Некогда RAID-массивы казались чем-то далеким от массового рынка. Точнее, даже не казались, а являлись — недорогих RAID-контроллеров (да еще и пригодных для работы с недорогими же винчестерами) просто не было, так что «обычный пользователь» даже теоретически не рассматривал возможность работы с массивами: слишком уж дорогое удовольствие. Может быть, полезное, может, нет — пока не попробуешь, не проверишь. Но «проверять» решение за несколько сотен долларов желающих было немного.
В пол-оборота к пользователю эта технология повернулась в конце 90-х — когда в спецификации РС98 оказалась озвучена концепция использования RAID для обеспечения сохранности данных и в настольных компьютерах. Существовавшие на тот момент решения на базе SCSI для такого не подходили, но производители контроллеров быстро поняли, куда дует ветер, и начали выпуск моделей, рассчитанных на четыре обычных EIDE-диска по ценам в районе 150 долларов. Что тоже было несколько дороговато, однако цены начали быстро снижаться, так что RAID-контроллер вскоре стал обязательным атрибутом топовых моделей материнских плат, а позднее эти функции стали поддерживаться и самими чипсетами. Естественно, RAID RAID’у рознь — «полновесные» аппаратные модели со своими процессорами и памятью на несколько винчестеров и сейчас стоят по 400 долларов и более, а широко доступными стали лишь программные решения (где вся работа ложится на центральный процессор и драйверы), но и это уже большой шаг вперед.
В общем, RAID-массив (хотя бы уровней 0, 1 и 10) стал доступен любому потребителю, так что последние быстро начали с ними экспериментировать. Популярность таких решений быстро росла, поскольку других способов увеличить производительность дисковой системы некоторое время не было. Массивы RAID0 на базе обычных винчестеров способны были конкурировать с одиночными НЖМД на 10000 об/мин (при некоторых типах нагрузок побеждая последних), а RAID из пары высокооборотистых моделей быстро стал эталоном производительности. Но ненадолго, поскольку вскоре в игру вступили новые конкуренты — SSD-накопители. Угнаться даже за одиночным твердотельным накопителем сложно, а вот объединять последние в массивы на практике не всегда интересно, поскольку из-за особенностей технологии один SSD большой емкости как правило оказывался и быстрее, и дешевле, чем два половинной в RAID0. И только в экстремальных системах вовсю используются конфигурации из большого количества SSD высокой емкости в RAID на хороших аппаратных контроллерах, но это уже совсем не массовый рынок — т.е. все опять вернулось на круги своя.
Но есть и нюансы — и на массовом рынке остались области, где RAID по-прежнему интересен. Спору нет — SSD быстрее, но и емкость их низкая. Настолько низкая, что использовать только твердотельные накопители либо очень дорого, либо места для данных слишком уж мало. В настольных компьютерах быстро стали популярными многоуровневые системы — один SSD для хранения ОС и приложений и несколько винчестеров для данных, однако в ноутбуках такое редко возможно: отсек для накопителей в большинстве моделей один. А где два, там тоже иногда жалко отдавать один из них под SSD — в ряде случаев дополнительные несколько сотен гигабайт не только полезны, но и нужны. Поэтому и в таких системах возникает соблазн поставить два винчестера и объединить их в RAID0. Кстати, массив из пары ноутбучных винчестеров интересен и для десктопов — места занимает как один настольный винчестер, а энергии потребляет меньше, да и уровень шума тоже ниже. При этом суммарная емкость пары топовых мобильных винчестеров вполне сравнима с массовыми настольными, а производительность в ряде случаев может оказаться более высокой.
Кстати — какой конкретно? Вот этим-то вопросом мы и решили сегодня заняться подробно, протестировав на практике несколько конфигураций.
Технические характеристики
| Seagate Momentus XT ST95005620AS | Seagate Barracuda XT ST32000641AS | Corsair P128 CMFSSD-128GBG2D | |
| Форм-фактор | 2,5″ | 3,5″ | 2,5″ |
| Емкость, ГБ | 500 | 2000 | 128 |
| Скорость вращения шпинделя, об/мин | 7200 | 7200 | — |
| Объем буфера, МиБ | 32 | 64 | 128 |
| Количество головок | 4 | 8 | — |
| Количество дисков | 2 | 4 | — |
| Интерфейс | SATA300 | SATA600 | SATA300 |
Главным героем будет наш старый знакомый — Seagate Momentus XT ST95005620AS. Этот накопитель (который до последнего времени оставался одним из самых быстрых мобильных винчестеров, лишь недавно уступив пальму первенства новой модификации XT) примет участие в испытаниях в двух с половиной ракурсах. Во-первых, сам по себе. Во-вторых, в массиве RAID0 со включенным и отключенным кэшированием записи (этот режим мы уже тестировали применительно к массиву из SSD и свою полезность он в том случае продемонстрировал). Кстати, отметим, что дополнительное кэширование операций как чтения (включено всегда), так и записи (по выбору пользователя) в Intel Rapid Storage как и ранее применимо только к RAID-массивам, что может оказаться дополнительным аргументом в пользу их использования.
