أداء رائد 0 على nvme pcie 4.0 مقابل nvme pcie 3.0 vs m.2 sata

لم تعد تكنولوجيا RAID مجرد جزء من بيئة الأعمال وتخزين الملفات الضخم. يوفر المصنعون وظائف RAID التي يتم تنفيذها في مجموعات وألواح الجيل الجديد المتاحة لنا ، مما يسهل تركيبها على جهاز كمبيوتر منزلي. في الواقع ، تأتي العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة للألعاب بالفعل من المصنع مع RAID 0 SSD NVMe.

ما سنفعله في هذه المقالة هو رؤية أداء RAID 0 في PCIe 4.0 مقابل PCIe 3.0 مقابل SATA. لهذا استخدمنا AMD X570 ولوحة Intel مع SATA و Gen4 SSD لتبديل التكوينات ومعرفة كيفية تركيبها على كل منها. يحتوي Windows أيضًا على وظيفة لإنشاء RAID ، لذا استخدمناه أيضًا.

فهرس المحتويات

لماذا استخدام RAID

RAID تعني " صفيف مكرر للأقراص المستقلة " أو باللغة الإسبانية ، صفيف مكرر من الأقراص المستقلة. يتعلق الأمر بإنشاء نظام أو بيئة قادرة على تخزين البيانات باستخدام وحدات تخزين متعددة يتم توزيعها أو تكرارها من بينها.

لطالما ارتبطت تكوينات RAID ببيئة الأعمال ومعالجة البيانات. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في مضاعفة سعة قرص ثابت واحد عدة مرات لزيادة أداء القراءة والكتابة. وبالمثل ، سيتم إنشاء تكوينات تسمى المستويات التي ستسمح لنا بتكرار البيانات لتجنب الخسارة بسبب فشل الوحدة.

في الوقت الحالي ، لا نحتاج إلى خادم لتحميل أحد هذه التكوينات ، سنحتاج فقط إلى اللوحة الأم ونظام التشغيل الخاص بنا. إذا أردنا شيئًا أكثر تعقيدًا أو مخصصًا ، فسيكون الأفضل هو الحصول على NAS ، لتوفير عدد كبير من خيارات التخزين الإضافية ومشاركات الشبكة.

وراء ذلك هناك الكثير ، وقد طورناه في مقالتنا حول تقنية RAID

سيكون RAID الذي يمكننا تركيبه على لوحة حاليًا ما يلي:

• RAID 0: تتمثل وظيفة هذا المستوى في توزيع البيانات المخزنة بين محركات الأقراص الثابتة المختلفة لزيادة سرعة القراءة / الكتابة دون النسخ المتماثل. RAID 1: يسمى أيضًا النسخ المطابق لتوفير التكرار للبيانات. سيتم حفظ الملفات المتكررة فيه على العديد من الأقراص التي نستخدمها. RAID 10: عبارة عن RAID يجمع بين مستويين ، RAID 0 مرتبطًا بـ RAID 1 الذي يتكون من 4 محركات أقراص ثابتة. RAID 5: يطلق عليه نظام توزيع التكافؤ ، يجمع بين سرعة الوصول العالية والنسخ المتماثل للملفات من 3 محركات أقراص ثابتة. يتم تخزين المعلومات مقسمة إلى كتل بين الوحدات الثلاث مع كتلة التكافؤ لحمايتها من الفشل. RAID 50: إنه مزيج من اثنين من RAID 5 مع RAID 0. سمحت رقائق AMD X370 و B350 و A320 السابقة بإنشاء واحدة مع تكوين صفيف AMD RAID. لا يمكن حاليًا استخدام RAIDXpert2

ما هي اللوحات التي يمكنني RAID بها

يبقى إعطاء مراجعة للمجالس التي تعطينا إمكانية عمل RAID ، والتي ستكون حاليًا الغالبية العظمى من السوق. تقدم كل من Intel و AMD التوافق على شرائحهم الحالية.

