Гибридный накопитель OCZ RevoDrive HYBRID
Компания OCZ хорошо известна на российском рынке как производитель блоков питания и SSD-накопителей. Причем в ее ассортименте всегда присутствуют необычные устройства, которых нет у конкурентов. В данной статье мы рассмотрим весьма интересное решение — гибридный накопитель OCZ RevoDrive HYBRID емкостью 1 Тбайт.
Технические характеристики
Ассортимент SSD-накопителей компании OCZ очень широк — он охватывает все ниши рынка. Компания выпускает SSD-накопители трех нишевых сегментов: Enterprise (серверы, дата-центры и т.д.), Performance (высокопроизводительные рабочие станции, игровые компьютеры и ноутбуки) и Mainstreme (нетбуки, ноутбуки и домашние ПК).
В сегменте производительных решений для ноутбуков и ПК (Performance) компания OCZ предлагает накопители серий RevoDrive 3 X2, RevoDrive 3 и RevoDrive Hybrid. Примечательно, что все накопители этих серий выполнены в виде плат расширения с интерфейсом PCI Express 2.0 x4.
Собственно, если накопители серий RevoDrive 3 X2 и RevoDrive 3 — это решения на основе RAID-массива уровня 0 из двух SSD-накопителей, то устройство RevoDrive Hybrid представляет собой гибридное решение, состоящее из 2,5-дюймового HDD-диска TOSHIBA MK1059G и SSD-накопителя. В данном случае SSD-накопитель выполняет функцию кэша для HDD-диска. Размер HDD-диска составляет 1 Тбайт, а размер SSD — от 128 Гбайт.
Согласно заявленным характеристикам, максимальная скорость последовательного чтения накопителя OCZ RevoDrive Hybrid равна 910 Мбайт/с, а скорость последовательной записи — 810 Мбайт/с. Скорость случайной записи блоками по 4 Кбайт равна 120 000 IOPS.
Конструктивно накопитель RevoDrive Hybrid представляет собой сэндвич из двух плат. На первой из них жестко крепится HDD-диск, а на второй плате с интерфейсом PCI Express 2.0 x4 распаяны чипы памяти на основе MLC-ячеек NAND флэшпамяти и управляющие контроллеры.
Чипы NAND флэшпамяти в количестве 16 штук имеют маркировку OCZ M2501064T048AX21, причем управляют ими два контроллера SandForce SF-2281, то есть, по всей видимости, речь идет о двух SSD-накопителях, собранных в RAID-массив уровня 0. Напомним, что контроллеры SandForce SF-2281 поддерживают интерфейс SATA 6 Гбит/с и обеспечивают максимальную скорость последовательной записи и чтения 500 Мбайт/с, а скорость случайной записи и чтения — на уровне 60 000 IOPS для блоков размером 4 Кбайт.
Кроме того, предусмотрен фирменный контроллер OCZ SuperScale ICT-0183 (компания OCZ имеет собственное производство контроллеров), который отвечает за логику работы всего накопителя RevoDrive Hybrid. Этот контроллер компания OCZ называет не иначе как SuperScale Storage Accelerator (супермасштабируемый ускоритель накопителя). Скорее всего, данный ускоритель разрабатывался еще компанией Indilinx, которую OCZ приобрела в марте текущего года.
Контроллер, или даже процессор SuperScale Storage Accelerator, представляет собой комбинацию процессорного ядра, имеющего архитектуру ARM, с контроллерами интерфейсов SATA 6 Гбит/с и PCI Express 2.0. Естественно, в процессоре SuperScale Storage Accelerator есть и интерфейсный мост SATA — PCI Express.
Фактически процессор SuperScale Storage Accelerator выполняет ту же функцию, что и управляющий процессор в аппаратном RAID-контроллере. Однако говорить о том, что SuperScale Storage Accelerator — это просто RAID-контроллер, не совсем верно в том смысле, что его функция немного шире, чем функция традиционного RAID-контроллера.
Процессор SuperScale Storage Accelerator поддерживает фирменную технологию (или архитектуру) OCZ, известную как Virtualized Controller Architecture (VCA) 2.0. Данная технология представляет собой специфический алгоритм оптимизации (Queue Balancing Algorithm) очередности команд Tagged Command Queuing (TCQ) и Native Command Queuing (NCQ), в результате чего образуется новая очередность команд Complex Command Queuing Structure (CCQS), что позволят достичь высокой производительности RAID-контроллера.
