Intel ich10, nvidia 780a і amd sb750, тест продуктивності raid-контролерів
Аналіз продуктивності південних мостів AMD, Intel і Nvidia
Всі сучасні чіпсети пропонують інтегровану підтримку Serial ATA (SATA), та й всі жорсткі диски для масового ринку сьогодні використовують цей швидкий послідовний інтерфейс. Навіть чіпсети початкового рівня сьогодні підтримують створення масивів з чергуванням (RAID 0) або дзеркалюванням (RAID 1) з метою поліпшення продуктивності підсистеми зберігання або покращення надійності зберігання даних.
Натисніть на картинку для збільшення.
Продукти для верхнього сегмента масового ринку і high-end рішення сьогодні не тільки надають більше портів SATA, але і додають таку програмну функціональність, як підтримка масивів RAID 5. Звичайно, далеко не всі користувачі будуть збирати на своїх настільних ПК масиви RAID 5 (оскільки потрібно, як мінімум, три жорсткі диски), та й цей режим вимагає чимало обчислювальної потужності для розрахунку інформації надмірності, яка необхідна для перебудови масиву з зберігаються даними в разі виходу з ладу одного жорсткого диска. Звичайно, при цьому основну обчислювальну потужність забезпечує CPU, але південний міст все одно працює в якості контролера для операцій RAID, і ми виявили суттєві відмінності між настільними чипсетами з підтримкою RAID 5 в зв'язку з цим.
AMD: південний міст SB750 чіпсета 790FX
Натисніть на картинку для збільшення.
Швидше за все, разом з наступним поколінням платформи на основі чіпсетів AMD 800 буде оголошено і південний міст SB800.
Натисніть на картинку для збільшення.
Ми використовували материнську плату Gigabyte MA790FXT-UD5P для ентузіастів. Вона побудована на чіпсеті AMD 790FX / SB750 і підтримує всі процесори Socket AM3 і пам'ять DDR3.
Хоча чіпсет підтримує шість портів SATA / 300, Gigabyte вирішила збільшити можливості встановлення накопичувачів, додавши контролер JMicron JM322. Він дає чотири додаткових порту SATA / 300 (білі роз'єми), які повністю незалежні від портів SATA чіпсета. Порти JMicron підтримують тільки RAID 0 і 1, але їх можна використовувати для функції Gigabyte Smart Backup.
На панелі введення / виводу материнської плати досить багато портів, включаючи вісім USB 2.0, два порти Gigabit Ethernet, звукові роз'єми, порти PS / 2 для клавіатури і миші. Однак порти eSATA відсутні. Втім, в комплект поставки Gigabyte вклала "косичку" eSATA, що забезпечує два порти eSATA, якщо вони вам знадобляться.
Натисніть на картинку для збільшення.
Натисніть на картинку для збільшення.
Професійні флеш-накопичувачі SSD Intel X25-E вже деякий час є оптимальним вибором для high-end ПК і робочих станцій через вражаюче високої продуктивності, причому як по пропускній здатності, так і за операціями введення / виводу. Багато інших SSD справляються з підтримкою такого ж (або навіть більшого) рівня 200 Мбайт / с по пропускній спроможності читання, але не можуть змагатися з Intel по високій швидкості запису, низьким затримок і продуктивності введення / виведення, де у Intel і раніше немає рівних . Втім, у X25-E є недолік: вам доведеться викласти кілька сотень доларів за нинішні 32- або 64-Гбайт моделі. Та й висока продуктивність дається на шкоду доступною ємності.
Ми вивели час доступу читання в мікросекундах, оскільки у SSD час доступу досить низька, щоб змінити шкалу. Контролер LSI вимагає максимальний час для доступу до даних на всіх трьох масивах RAID, але ми як і раніше отримуємо час доступу всього від 0,25 до 0,36 мс. AMD SB750 виявився найшвидшим за часом доступу з SSD X25-E, яке склало всього від 0,11 до 0,13 мс.
Результати часу доступу записи виглядають інакше. Intel тут знаходиться на першому місці, потім слід південний міст nVidia або AMD, в залежності від режиму RAID. Цікаво бачити, що контролер LSI тут дає набагато менший час доступу запису, оскільки він може зберігати дані в свій кеш з мінімальними затримками.