بالنسبة لشركة Intel ، لدينا الإمكانيات التالية:

• Z270Z370H370 و HM370Z390X299

يتم استبعاد الشرائح الأقل قوة فقط مثل B360 أو H310 من التيار الخلفي إلى حد ما. جميع مجموعات الشرائح التي تسمح برفع تردد التشغيل متوافقة أيضًا مع RAID.

يجب التمييز بين SATA و PCIe في هذه المجالس. إذا استخدمنا محركات الأقراص على منافذ SATA ، فيمكننا إنشاء RAID 0 و 1 و 5 و 10. وإذا استخدمنا فتحات M.2 ، فيمكننا إنشاء RAID 0 و 1 و 5.

ولوحات AMD لدينا:

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

تقوم كل من الشرائح الحالية والمستقبلية بتنفيذ نفس الاحتمالات ، مع القدرة على إنشاء RAID 0 و 1 و 10 باستخدام RAIDXpert2. يدعم هذه الأنواع في كل من SATA و NVMe إذا كان هناك ما يكفي من فتحات M.2 أو بطاقات التوسيع. في الشرائح السابقة مثل X370 و B350 و A320 ، يتم استخدام تطبيق AMD RAID Array Configuration ، مما يزيد من السعة إلى RAID 5 و 50 من حيث المبدأ.

أداء RAID 0 في PCIe 4.0 مقابل PCIe 3.0 مقابل SATA

في هذا الاختبار ، استخدمنا أبسط تكوين ، وهو RAID 0 الذي يجب أن يوفر الحد الأقصى لسعة القراءة والكتابة المجمعة لمحركين ، أي أنه يمكن أن يؤدي ضعف أداء محرك واحد. ستكون الأجهزة التي استخدمناها كما يلي:

• Asus Crosshair VIII Hero X570 + AMD Ryzen 3600: RAID 0 PCIe 4.0 و RAID 0 SATAAsus ROG Maximus XI Formula Z390 + Intel Core i9-9900K: RAID 0 PCIe 3.0 Windows 10 x64 Pro: RAID 0 بواسطة البرنامج ونظام الاختبار 2x SSD Corsair MP600 Gen4 PCIe 4.0 2TB2x ويسترن ديجيتال WD RED SA500 SATA

كما نرى ، الجهاز ليس سيئًا ، كونه رائد Asus لكل من المنصات ومحركات أقراص SSD عالية المستوى لكلتا الواجهتين. سيتم استخدام MP600 في PCIe 4.0 AMD و PCIe 3.0 Intel.

أداء RAID 0 NVMe PCIe 4.0

نبدأ بأقوى شيء على الإطلاق ، وهو بلا شك تكوين RAID لقرصين PCIe 4.0 SSD على لوحة Asus X570. يحتوي هذا على معيار PCI الجديد ، الذي يمكن أن تصل فيه فتحات M.2 x4 نظريًا إلى 7.876 ميجابايت / ثانية. لقد أظهرت SSDs التي نستخدمها في مراجعتنا لتقديم 4،777 ميجابايت / ثانية في القراءة.

بعد رؤية هذه النتائج وشرائها مع نتائج التحليل ، نرى أن RAID 0 يعمل ، وبأي طريقة. في جميع سجلات CristalDiskMark لدينا ضعف الأداء تقريبًا . عندما نغير الإصدار القياسي ، يكون لدينا اختبارات مختلفة إلى حد ما لإجراء مقارنة مباشرة ، ولكننا نصل إلى ما يقرب من 9.5000 ميجابايت / ثانية في قراءة متسلسلة و 8.5000 ميجابايت / ثانية كتابة ، وهو أمر مثير.

تذكر الحد النظري لفتحة M.2 4.0 ، مما يثبت أنها تعمل بالفعل كفريق واحد وبالتوازي مع إعداد AMD. عندما تتطور أقراص SSD هذه قليلاً وتصل بالقرب من الحد الأقصى للواجهة ، سيكون لدينا عوائد تصل إلى 14000 ميجابايت / ثانية مع محركي أقراص فقط ، وهو أمر لا يمكن تحقيقه الآن إلا مع RAID 0 من 4 SSDs من هذا النوع.