Понятно, что одного только RAID-массива уровня 0 из двух SSD-накопителей и обычного HDD-диска еще недостаточно, чтобы заставить данные кэшироваться. Поэтому в комплектацию накопителя RevoDrive Hybrid входит специализированное ПО от компании Dataplex для кэширования данных. Точнее, само ПО Dataplex скачивается с сайта компании OCZ с помощью лицензионного ключа на стикере, наклеенном на накопителе RevoDrive Hybrid, без которого невозможно скачать программу Dataplex.
Кроме того, для работы накопителя OCZ RevoDrive Hybrid необходимо инсталлировать драйвер, который также скачивается с сайта OCZ (причем сначала устанавливается драйвер, а потом уже ПО Dataplex). Отметим, что на сайте производителя предусмотрен драйвер только под операционную систему Windows 7.
Кстати, тот факт, что накопитель OCZ RevoDrive Hybrid требует установки драйвера, говорит о том, что речь идет не о чисто аппаратном, а о программно-аппаратном RAID-контроллере SSD-накопителей (для аппаратного RAID-контроллера драйверы вообще не нужны).
Накопитель OCZ RevoDrive Hybrid рекомендуется использовать как загрузочный диск. Более того, только в этом случае применение утилиты кэширования Dataplex даст выигрыш в производительности дисковой подсистемы. Поэтому для корректной работы накопителя OCZ RevoDrive Hybrid необходимо установить операционную систему Windows 7 на HDD-диск TOSHIBA MK1059G, а SSD-накопитель будет служить в качестве кэша.
Возможен и другой вариант использования накопителя OCZ RevoDrive Hybrid, когда SSD-накопитель и HDD-диск прменяются по отдельности (без кэширования). В этом случае вообще не требуется установка утилиты кэширования OCZ RevoDrive Hybrid. Понятно, что при таком сценарии использования накопителя оптимально установить операционную систему и все приложения на SSD-накопитель, а жесткий диск применять для хранения данных.
Методика тестирования
Для тестирования накопителя OCZ RevoDrive Hybrid мы использовали стенд, который имел следующую конфигурацию:
- системная плата — FOXCONN Z68A-S;
- чипсет — Intel Z68 Express;
- процессор — Intel Core i7-2600K;
- оперативная память — DDR3-1333 Corsair Dominator;
- объем памяти — 4 Гбайт (два модуля по 2 Гбайт);
- режим работы памяти — DDR3-1333, двухканальный режим;
- контроллер USB 3.0 на плате — NEC D720200.
Накопитель OCZ RevoDrive Hybrid устанавливался в слот PCI Express 2.0 x16, который реализован посредством линий PCI Express 2.0, поддерживаемых процессором Intel Core i7-2600K. Естественно, что при использовании накопителя OCZ RevoDrive Hybrid данный слот работал в режиме PCI Express 2.0 x4.
Вообще, традиционно при тестировании накопителей мы устанавливаем операционную систему на отдельный диск, а тестируемый накопитель подключается к системе как вторичный диск. Но в случае с накопителем OCZ RevoDrive Hybrid такой вариант не подходит. Как мы уже отмечали, утилита кэширования Dataplex позволяет кэшировать только загрузочный диск (и все логические разделы, созданные на физическом диске). А потому для тестирования накопителя OCZ RevoDrive Hybrid нам пришлось установить систему на используемый в накопителе HDD-диск TOSHIBA MK1059G. Причем первоначально мы разбили HDD-диск на два логических раздела (100 и 900 Гбайт) и операционная система Windows 7 Ultimate (64-bit) устанавливалась на логический раздел размером 100 Гбайт, а тестированию подвергался второй логический раздел с файловой системой NTFS.
Мы с самого начала предполагали, что используемая нами схема тестирования могла негативно повлиять на результат, однако не ожидали, что данная методика вообще не подходит для этого накопителя. Полученные нами результаты оказались настолько низкими и необъяснимо странными, что о них лучше вообще не упоминать.
В связи с этим нам пришлось использовать при тестировании иной подход. На первом этапе тестирования операционная система Windows 7 Ultimate (64-bit) и все необходимые приложения и драйверы устанавливались на HDD-диск TOSHIBA MK1059G, содержащий только один логический раздел (C:), который и подвергался тестированию. Этот диск кэшировался с помощью утилиты Dataplex и SSD-накопителя.
На втором этапе тестирования мы отдельно протестировали производительность SSD-накопителя. Для этого операционная система Windows 7 Ultimate (64-bit) и все необходимые приложения и драйверы устанавливались на HDD-диск TOSHIBA MK1059G. Главное, что утилита Dataplex не устанавливалась, а тестированию подвергался SSD-накопитель, на котором был создан один логический раздел с файловой системой NTFS.