RAID 0 явно дає найвищу пропускну здатність в сценарії сервера баз даних. Лідирує південний міст Intel, за ним слідують контролери nVidia і AMD. Контролер LSI займає останнє місце, хоча і не дуже сильно програє AMD. Новий контролер LSI не забезпечує більш високу продуктивність в сценарії сервера баз даних в порівнянні з конкурентами, але його продуктивність введення / виводу слабо залежить від потужності CPU, особливо при перебудові масиву. В цьому відношенні LSI явно лідирує.
Якщо вам потрібна висока продуктивність файлового сервера, то ви отримаєте кращі результати RAID 0 на контролері Intel ICH10R, за яким слідують рішення Nvidia, AMD і LSI. Після перемикання в RAID 5 диспозиція змінюється. Intel ICH10R знову в лідерах, за ним знаходиться професійний контролер LSI і південний міст Nvidia. AMD в даному випадку посідаємо останнє місце.
Intel обходить всіх інших в сценарії введення / виведення web-сервера на 80 відсотків. Контролер може видавати таку ж продуктивність при роботі з пошкодженим масивом RAID, яка у інших контролерів спостерігається в звичайних масивах RAID 0 або RAID 5.
У сценарії введення / виведення робочої станції південний міст ICH10R забезпечує найвищу продуктивність введення / виводу в масивах RAID 0 і RAID 5. LSI йде наступним після Intel, при цьому професійний контролер виявляється в два рази швидше рішень Intel і AMD при роботі з пошкодженим масивом RAID 5.
Пропускна здатність інтерфейсу і потокове читання
А тут ми починаємо спостерігати "вузьке місце": найшвидшим інтегрованим контроллером по пропускної здатності інтерфейсу виявляється Intel ICH10R, який дає до 688 Мбайт / с в RAID 5 і до 616 Мбайт / с в RAID 0. Проте LSI доводить перевагу MegaRAID SAS9260-8i , який забезпечує більш 1 Гбайт / с на все шести SSD-накопичувачах Intel X25-E.
Втім, результати пропускної здатності інтерфейсу виявилися вищими, ніж ми отримаємо в реальності, так що не варто ставитися до них надто серйозно.
За пропускної здатності потокового читання контролер LSI знову перемагає, оскільки дає чудові 922 Мбайт / с в режимі RAID 0 і 761 Мбайт / с в RAID 5. Інші контролери працюють повільніше, але жодна модель не дала пропускну здатність нижче 520 Мбайт / с (AMD 780a в RAID 5) за винятком пошкоджених масивів.
Ось це результат! Продуктивність потокової записи виявилася серйозною проблемою для систем AMD і nVidia в RAID 5 і при роботі з пошкодженим масивом. З звичайним масивом RAID 5 пропускна спроможність знизилася на Nvidia 780a SLI MCP до 77 Мбайт / с і до 186 Мбайт / с на AMD SB750. Контролер Intel зміг забезпечити 440 Мбайт / с, а для високої швидкості 511 Мбайт / с (RAID 5) вам буде потрібно професійний контролер LSI.
Проблеми з продуктивністю стають гострішими, коли один жорсткий диск виходить з ладу. У разі пошкодженого масиву всі рішення дали продуктивність набагато нижче окремого жорсткого диска на 7200 об / хв. У AMD і Intel швидкість запису була особливо низькою: 29 і 28 Мбайт / с, відповідно. nVidia змогла забезпечити продуктивність на рівні звичайного масиву RAID 5 - 78 Мбайт / с. Не дуже швидко, але хоч щось.
Контролер LSI знову показав високий результат через 512 Мбайт кеш-пам'яті DDR2-800, яка буферизует велику кількість даних, навіть якщо масив пошкоджений.
Пропускна здатність читання / запису
Ефективна пропускна здатність читання серйозно змінюється. У RAID 0 домінує Intel, забезпечуючи мінімальну пропускну здатність понад 600 Мбайт / с, що близько до максимуму інтерфейсу. Контролер LSI йде наступним, підтримуючи мінімальну швидкість 474 Мбайт / с. AMD дає від 191 до 230 Мбайт / с, а nVidia - від 178 до 194 Мбайт / с. Для отримання подібної продуктивності вам не потрібні шість дорогих SSD; три звичайних жорстких диска за $ 70, як нам здається, дадуть таку ж пропускну здатність. Результати схожі в RAID 5, продуктивність трохи знижується при роботі з пошкодженим масивом.
