На запредельных скоростях: разворачиваем RAID 0 на двух V-NAND SSD Samsung 980 PRO

В современных реалиях, когда ресурсы CPU, по большей части сохраняют свою избыточность, среди повседневных пользовательских задач, конечное быстродействие определяется параметрами дисковой подсистемы. Благо, производительности современных, даже бюджетных SSD оказывается более чем достаточно, чтобы обеспечить адекватный отклик системы и базовых приложений. Тем не менее, то, что подойдет большинству, не обязательно удовлетворит всех. Поэтому, для тех, кто не приемлет внутри своих PC даже малейших компромиссов, существуют достойные решения в виде NVMe SSD c поддержкой интерфейса PCIe 4.0,



которые могут стабильно производить операции чтения/записи на скоростях достигающих 6500/2500 Мб/c. Но даже такие головокружительные показатели не являются пределом данных устройств, на практике, объединение даже двух подобных накопителей в RAID 0 увеличит их производительность на 50-90%, позволяя достигнуть скоростей, отчасти сопоставимых с RAM-дисками. При этом, что особенно приятно, финансовые вложения будут куда скромнее, чем апгрейд оперативки. Заинтригованы, читайте далее.

Исходные данные

Как вы уже поняли, массив будем строить на базе парочки M2 SSD Samsung 980 PRO емкостью в 250 Гб каждый.



На сегодняшний день, это чуть ли не самый скоростной V-NAND накопитель в сегменте домашних устройств, быстрее только серверные решения с соответствующим ценником, такие как Samsung PM1735



и кэширующие Intel Optane на базе памяти 3D XPoint.



В CrystalDiskMark 980 PRO подтверждает обещанные производителем скорости,



при этом, стоит сказать, что версия на 1 ТБ достигает еще более высоких показателей чтения/записи в 7000/5000 Мб/c

Согласитесь, цифры говорят сами за себя и все это при относительно доступном ценнике. Однако, чтобы не умножать напрасных ожиданий, стоит сразу сказать, что для раскрытия потенциала PCI-E 4.0, потребуется современная конфигурация, никак не попадающая в категорию бюджетных. Если говорить конкретно, то CPU



и материнская плата должны иметь на борту поддержку стандарта PCI-E четвертой ревизии. В добавок к этому, необходимо наличие, у последней, аппаратного RAID на данном интерфейсе и аналогичные M.2 слоты.



У нас, таковыми являются AOURUS ELITE X570 с Ryzen 5 5600X.

Подготовка

Когда все делается в угоду скорости, вполне ожидаемо, что подобный массив будет использоваться в качестве системного диска. Вот только RAID из NVMe PCIe 4.0 SSD все еще является чем-то из области экзотики и, даже самые последние сборки Windows 10 не «подцепят» самостоятельно драйвера для такого массива. Чтобы в процессе инсталляции мастер увидел наши накопители как единый массив, потребуются RAID драйвера, которые, необходимо заранее загрузить на сайте производителя, для конкретной модели материнки.



После, этого создаем загрузочный UEFI носитель, например, в утилите Rufus (весь процесс мы уже рассматривали в предыдущих статьях) и копируем на него нужные файлы. Когда все готово, наконец подключаем наши M.2 SSD, не забыв переместить с них все важные данные и приступаем к самому интересному.

Формирование массива

Наш сверхскоростной RAID 0 будем создавать прямо из среды UEFI, ведь гибкости и функционала ему не занимать. Из его главного окна переходим в расширенный режим, нажав F2,



в котором для начала идем в раздел Boot. В отличие от устройств на SATA интерфейсе, RAID из M.2 SSD будет доступен только в режиме UEFI, ни о какой совместимости с Legacy здесь речи нет. Соответственно параметр CSM Support переводим в неактивное положение.



Важно: на этом этапе не забывайте активировать опцию Secure Boot, которая критически необходима для инсталляции Windows 10 и 11.

Далее идем в раздел Settings, где среди списка опций отмечаем IO Ports.



В окне параметра открываем SATA Config.



и затем активируем режим NVMe RAID, применяя изменения клавишей F10.



После перезапуска, повторно заходим в раздел IO Ports, где теперь нас интересует последний параметр (фирменная утилита RAIDXpert2).



В ее меню идем в пункт Array Management



и создаем новый массив.



На этом этапе выбираем уровень – RAID 0.



Двигаясь по опциям ниже, указываем физические диски M.2,



как видно в окошке, система сразу видит два NVMe Gen4 накопителя, доступных для организации массива. Все, что от нас требуется – перевести каждый в активное положение (Enabled) и нажать Apply Changes.



После этого, чтобы посмотреть конфигурацию созданного массива, жмем Esc, возвращаясь к предыдущему разделу, снова отмечаем пункт Create Array и затем Manage Array.



В этом окне можно увидеть общую емкость, статус RAID и прочие сведения.

Если все сделано как надо, сохраняем изменения клавишей F10, подключаем USB-носитель с образом системы и после рестарта, в опциях меню загрузки выбираем его из списка,



попадая в загрузочную среду.

Инсталляция ОС на NVMe RAID 0

Как уже говорилось выше, на этапе выбора диска, Windows 10 изначально не видит массив, а лишь два отдельных накопителя. Исправить положение, нам помогут те самые RAID-драйвера. Для установки, жмем, среди опций выбора на Загрузить,



затем указываем в проводнике путь к расположению драйверов, нажав Обзор



и выбрав конечную папку ок.



В появившемся окне, отмечаем единственный RAID Bottom Device,



дожидаемся его установки и после добавляем еще один драйвер (RAID Controller) из той же папки.



Когда он установится, в окне выбора диска, появится единое пространство, состоящее из двух M.2 SSD.



Выбрав его, традиционно инсталлируем систему. И после ее запуска, видим, что в оборудовании, как положено, определяется дисковый массив AMD RAID Array.



В управлении дисками, тоже все как надо – массив определяется, как обычный системный диск.

Показатели

Думаю не стоит и говорить, что Windows 10, установленная на такой RAID 0 просто «летает». Все приложения и окна запускаются по сути моментально, копирование файла весом около 4-х Гб завершилось за секунды, при этом стабильная скорость составила около 2.31 Гб/c, что практически в два раза быстрее, чем у одиночного 980 PRO (1.2 Гб/с).



В синтетическом бенчамрке CrystalDiskInfo цифры также впечатляющие, разница между одиночным накопителем и RAID 0 просто очевидна.



Так, в последовательной обработке файлов размером 1 Мб, скорость чтения в массиве увеличилась на 50%, а показатели записи на 95%. Для тех, кто еще сомневается, вот еще один наглядный пример, с показателями чтения/записи RAM-диска, созданного на базе модулей DDR4-2400 MHz



Как видно, массив проигрывает ему лишь в операциях случайного чтения/записи 4-х Кб блоков, во всех остальных случаях его показатели равны или превосходят RAM-диск. И это при том, что RAID 0 из NVMe лишен существенных недостатков накопителей, организованных на базе оперативной памяти, среди которых, крайне ограниченный объем, высокая стоимость и энергозависимость.

В результате

Организация RAID 0 даже из двух накопителей дает значительный прирост их общей производительности, сопоставимый с дорогостоящими серверными решениями, при относительно скромных вложениях. Конечно, не стоит забывать, что сборка поддерживающая интерфейс PCI-E 4.0, не будет бюджетной, но даже этот факт, в целом, не отменяет рентабельности такого массива.

До новых встреч.