أداء RAID 0 NVMe PCIe 3.0

من أجل إضافة مجموعة متنوعة إلى المقارنة ، استخدمنا MP600 على لوحة Intel للاختبار تحت PCIe 3.0. نظريًا ، سترتفع هذه الفتحات إلى 3937 ميجابايت / ثانية ، على الرغم من أنها ستبقى لاحقًا بسرعة 3500 ميجابايت / ثانية بطريقة عملية.

لذلك مع هذه الوحدات ، يجب أن يكون الوصول إلى 7000 ميجابايت / ثانية تحت PCIe 3.0 ممكنًا ، من خلال المنطق والأرقام البسيطة ، لكننا نرى سيناريو مختلفًا تمامًا عن المتوقع. في الاختبار مع RAID 0 وصلنا إلى 3،552 ميجابايت / ثانية و 3،407 ميجابايت / ثانية في القراءة والكتابة المتسلسلة. هذه هي نتائج محرك أقراص NVMe 3.0 SSD واحد مثل Samsung 970 EVO.

ربما لم يعمل CristalDiskMark بشكل جيد في RAID تحت Intel ، أو أن مجموعة الشرائح لا تعمل بشكل جيد كما ينبغي في هذا القسم مع محركات أقراص NVMe. على أي حال ، نرى أداءًا مهمًا جدًا في العمليات العشوائية مع كتل 4K Q32T16 و Q1T1 ، لذلك يبدو على الأقل أنه يعمل بشكل جيد. لا تحتاج 4 تيرابايت من التخزين على الأقل إلى بعض برامج التشغيل بعد إجراء RAID في BIOS ، كونها ميزة على AMD.

أداء RAID 0 SATA M.2

نعود الآن إلى لوحة AMD لإعطائنا نتائج أفضل لـ RAID مع محركي أقراص WD RED SA500 M.2 المتواضعين الموجودين NAS. سنستخدم نفس الفتحات مرة أخرى للعمل في SATA ، لذا فإن الأداء الذي نتوقعه سيكون حوالي 1100 ميجابايت / ثانية. نظرًا لأن الوحدات قدمت بشكل فردي 554 ميجابايت / ثانية و 527 ميجابايت / ثانية في القراءة والكتابة في المراجعة.

مرة أخرى ، نرى أن التوقعات تتحقق على منصة AMD هذه ، مع أداء يضاعف تقريبًا أداء الوحدات الفردية. في الواقع ، مع وجود RAID رخيص من هذا النوع ، سيكون لدينا أداء جيد جدًا لنظام التشغيل والبيانات إذا كانت لدينا ميزانية محدودة لمحركات أقراص PCIe SSD باهظة الثمن.

تكوين أداء RAID 0 SATA في Windows 10

وأخيرًا ، سنرى كيف يتصرف هذا التكوين مباشرة في Windows 10 باستخدام أداة Storage Space Manager. لقد عدنا إلى استخدام اللوحة الأم AMD و SATA SSDs من الاختبار السابق. إنهم لا يعطون نفس الأداء ، لماذا؟

لا يخيب Windows ونرى أنه لا يعطي أداء وحدة فردية فقط ، بل إنه أسوأ من النتائج في التكوين العادي ، حيث يحده 400 ميجابايت / ثانية بدلاً من 450 ميجابايت / ثانية التي يجب أن يعطيها في القراءة.

