Desempenho de raide 0 no nvme pcie 4.0 vs nvme pcie 3.0 vs m.2 sata

A tecnologia RAID não é mais apenas parte do ambiente de negócios e armazenamento massivo de arquivos. Os fabricantes disponibilizam para nós as funções RAID implementadas em seus chipsets e placas de nova geração, facilitando a montagem em um PC doméstico. De fato, muitos laptops para jogos já vêm de fábrica com um NVMe RAID 0 SSD.

O que faremos neste artigo é ver o desempenho do RAID 0 no PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA. Para isso, usamos uma placa AMD X570 e uma placa Intel com SSD SATA e Gen4 para alternar configurações e ver como elas são montadas em cada uma. O Windows também tem uma função para criar RAID, então nós também o usamos.

Índice de conteúdo

Por que usar um RAID

RAID significa " Matriz Redundante de Discos Independentes " ou, em espanhol, matriz redundante de discos independentes. Trata-se de criar um sistema ou ambiente capaz de armazenar dados usando várias unidades de armazenamento entre as quais elas são distribuídas ou replicadas.

As configurações de RAID sempre foram vinculadas ao ambiente de negócios e à manipulação de dados. Sua principal função é multiplicar a capacidade de um único disco rígido várias vezes para aumentar seu desempenho de leitura e gravação. Da mesma forma, serão criadas configurações chamadas níveis que nos permitirão replicar dados para evitar perdas devido a falhas na unidade.

Atualmente, não precisamos de um servidor para montar uma dessas configurações, apenas precisaremos de nossa própria placa-mãe e sistema operacional. Se quisermos algo mais complexo ou dedicado, o melhor será adquirir um NAS, para fornecer um grande número de opções extras de armazenamento e compartilhamentos de rede.

Por trás disso, há muito mais, e nós o desenvolvemos em nosso artigo sobre tecnologia RAID

O RAID que podemos montar em uma placa atualmente será o seguinte:

• RAID 0: A função deste nível é distribuir os dados armazenados entre os diferentes discos rígidos para aumentar a velocidade de leitura / gravação sem replicação. RAID 1: também chamado de espelhamento para fornecer redundância aos dados. Nele, os mesmos arquivos repetidos serão salvos em quantos discos forem utilizados. RAID 10: é um RAID que combina dois níveis, dois RAID 0 unidos por um RAID 1 que compõe 4 discos rígidos. RAID 5: É chamado de sistema distribuído por paridade, combinando alta velocidade de acesso com replicação de arquivos de 3 discos rígidos. As informações são armazenadas divididas em blocos entre as três unidades com um bloco de paridade para protegê-las contra falhas. RAID 50: É a combinação de dois RAID 5 com um RAID 0. Os chipsets AMD X370, B350 e A320 anteriores permitiram criar um com a configuração de matriz RAID da AMD. Atualmente com o RAIDXpert2, não é possível

Com quais placas posso RAID com

Resta fazer uma revisão dos conselhos que nos dá a possibilidade de fazer um RAID, que atualmente será a grande maioria do mercado. Tanto a Intel quanto a AMD oferecem compatibilidade com seus chipsets atuais.

Para a Intel, temos as seguintes possibilidades:

• Z270Z370H370 e HM370Z390X299

Somente chipsets menos potentes, como o B360 ou o H310, são excluídos da corrente mais ou menos inversa. Todos os chipsets que permitem overclock também são compatíveis com RAID.

É necessário fazer uma distinção entre SATA e PCIe nessas placas. Se usarmos unidades em portas SATA, podemos criar RAID 0, 1, 5 e 10. E se usarmos slots M.2, podemos criar RAID 0, 1 e 5.

E para placas AMD, temos:

• X399, TRX40X570, X470, X370B550, B450, B350A520, A320

Os chipsets atuais e futuros implementam as mesmas possibilidades, podendo criar RAID 0, 1 e 10 com o RAIDXpert2. Ele suporta esses tipos no SATA e no NVMe se houver slots M.2 ou placas de expansão suficientes. Em chipsets anteriores como X370, B350 e A320, o aplicativo AMD RAID Array Configuration é usado, o que estende a capacidade para RAID 5 e 50 em princípio.

