Rendiment raid 0 a nvme pcie 4.0 vs nvme pcie 3.0 vs m.2 sata

La tecnologia RAID ja no només forma part de l'entorn empresarial i emmagatzematge de fitxers massiu. Els fabricants posen a la nostra disposició funcions RAID implementades en els seus chipsets i plaques de nova generació, sent cada vegada més senzill muntar-lo en un PC domèstic. De fet molts portàtils Gaming ja vénen de fàbrica amb un RAID 0 SSD NVMe.

El que farem en aquest article és veure el rendiment RAID0 és PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA. Per a això hem utilitzat una placa AMD X570 i una altra Intel amb SSD SATA i de Gen4 per alternar configuracions i veure com es munten en cadascuna d'elles. Windows també disposa d'una funció per crear RAID així que també l'hem utilitzat.

Índex de continguts

Per què utilitzar un RAID

RAID significa "Redundant Array of Independent Disks" o dit en espanyol, matriu redundant de discs independents. Es tracta de crear un sistema o entorn capaç de guardar dades utilitzant múltiples unitats d'emmagatzematge entre les que es distribueixen o repliquen aquests.

Les configuracions RAID sempre han estat lligades a l'entorn empresarial i maneig de dades. La seva principal funció és la de multiplicar la capacitat d'un sol disc dur diverses vegades per elevar el seu rendiment de lectura i escriptura. Així mateix es crearan configuracions denominades nivells que ens permetran replicar dades per evitar la seva pèrdua per fallada d'unitats.

En l'actualitat no necessitem un servidor per muntar una d'aquestes configuracions, tan sols ens bastaremos amb la nostra pròpia placa base i el sistema operatiu. Si volem alguna cosa més complex o dedicat, el millor serà adquirir un NAS, per aportar una gran quantitat d'opcions extres d'emmagatzematge i recursos compartits en xarxa.

Darrere d'això hi ha molt més, i el desenvolupem en el nostre article de la tecnologia RAID

Els RAID que podem muntar en una placa actualment seran els següents:

• RAID 0: funció d'aquest nivell és la de distribuir les dades que s'emmagatzemen entre els diferents discs durs per augmentar la velocitat de lectura / escriptura sense replicació. RAID 1: també anomenada mirroring per proporcionar redundància a les dades. S'hi guardaran els mateixos fitxers repetits en tants discos com utilitzem. RAID 10: és un RAID que combina dos nivells, dos RAID 0 units per un RAID1 conformant 4 discs durs. RAID 5: s'anomena sistema distribuït per paritat, combinant alta velocitat d'accés amb replicació d'arxius a partir de 3 discs durs. La informació s'emmagatzema dividida en blocs entre les tres unitats amb un bloc de paritat per protegir enfront de fallades. RAID 50: és la combinació de dos RAID 5 amb un RAID 0. Anteriors chipset AMD X370, B350 i A320 permetien crear-ne un amb AMD RAID Array Configuration. Actualment amb RAIDXpert2 no és possible

Amb què plaques puc fer un RAID

Queda donar-li un repàs a les plaques que ens brinda la possibilitat de fer un RAID, que actualment seran la gran majoria de l'mercat. Tant Intel com AMD ofereixen compatibilitat en els seus chipsets actuals.

Per Intel tenim les següents possibilitats:

• Z270Z370H370 i HM370Z390X299

Tan sols s'exclouen els chipsets menys potents com el B360 o el H310 dels més o menys actuals cap enrere. Tots els chipsets que permetin overclocking, també són compatibles amb RAID.

Cal distingir entre SATA i PCIe en aquestes plaques. Si utilitzem unitats en els ports SATA podrem crear RAID 0, 1, 5 i 10. I si fem servir les ranures M.2 llavors podrem crear RAID 0, 1 i 5.

I per a les plaques AMD tenim:

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

Tant els actuals com pròxims chipsets implementen les mateixes possibilitats, podent crear RAID 0, 1 i 10 amb RAIDXpert2. Suporta aquests tipus tant en SATA com a NVMe si hi ha ranures M.2 suficients o targetes d'expansió. En xipsets anteriors com X370, B350 i A320 s'utilitza l'aplicació AMD RAID Array Configuration que extinent la capacitat a RAID 5 i 50 en principi.

