Обзор кэширующих SSD: OCZ Revodrive Hybrid и технология Intel Smart Response. Lucid Virtu - сомнительность технологии. Intel Smart Response - палка в двух концах

Компания Intel, в лице своего представителя, организовала для тестов SSD 310 серии, емкостью “всего” 80 гигабайт и разъемом подключения mSATA. А компания Gigabyte первой решилась на использование новой технологии и снабдила некоторые модели системных плат на чипсете Z68 слотом mSATA.

Ниже приведены технические характеристики SSD, найденные на сайте производителя:

Чтобы ощутить результаты прогресса на практике, был собран тестовый стенд.

Конфигурация стенда:

Блок питания - ATX 750W Cooler Master GX 750 Bronze
Процессор - Intel Core i5 2400, 3.1GHz/LGA-1155/32nm/Sandy Bridge
Системная плата - GigaByte GA-Z68XP-UD3
Системная память - 2 х (DDR-3 DIMM 2Gb/1600MHz PC12800 Transcend)
Дисковый накопитель - 320 Gb Seagate Barracuda (7200.12)
Видеоадаптер - ATI Radeon HD 5670 1024 Mb
Операционная система - Windows 7 Домашняя расширенная

Тестирование проводилось на следующих конфигурациях накопителей:

SSD - SSD накопитель используется в качестве системного (основного), HDD для хранения информации
HDD+SSD(Maximized) - HDD разбит на два раздела (системный и файловый), SSD - кэширует в режиме максимальный
HDD+SSD(Enhanced) - HDD разбит на два раздела (системный и файловый), SSD - кэширует в режиме расширенный
HDD - HDD разбит на два раздела (системный и файловый)

Активация Smart Response Technology

Поддержка Smart Response Technology реализована только в операционных системах Windows Vista, 7 и Server 2008. Поэтому счастливые обладатели XP не смогут насладиться нововведением. Настройка сего таинства достаточно несложная. Для начала необходимо установить драйвер Intel RST SSD.

Затем включить ускорение и выбрать режим. У технологии два режима работы - Расширенный(Enhanced) и Максимальный(Maximized).

В расширенном режиме запись всех данных происходит одновременно на жесткий диск и в кэш на SSD. В результате скорость записи никаких преимуществ не дает, а «спецэффекты» стоит ожидать только от скорости чтения. Но в случаях внезапных сбоев информацию восстанавливать не придется.

Максимальный режим использует метод кэша обратной записи. Все данные пишутся на SSD, а сбрасывание данных на HDD происходит с интервалами в режиме простоя. Принятие риска данного алгоритма - на осознанный выбор пользователя.

Инженеры Intel ограничили объем кэша от 18.6 до 64 Гб. Так как тестируемый накопитель больше 64 Гб, мне было любезно предложено оставшуюся часть использовать как обыкновенное хранилище данных. Этот факт особого воодушевления у меня не вызвал, так как оставшийся объем в современных условиях достаточно мал, зато квест с поиском необходимого файла осложняется еще одной буквой диска. Где-то, глубоко в сознании, виднелась костлявая рука маркетинга.

Тестирование

Результат вызвал небольшое удивление. Следуя логике - в расширенном и максимальном режиме время загрузки должно быть, ну, как минимум приблизительно одинаковым. На практике выяснилось, что расширенный режим грузится стабильно-быстрее максимального. Результат можно списать только на таинственный алгоритм обратной записи.

CrystalDiskMark 3.0.1

Следующее тестирование производилось при помощи CrystalDiskMark 3.0.1. Это синтетический тест, позволяющий измерить скорость чтения и записи случайных размерных блоков-данных накопителя.

В данном тесте сразу заметно, насколько усложняется задача чтения случайных блоков с уменьшением их размеров. А также фатальный обвал скорости записи расширенного режима.

Iometer-1.1.0

Результаты получились достаточно прогнозируемые по тренду. А вот по значениям заинтересовал максимальный режим, в разы обошедший расширенный.

PCMark07

PCMark вполне логично распределил призовые места. Но вот разницу в результатах между расширенным и максимальным режимами я бы трактовал как небольшая.

