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从无到有 Trim能否释放SSD RAID潜力?

2012-02-03上善若水《微型计算机》2012年1月上

如果你要问当前PC大的性能瓶颈是什么,大多数资深玩家会告诉你是存储系统。若你要问如何弥补这个瓶颈,他们会建议你使用SSD。但当你咨询该怎样组建SSD RAID以进一步提高存储系统性能时,不少资深玩家会一反常态地劝诫你打消这个念头!是RAID只适用于HDD,而不能显著提高SSD性能?其实不然,玩家们纠结的其实是一个叫Trim的技术……

相信玩家们对Trim都不陌生了,虽然它是一项诞生不到三年的新技术,但在不少玩家的心目中,Trim是一项SSD系统必不可缺的高级技术。可惜的是,相当长一段时间里,我们的系统环境都只能支持单块SSD的Trim,对SSD RAID无能为力。也因此,我们的不少玩家宁愿放弃SSD RAID的高性能诱惑,都要死守在Trim功能。它为何如此受玩家追捧?这还得从它和SSD的特性说起。

为何需要Trim?

Trim是什么?简单点说Trim的工作就是“打提前量”。它能抽空(即SSD没有频繁读写的相对闲置状态)将曾写入过数据,但现在已被删除了数据的块进行整理和适当的GC(垃圾数据回收)。就工作原理看和覆写时进行的闪存整理没有什么变化,但关键点在于Trim将这个延迟时间从覆写数据的那个时间提前到了删除数据后的相对空闲状态(这个时候你对速度不敏感),这保证了你以后写入数据是随时有空块可用,自然就显得SSD的写入性能没有下降了。

SSD RAID到底支不支持Trim?

事实上,我们的主流南桥:例如Intel的5系列、6系列芯片,AMD的SB700、800、900系列南桥以及A75/55系列芯片都能很好地支持单块SSD的Trim,但都曾明确表示不能支持SSD RAID的Trim。这就是不少玩家们放弃SSD RAID的一个重要原因。直到不久前,这个僵局才被Intel打破。Intel宣布了新的RST 11.5版本(及更新版本)的快速存储驱动,配合上Z68等6系列或X79芯片组,正式提供了对SSD RAID 0系统上的Trim支持。虽然RAID方式仅限RAID 0,还有些单一。但这完成了SSD RAID 系统Trim技术从无到有的改变,也成为了当前主流玩家唯一可以依赖的支持Trim技术的SSD RAID控制器方案。而AMD用户则需要再等等,后续AMD官方可能会放出相关芯片的驱动更新,或者等待拥有此功能的第三方阵列卡套装上市。

如何组建SSD RAID的Tirm系统?

Trim是SSD的一种高级特性,但是要想SSD系统支持Trim,必须同时满足一下3个条件,缺一不可:

1.支持Trim的操作系统:当前只有Windows 7, Windows Server 2008R2,Linux核心2.6.28以上版本的操作系统支持Trim特性。

2. SSD固件足够先进:厂商在你所使用的SSD固件里放有Trim算法,这个算法是近两年才出现的,老产品或者老固件版本是没办法支持的。关于这个问题,玩家们可参考上一篇SSD主控的介绍文章。

3.支持Trim的存储控制器:这里主要指能够支持Trim的南桥芯片以及对应的微软存储驱动、Intel的快速存储驱动或AMD的SB系列南桥驱动的软硬件组合。这是后一个条件是难满足、也重要的条件。

至于Trim系统的实际搭建方式,其实很简单,和常见的HDD系统组建RAID的方式类似。只要正确安装了硬盘,并将SATA控制器的控制模式更换为RAID就能按照提示逐步完成RAID的组建。后安装上版本号在11.5之后的RST驱动就组建完毕了,不需要额外设置。

有无Trim SSD RAID 0性能差距有多大?