السبب في أن لدينا هذه البيانات متطابقة تقريبًا مع SSD واحد ، لأن Windows لا يقوم بإجراء RAID 0 ، ولكن تكوين JBOD. لذا ، فإن النظام ينضم ببساطة إلى وحدتين متساويتين أو مختلفتين عن طريق إضافة وحدات التخزين الخاصة بهم. هذا ما يفعله RAID 0 ، نحن نتفق ، لكن طرق العمل الداخلية مختلفة تمامًا. بينما يملأ JBOD محركات الأقراص بالملفات بشكل فردي ، الأول ثم الآخر ، يقوم RAID 0 بتوزيع الملفات بين الاثنين ، مما يضاعف سرعة القراءة والكتابة في العملية.

على الأقل نعلم أنه من الممكن إنشاء RAID وأنه يعمل بشكل صحيح من حيث توزيع البيانات أو النسخ المتماثل ، على سبيل المثال لـ RAID 5 أو RAID 1.

تكوين RAID في BIOS UEFI Intel و AMD و Windows

إذا كنت ترغب في القيام بأحد هذه التكوينات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، على سبيل المثال مع محركي أقراص SATA مقاس 2.5 بوصة أو محركات أقراص PCIe SSD ، فسيتم شرح العملية بأكملها في هذين البرنامجين التعليميين:

• كيفية تكوين RAID في نظام التشغيل Windows 10

العملية متشابهة في كلتا الحالتين ، على الرغم من أنها أبسط في Intel. تسمح لنا منصته أيضًا بتثبيت RAID 5 وهو مفيد جدًا لتجنب فقدان الملفات دون التضحية بالسرعة. بالإضافة إلى ذلك ، سيقوم تثبيت Windows تلقائيًا باكتشاف RAID دون الحاجة إلى برامج تشغيل.

فيما يتعلق AMD ، فقد ثبت أنه يكرر الأداء بشكل صحيح ، وهو أمر لا تفعله Intel ، وأيضًا كم برنامج RAIDXpert2 لإدارة محركات الأقراص أو إنشاء المزيد من RAID في Windows 10. العيب الوحيد هو أن برامج التشغيل مطلوبة عند تثبيت النظام. ، وإعداد BIOS ليس صريحًا مثل Intel. سيكون لدينا كل هذا في كل من الدروس.

استنتاج حول أداء RAID 0 في PCIe 4.0 مقابل PCIe 3.0 مقابل SATA

من ناحية ، نحن راضون جدًا عن الأداء الذي قدمته لنا التكوينات التي تم إجراؤها على منصة AMD ، في كل من PCIe 4.0 و SATA ، ونفترض ذلك في PCIe 3.0 أيضًا. ضمان النجاح لأولئك المستخدمين الذين يرغبون في التجربة.

من ناحية أخرى ، توقعنا تطورًا متساويًا في لوحة Intel ، ربما يرجع ذلك إلى بعض العوامل التي تجاهلناها ، مثل إصدار BIOS أو محركات شرائح Intel في Windows 10. في هذه الحالة يمكننا القول أن إنشاء RAID يكون الأمر بسيطًا عندما تعرف خطواتك. ولكن هناك العديد من العوامل التي لن يعرفها المستخدم العادي إلا إذا قاموا بمراجعة أدلة الشركات المصنعة المقابلة ، حيث نحتاج إلى إجراء تكوينات معينة في BIOS وفي النظام حتى يعمل كل شيء بشكل صحيح.

على الرغم من حقيقة أنه ليس لدينا العديد من الاحتمالات عندما يتعلق الأمر بتنوع RAID ، إلا أن لدينا أهمها للمستخدم العادي ، مع 0 و 1 و 10 في حالة AMD وإضافة RAID 5 في Intel. يجب أن تلبي هذه الاحتياجات العادية ، أو حتى تخلقنا تحت Windows بأداء أقل ولكن بنفس الوظائف الأساسية.

نترك لك بعض الدروس والمقالات التي تهمك:

إذا قمت بعمل RAID مماثل على لوحتك ، سيكون من المثير للاهتمام أن نقول عن تجربتك والأداء الذي حصلت عليه. هل تجد أنه من المفيد تكوين RAID على كمبيوتر سطح مكتب؟