Технология хранения Intel® Rapidные и Intel® Optane™ные приложения…

Дополнительное пзу matrix storage manager

Дополнительное ПЗУ Intel Matrix Storage Manager (IMSM) — это часть Matrix RAID, которую необходимо использовать в BIOS для создания новых массивов RAID. С 2021 года Intel использует «Rapid Storage Technology» — «Option Rom» — на своих новых наборах микросхем, отказавшись от названия «Matrix».

Было несколько версий драйверов:

Начиная с выпуска 11.2.0.0000, команды TRIM могут быть прочитаны драйверами Windows RAID, созданными для наборов микросхем 7-й серии. Драйверы для старых наборов микросхем не поддерживают TRIM в режиме RAID.

Intel заявляет, что поддержка RST была добавлена ​​для набора микросхем X79 в версии RST 11.6.0.0000 и более поздних.

На некоторых наборах микросхем серии 6 есть модификация ПЗУ в BIOS, которая позволяет поддерживать TRIM на наборах микросхем серии 6.

Для набора микросхем X79 некоторые производители материнских плат добавили в BIOS как RAID ROM, так и RST и RST-E ROM. X79 — это версия Enterprise, называемая RST-E. Когда RST ROM добавлен в BIOS, это позволяет функции TRIM проходить через контроллер и диски TRIM SSD, когда включен RAID.

Этот обходной путь был необходим до того, как был отправлен драйвер RST-E версии 3.8, который передавал команды TRIM в массив RAID без модификации RST-E ROM. Нет поддержки TRIM в версии ПЗУ RST-E, когда включен RAID, а версия драйвера RST-E меньше 3.8. Можно добавить RST ROM в BIOS, чтобы включить сквозную передачу TRIM в режиме RAID, используя RST ROM и драйвер.

Самая новая версия дополнительного ПЗУ — это ПЗУ серии 13, это ПЗУ не будет использоваться производителями материнских плат для BIOS набора микросхем X79, и его можно ввести в BIOS для использования на X79 с модифицированным кодом для тех MFG, которые добавили Переключатель ПЗУ, здесь MFG добавил как RST, так и RSTe к параметру RAID в BIOS, но должен быть добавлен код для отправки команд TRIM, когда вы вводите RST и заменяете RSTe дополнительным ПЗУ RST в платах X79, которые не содержат переключателя ПЗУ, TRIM может не работать.

На некоторых сайтах модификации BIOS доступны модифицированные дополнительные ПЗУ серии RST 13 (устаревшие), которые были сделаны функциональными для использования в наборах микросхем X79.

При загрузке в среде BIOS (устаревшей) и в некотором / EFI используется дополнительное ПЗУ RST. При загрузке в среде истинного UEFI дополнительное ПЗУ не используется в качестве SataDriver с версией RST. В режиме BIOS устаревшая загрузка / загрузка BIOS выполняется в CSMCORE. В истинном режиме UEFI RST управляется SataDriver в BIOS.

Intel RAID ROM — это встроенное ПО в BIOS материнской платы, которое используется для создания RAID-массива.

Примечание. Драйверы RST можно использовать для RAID, а также на одном диске, поскольку он содержит драйвер AHCI. В драйвере RST версии 12.5.0.1066 есть ошибка, из-за которой команды TRIM не проходят через драйвер RAID на диски. TRIM отключен с помощью этого драйвера.

Как ускоряем?

Для работы технологии требуется плата на соответствующем чипсете, как минимум Windows Vista, установленный Intel Rapid Storage и RAID-режим дискового контроллера. Абсолютно все эти условия нашим стандартным тестом выполняются. В том числе, и RAID-режим, который мы используем всегда (даже для одиночных накопителей) как раз ради совместимости (т. е. пригодности для сравнения) результатов.