Desempenho de RAID 0 no PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

Para este teste, usamos a configuração mais simples, um RAID 0 que deve fornecer a capacidade combinada máxima de leitura e gravação de duas unidades, ou seja, ele pode executar o dobro da quantidade de uma única unidade. O hardware que usamos será o seguinte:

• Asus Crosshair VIII Hero X570 + AMD Ryzen 3600: RAID 0 PCIe 4.0 e RAID 0 ASUS ROG Maximus XI Formula Z390 + Intel Core i9-9900K: RAID 0 PCIe 3.0 Windows 10 x64 Pro: RAID 0 por software e sistema de teste 2x SSD Corsair MP600 Gen4 PCIe 4.0 2TB2x Western Digital WD VERMELHO SA500 SATA

Como vemos, o hardware não é ruim, sendo o carro-chefe da Asus para ambas as plataformas e unidades SSD de nível superior para ambas as interfaces. O MP600 será usado no PCIe 4.0 AMD e no PCIe 3.0 Intel.

Desempenho do RAID 0 NVMe PCIe 4.0

Começamos com o mais poderoso de todos, que é sem dúvida a configuração RAID dos dois SSDs PCIe 4.0 na placa Asus X570. Este possui o novo padrão PCI, cujos slots M.2 x4 podem atingir teoricamente 7.876 MB / s. Os SSDs que usamos demonstraram em nossa análise para fornecer 4.777 MB / s na leitura.

Depois de ver esses resultados e comprá-los com os da análise, vemos que o RAID 0 funciona e de que maneira. Em todos os registros do CristalDiskMark, temos aproximadamente o dobro do desempenho. Quando alteramos a versão de benchmark, temos alguns testes diferentes para fazer uma comparação direta, mas estamos alcançando quase 9.5000 MB / s na leitura de sequência e 8.5000 MB / s na escrita, o que é sensacional.

Lembre-se do limite teórico de um slot M.2 4.0, provando que eles realmente funcionam inteiramente como uma equipe e em paralelo com a configuração da AMD. Quando esses SSDs evoluírem um pouco mais e atingirem o máximo da interface, teremos rendimentos de até 14.000 MB / s com apenas duas unidades, algo que por enquanto só pode ser alcançado com um RAID 0 de 4 SSDs desse tipo.

Desempenho do RAID 0 NVMe PCIe 3.0

Para adicionar variedade à comparação, usamos o MP600 em uma placa Intel para testes no PCIe 3.0. Teoricamente, esses slots chegarão a 3.937 MB / s, embora mais tarde fiquem em torno de 3.500 MB / s de maneira prática.

Portanto, com essas unidades, atingir 7.000 MB / s no PCIe 3.0 deve ser possível, por lógica e números simples, mas vemos um cenário bem diferente do esperado. No teste com o RAID 0 incorporado , atingimos 3.552 MB / se 3.407 MB / s em leitura e gravação seqüencial. Estes são os resultados de um único SSD NVMe 3.0, como o Samsung 970 EVO.

O CristalDiskMark pode não ter funcionado bem em um RAID da Intel ou o chipset não funciona tão bem quanto deveria nesta seção com unidades NVMe. De qualquer forma, vemos um desempenho muito importante em operações aleatórias com os blocos 4K Q32T16 e Q1T1; portanto, pelo menos nesse sentido, parece estar funcionando bem. Pelo menos os 4 TB de armazenamento não precisam de alguns drivers após a execução do RAID no BIOS, sendo uma vantagem sobre a AMD.

Desempenho de RAID 0 SATA M.2

Agora voltamos à placa AMD para nos dar melhores resultados ao RAID com as duas modestas unidades WD RED SA500 M.2 orientadas para NAS. Usaremos os mesmos slots novamente trabalhando com SATA, portanto, o desempenho que deveríamos esperar seria de cerca de 1100 MB / s. Como as unidades entregaram individualmente 554 MB / se 527 MB / s em leitura e escrita na revisão.