Total Commander

Когда результаты были сведены в таблицу, стало заметно, насколько «тщательно» копирует расширенный режим с файлового на системный разделы. Повторное тестирование только подтвердило тенденцию. Объяснений сему факту я не придумал, но установка массивных приложений может слегка затянутся.

Количество показов: 18046 |

Посвященная технологии Smart Response, собрала более сотни комментариев и, похоже, лишь чуть меньше полярных мнений, работает ли эта штука и зачем она вообще нужна. Наблюдая такой хабраинтерес, мы решили провести собственные испытания SRT, чтобы попытаться ответить на первый, а, если получится, то и на второй вопрос.
Для проверки своих предварительных гипотез (о них речь пойдет ниже) мы постановили использовать типовую домашнюю платформу, за последний год ставшую по-настоящему классической: Intel Z68 + Intel i5. Более подробно наш тестовый стенд описывается так:

• Процессор – Intel i5 2500K;
• Материнская плата – ASUS P8Z68-V LX;
• Системный жесткий диск – Seagate ST500DM002;
• Диск SSD – Intel SSDSA2MH080G1GC;
• Оперативная память – 8 Гб DDR3-1333;
• Операционная система – Windows 7 x64.

Далеко не самая распоследняя модель SSD Intel, которую мы использовали в тестировании

Подготовка

• Непосредственно SSD;
• Материнская плата с поддержкой SRT;
• Драйвера Intel Rapid Storage (скачиваются с сайта Intel).

Сконфигурированный Smart Response. Внутренний системный диск – «с ускорением». Volume_0001 - непосредственно кеш, Volume_0000 – остаток диска после вычитания 64 Гб кеша. С ним пользователь может обращаться по своему усмотрению.

На первой вкладке центра управления Rapid Storage нажимаем «включить ускорение», выбираем необходимые параметры (пошагово этот процесс показан по той же ссылке) – и вуаля! кеширование включено. Оно может работать в двух режимах: расширенном – одновременная запись на HDD и SSD (в некотором смысле RAID1) и максимальном – запись сначала на SSD (в том же смысле RAID0). Нас интересовал максимальный прирост скорости, поэтому мы выбрали второй. Учтите, однако, что в этом случае SSD становится частью системного раздела и любое его аварийное отключение будет иметь неприятные последствия для ОС. Для отключения кэша пользуйтесь штатной процедурой драйвера Rapid Storage.

Эксперимент

Применение

1. Под кеширование могут быть отведены старые или бюджетные модели SSD, относительно медленные и небольшие по объему. Заметьте, цифры прироста, показанные выше, были получены на SSD SATA2. Размер тоже имеет значение: скажем SSD 60 Гб может быть недостаточен для домашнего компьютера, особенно игрового.
2. Smart Response может быть пригоден также для утилизации вышедших из доверия SSD. Срок жизни твердотельных носителей невелик; наступает момент, когда SSD лучше перевести на менее ответственную работу. SRT, особенно в расширенном режиме – это вполне себе подходящая ее разновидность.
3. Наконец, SRT в силу простоты установки и настройки можно рассматривать как идеальное решение проблемы, когда нужно оперативно взбодрить компьютер для выполнения каких-то несвойственных ему действий. Скажем, вы не предъявляете к своему ПК каких-то больших требований и вполне довольны его производительностью. Но тут неожиданно возникает потребность воспользоваться AutoCAD (для курсовой, например). SSD можно занять или купить задешево на барахолке – и бюджетное ускорение готово за 10 минут.

Intel® Smart Response Technology is an Intel® Rapid Storage Technology (Intel® RST). This technology is a caching feature that improves computer system performance. Intel® RST allows you to configure computer systems with a Solid State Drive (SSD), used as a cache memory between the hard disk drive and system memory.

Intel® RST serves as a single drive letter solution. You do not need another drive letter for the SSD device used as cache.

