Тестируя производительность Seagate Barracuda XT совместно с контроллерами SATA600 и SATA300, мы также затронули вопрос сравнения производительности двух «чипсетных» контроллеров SATA от Intel, встроенных, соответственно, в PCH P55 и ICH10R. Однако после публикации статьи к нам стали поступать письма с просьбами вернуться к этой теме и изучить ее более подробно. Дело в том, что сравнивали мы эти мосты только совместно с относительно старым винчестером Seagate Barracuda 7200.11 ST31000340AS, а вот как на нем будет работать топовая Barracuda XT — неизвестно. На самом деле вопрос далеко не праздный, ввиду того, что платы с ICH10R (и его младшим братом ICH10) до сих пор активно продаются, а уж сколько их «осело» в компьютерах пользователей — и не сосчитать. Очевидно, что многим из них может понадобиться новый быстрый и емкий винчестер, но не менять же в данном случае платформу. Кроме того, мы совершенно не затронули такой интересующий многих аспект, как использование дисков в массиве RAID0 на Р55. Просто потому, что сравнивать было не с чем — контроллер SATA600 Marvell 88SE9128 (который и был нашим главным героем в прошлый раз) создание RAID-массивов тоже поддерживает, однако пока позволяет отводить для них только весь суммарный объем двух накопителей. Разумеется, при объединении двух дисков по 2 ТБ размер соответствующего тома мгновенно и далеко вылетает за границу 2 ТиБ, являющуюся верхним пределом для MBR-разделов. Очевидный выход — GPT, но он несовместим с до сих пор используемой нами (и большинством пользователей) операционной системой Windows XP. А вот контроллеры Intel этой проблемы лишены, благо позволяют создавать несколько «виртуальных» томов, каждый из которых может быть меньше указанного значения, так что работать это будет всегда и везде (и даже с загрузкой системы проблем не будет, что до сих пор вызывает проблемы для GPT-томов). В общем, назрела необходимость «расширить и углубить» данное направление, что мы сегодня и сделаем.
Тестовая конфигурация
Для целей тестирования мы использовали два тестовых стенда. Один из них уже знаком по предыдущим статьям:
- Gigabyte GA-P55A-UD6 на чипсете P55 Intel Core i7 870
- 4 ГБ РС3-10600 DDR3 SDRAM
- видеокарта на базе NVIDIA GeForce GTX 275
- системный винчестер Hitachi Travelstar HTS541010G9SA00
- Windows XP + SP3
Вторая система регулярно используется для тестирования внутренних накопителей:
- ASUS P5Q Deluxe на чипсете Intel P45 (южный мост ICH10R)
- Intel Core 2 Duo E6750
- 2 ГБ РС2-6400 DDR2 SDRAM
- видеокарта на базе NVIDIA GeForce 8600GT
- системный винчестер Hitachi Travelstar HTS541010G9SA00
- Windows XP + SP3
Компьютеры существенно различаются, однако для накопителей критично лишь одно их различие — дисковые контроллеры. В обоих случаях SATA300, но во втором встроенный в южный мост ICH10R, а в первом — в единственную микросхему PCH P55. На первый взгляд они достаточно близки друг к другу и даже совместимы по драйверам, но не будем торопиться с выводами.
Использовались три жестких диска — наш некогда эталонный Seagate Barracuda 7200.11 ST31000340AS (3,5", скорость вращения 7200 об/мин, емкость 1 ТБ, кэш-память 32 МБ, интерфейс SATA300) и два Seagate Barracuda XT (3,5", скорость вращения 7200 об/мин, емкость 2 ТБ, кэш-память 64 МБ, интерфейс SATA600). Пара дисков потребовалась, естественно, для создания массива RAID0, что и было сделано. В обоих случаях размер блока был одинаковым — 128К байт, что и предлагается в качестве значения по-умолчанию. Для того чтобы нам не мешали ограничения MBR, мы создавали массивы не на полную емкость дисков, а всего на 2 ТиБ, что контроллеры Intel позволяют. На оставшемся дисковом пространстве, кстати, можно создать еще один раздел, что позволит использовать всю доступную емкость под управлением устаревших систем, типа Windows XP и более ранних.
Методика тестирования
Подробно описана в отдельной статье. Единственное (и очевидное) изменение — мы воспользовались двумя тестовыми стендами, конфигурация которых указана выше.
