RAID-массив из двух SSD: а есть ли смысл?

Массив массиву рознь

Что же такое RAID? Это несколько накопителей, объединенных аппаратно или программно для взаимодействия между собой. В зависимости от типа массива, диски могут быть зеркальным отражением друг друга для повышения надежности, или же работать параллельно, поочередно записывая часть информации то на один, то на второй для повышения производительности.

Самыми широко распространенными являются RAID-массивы из двух дисков, а именно: быстрый RAID 0 и зеркальный RAID 1. Первый увеличивает скорость, но уменьшает надежность системы, поскольку при выходе из строя одного из дисков, вторая половина информации становится нечитаемой. Второй наоборот увеличивает надежность ценой уменьшения итогового объема — из двух дисков получается всего один с обычной скоростью. Но зато поломка одного из составных дисков никак не повлияет на целостность данных, ведь на втором останется полная резервная копия.

Существуют также более редкие виды массивов, например RAID 2, для которого требуется как минимум три диска, и RAID 3 из семи и больше дисков. Задачей таких массивов является специфическое резервирование, например, только самых свежих файлов.

Существуют также RAID 10 — быстрый массив, состоящий из зеркальных массивов, и RAID 01 — полная противоположность, зеркальный массив из быстрых массивов. Но все это, как правило, не по карману рядовому обывателю, поэтому используется лишь на крупных предприятиях.

В рамках данной статьи нас интересует высокоскоростной RAID 0, который мы будем собирать из двух одинаковых M.2 SSD-накопителей Western Digital Blue SN500.

+3 видео

WD Blue SN500 WDS500G1B0C 500 ГБ

Высокая в своем классе скорость последовательного чтения и записи даже крупных файлов, очень высокий показатель IOPS, гарантия 5 лет.

Маленький объем интегрированного ОЗУ-кеша.

WD Blue SN500 — это яркий представитель бюджетных твердотельных накопителей поколения 2019 года. На фоне предшественников, он выгодно выделяется умеренной ценой при солидном объеме и довольно высокой скорости. Ведь работает этот М.2 SSD не по старой медленной шине SATA, а по более прогрессивной PCI-E 3.0 x2. Быстрее него только дорогостоящие SSD PCI-E 3.0 x4 и недавно анонсированные, но еще не доступные в свободной продаже PCI-E 4.0.

Типоразмер Blue SN500 — общепринятый 2280 с ключом B&M, благодаря чему он подходит для настольных ПК и ноутбуков, за исключением некоторых ультрабуков с укороченным слотом 2242 или 2260. Построен этот SSD на базе фирменного контроллера SanDisk 20-82-10018-A1 (напомним, что компания WD несколькими годами ранее выкупила SanDisk).

Чипы флеш-памяти 3D TLC тоже производства SanDisk. А вот отдельного чипа буферной оперативной памяти в целях экономии не предусмотрено. Но хорошо хоть Blue SN500 не отъедает часть общесистемной оперативки, как это делают некоторые другие SSD (технология Host Memory Buffer). Небольшой ОЗУ-кеш интегрирован прямо в контроллер.

Заявленные скорости последовательного чтения и записи составляют 1700 МБ/с (что практический максимум шины PCI-E 3.0 x2) и 1450 МБ/с соответственно. Естественно, тип флеш-памяти 3D TLC вынуждено снижает скорость записи очень крупных файлов после переполнения виртуального массива. К счастью, даже после снижения скорость записи остается достаточно высокой — около 700 – 800 МБ/с (у большинства конкурентов проседает аж до 500 МБ/с).

В итоге, WD Blue SN500 является одним из самых быстрых PCI-E 3.0 x2 SSD на рынке. Благодаря высокой скорости последовательной записи вне виртуального массива (заслуга отборной флеш-памяти), а также по показателям IOPS до 300K (уже заслуга мощного контроллера), он уже может составить конкуренцию многим твердотельным накопителям классом и ценой выше — PCI-E 3.0 x4. Гарантия также расширенная, больше свойственная флагманским SSD — пять лет.