Ну а для сравнения мы взяли один «стандартный» быстрый винчестер Seagate Barracuda XT ST32000641AS, емкостью 2 ТБ, и относительно медленный SSD-накопитель Corsair P128 CMFSSD-128GBG2D на 128 ГБ. Собственно, контроллер от Samsung никогда не претендовал на лидерство, в чем мы уже убеждались, однако было интересно — сможет ли RAID0 из двух Momentus XT по производительности конкурировать хотя бы с ним. А также насколько (и где) мы сумеем обогнать одиночную Barracuda, от которой, кстати, по емкости наш массив отстает лишь вдвое (при этом занимая столько же места и выигрывая по шуму и энергопотреблению), а вот SSD он обгоняет по этому параметру уже в восемь раз.
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться и с конфигурацией испытательного стенда, и с используемым программным обеспечением. Заметим, что традиционным для всех наших тестов RAID-массивов является размер блока чередования в 128К байт. Другие значения могут сказаться на производительности, но каким образом — в каждом конкретном случае нужно выяснять отдельно.
Тестирование
Lavalys Everest 5.0
Конкурировать по времени доступа с любыми флэш-накопителями просто невозможно, а вот сравнение разных «винчестерных» конфигураций друг с другом уже интереснее. Видно, что одиночный Momentus XT держится на одном уровне с Barracuda XT (разменяв меньший диаметр пластин на более медлительную механику), а вот в массиве этот показатель несколько увеличивается.
SSD на базе контроллера Samsung на этих операциях всегда держались на уровне винчестеров, некоторым моделям даже проигрывая. Правда вот у Seagate со временем доступа при записи тоже часто наблюдались определенные шероховатости, так что «достать» Samsung не выходит. Наиболее примечательно тут то, что, если в одиночном режиме Momentus проигрывал Barracuda в полтора раза, то вот массив уже оказывает почти в полтора быстрее — как и следовало ожидать, время доступа в нем упало вдвое.
Эти тесты собственно «хранилище данных» не затрагивают, оперируя только с электроникой, так что тут победа RAID-массива была предопределена. Особенно с учетом кэширования, которое позволяет добиться сверхлинейного прироста. Когда используется, разумеется.
IOMeter
С последовательным чтением у SSD давно уже все хорошо, однако, как видим, с одиночным накопителем вполне способны потягаться по этому параметру и массивы даже из ноутбучных винчестеров. Которые, естественно, обходят и одиночный настольный накопитель. Плюс радикальный прирост от кэширования данных на блоках малой емкости — еще один довод в пользу RAID0.
Ну а при записи RAID0 из Momentus XT сумел даже обогнать SSD-накопитель. Пусть и не самый быстрый и далеко не самый современный, но сумел. Как работает кэширование — здесь видно наиболее хорошо, поскольку им можно управлять (в отличие от чтения, где дополнительная буферизация включена всегда).
Нам пришлось использовать логарифмический масштаб, поскольку... Сами видите: порядок величин просто разный. И то, что можно выжать из винчестеров теми или иными ухищрениями, на фоне результатов любого SSD-накопителя теряется полностью.
Зато с записью получилось веселее — несмотря на то, что Everest утверждал, что время доступа у P128 самое низкое во всей пятерке, IOMeter отдал предпочтение RAID0 из Momentus XT. А ему мы, все же, склонны доверять несколько больше.
И закономерный общий итог в тестах БД — даже одиночный Momentus XT вполне может бороться на равных с настольными моделями (как мы уже говорили, это один из самых быстрых ноутбучных винчестеров), а если объединить пару таких в RAID0, то и побеждать, однако о какой-либо конкуренции с любыми SSD-накопителями речь может идти только при большой доле операций записи: слишком уж разительно превосходство последних при чтении данных.
Справедливости ради, в «обычном» настольном компьютере нагрузки такого рода практически не встречаются. Так что для окончательного вердикта есть смысл перейти к более приближенным к реальности операциям, чем мы сейчас и займемся.