Для тестирования накопителя мы использовали утилиты IOmeter 2008-6-22 и PCMark 7 Professional v 1.0.4.
Утилита IOmeter дает возможность задавать размер блока данных (Transfer Request Size) на запись и чтение, а тест можно проводить как для последовательных (Sequential) операций (чтение и запись), так и для случайных (Random). Кроме того, можно задавать время теста, процентное соотношение между последовательными и случайными операциями (Percent Random/Sequential Distribution), а также процентное соотношение между операциями чтения и записи (Percent Read/Write Distribution).
При использовании утилиты IOmeter исследовались:
- зависимость скорости последовательного чтения от размера блока данных;
- зависимость скорости последовательной записи от размера блока данных;
- зависимость скорости случайного чтения от размера блока данных;
- зависимость скорости случайной записи от размера блока данных.
В перечисленных тестах блоки данных имели следующие размеры: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 Кбайт и 1 Мбайт.
При тестировании во всех сценариях нагрузки устанавливалось выравнивание запросов по размеру 512-байтного сектора.
Утилита PCMark 7 Professional позволяет протестировать дисковую подсистему ПК, используя при этом эмуляцию работы пользователя с различными приложениями. Результат теста PCMark 7 Professional выдается в безразмерных единицах (баллах), причем более высокий результат соответствует более высокой производительности.
Результаты тестирования
Результаты тестирования накопителя OCZ RevoDrive Hybrid с помощью утилиты IOmeter в режиме последовательного чтения показаны на рис. 1.
Рис. 1. Скорость последовательного чтения накопителя
OCZ RevoDrive Hybrid
При использовании только SSD-накопителя максимальная скорость последовательного чтения достигает 945 Мбайт/с, а в режиме кэширования — 808 Мбайт/с, то есть всего на 17% ниже. Причем вплоть до размера блока 8 Кбайт скорости последовательного чтения в режиме кэширования и без него практически не различаются.
Результаты тестирования в режиме последовательной записи показаны на рис. 2.
Рис. 2. Скорость последовательной записи накопителя
OCZ RevoDrive Hybrid
Характерно, что и при применении только SSD-накопителя, и в режиме кэширования максимальная скорость последовательной записи составляет примерно 750 Мбайт/с. И хотя при использовании только SSD-накопителя максимальная скорость последовательной записи немного выше, чем в режиме кэширования, разница в скоростях несущественна. Максимальная скорость последовательной записи в режиме кэширования и без него достигается при размере блока 64 Кбайт. При размерах блоков менее 64 Кбайт при применении только SSD-накопителя достигается более высокая скорость последовательной записи.
Скорость случайного чтения (рис. 3) практически не различается в режиме использования только SSD-накопителя и в режиме кэширования и, как это и должно быть, возрастает с увеличением размера блока данных.
Рис. 3. Скорость случайного чтения накопителя
OCZ RevoDrive Hybrid
Скорость случайной записи (рис. 4) также практически не различается в режиме применения только SSD-накопителя и в режиме кэширования. Однако для операций случайной записи наблюдается довольно интересное явление, заключающееся в провале скорости выполнения операций при размере блока 1 Мбайт.
Рис. 4. Скорость случайной записи накопителя
OCZ RevoDrive Hybrid
Выводы
Итак, как видно из результатов тестирования, производительность накопителя OCZ RevoDrive Hybrid в режиме кэширования не сильно отличается от производительности SDD-накопителя. Фактически за счет использования хитроумного алгоритма кэширования в сочетании с производительным контроллером компании OCZ удалось создать решение, обладающее производительностью SSD-накопителя и емкостью традиционного HDD-диска. Причем не стоит забывать, что в данном случае речь идет не об одиночном SSD-накопителе, а о RAID-массиве уровня 0 из двух SSD-накопителей, что позволяет получить скоростные характеристики, недоступные для обычных SSD-накопителей.
В целом можно констатировать, что накопитель OCZ RevoDrive Hybrid является сегодня очень высокопроизводительным решением при оптимальной цене. Кстати, что касается стоимости этого накопителя, то его можно найти в продаже по цене порядка 17 тыс. руб. Однако сейчас не лучшее время для покупки каких бы то ни было накопителей на основе HDD, поскольку цены на них просто безумные. По прогнозам, ситуация на рынке HDD стабилизируется не ранее мая следующего года.
 |
|