System Requirements

• Intel® Z68, Z87, Q87, H87, Z77, Q77, or Intel® H77 Express Chipset-based desktop board
• Intel® Core™ Processor in the LGA 1155 or LGA 1150 package
• System BIOS with SATA mode set to RAID
• Intel® RST software 10.5 version release or later
• Single hard disk drive or multiple drives in one RAID volume
• Solid state drive (SSD) with a minimum capacity of 18.6 GB
• Operating system: Windows 8* or Windows 7* (32-bit and 64-bit editions)

Setup Guide

Configure SATA mode in BIOS setup:

1. Start the computer, and press the F2 key to enter the BIOS setup menu.
2. Go to Configuration SATA Drives .
3. Select the setting for Chipset SATA Mode and change the value to RAID .
4. Press the F10 key to save settings and restart the system.

Operating System Installation

Begin installing the operating system on the drive (or RAID volume):

1. Install all required device drivers.
2. Install the Intel RST software version 10.5 or later.

Enable Intel® RST

The Intel RST software denotes Intel Smart Response Technology as accelerate. To enable the Intel RST:

В свое время мы тестировали технологию Intel Smart Response, используя для этого систему с материнской платой на базе чипсета Intel Z68 Express под управлением операционной системы Windows 7. С тех пор не только сменилось поколение ПК, но и вышла новая операционная система Windows 8, которая также поддерживает технологию Intel Smart Response. Теперь пришла пора протестировать эту технологию на новой платформе Intel с новой операционной системой Windows 8.

Настройка технологии Intel Smart Response

Как известно, системные платы на чипсетах Intel 6-й и 7-й серий поддерживают технологию Intel Smart Response, которая представляет собой технологию SSD-кэширования для HDD-дисков. Сегодня эта технология наиболее активно используется в ультрабуках, где небольшие по объему SSD-накопители (емкостью не более 32 Гбайт) выступают в роли кэша для больших по объему HDD-дисков, что, в конечном счете, позволяет сделать недорогую по стоимости, но производительную подсистему хранения данных.

То есть если в качестве граничных случаев в плане производительности подсистемы хранения данных рассматривать изолированный HDD (как менее производительное решение) и SSD (как более производительное решение), то вариант с SSD-кэшированием будет уступать по производительности SSD, но превосходить HDD.

Для того чтобы воспользоваться технологией Intel Smart Response, потребуется система на базе процессора Intel в сочетании с системной платой на базе чипсета Intel 6-й или 7-й серии. Отметим, что не все чипсеты Intel 6-й и 7-й серий поддерживают технологию Intel Smart Response, однако в детали сейчас мы вдаваться не станем. Определить, поддерживает ли системная плата технологию Intel Smart Response, достаточно просто. Если для SATA-портов, реализованных через чипсет, возможно конфигурирование в режим RAID, то плата поддерживает и технологию Intel Smart Response.

Кроме системной платы с поддержкой технологии Intel Smart Response, потребуются также SSD-накопитель и HDD-диск. Емкость SSD-накопителя должна быть не более 64 Гбайт. Можно, конечно, использовать и более емкий накопитель, однако для кэширования всё равно будет применяться не более 64 Гбайт. Кроме того, в случае если размер SSD-накопителя составляет 128 Гбайт или более, то разумнее установить на него операционную систему, а не использовать для кэширования. Разъем HDD-диска может быть любым.

Классический вариант настройки технологии Intel Smart Response заключается в следующем.

SSD-накопитель и HDD-диск подключаются к портам SATA-контроллера, интегрированного в чипсет. Тут важно не перепутать, поскольку на материнской плате могут также присутствовать SATA-порты, не относящиеся к интегрированному в чипсет SATA-контроллеру (в случае если на плате имеются дополнительные SATA-контроллеры). Если SSD-накопитель новый, то его необходимо заранее отформатировать и создать один логический раздел.

Затем в BIOS платы необходимо указать для данного контроллера (Intel SATA PCH) режим работы RAID (вместо AHCI или IDE), но сам RAID-массив конфигурировать не нужно. После этого можно начать установку операционной системы Windows 8 (например, с USB-флэш носителя) на HDD-диск.