Rendiment RAID 0 a PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

Per a aquesta prova hem utilitzat la configuració més senzilla, un RAID 0 que hauria d'aportar la màxima capacitat de lectura i escriptura combinada de dues unitats, és a dir, rendir el doble que una sola unitat. El maquinari que hem utilitzat serà el següent:

• Asus crosshair VIII Hero X570 + AMD Ryzen 3600: RAID0 PCIe 4.0 i RAID 0 SATAAsus ROG Maximus XI Formula Z390 + Intel Core i9-9900K: RAID0 PCIe 3.0Windows 10 x64 Pro: RAID0 per programari i sistema de pruebas2x SSD Corsair MP600 Gen4 PCIe 4.0 2 TB2x Western Digital WD XARXA SA500 SATA

Com veiem, el maquinari no està gens malament, sent plaques flagships d'Asus per a ambdues plataformes i unitats SSD de primer nivell per a ambdues interfícies. Els MP600 el farem servir en PCIe 4.0 AMD i el PCIe 3.0 Intel.

Rendiment RAID 0 NVMe PCIe 4.0

Comencem amb el més potent de tots que sens dubte és la configuració RAID dels dos SSD PCIe 4.0 a la placa Asus X570. Aquest compte amb el nou estàndard PCI, les ranures M.2 x4 poden arribar de forma teòrica als 7.876 MB / s. Els SSD que utilitzem han demostrat en la nostra review lliurar 4.777 MB / s en lectura.

Després de veure aquests resultats i comprar-los amb els de l'anàlisi, veiem que el RAID 0 funciona, i de quina manera. En tots els registres de CristalDiskMark tenim aproximadament el doble de rendiment. A l'canviar de versió de benchmark tenim unes proves una mica diferents per fer una comparació directa, però estem arribant gairebé als 9.5000 MB / s en lectura seqüència i els 8.5000 MB / s en escriptura, la qual cosa és sensacional.

Recordem el límit teòric d'una ranura M.2 4.0, demostrant-se que efectivament treballen completament en equip i de forma paral·lela amb la configuració d'AMD. Quan aquests SSD evolucionin una mica més i arribin a prop de el màxim de la interfície tindrem rendiments de fins a 14.000 MB / s amb només dues unitats, cosa que per ara només es pot aconseguir amb un RAID 0 de 4 SSD d'aquest tipus.

Rendiment RAID 0 NVMe PCIe 3.0

Amb motiu d'aportar varietat a la comparativa, hem utilitzat els MP600 en una placa Intel per a la prova sota PCIe 3.0. De forma teòrica aquestes ranures arribaran fins 3.937 MB / s encara que després es quedaria en uns 3.500 MB / s de forma pràctica.

Així que amb aquestes unitats, arribar als 7.000 MB / s sota PCIe 3.0 hauria de ser possible, per simple lògica i números, però veiem un escenari força diferent al que s'esperava. En la prova amb el RAID 0 construït hem arribat als 3.552 MB / si 3.407 MB / s en lectura i escriptura seqüencial. Aquests són resultats d'un sol SSD NVMe 3.0 com ara el Samsung 970 EVO.

Potser CristalDiskMark no hagi funcionament bé en un RAID sota Intel, o bé el chipset no funciona tan fi que deuria en aquest apartat amb unitats NVMe. En qualsevol cas, sí que veiem un rendiment molt important en operacions aleatòries amb blocs 4K Q32T16, i Q1T1, de manera que a l'almenys en aquest sentit sí que sembla estar funcionant bé. A el menys els 4 TB d'emmagatzematge no necessiten controladors alguns després de realitzar el RAID a la BIOS, sent un avantatge respecte a AMD.

Rendiment RAID0 SATA M.2

Tornem ara a la placa d'AMD per haver-nos donat millors resultats per fer el RAID amb les dues modestes unitats M.2 WD XARXA SA500 orientades a NAS. Utilitzarem de nova les mateixes ranures treballant sota SATA, així que el rendiment que hauríem d'esperar estaria al voltant dels 1100 MB / s. Ja que les unitats de forma individual van lliurar 554 MB / si 527 MB / s en lectura i escriptura en la review.

