1RAID0、Intel RST為SSD強(qiáng)勢結(jié)合

　　硬盤組陣列已經(jīng)不是什么新鮮事了，機(jī)械硬盤組RAID 0或1陣列已司空見慣。而組RAID最明顯的優(yōu)勢就是帶來性能的提升，但SSD卻不適合組RAID 0，除了組RAID 0后數(shù)據(jù)安全無保障，更為重要的是不支持Trim功能，無法在最適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)做出最好的優(yōu)化，既影響GC的效率(間接影響性能），又影響SSD的壽命，這也讓有想組陣列的SSD用戶很糾結(jié)。

Intel新驅(qū)動顯神威 SSD組RAID O或普及

　　不過有同行媒體報(bào)道，英特爾宣布自家的快速存儲技術(shù)（RST）中提供11.0版本的驅(qū)動在7系列平臺上可以支持RAID模式下的Trim指令！讓人很震驚：SSD組RAID0或成現(xiàn)實(shí)?今天筆者就拿兩塊128G的SSD組個(gè)RAID 0，通過新驅(qū)動下的性能測試，看看是否如報(bào)道的一樣？并談?wù)凷SD組陣列的利弊問題。

●RAID 0：免費(fèi)提升性能的午餐

RAID 磁盤陣列:免費(fèi)提升性能

　　RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）中文稱之為獨(dú)立冗余磁盤陣列。RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個(gè)硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個(gè)硬盤更高的存儲性能。RAID包括RAID 0～RAID 50等數(shù)個(gè)規(guī)范，我們常使用主要是RAID 0，RAID 1，本次測試我們選擇了運(yùn)用較多的RAID 0。

　　RAID 0連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫于多個(gè)磁盤上，具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，并不能算是真正的RAID結(jié)構(gòu)。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個(gè)磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)，這也是為什么RAID 0不能應(yīng)用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場合。

●英特爾快速存儲技術(shù)（RST）介紹：

RST軟件的操作界面

　　Intel Rapid Storage Technology （RST）即英特爾的快速存儲技術(shù)，是一個(gè)基于 Windows的應(yīng)用程序，該程序?yàn)榕鋫銼ATA 磁盤的臺式機(jī)、移動電腦和服務(wù)器平臺系統(tǒng)提供更高的性能和可靠性。當(dāng)使用一個(gè)或多個(gè)SATA 磁盤時(shí)，您可因性能提高及耗電降低而獲益。使用多個(gè)磁盤時(shí)，可增強(qiáng)對磁盤故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失的保護(hù)。

官方提供最新版本下載

　　由于RST舊版本不支持Trim指令，那對于SSD來說顯得沒有意義。而英特爾最新11.0版本的驅(qū)動提供了Trim指令支持，筆者在英特爾的官網(wǎng)上找到了RST 11.6.0.1030版本的驅(qū)動，將與舊版RST10.1.2.1004驅(qū)動下的RAID性能進(jìn)行測試。在測試之前，我們先來詳細(xì)了解一下Trim指令。

2解析：為什么Trim那么重要？

為什么Trim那么重要：

 
為什么Trim這么重要？

　　Trim指令也叫disable delete notify(禁用刪除通知)，是微軟聯(lián)合各大SSD廠商所開發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，屬于ATA8-ACS規(guī)范的技術(shù)指令。

　　當(dāng)我們在操作系統(tǒng)中刪除一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)并沒有真正刪掉這個(gè)文件的數(shù)據(jù)，它只是把這些數(shù)據(jù)占用的地址標(biāo)記為‘空’，即可以覆蓋使用。但這只是在文件系統(tǒng)層面的操作，硬盤本身并不知道那些地址的數(shù)據(jù)已經(jīng)‘無效’，除非系統(tǒng)通知它要在這些地址寫入新的數(shù)據(jù)。

　　在HDD上本無任何問題，因?yàn)镠DD允許覆蓋寫入，但到SSD上問題就來了，我們都已知道閃存不允許覆蓋，只能先擦除再寫入，要得到‘空閑’的閃存空間來進(jìn)行寫入，SSD就必須進(jìn)行GC(垃圾回收)操作。在沒有Trim的情況下，SSD無法事先知道那些被‘刪除’的數(shù)據(jù)頁已經(jīng)是‘無效’的，必須到系統(tǒng)要求在相同的地方寫入數(shù)據(jù)時(shí)才知道那些數(shù)據(jù)可以被擦除，這樣就無法在最適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)做出最好的優(yōu)化，既影響GC的效率(間接影響性能），又影響SSD的壽命。