Lavalys Everest 5.0
Первая диаграмма подтверждает обычный вывод о том, что максимальное значение для времени доступа имеет сам накопитель, а все остальные факторы вторичны. Примечательно, разве что, снижение времени доступа для RAID-массивов, что уже менее типично.
А вот этот результат заставил нас надолго задуматься и несколько раз его перепроверить. Оказалось, что ошибки нет, причем цифры в одиночном режиме и массиве неплохо друг с другом коррелируют. Что именно здесь странного? А то, что время доступа при записи на Barracuda XT радикально зависит от используемого дискового контроллера. Берем новый Р55 и получаем вполне вменяемый результат. Берем более старый ICH10R, и оказывается, что это достаточно медленный с точки зрения случайных операций накопитель. Вот более старый 7200.11 такого разброса не демонстрирует, да и вообще — в его случае ICH10R даже немного более предпочтителен.
С точки зрения же тестов обмена данными с кэш-буфером винчестера ICH10R всегда лучше, что особенно сильно заметно на блоках по 64К. Впрочем, и при чтении блоками по 256К в массиве разница тоже весьма показательна — она составляет чуть больше 100 МБ/с! Не в пользу Р55.
IOMeter
Зато тесты последовательного чтения демонстрируют независимость от контроллера, причем полную: шесть конфигураций представлены всего тремя графиками. В принципе, это нормальный результат — чаще всего при таких нагрузках зависимость от контроллера проявляется только в том случае, когда он не может обеспечить необходимую винчестеру(ам) пропускную способность интерфейса.
Чаще всего, но не всегда — могут сказаться и проблемы совместимости (особенно на блоках малого размера), что на операциях последовательной записи нам демонстрирует связка из одиночной Barracuda XT и P55. При этом в RAID-массиве подобных проблем уже не наблюдается.
Поведение RAID-массивов на обоих контроллерах опять примерно одинаковое, а вот про одиночные диски этого уже не скажешь: по мере роста нагрузок Р55 демонстрирует большую эффективность. На максимуме Barracuda XT и вовсе практически догоняет 7200.11, несмотря на большее время доступа.
Как мы и ожидали после первой группы тестов, явным аутсайдером является Barracuda XT на ICH10R, а лидером — массив из таких дисков на Р55. Но при использовании старой модели 7200.11 контроллеры меняются местами. Очень любопытный эффект.
Результаты можно было предсказать заранее, но не все — в частности, сюрпризом для нас явилось то, что на максимальных нагрузках при увеличении доли запросов на запись производительность RAID0-массива из двух Barracuda XT на ICH10R снижается просто катастрофически: до уровня одиночного старенького 7200.11. Явно что-то не то напортачили с прошивкой. В то же время на Р55 результаты вполне укладываются в стандартную схему.
PCMark05
Воспроизведение трассы загрузки операционной системы ставит на первое место Р55 везде, за исключением одного случая — RAID-массив оказался немного быстрее на ICH10R.
Мы уже не раз замечали, что трасса запуска приложений относится к RAID0 достаточно прохладно, в отличие от предыдущего теста. Ситуация повторилась — небольшой прирост на ICH10R и полное его отсутствие на Р55. Да и вообще данный тест заметно «идет не в ногу», утверждая, что Barracuda XT на старом контроллере имеет более высокую производительность, чем на новом.
Трасса «обычного использования» считает, что производительность одиночного диска от контроллера не зависит, а вот RAID-массив опять быстрее трудился на старой платформе.
Результаты теста сканирования на вирусы можно было предугадать — в нем чаще всего побеждает та связка, которая имеет максимальную скорость буферизованного чтения.
В отличие от IOMeter, PCMark не пытается ставить знак равенства между контроллерами на тесте записи файлов. Впрочем, результаты для одиночных дисков в этих программах вполне «совместимы», но вот RAID-массив с ее точки зрения существенно эффективнее на ICH10R.
Intel NAS Performance Toolkit
Этот шаблон явно «недолюбливает» винчестеры Seagate — продукция других фирм в однопоточном режиме обычно несколько ближе «подбирается» к результатам в низкоуровневых тестах. А в плане контроллеров он ставит ICH10R несколько выше, чем Р55 — как мы увидим далее, это почти всегда выполняется для NASPT. Но в общем результаты достаточно близкие. И даже резкое проседание производительности на четырех потоках можно считать отличительной особенностью именно контроллеров от Intel — тот же винчестер, помещенный во внешний модуль с интерфейсом USB 3.0, работает быстрее.