Un cop més veiem que es compleixen les previsions en aquesta plataforma AMD, amb un rendiment que aproximadament duplica el d'unitats individuals. De fet amb un econòmic RAID d'aquest tipus tindrem molt bon rendiment per a sistema operatiu i dades si tenim un pressupost limitat per als cars SSD PCIe.

Rendiment RAID0 SATA configurat en Windows 10

I per últims veurem que tal es comporta aquesta configuració muntada directament a Windows 10 amb la utilitat Administrador d'espais d'emmagatzematge. Tornem a utilitzar la placa d'AMD i els SSD SATA de la prova anterior. No donen el mateix rendiment Per què?

Windows no decep i veiem que no només dóna el rendiment d'una unitat individual, sinó que fins i tot és pitjor que els resultats en configuració normal, fregant els 400 MB / s en lloc dels 450 MB / s que hauria de donar en lectura.

La raó per que la tenim aquestes dades gairebé idèntics a una unitat SSD individual, és perquè Windows no fa un RAID 0, sinó una configuració JBOD. Llavors, el sistema simplement uneix dues unitats iguals o diferents sumant el seu emmagatzematge. Això és el que fa un RAID 0, estem d'acord, però el funcionament intern és molt diferent. Mentre que JBOD va omplint de fitxers les unitats de forma individual, primer una i després una altra, RAID 0 reparteix els fitxers entre les dues, duplicant la velocitat de lectura i escriptura en el procés.

A el menys sabem que és possible crear el RAID i que aquest funciona correctament pel que fa a repartiment o replicació de dades per exemple per a un RAID 5 o RAID1.

Configura el RAID a BIOS UEFI Intel, AMD i Windows

Si us ve de gust fer una d'aquestes configuracions en el vostre equip, per exemple amb dues unitats SATA de 2, 5 "o SSD PCIe, tindreu tot el procés explicat en aquests dos tutorials:

• Com configurar RAID en Windows 10

El procés és similar en els dos casos, encara que en Intel és més senzill. La seva plataforma ens permet a més muntar RAID 5 molt útils per evitar pèrdues d'arxius sense sacrificar velocitat. A més la instal·lació de Windows detectarà automàticament el RAID sense necessitat de drivers.

Pel que fa a AMD, ha demostrat duplicar el rendiment correctament, cosa que Intel no, ia més compta amb un programari RAIDXpert2 per gestionar les unitats o crear més RAID en Windows 10. L'únic inconvenient és que són necessaris controladors a l'hora d'instal·lar el sistema, i la configuració de la BIOS no és tan directa com en Intel. Tot això ho tindrem en cadascun dels tutorials.

Conclusió sobre el rendiment RAID0 és PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs SATA

D'una banda estem molt satisfets de l'rendiment que ens han lliurat les configuracions realitzades a la plataforma AMD, tant en PCIe 4.0 com a SATA, i suposem que en PCIe 3.0 també. Sent una garantia d'èxit per a aquells usuaris que vulguin experimentar.

I per l'altre esperàvem una evolució igual a la placa Intel, potser es degui a algun factor que hàgim obviat, com la versió de la BIOS o els drivers de l'chipset d'Intel en Windows 10. En aquest cas podem dir que la creació de l'RAID és senzilla quan es saben els seus passos. Però hi ha diversos factors que un usuari normal no coneixerà llevat que revisi les corresponents guies dels fabricants, ja que necessitem fer certes configuracions a la BIOS i en el sistema perquè tot funcioni correctament.

Si bé és cert que no disposem de massa possibilitats en quan a varietat de RAID, tenim els més importants de cara a un usuari normal, amb 0, 1 i 10 en el cas d'AMD i afegint RAID 5 en Intel. Aquests haurien de cobrir necessitats normals, o fins i tot crear-nos sota Windows amb menys rendiment però mateixa funcionalitat bàsica.

Us deixem amb alguns tutorials i articles d'interès:

Si heu fet algun RAID similar a la teva placa, seria interessant que contessis la teva experiència i el rendiment obtingut Veus útil configurar un RAID en un PC d'escriptori?