速度轻松破5000MB/s

　　NVMe U.2+PCIe SSD 三盘RAID0系统首发测试

　　不知道各位读者现在用的是什么硬盘，或许对PC有所关注的早已换上了SSD，那传输速度又能达到多少呢？是500MB/s，还是1000MB/s？对于这样的速度，我觉得都不算什么，今天我们组建了一套传输速度超过5000MB/s的存储系统，让大家感受一下真正的速度。下面让我们来看看它到底能带来怎样的使用体验。

　　双U.2配置组建高性能存储的关键

　　主板方面我们采用了技嘉X99 De si gnare EX，它作为一块X99芯片组主板，这也就意味着它的CPU插槽为LGA2011-3，支持至强E5系列以及酷睿Haswell-E架构的处理器。高性能必然带来高功耗，所以技嘉X99 Designare EX采用了8+1相供电，供电元件均为服务器级别，能够保证供电充足稳定。扩展插槽方面，该主板配有5个PCIe x16插槽，支持PCIe 3.0。最特别的是，这款块主板拥有双U.2接口，而一般新的主板产品往往只有一个U.2接口。再加上技嘉X99Designare EX支持NVMe协议的板载PCIe插槽，与传统的SATA接口相比极限速度从6Gbps提高到了32Gbps，这为我们组建多路NVMe SSD阵列创造了条件。除此之外，技嘉X99 Designare EX也配备了同样采用NVMe协议的M.2接口，该接口隐藏在PCIe插槽之间，支持最大为22110的SSD，这大大提高了该主板存储选择的丰富性。

　　组建该存储系统的另一核心要素就是SSD，我们这次采用3块1.2TB的英特尔750 SSD进行组建，其中两块采用U.2板型，一块采用PCIe板型。英特尔750的主控芯片型号为CH29AE41AB0，该芯片读写通道高达18个，远高于普通SSD的8通道。闪存方面则是采用自家20nm工艺的MLC颗粒。值得一提的是英特尔750的缓存容量也高达1.25GB。

　　解析U.2，组建RAID0

　　所谓的U.2接口，最初称为SFF-8639，它支持NVMe协议，SSD在这种协议下速度快延迟低功耗也小，带宽走PCIe 3.0。与M.2接口者定位不同，M.2因体积小巧，主要用于小型设备，而U.2的目标市场则是标准桌面级用户、服务器或是工作站。虽然目前采用U.2接口的SSD比较稀少，但速度一直是SSD发展的一个重要方向，而U.2就是迈出的坚实一步。也许在若干年之后U.2会取代传统SATA硬盘成为主流硬盘市场的中流砥柱。而组建RAID0阵列这一做法早已活跃在机械硬盘用户群体中了，因为传统SATA机械硬盘的传输速度实在有限，组建RAID 0阵列有助于提高其连续读写速度。但同样需要注意，组建RAID 0阵列的硬盘因为数据的分散存储，一旦遭遇硬盘故障，其中的数据都是很难恢复的。我们接下来将采用支持U.2接口的英特尔750系列SSD来组建RAID 0阵列，看看高性能的SSD在RAID0阵列的加持下能不能取得速度上的突破。那么怎样组建RAID 0阵列呢？其实很简单，我们是这样操作的：

　　1.将3块SSD与主板进行连接，下载对应的NVMe驱动并安装。

　　2.将三块硬盘进行安全擦除使其处于未分配状态，然后在磁盘管理选项中选中一个硬盘，右键单击选择新建带区卷。

　　3.与新盘分区类似，直到出现选择磁盘时，将另外两个硬盘选择进去。

　　4.进行4K对齐，再执行快速格式化。一系列操作完成之后，我们组建三个SSD的RAID 0软阵列就算完成了。整个步骤并不算特别复杂，有兴趣的朋友可以自己试着组建一下。接下来我们来看一下组建RAID 0阵列之后在性能上会有怎样的表现。

　　测试平台

　　操作系统：Windows 10 专业版

　　主板：技嘉X99 Designare EX

　　处理器：Intel Core i7 6950X

　　显卡：NVIDIA GeForce GTX1080

　　内存：32GB

　　硬盘：英特尔750×3、三星950pro、闪迪Extreme pro

　　基准性能测试

　　那么这个磁盘阵列能带来怎样的性能呢？除了英特尔750系列RAID 0阵列之外，我们还选择了两块硬盘作为对比参照。一块是采用M.2接口（测试时以PCIe转接板连接）的三星950 pro系列SSD，容量为256GB，主控芯片为三星自家新一代的UBX控制器，闪存也是自家第二代MLCV-NANO。三星950 pro也采用了NVMe协议，是中高端产品的代表。另一块参与测试的SSD是SATA接口的闪迪Extreme pro系列SSD，它拥有Marvell 88S9187- BLD2双通道主控芯片，闪存芯片为自家19nm eX2 ABL MLC芯片，共8颗，总容量为480GB。它是采用AHCI协议的SATA硬盘，也是SATA中的高端产品代表。我们这次选择了Anvil’s Storage Utility、AS SSD以及TXbench三款软件来进行测试。