А дальше — все просто. Обнаружив наличие свободного SSD после загрузки компьютера, Intel Rapid Storage предлагает включить «ускорение работы». Далее нужно выбрать SSD, кэшируемый накопитель (если их несколько, как в нашем случае), определиться с выделяемой для кэширования емкостью (20 ГБ или весь объем SSD, но не более 64 ГБ — это полезно, если хочется «откусить» кусочек от большого накопителя, а оставшуюся часть использовать «нормальным» образом) и, самое главное, выбрать режим кэширования.

Последних два: Enhanced и Maximized, отличающихся подходом к записи. Первый (который и выбран по умолчанию) ее, фактически, не кэширует — данные попадают на SSD только по решению драйвера: в основном по критерию частоты использования. Второй же, по сути, встраивает SSD между винчестером и системой: практически все операции записи перенаправляются именно на твердотельный накопитель, а на винчестер копируются уже с него — большими порциями и спустя определенный промежуток времени.

Понятно, что вести они должны себя по-разному: в первом случае остается больше места для быстрого запуска программ, зато второй в теории должен позволять сильно ускорить операции записи со случайным доступом. Однако в нем больше вероятность вытеснения полезных данных чем-нибудь, что планировалось просто «сбросить и забыть», да к тому же есть определенная вероятность потерять данные:

Корпоративная технология rapid storage technology (intel rste)

Корпоративная технология Intel Rapid Storage Technology (Intel RSTe) обеспечивает производительность и надежность для поддерживаемых систем, оснащенных устройствами Serial ATA (SATA), устройствами Serial Attached SCSI (SAS) и / или твердотельными накопителями (SSD), что позволяет создать оптимальное решение для корпоративного хранения данных.

Если в BIOS материнской платы есть функция RSTe, пользователь не может установить программное обеспечение Intel Rapid Storage Technology (сообщение об ошибке: эта платформа не поддерживается). Пользователь должен установить программное обеспечение RSTe.

Было несколько версий дополнительного ПЗУ:

В 2021 году Intel объявила о замене торговой марки RTSe на RSTe, объединенную в линейку продуктов Intel VROC (Virtual RAID on CPU).

Общий средний балл

Несмотря на все виденное выше, мы получили вполне уверенный прирост от Smart Response в среднем. Почему? Ну, как мы видели, в том же PCMark7 выигрыш очень весомый, что оказалось лишь частично скомпенсировано проигрышем в других тестах. К тому же низкоуровневая синтетика часто ведет себя очень интересным образом, причем далеко не все выкрутасы SR были показаны выше.

Все просто — тест работает с файлом размером 1 ГБ, который, естественно, мгновенно оказывается на SSD, так что в режиме Enhanced мы, практически, SSD и измерили. Maximized из-за своей специфики медленно работает с одним потоком чтения (накладные расходы сравнимы с основными), хотя даже тут «ускоряет» винчестер в 4 раза. Ну а на 64 потоках — во все 20 раз.

Запись практически ничего не дает Enhanced, поскольку данные все равно приходится записывать в файл на винчестере, зато если выбрать режим Maximized, получаем подтверждение рекламы Smart Response: ваш HDD будет работать как SSD! 🙂 Такие результаты, естественно, тоже сказались на среднем балле, хотя, как видим, общий итог не такой уж и внушительный.

С подробными же результатами всех тестов, как мы и обещали, можно познакомиться, скачав таблицу в формате Microsoft Excel.

Поддержка операционной системы

«Rapid Storage Technology» (RST), включая создание томов RAID, работает под Windows 7 и более новыми версиями Microsoft Windows . Более старый «Intel Matrix RAID» поддерживается в Microsoft Windows XP .

Linux поддерживает матричный RAID через устройство сопоставления устройств (DM-RAID) для RAID 0, 1 и 10 и Linux MD RAID для RAID 0, 1, 10 и 5. Настройка томов RAID должна выполняться с помощью параметра ROM в Диспетчер хранения Matrix, затем дальнейшую настройку можно выполнить в DM-RAID или MD-RAID.