Традиционный способ «подкладывания» RAID-драйвера (Intel RST) по нажатию клавиши F6 в данном варианте установки можно не использовать, поскольку операционная система Windows 8 уже содержит все необходимые драйверы.

После установки операционной системы необходимо установить драйвер Intel RST последней версии (на текущий момент это версия 12.5.0.1066) и все остальные драйверы, необходимые для функционирования системы.

Далее перезагружаем систему и запускаем панель управления драйвера Intel RST. Если всё было сделано правильно, в панели управления утилиты Intel RST появится дополнительная вкладка Accelerate, которая позволяет настроить режим SSD-кэширования. Остается лишь указать, какой SSD-накопитель использовать для кэширования и какой HDD-диск кэшировать.

Настроить кэширование HDD-диска с применением SSD-накопителя можно также и в том случае, если на самом HDD-диске предварительно уже была установлена операционная система. Правда, если просто подключить SSD-накопитель к SATA-порту и выбрать в BIOS режим RAID для SATA-портов, к которым подключены HDD-диск и SSD-накопитель, то операционная система, естественно, не загрузится. Поэтому, прежде чем переключаться в режим RAID, нужно предварительно осуществить определенную настройку системы через редактор реестра. Для того чтобы переключиться в режим RAID из режима AHCI или IDE, необходимо для параметра Start типа REG_DWORD установить значение 0 в следующих разделах реестра:

• HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\msahci;
• HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\iaStorV;
• HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\iaStor.

После этого перезагружаем систему, заходим в BIOS и меняем режим SATA-портов на RAID. После загрузки необходимо будет, скорее всего, заново переустановить драйвер Intel RST. Вот, собственно, и вся несложная процедура настройки технологии Intel Smart Response. Остается добавить, что SSD-кэширование возможно в двух режимах: Enhanced (расширенный) и Maximized (максимальный).

Режим Enhanced более безопасный - данные в нем записываются одновременно на SSD и HDD, при этом пользователь может быть уверен, что при возникновении неполадок они не будут утеряны.

Теоретически скорость записи ограничивается скоростью HDD (самым медленным устройством). А вот считываются данные с SSD-накопителя, так что скорость чтения в этом режиме сопоставима со скоростью чтения с SSD-накопителя.

В режиме Maximized данные первоначально записываются на быстрый SSD-носитель (то есть в кэш), а уже потом, в фоновом режиме, перезаписываются на медленный HDD.

Однако, как показывает практика, в реальных (не синтетических) приложениях разница между режимами Enhanced и Maximized не столь уж велика, а режим Maximized не такой уж опасный, чтобы не воспользоваться всеми его преимуществами. А потому в дальнейшем мы будем пользоваться исключительно режимом Maximized при тестировании технологии Intel Smart Response.

Методика тестирования

Для тестирования технологии Intel Smart Response мы применяли нашу новую утилиту ComputerPress Benchmark Script v.12.0, подробное описание которой можно найти в мартовском номере журнала. Напомним лишь, что данная тестовая утилита основана на 12 реальных приложениях, которые разбиты на шесть логических групп: видеоконвертирование, создание видеоконтента, аудиообработка, обработка цифровых фотографий, распознавание текста, архивирование и разархивирование данных.

В качестве показателя производительности в утилите используется время выполнения тестовых заданий.

Для тестирования применялся стенд следующей конфигурации:

• процессор - Intel Core i7-3770K;
• материнская плата - Gigabyte GA-Z77X-UD5H;
• чипсет системной платы - Intel Z77 Express;
• память - DDR3-1600;
• объем памяти - 8 Гбайт (два модуля GEIL по 4 Гбайт);
• режим работы памяти - двухканальный;
• видеокарта - NVIDIA GeForce GTX 660Ti (видеодрайвер 314.07);
• операционная система - Microsoft Windows 8 (64-bit).