Trim指令的支持需要同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：

●SSD主控制器和搭配的固件必須支持Trim指令接收：

　　這一點(diǎn)完全不用我們?nèi)?dān)心，只要是SSD，Trim指令必須得支持，不然就和普通U盤沒什么兩樣。某些商家還經(jīng)常把“支持Trim指令”作為賣點(diǎn)，對于這一點(diǎn)小編表示很無語。

●當(dāng)前操作系統(tǒng)必須支持Trim指令發(fā)送

　　Win7/2008R2及后續(xù)版本即可，所以在XP系統(tǒng)下運(yùn)行SSD是一種浪費(fèi)。

●當(dāng)前使用的磁盤驅(qū)動程序必須支持Trim指令傳輸

　　這一點(diǎn)也是今天文章探索關(guān)鍵點(diǎn)，組RAID時(shí)上面兩點(diǎn)均能容易滿足。Trim指令只有在操作系統(tǒng)進(jìn)行刪除、格式化等操作時(shí)候才會發(fā)送。在RST新版驅(qū)動之前，Trim指令還不支持發(fā)送給RAID陣列中的SSD。

　　總得來說，Trim的意義在于它能大量減少“有效”頁數(shù)據(jù)的數(shù)量，大大提升GC的效率。特別是消費(fèi)級的SSD由于一般OP空間較少，因此相對于有大量OP空間的企業(yè)級SSD來說，Trim顯得尤其重要。

3性能測試：新驅(qū)動下性能提升較大

評測平臺介紹與說明：

組成陣列后

　　由于Intel RST只支持7系列平臺，筆者選用華碩Z77主板搭配兩塊OCZ Vertex4 128G組RAID0平臺，為了能夠更好的進(jìn)行測試對比，筆者采用從盤組RAID0的方式，驅(qū)動方面選擇了官網(wǎng)最新的RST 11.6.0.1030版本驅(qū)動。

　　測試軟件包括CrystalDiskMark、ATTO Disk Benchmark 、HD Tach、AS SSD Benchmark。測試前在BIOS中開啟AHCI，4K對齊，開啟主板節(jié)能模式，模擬用戶的真實(shí)使用情況。

CrystalDiskMark軟件性能測試：

　　CrystalDiskMark軟件是一個(gè)測試你的硬盤或者存儲設(shè)備的小巧工具，簡單易于操作的界面讓你隨時(shí)可以測試你的存儲設(shè)備，測試存儲設(shè)備大小和測試數(shù)字都可以選擇，還可測試可讀和可寫的速度。 

 
RST舊版本與新版本的測試成績對比

CDM測試成績對比

AS SSD Benchmark數(shù)據(jù)傳輸測試：

　　AS SSD Benchmark是一款專門的固態(tài)硬盤基準(zhǔn)性能測試，它的測試內(nèi)容很全面，包括了4個(gè)方面的測試(順序讀寫、4K隨機(jī)讀寫、64線程4K讀寫、尋道時(shí)間)。在測試中，測試文件的大小為1G Byte。通過AS SSD Benchmark的測試，可以很全面的了解一款SSD的性能。

  
RST舊版本與新版本的測試成績對比

IOPS讀寫成績對比

ATTO Disk Benchmark性能測試：

　　ATTO Disk Benchmark是一款簡單易用的磁盤傳輸速率檢測軟件，可以用來檢測硬盤、U盤、存儲卡及其它可移動磁盤的讀取及寫入速率。該軟件使用了不同大小的數(shù)據(jù)測試包，數(shù)據(jù)包按0.5K、1.0K、 2.0K直到到8192.0KB進(jìn)行分別讀寫測試，測試完成后數(shù)據(jù)用柱狀圖的形式表達(dá)出來，很好的說明了文件大小比例不同對磁盤速度的影響。 

