HD-текстурами
Здесь странная история приключилась, но повторяемая, поэтому посчитаю ее истинной. При запуске с PCIe SSD накопителя визуально игра запускалась немного быстрее (то есть экраны быстрее “чернели” и перелючались), но в итоге погрешность запуска между двумя RAID 0 и PCIe оказалась минимальной и можно сказать, что разницы не наблюдалось.
Копирование видеофайла
“В жизни, как в кино, но не как в кино” (С) Остров сокровищ, мультфильм.
PCIe принимает на себя данные быстрее, что впрочем неудивительно.
Бонус-тест — average latency
Для создания нагрузки использовалась программа IOMeter 1.1.0. Измерялась средняя задержка при следующих сценариях:
Размер блока: 512 байт, 4 килобайта, 8 килобайт. Нагрузка: 100% чтение, 65% чтение — 35% запись, 100% запись
Скажу честно, результаты SSD на SandForce расстроили меня на этапе тестирования блоками по 4К и начав тестирование 8К блоков – я понял, что будет ещё хуже, поэтому оставлю в табличке только средний размер блока.
Из таблички прекрасно видно, что современные SATA-контроллеры в SSD OCZ Vector 150 подтянулись по этому параметру к предыдущему поколению PCIe-накопителей, а вот SandForce однозначно не хватает звёзд с неба.
Давайте итоги подводить
PCIe действительно быстр, но чрезвычайно дорог. Вместе с тем, он прост в установке, нет необходимости тянуть кабели и занимать SATA порты. Если вы занимаетесь видеомонтажом, да ещё и на работе, да ещё и за зарплату, требуйте купить себе в рабочий компьютер PCIe SSD да объёмом побольше.
RAID 0 — не одинаково полезен из всех дисков. Да, конечно, чем больше по объёму диск, тем выше скорость его работы (немного утрировано, но правда). Да, RAID из больших дисков будет быстрее, но вышеприведённые цифры помогут понять порядок быстродействия. И два диска по 60 гигабайт никогда не смогут подтянуться к PCIe. Поэтому если у вас есть возможность и желание строить RAID из SSD — ищите средства на 2*240 гигабайт и будет вам счастье в любых приложениях и задачах.
Сравнивать соло SATA SSD и PCIe SSD напрямую не стоит, потому что, например OCZ RevoDrive 350 — есть RAID 0 из четырех дисков. Но и рассчитывать, что RAID 0 из четырёх SATA будет крушить всех в ближайшую пятилетку не стоит. На подходе новые контроллеры для PCIe накопителей, а там будем посмотреть.
Наши предыдущие посты:
» OCZ ZD-XL SQL Accelerator. Enlarge your SQL
» SSD SATA против SSD PCIe | часть первая: теоретическая
» OCZ. Мы вернулись.
Автор: NeoForce