Один раз тест проводился с использованием только SSD-накопителя Intel SSD 520 Series (240 Гбайт), затем - с применением только HDD-диска Western Digital WD20EFRX (2 Тбайт). На заключительном этапе тестирование проводилось с использованием HDD-диска WD20EFRX с кэшем на базе SSD-накопителя Intel SSD 520 Series, настроенным по технологии Intel Smart Response (режим Maximized). Для обеспечения высокой точности результатов все тесты прогонялись по пять раз.

Кроме измерения времени выполнения тестовых заданий вычислялся также интегральный показатель производительности по отдельным логическим группам тестов, а также результирующий интегральный показатель.

Для расчета интегральной оценки производительности первоначально результаты всех тестов нормировались относительно результатов тестирования референсного ПК, в качестве которого принималась система с SSD-накопителем.

Далее нормированные результаты тестов разбиваются на шесть логических групп (видеоконвертирование, аудиообработка, создание видеоконтента, обработка цифровых фотографий, распознавание текста, архивирование и разархивирование данных), и в каждой группе тестов рассчитывается промежуточный интегральный результат как среднегеометрическое от нормированных результатов. Для удобства представления результатов полученное значение умножается на 1000. После этого рассчитывается среднегеометрическое от промежуточных интегральных результатов по всем группам тестов. Это и есть результирующая интегральная оценка производительности. Для референсного ПК (системы с SSD-накопителем) интегральный результат производительности, а также интегральные результаты по каждой отдельной группе тестов составляют 1000 баллов.

Результаты тестирования

Результаты тестирования представлены на рис. 1-7.

Рис. 1. Результаты тестирования в приложениях видеоконвертирования

Рис. 2. Результаты тестирования в приложениях аудиообработки

Рис. 3. Результаты тестирования в приложениях создания видеоконтента

Рис. 4. Результаты тестирования в приложении обработки цифровых фотографий

Рис. 5. Результаты тестирования в приложении распознавания текста

Рис. 6. Результаты тестирования в приложениях архивирования
и разархивирования данных

Рис. 7. Интегральные результаты тестирования

Понятно, что в различных приложениях выигрыш от использования SSD-кэширования различен. Это объясняется тем обстоятельством, что далеко не все приложения активно используют подсистему хранения данных, а выигрыш от производительной подсистемы хранения данных появляется только в том случае, когда именно подсистема хранения данных становится узким местом (или, как говорят, бутылочным горлышком) в системе. Однако в целом, как и следовало ожидать, самой производительной является система с SSD-накопителем, следом, с отставанием на 4%, идет система с SSD-кэшированием, ну а система с HDD-диском отстает по производительности от системы с SSD-накопителем почти на 8%.

Если говорить конкретно по группам тестов, то ситуация следующая. Наибольший выигрыш от SSD-кэширования получают приложения видеоконвертирования, обработки цифровых фотографий и распознавания текста. А вот на скорость работы таких приложений, как аудиообработка, создание видеоконтента, а также архивирование и разархивирование данных, SSD-кэширование мало влияет. Это и понятно - ведь в данных приложениях разница по производительности между системой с SSD-накопителем и HDD-диском минимальна.

На первый взгляд, довольно странно выглядит результат для архиваторов, поскольку они активно используют подсистему хранения данных. Однако необходимо учесть, что в утилите ComputerPress Benchmark Script v.12.0 для архиваторов WinRAR и WinZip используются режимы максимального сжатия данных, которые дают большую нагрузку на процессор. И подсистема хранения данных в этом случае не является в системе узким местом.

Общие выводы к нашему тестированию технологии Intel Smart Response таковы. Данная технология реально работает и позволяет реализовать достаточно бюджетный способ увеличения производительности дисковой подсистемы (естественно, речь идет о дисковой подсистеме, на которой установлена операционная система). В любом случае хуже от использования технологии Intel Smart Response не будет, а вот добиться увеличения производительности в среднем на 8% вполне реально. Если учесть, что розничная цена SSD-накопителя емкостью 64 Гбайт составляет сегодня порядка 2,5-3 тыс. руб., при том что этот накопитель может применяться для кэширования емких HDD-дисков или даже RAID-массивов дисков, стоимость которых в несколько раз выше стоимости одного SSD-накопителя, то игра стоит свеч.