Конфигурация тестового стенда

процессор — AMD Ryzen Threadripper 1950X BOX ;
кулер — be quiet! Dark Rock Pro 4 ;
материнская плата — Asus ROG ZENITH EXTREME ;
оперативная память — 2x8GB DDR4-2666;
видеокарта — Asus Radeon RX 570 ROG-STRIX-RX570-4G-GAMING ;
твердотельный накопитель — WD Blue SSD 3D NAND WDS500G2B0A 500 ГБ ;
два твердотельных накопителя — WD Blue SN500 WDS500G1B0C 500 ГБ ;
жесткий диск — WD NasWare Red WD40EFRX 4 ТБ CMR ;
блок питания — be quiet! Dark Power Pro 11 BN255 ;
корпус — be quiet! Silent Base 601 Window оранжевый Цена от 72 069 до 161 986 тг..

Раз, два, три — массив собери

Существует два способа создания RAID — аппаратный и программный. Аппаратный настраивается через меню BIOS материнской платы и сложность процедуры может варьировать в зависимости от модели (универсальной инструкции, к сожалению, нет). Это единственный вариант, если вы планируете установить на массив операционную систему. При этом материнская плата обязательно должна поддерживать аппаратный RAID (все современные чипсеты AMD и только старшие чипсеты Intel).

Программный же RAID создается намного проще — инструментами установленной на другой не-RAID накопитель операционной системы. В таком случае массив может быть вторым или любым последующим дисковым разделом (диск «D», «E», «F»...), но никак не первым (диск «C» с установленной ОС). К тому же, программный RAID работает немного медленнее аппаратного.

Например, в случае ОС Windows настройка производится в меню «Управление компьютером – Управление дисками». Кликните правой кнопкой мыши по одному из дисков будущего массива и в появившемся контекстном меню выберите пункт «Создать чередующийся том» (для RAID 0). Далее выберите из списка второй диск, который тоже станет частью массива. Дальше уже дело автоматики, отметим лишь, что процесс создания виртуальной файловой системы на массиве может занять довольно много времени, даже для быстрых SSD, придется подождать.

Поскольку для тестирования мы использовали два одинаковых SSD WD Blue SN500, то скорость RAID выросла почти вдвое. Но будь у нас два разных накопителя — быстрый и медленный, то итоговое быстродействие массива было бы лишь вдвое больше скорости медленного, ведь именно он стал бы узким «бутылочным горлышком». Тесты проводились в программах Crystal Disk Mark, ATTO Disk Benchmark, Anvil's Storage Utilities и AIDA64. Стоит отметить, что в CDM скорости традиционно несколько выше, чем в других программа по причине отличающихся алгоритмов тестирования.

Так, в CDM скорость последовательного чтения выросла с 1745 до 3395 МБ/с (+94 %), а последовательной записи — с 1464 до 2861 МБ/с (+95 %). А это уже уровень флагманских SSD PCI-E x4. Еще больший интерес вызывает скорость случайного чтения мельчайших 4K-блоков (можно узнать в Crystal Disk Mark, кликнув «Файл – Копировать» и вставив полученный текст в «Блокнот»). Этот показатель и у одного Blue SN500 очень высокий — почти 300 тысяч IOPS для чтения и записи, а после создания массива вырос до 450 тысяч, что даже больше чем у топовых SSD PCI-E x4. Правда, выросла лишь скорость случайной записи, тогда как чтение почти не ускорилось.

Выводы

Как показало тестирование, массив RAID 0 даже из двух недорогих твердотельных накопителей по ряду важных показателей оказался существенно быстрее любого отдельного флагманского SSD. Так кому же на практике может понадобиться такой RAID-массив? Первые — это профессиональные видеомонтажеры 4K-видео и постепенно набирающего популярность формата 8K. Для ускорения процесса монтажа им нужен не столько емкий, сколько очень быстрый диск для кеширования. Вторые — это программисты систем управления базами данных (СУБД). Ведь как известно, базы данных представляет собой несметное количество мелких файлов, и только RAID из SSD может обеспечить нужную скорость их обработки. Наконец, третьи — это заядлые геймеры и компьютерные энтузиасты, которые всегда стараются выжать из своих ПК максимум производительности.