Mais uma vez, vemos que as expectativas são atendidas nesta plataforma AMD, com um desempenho que aproximadamente dobra o de unidades individuais. De fato, com um RAID barato desse tipo, teremos um desempenho muito bom para o sistema operacional e os dados se tivermos um orçamento limitado para os SSDs PCIe caros.

Desempenho de RAID 0 SATA configurado no Windows 10

E, finalmente, veremos como essa configuração se comporta diretamente no Windows 10 com o utilitário Storage Space Manager. Voltamos ao uso da placa-mãe AMD e dos SSDs SATA do teste anterior. Eles não apresentam o mesmo desempenho, por que?

O Windows não decepciona e vemos que ele não apenas fornece o desempenho de uma unidade individual, mas é ainda pior do que os resultados na configuração normal, com limite de 400 MB / s em vez dos 450 MB / s que ele deve fornecer na leitura.

A razão pela qual temos esses dados quase idênticos a um único SSD é porque o Windows não faz um RAID 0, mas uma configuração JBOD. Portanto, o sistema simplesmente une duas unidades iguais ou diferentes adicionando seu armazenamento. É isso que o RAID 0 faz, concordamos, mas o funcionamento interno é muito diferente. Enquanto o JBOD enche as unidades com arquivos individualmente, primeiro um e depois outro, o RAID 0 distribui os arquivos entre os dois, dobrando a velocidade de leitura e gravação no processo.

Pelo menos sabemos que é possível criar o RAID e que ele funciona corretamente em termos de distribuição ou replicação de dados, por exemplo, para um RAID 5 ou RAID 1.

Configurar RAID no BIOS UEFI Intel, AMD e Windows

Se você deseja fazer uma dessas configurações no seu computador, por exemplo, com duas unidades SATA de 2, 5 ”ou SSDs PCIe, você terá todo o processo explicado nestes dois tutoriais:

• Como configurar o RAID no Windows 10

O processo é semelhante nos dois casos, embora na Intel seja mais simples. Sua plataforma também nos permite montar o RAID 5 muito útil para evitar a perda de arquivos sem sacrificar a velocidade. Além disso, a instalação do Windows detectará automaticamente o RAID sem a necessidade de drivers.

Em relação à AMD, foi demonstrado que ele duplicou o desempenho corretamente, algo que a Intel não possui, e também quanto software RAIDXpert2 pode gerenciar as unidades ou criar mais RAID no Windows 10. A única desvantagem é que os drivers são necessários ao instalar o sistema., e a configuração do BIOS não é tão direta quanto a Intel. Teremos tudo isso em cada um dos tutoriais.

Conclusão sobre o desempenho do RAID 0 no PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

Por um lado, estamos muito satisfeitos com o desempenho que as configurações feitas na plataforma AMD nos deram, tanto no PCIe 4.0 quanto no SATA, e assumimos isso também no PCIe 3.0. Ser uma garantia de sucesso para os usuários que desejam experimentar.

Por outro lado, esperávamos uma evolução igual na placa Intel, talvez seja devido a algum fator que ignoramos, como a versão do BIOS ou os drivers do chipset Intel no Windows 10. Nesse caso, podemos dizer que a criação do RAID é simples quando você conhece seus passos. Mas existem vários fatores que um usuário normal não saberá, a menos que revise os guias dos fabricantes correspondentes, pois precisamos fazer determinadas configurações no BIOS e no sistema para que tudo funcione corretamente.

Embora seja verdade que não temos muitas possibilidades quando se trata de uma variedade de RAID, temos as mais importantes para um usuário normal, com 0, 1 e 10 no caso da AMD e adicionando o RAID 5 na Intel. Eles devem atender às necessidades normais ou até nos criar no Windows com menos desempenho, mas com a mesma funcionalidade básica.

Deixamos alguns tutoriais e artigos de interesse:

Se você criou um RAID semelhante em sua placa, seria interessante contar sobre sua experiência e o desempenho obtido.Você acha útil configurar um RAID em um PC de mesa?