FreeBSD и MidnightBSD поддерживают Intel Matrix RAID с помощью драйвера «ataraid», управляемого с помощью команды atacontrol. Однако в более старых версиях FreeBSD возникали критические проблемы с надежностью, в том числе переименование устройства массива при замене диска в массиве, массив, считающийся работоспособным, если машина перезагружается / выходит из строя во время восстановления массива, и паника ядра при потере диска. или снимается с автобуса. Некоторые из этих проблем в сочетании могут привести к потере всего массива (даже в случае RAID 1).

VMware ESXi 4 не поддерживает функции RAID и Intel Matrix RAID на базе контроллеров Intel ICHxR.

PGPDisk не поддерживает Intel Matrix RAID на базе Intel ICHxR и не поддерживает автономные диски, если на материнской плате включен режим «RAID».

Практические результаты

Создание дискового массива с помощью установленных драйверов технологии RST позволяет решить сразу несколько задач:

• создаются зеркальные копии, которые хранятся на разных SSD-дисках одновременно;
• благодаря объединению пользователь получает одновременный доступ к общему архиву;
• при поломке одного из дисков система не простаивает, а данные не утрачиваются;
• возможности восстановления существенно увеличиваются: вероятность сохранения всего контента в полном объеме значительно увеличивается;
• при обращении к «ресурсоемким» приложениям не теряется оперативность работы;
• балансировка нагрузки обеспечивает ускоренную загрузку данных.

То есть, обеспечивается максимальная степень защиты персонального контента пользователя без утраты скорости. Даже если идет работа исключительно  на одном накопителе, есть возможность улучшить качество защиты и снизить потребление энергии за счет специального установки и использования технологии intel rapid  (используется AHCI).

Инсталляция ПО – надежный и доступный способ решить одновременно несколько задач. Это способ  комплексного сохранения полного архива. И улучшения качества и скорости обработки информации в целом даже при обращении к приложениям с «тяжелым и емким ресурсом».

Производительность в приложениях

Вот, собственно, то, ради чего все затевалось — производительность вырастает в два и более раз. Даже VelociRaptor в PCMark7 набирает лишь 2737 баллов, а это самый быстрый винчестер в настольном сегменте — так что, казалось бы, вот оно счастье. Но не будем спешить открывать шампанское — у нас еще много тестов.

На трассе «защитника» выигрыш в скорости уже приблизился к трехкратному.

Режим Maximized отыгрался за два предыдущих случая и показал, что когда речь идет о записи данных, именно он может оказаться самым быстрым.

И звездный час технологии — тут даже порядок величин разный. Одиночный SSD, конечно же, в пару раз быстрее (если говорить о высокопроизводительных моделях), но это уже разы. А от «обычных» винчестеров гибридную систему отделяет уже порядок величин.

На «игровой» трассе прирост скромнее, но он все-таки есть. Причем такой, что, опять же, даже самым быстрым винчестерам нечего ловить рядом с «зеленой» моделью, ускоренной при помощи Smart Response.

Приехали. Даже если не обращать внимание на то, что Maximized «завалил» работу на шаблоне ContentCreation (это-то легко поддается объяснению), остальные результаты оптимизма тоже не вызывают. Почему же так различается поведение PCMark7 и NASPT? А они работают по-разному.

В PCMark7 есть семь записанных трасс, имеющих не такой уж большой суммарный объем. Причем прогоняются они по три раза, и первый — столь же медленный, как и при использовании винчестера. Однако ко второму все данные уже оказываются на SSD, так что тестируем мы по большей части именно его. Причем, заметим, три трассы все равно ускорить не удалось.

В NASPT тоже используется многократный запуск тестов, но всех — включая и шаблоны, «ворочающие» файлами по 32 ГБ. Таким образом, между двумя исполнениями «рабочих» шаблонов в обе стороны успевает «пролететь» пара сотен гигабайт. И каким бы умным ни был драйвер, в подобном раскладе, судя по всему, его мыслительных способностей недостаточно для того, чтобы разобраться, что надо держать в кэше, а что «записали и забыли».

Если немного изменить методику тестирования, «прогоняя» несколько раз только группы из указанных шаблонов, подыграв тем самым технологии, все становится замечательно — начиная со второго раза скорость резко возрастает. Однако очевидно, что в реальной жизни бывает всякое: и «хорошие» ситуации, и «плохие», так что неудивительно, что и в тестировании оказались и те, и другие.