PCMark05
С загрузкой Windows XP «гибридный» ноутбучный винчестер справляется не хуже быстрого настольного, а работа в массиве еще более его ускоряет (но вот кэширование записи здесь только вредит) — это позитив. Негатив — старичка на Samsung не то что догнать не удалось: просто разные весовые категории. А ведь давно уже продаются куда более быстрые SSD.
Здесь ситуация чуть иная — «гибридность» позволяла Momentus XT существенно опережать настольный винчестер, но вот RAID0 ничего добавить уже практически не смог. Общего только то, что SSD по-прежнему недосягаем.
«В общем и целом» по мнению PCMark «гибридный» винчестер существенно лучше обычного, массив из таких — лучше одиночного уже несущественно, а SSD играет вовсе в другой лиге.
Тест практически на чистое чтение, но со своими особенностями — по-видимому, блоки недостаточно велики, чтобы получить существенный выигрыш от RAID0. В результате объединение в массив позволяет обойти одиночный винчестер чуть более быстрого сегмента, но не дает возможности сравняться с SSD-накопителем.
Зато вот это — лучшая сфера применения RAID0, так что массив соревнуется сам с собой: он быстрый всегда и очень быстрый при включенном кэшировании записи.
Intel NAS Performance Toolkit
По сути своей крупноблочное последовательное чтение, что очень удобно для RAID0, но... На одном потоке данных он заметно лидирует, на двух перевес над SSD сокращается, а на четырех — уже отставание. Суровая проза жизни: для SSD-накопителя несколько потоков либо небольшое зло, либо вообще благо (особенно это заметно при изучении современных моделей, как раз под такую нагрузку и оптимизированных), а вот для винчестеров это крайне неудобное положение.
Но вот на записи удается отыграться. Правда в основном благодаря тому, что твердотельный накопитель нами был взят старый и достаточно медленный. Но все равно — если оставаться только в рамках «классических» технологий, полезность массивов RAID0 в ряде случаев сложно переоценить.
Неплохо справляется массив и с «рабочими» нагрузками, хотя здесь в целом у всех скорости невелики, так что более-менее заметны изменения лишь на шаблоне ContentCreation. В глобальном плане заметим лишь, что кэширование записи в этой группе тестов снижает результат, в то время как для массива из SSD он его увеличивало.
Ну и копирование файлов, которое является «удобной» нагрузкой для RAID0. Во всяком случае, когда речь идет о файлах большого размера — на «куче мелочи» результаты могут даже ухудшаться при чтении. Да и при записи это не тот случай, когда можно говорить о полноценной конкуренции с SSD. Но вот на больших файлах — можно не только говорить :)
Общий средний балл
| Seagate Barracuda XT ST32000641AS | 966 |
| Seagate Momentus XT ST95005620AS | 972 |
| Seagate Momentus XT RAID0 | 1579 |
| Seagate Momentus XT RAID0 (Wcache/on) | 1802 |
| Corsair P128 CMFSSD-128GBG2D 128 ГБ | 3588 |
Итого
В принципе, ничего существенно-нового мы в результате не узнали — только в очередной раз подтвердили априорные предположения: все варианты построения системы хранения данных хороши по-своему. Если требуется максимальная скорость рабочего накопителя — альтернатив SSD нет и не предвидится. Даже старые модели «подняли планку» настолько высоко, что допрыгнуть до нее винчестерам сложно. Максимальная же емкость при приемлемой скорости и минимуме устройств достигается «гибридными» винчестерами: понятно, что прямыми конкурентами SSD они не являются, но быстрее, чем «обычные» НЖМД, а стоимость хранения информации на них практически столь же невелика. Одиночный «обычный» винчестер является самым дешевым и достаточно емким носителем информации, пусть и медленным. Но и у RAID0 есть свои положительные особенности — высокая емкость и скорость выполнения последовательных операций. Причем неплохи и конфигурации из пары портативных накопителей, что в особенности порадует владельцев ноутбуков с двумя отсеками для винчестеров. И пользователям настольных компьютеров оно вполне может пригодиться. Особенно компактных, где отсеков для накопителей мало, а вопросы энергопотребления и тепловыделения стоят остро: вместо одного настольного винчестера на то же место можно установить RAID0 из пары ноутбучных. В емкости, конечно, немного проиграем, зато в скорости и энергоэффективности выиграем.
В общем, каждое решение хорошо для своей сферы применения. А вариантов выбора на сегодня много как никогда. Остается только одна проблема — определиться с этой самой сферой применения. Ну и, конечно, изыскать нужную сумму для покупки оптимального решения — иначе в любом случае придется идти на компромиссы.