面对Intel送上的大礼,玩家们会如何选择?也许你跟我们一样对这套控制器方案持怀疑态度,不清楚SSD RAID拥有Trim功能后是否能获得应有的提升?那么就让我们来充当“小白鼠”,用测试数据来为你解惑。

测试平台主要信息一览表

处理器 Core i5 2500K
主板 技嘉GA-Z68X-UD7-B3
内存 金邦黑龙DDR3 2133 2GB×2
系统硬盘 希捷酷鱼XT 3TB
待测从盘 Intel 710 200GB×2(RAID 0);金邦 金砖64GB×2(RAID 0)
操作系统 Windows 7 64位旗舰版
存储驱动 Intel RST 9.6.3.1001快速存储驱动(不支持SSD RAID Trim);
Intel RST 11.5快速存储驱动(支持SSD RAID 0 Trim)

众所周知SSD主控的种类繁多,我们显然没法测试所有SSD主控方案在该平台上的表现。不过所有主控中,具代表性的主控主要是Intel、InDilinx和SandForce的产品。鉴于SandForce系列主控(SF1200和SF1500等)采用了特殊的压缩算法,有无Trim功能对它的性能的影响不大(原理详解可参考本刊2011年11月下刊中有关SSD老化问题的评测文章),所以我们将重点放在了采用IntelPC29AS21BA0主控的710 200GB,和采用了InDilinx IDX110M01-LC主控的金邦金砖64GB产品上,分别测试这两款SSD组建双盘RAID 0状态下,开启Trim功能前后的性能变化,以期给玩家们一个颇具价值的参考。

Intel 710 200GB
Intel 710 200GB

Intel PC29AS21BA0主控:外号Gen2,拥有10条8位闪存通道,外部32MB 133MHz缓存(因为无电池,会有丢失数据的风险,所以并非作为数据缓存,而是为了存放映射表,主控磨损算法优化。实际数据缓存还是主控内的256KBSRAM。几颗很小的电容在PCB底部,掉电时能为SRAM供电。)支持34nm工艺闪存颗粒,支持Trim。
Intel PC29AS21BA0主控:外号Gen2,拥有10条8位闪存通道,外部32MB 133MHz缓存(因为无电池,会有丢失数据的风险,所以并非作为数据缓存,而是为了存放映射表,主控磨损算法优化。实际数据缓存还是主控内的256KBSRAM。几颗很小的电容在PCB底部,掉电时能为SRAM供电。)支持34nm工艺闪存颗粒,支持Trim。

金邦金砖 64GB
金邦金砖 64GB

InDilinx IDX110M01-LC主控:外号ECO,拥有2条独立的4 通道/ 8 路16 位总线,外部16MB~64MB 166MHz缓存(目前采用IndilinxBarefoot方案搭配的SSD大都采用了64MB外置缓存,而测试软件会显示32MB。主要是64MB的外部缓存里的32MB作为数据缓存,另外的32MB存放映射表,磨损算法等优化。)支持34nm工艺闪存颗粒,支持Trim。
InDilinx IDX110M01-LC主控:外号ECO,拥有2条独立的4 通道/ 8 路16 位总线,外部16MB~64MB 166MHz缓存(目前采用IndilinxBarefoot方案搭配的SSD大都采用了64MB外置缓存,而测试软件会显示32MB。主要是64MB的外部缓存里的32MB作为数据缓存,另外的32MB存放映射表,磨损算法等优化。)支持34nm工艺闪存颗粒,支持Trim。

我们在Z68平台安装支持Trim的快速存储驱动前后,分别测试了这两套SSD RAID 0系统。Trim的作用要在SSD长时间使用后才能体现出来,为了模拟长时间使用后SSD所有块都被写满的状态,我们先用IOMeter将SSD系统写入95%左右容量的随机数据,随即删除数据并进行CrystalDiskMark测试。从测试结果可以看出,SSD RAID 0存储系统支持Trim与否,对其性能的影响是相当明显的。这个影响主要体现在无空块后的写入速度表现上,对读取速度则几乎没有影响。而且,不论是采用Intel自家主控的SSD RAID 0,还是采用InDilinx主控的SSD RAID0,都能通过Trim功能获得明显的性能改善。

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用户评论

共有评论(1)

  • 2012.02.08 21:51
    1楼

    如果是SATA6Gbps SSD表现会过1GB/S不? 还在INTEL RST 11.5正式版正的发布了,哪有下的?

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