Почти отсутствует прирост от RAID0, зато одиночная Barracuda XT быстра — сравнимо с последовательной записью в IOMeter. Зато 7200.11, во-первых, показывает вдвое более низкие результаты чем мог бы на последовательной записи, а во-вторых, быстрее работает на Р55.
Здесь тоже заметный прирост от массива с чередованием наблюдается лишь в шаблоне ContentCreation, а PhotoAlbum и вовсе — демонстрирует снижение быстродействия. И опять для Barracuda XT лучше подходит ICH10R, а для 7200.11 — P55.
7200.11 ведет себя примерно одинаково независимо от контроллера, для Barracuda XT больше подходит ICH10R. Особенно печально его поведение в одиночном режиме при чтении одного большого файла, когда, казалось бы, винчестер может «развернуться в полную силу».
И опять предпочтения винчестеров разные: 7200.11 куда лучше работает на Р55, а Barracuda XT — на ICH10R. Зато в остальном результаты несколько ближе к тем, которые можно было бы предполагать изначально — в частности, прирост от RAID-массива достаточно весомый получился.
Общий средний балл
| ICH10R | P55 | |
| 7200.11 | 1000 | 955 |
| XT | 966 | 1057 |
| RAID0 | 1742 | 1792 |
Итого
«Канонически правильные» тестирования накопителей проводятся так — берем одинаковую тестовую конфигурацию и тестируем все устройства на ней. «Канонически правильные» тестирования контроллеров тоже похожи — берем одинаковые накопители и тестируем их на одном контроллере. Мы специально попробовали отойти от заведенных порядков и получили... Да, в общем-то, полную путаницу! Мало того, что два дисковых контроллера от одной и той же компании (причем совместимые по драйверам) ведут себя совершенно по-разному, так они еще и делают это по-разному в зависимости от подключенных жестких дисков и характера нагрузки. В общем, нельзя даже попытаться свести все к какой-нибудь житейской мудрости, типа «новый контроллер лучше старого», «новый контроллер хуже старого», «новые винчестеры лучше использовать с новыми контроллерами» или какому-либо еще. В этом плане тестирования процессоров или видеокарт как-то проще :) И даже полезнее — понятно, что и там окружение играет определенную роль, однако ее проще учитывать: как правило, на фоне производительности самого устройства составляет лишь несколько процентов. В случае же винчестеров имеем, как минимум, два равноценных компонента — дисковый контроллер и сам НЖМД. И как они будут взаимодействовать — можно только на практике проверить. В частности, нет повода удивляться — почему в одном тестировании один винчестер выглядит лучше другого, а в другом ситуация меняется на диаметрально противоположную. Дело в том, что стандартными методами невозможно определить самый быстрый накопитель — можно только понять, какой из них будет самым быстрым на использованной для тестов системе. А последних очень много и привести все к единому знаменателю крайне сложно. Перетестировать же все возможные сочетания «контроллер-винчестер» просто физически невозможно. Положение, разве что, улучшает тот факт, что тестирований в сети проводится много, тестовых конфигураций, соответственно, тоже, так что может и повезти — найдется хоть одно, максимально-приближенное к тем условиям, в которых накопитель будет эксплуатировать конкретно взятый покупатель. Ну или, хотя бы, при изучении большого количества результатов тестирований можно будет найти определенные закономерности. Только следует помнить, что общая картина постоянно меняется, поскольку появляется в продаже новое оборудование, а старое, наоборот, перестает быть актуальным, поэтому данный процесс будет вечным. Либо можно добровольно отказаться принимать в нем участие, перестав заниматься поисками «самого лучшего». Тем более, что, несмотря на очень разные результаты в отдельных подтестах, «средняя температура по больнице» в конечном итоге продемонстрировала нам весьма небольшие флуктуации. Одиночные винчестеры примерно равны друг другу (только и остается в очередной раз позлорадствовать по поводу «прогресса» в быстродействии НЖМД), контроллеры — в общем-то, тоже, да и массивы RAID0 продемонстрировали сходные результаты, позволяя получить прибавку примерно в 60-70% относительно одиночного диска.