ATTO成績對比

HD Tach 測試（Long bench）：

　　HD Tach是各種硬盤評測中常用的工具軟件，其評測結(jié)果能較好地反應(yīng)出磁盤性能，具有相當(dāng)?shù)臋?quán)威性。軟件自帶一個(gè)硬盤性能資料庫，方便用戶與測試的磁盤作對比，從而可知所測的磁盤性能處于什么水平。

RST新版本測試成績

HD Tach成績對比

　　測試總結(jié)：通過上面各項(xiàng)測試可以看出，相比于單盤，組成RAID 0陣列的SSD讀寫速度基本翻倍，IOPS提升也比較明顯，但是4K隨機(jī)讀寫基本無變化。

　　兩款新舊版驅(qū)動對比，舊版RST驅(qū)動下由于系統(tǒng)無法提供Trim指令，致使性能有所損失。在持續(xù)讀取上體現(xiàn)較為明顯，CDM持續(xù)讀取665MB/s，新版的驅(qū)動下高達(dá)820MB/s，提升近20%，相信這是RST 11.6.0.1030版本的驅(qū)動執(zhí)行Trim指令的結(jié)果。

　　但有人認(rèn)為RST的新驅(qū)動并非真正的支持Trim指令，而是通過學(xué)過SCSI執(zhí)行了unmap指令，不過英特爾RST驅(qū)動部門證實(shí)，RST 11.0及更新的版本已經(jīng)支持RAID 0模式下的Trim指令，在實(shí)際的測試中，也驗(yàn)證這一說明，且并沒有遇到兼容性問題。那是不是已經(jīng)說明SSD組RAID 0已經(jīng)成熟了呢？

4SSD組RAID 0分析：弊大于利

談SSD組RAID0的得失：

●僅7系列主板支持RST，決定應(yīng)用范圍有限

　　Intel RST是英特爾針對7系列主板推出的新技術(shù)，今年連續(xù)發(fā)布11.5、11.6兩個(gè)版本，帶來對Windows 8操作系統(tǒng)、固態(tài)硬盤RAID Trim、RAID增強(qiáng)等新特性。但您僅能在B75、H77、Z77主板上使用，對于老舊的Intel平臺無法提供支持，更別說AMD平臺了。

●持續(xù)讀寫提升明顯，但4K隨機(jī)讀寫基本無變化

4K成績都一樣

　　SSD組RAID 0成績飚升一倍以上，很多網(wǎng)友看了可能會很心動，畢竟那是讀820MB/s、寫730MB/s的逆天成績，可秒機(jī)械硬盤幾十條街！不過在日常應(yīng)用中網(wǎng)頁緩存的寫入、系統(tǒng)文件更新，包括程序、游戲的加載、響應(yīng)等等都與隨機(jī)4K讀寫性能息息相關(guān)。而SSD組RAID 0后，4K隨機(jī)性能基本沒有提升。

　　對于普通的用戶來說，800MB/s的速度也用不上，400MB/s的復(fù)制粘貼操作足以，除非有大量數(shù)據(jù)吞吐的多媒體制作等行業(yè)用戶,否則SSD組RAID僅“”雷聲大雨聲小”。

●成本分析：SSD組RAID0代價(jià)大

　　以目前60/64G 350--399元來計(jì)算，買個(gè)2塊700--898元，比起同容量的120G/128G還要貴，這樣的價(jià)格還真不如買2塊單碟1TB希捷機(jī)械硬盤組陣列，容量與性能兼收。

●老生常談：硬盤有價(jià)、數(shù)據(jù)無價(jià)

　　RIAD0不提供冗余，數(shù)據(jù)安全無保障，如果陣列中隨便一個(gè)硬盤掛了，全部數(shù)據(jù)將丟失，無法尋回。不管是SSD還是機(jī)械硬盤組RAID0都無法避免這個(gè)問題，有時(shí)候數(shù)據(jù)是錢買不回來的。

寫在最后：

　　雖然RST的新驅(qū)動支持RAID模式下Trim指令，解決了SSD組陣列一直為人詬病的性能下降，壽命損害等問題，SSD的用戶不用在為組RAID后沒有Trim命令而煩惱，但筆者覺得目前SSD組RAID 0還是未成熟。

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