　　测试点评：从测试结果中我们可以明显看出英特尔750 RAID 0阵列在连续读写性能上有着惊人的成绩，这也是组建RAID 0阵列的主要优势之一，同样受益的还有高队列深度QD4、QD16、QD64的IOPS结果。而在随机4Ｋ读写上RAID 0阵列并没有优势可言，甚至部分结果英特尔750 RAID 0阵列还不如三星950 pro。另外我们也可以从中看出与采用AHCI协议SATA接口的SSD相比，使用PCIe通道的SSD在NVMe协议加持下存在的巨大优势。

　　应用测试

　　服务器环境：Performance Test测试结果

　　测试点评：这项测试主要是体现S S D 的在服务器上应用的性能，Performance Test软件根据四个类型的设置，通过分配不同的读写比例和连续/随机数据比例来进行模拟。我们看到在文件服务器、网页服务器和数据库三项上，英特尔750 RAID 0阵列都存在非常明显的优势，因为这三项模拟存在一些共同点，一是都属于高队列深度操作，二是随机读取都占有极大比例，三是都属于同步式线程。而且我们观察发现，数据的随机性越强，英特尔750 RAID 0阵列的优势就越明显。而在模拟工作站这一项上，应用环境以低队列深度操作任务居多，这使得英特尔750 RAID 0阵列的优势无法得到发挥，所以结果上反而不如三星950 pro。

　　文件传输测试结果

　　测试点评：在此测试中我们大文件是采用两部总计容量为17049.0MB的电影，零碎文件则是采用《英雄联盟》游戏文件夹，总容量为7791.4MB。配合测试的东芝饥饿鲨RD400 SSD为M.2接口，采用NVMe协议，使用PCIe3.0 x4通道，带宽为32Gb/s。我们利用软件Fastcopy来进行传输并记录时间，测试中我们发现英特尔750 RAID 0在大文件读写上结果并没有达到预期结果，我们猜想是受到RD400性能限制，于是我们接着利用Rawdisk将20GB内存作为虚拟硬盘验证了我们的猜想。从结果中我们不难看出，在体现连续读写能力的大文件传输上，英特尔750 RAID 0阵列发挥非常出色，但是在零碎文件较多的情况下，因为这考验SSD的4k随机读写能力，而组建RAID 0阵列是对此没有什么帮助的，所以我们看到三星950 pro反而在速度上超越了英特尔750 RAID 0阵列。而用内存作为虚拟硬盘进行测试时，英特尔750 RAID 0阵列则是将连续读写速度发挥得淋漓尽致，4500MB/s的速度即使和内存相比也是不遑多让。而基于内存的零碎文件读写因为组建RAID 0阵列无法提升低队列深度的随机4K性能，所以测试结果与之前RD400作配合时相差不大。

　　消费级应用测试结果

　　测试点评：在三款游戏加载上，只有在《英雄联盟》这一项出现英特尔750RAID 0阵列比三星950 pro慢的情况，也许是因为《英雄联盟》随机文件所占比例较大。转码测试则会涉及到处理器性能和硬盘读写能力，因为我们测试采用的i76950X性能较高，所以在结果上差距不是很明显，而在用AE做压缩时间的渲染输出测试上也是同理，它会涉及处理器、内存以及硬盘等多个因素，即使是在相同平台，因为各自的影响占有一定比重，所以在结果上不如文件对传的结果来得那么直接。但即使如此，我们仍能看到英特尔750 RAID 0阵列带来的部分提升。

　　写在最后

　　在测试结果中，我们既看到了英特尔750 RAID0阵列在连续读写的爆炸性能，同时也发现RAID 0阵列对于低队列深度随机4K方面没有作为。毕竟消费级应用多数更依赖于随机4K低队列的读写性能，组建NVME SSD RAID 0阵列的意义更大地体现还是在服务器应用、视频工作站方面，而在这些领域，NVMe SSD RAID 0将大有用武之地。

　　文、图/魏瓘藻