Вам не слід копіювати великі обсяги інформації на пошкоджений RAID-масив. Всі інтегровані контролери дають дуже низьку продуктивність при перебудові масиву "на льоту". Якщо Intel ICH10R виявився єдиним контролером, що забезпечує дійсно швидку пропускну здатність запису, нова карта LSI SAS 9260-8i перемагає в тестах пропускної здатності завдяки високій і постійної продуктивності в будь-яких умовах.
Навантаження на CPU
Якщо інтегровані контролери материнської плати настільки гарні, то чому виробники, подібні LSI, як і раніше залишаються в справі, продаючи роздільні контролери, такі як 6-Гбіт / с SAS-контролер, який ми використовували? Комбінація окремого процесора для розрахунку інформації надмірності і великої кількості пам'яті дозволяє зняти навантаження з CPU по обчисленню інформації надмірності, а інтегрованим контролерам для цього доводиться звертатися до host-процесору. На діаграмі вище можна явно бачити рівень навантаження на CPU, коли контролер LSI зміг зняти з CPU більшу частину розрахунків, а nVidia 780a SLI навантажує центральний процесор найсильніше.
Єдине висновок, який легко зробити за результатами наших тестів, буде таким: вам потрібен професійний RAID-контролер, такий як LSI MegaRAID SAS 9260-8i, який ми використовували для тестів, тільки якщо вам потрібно вичавити максимум зі складних масивів RAID. Контролер SAS / SATA виявився єдиним, здатним дати високу (або, принаймні, збалансовану) продуктивність у всіх тестових дисциплінах за деяким винятком Intel ICH10R. LSI - єдиний контролер, здатний видати пропускну здатність до 1 Гбайт / с на шести накопичувачах Intel X25-E SSD, які ми тестували; він забезпечує високу продуктивність запису, причому навіть в разі пошкодженого масиву, а також підтримує резервний акумулятор і професійні функції управління RAID. Тому дану карту або схожі продукти можна вважати єдиним рішенням для критично важливих серверів. Той факт, що вбудовані контролери зазвичай обходять LSI по продуктивності введення / виведення, може бути пов'язаний з SSD, які дуже сильно залежать від продуктивності CPU (див. Статтю: "Вплив технологій енергозбереження на продуктивність SSD").
Всі інтегровані рішення дають вражаюче високу продуктивність введення / виводу, але результати змінюються в залежності від тестового сценарію, тобто від типу доступу і розміру блоків. Intel знаходиться на першому місці в більшості наших тестів введення / виведення. Запуск навантажень введення / виведення на пошкодженому масиві RAID 5 призводить до падіння продуктивності близько 30-60%, що здається прийнятним.
Якщо вам потрібен RAID-масив з максимальною пропускною здатністю читання, то можна порекомендувати зібрати швидку систему на ICH10R, оскільки контролер Intel дає пропускну здатність більше 650 Мбайт / с в RAID 5 і більше 600 Мбайт / с в RAID 0. LSI залишається в діапазоні від 460 до 480 Мбайт / с, а AMD і Nvidia істотно відстають, насилу досягаючи навіть 200 Мбайт / с.
Пам'ятайте, що все сказане стосується тільки читання. Якщо ви перейдіть на операції запису, то результати AMD і nVidia будуть виглядати ще гірше, їх продуктивність навіть згадувати соромно. Контролер Intel ICH10R цілком хороший по пропускній здатності записи, його можна вважати конкурентом професійної мапі LSI - поки ви не подивіться чи не продуктивність пошкодженого масиву RAID 5. Єдиним рішенням, яке дає не менш 390 Мбайт / с і разом з цим досягає 680 Мбайт / с, буде LSI MegaRAID 9260-8i з архітектурою "RAID-на-чіпі".
Вбудовані контролери RAID гарні для тимчасового високопродуктивного сховища