Эту диаграмму мы помещаем, скорее, из озорства, однако раз уж у нас есть результаты, то почему бы на них не посмотреть? А пример весьма показательный и открытым текстом намекающий на то, что пытаться ускорить при помощи Smart Response несистемные диски смысла не имеет. Впрочем, остановимся на этом вопросе чуть более подробно.

Производительность и безопасность: технология raid

Большинство из нас не планирует создание резервных копий хранящихся данных. Сбой жесткого диска может иметь серьезные последствия, поскольку извлечь содержимое с диска после сбоя невозможно. Технология Intel Rapid Storage предлагает функции, которые повышают производительность и надежность данных для приложений, которые интенсивно обращаются к жестким дискам (например, ПО для редактирования домашнего видео).

Для обеспечения наивысшей производительности технология Intel Rapid Storage может объединять от двух до шести накопителей в одну конфигурацию RAID 0, предоставляя возможность одновременного доступа к данным на каждом диске и ускоряя время отклика. Для оптимизации надежности поддержка технологии Intel Rapid Storage RAID включает в себя следующие уровни производительности и надежности:

• RAID уровня 0 (расслоение)
• RAID уровня 1 (зеркалирование)
• RAID уровня 5 (расслоение с контролем по четности)
• RAID уровня 10 (расслоение и зеркалирование)

Установка нескольких накопителей на компьютере также позволяет обеспечить дополнительную защиту от опасных сбоев жесткого диска за счет создания зеркальной копии всех данных на двух или более накопителях. Данная конфигурация известна как RAID 1. RAID 5 и 10 предоставляют дополнительный уровень надежности посредством создания зеркальной копии всех данных на трех и четырех накопителях соответственно.

Случайный доступ

Что естественно, при чтении данных все ведут себя одинаковым образом: запросы-то непосредственно к винчестеру. Но есть и нюансы: как видим, при большом количестве запросов гибридный накопитель из-за накладных программных расходов оказывается медленнее, чем собственно винчестер. Не так чтобы очень — каких-то 15%. Но и этим пренебрегать не стоит.

А здесь отличается только режим Maximized из-за слишком уж сложной логики работы: быстро записываем данные на флэш, получаем следующий запрос, выполняем его, получаем следующий — и выясняем, что пора бы уже данные предыдущих записать на винчестер. В общем, несмотря на то, что на совсем низком уровне, как мы видели выше, этот режим сильно ускоряет накопитель, на практике это способно не дать ничего или даже обеспечить отрицательный эффект.

Что особенно отчетливо наблюдается в шаблонах баз данных, где Enhanced не дает ничего (почти ничего — немного, все же, скорость падает), а Maximized умудряется замедлить винчестер (хотя, казалось бы, куда уж дальше). Впрочем, как раз при большой доле операций записи все варианты приходят к общему знаменателю, так что это немного другая проблема — слишком запутанные алгоритмы.

Технология intel rapid

Технология intel rapid storage — обзор

Итого

Анонс Z68 и Smart Response заинтересовал многих красотой идеи: берем маленький и дешевый SSD, емкий винчестер и… Получаем быструю гибридную систему хранения данных, собравшую в себе плюсы обеих технологий. Многим нравилось, что SSD вроде как будет кэшировать весь винчестер, что казалось преимуществом по сравнению с использованием SSD и HDD по отдельности — когда дисковая система четко разделена на «быструю» и «медленную» части. Словом, сплошной профит. Однако реальное положение дел оказалась чуть-чуть более сложным и неоднозначным.

Во-первых, как мы видим, от кэширования всего жесткого диска больше вреда, чем пользы — многие «типично винчестерные» операции замедляются, а не ускоряются. Во-вторых, дала трещину концепция «маленький и дешевый», поскольку сильно упали цены на твердотельные накопители.

Работать над Smart Response в Intel начали порядка трех лет назад (может, двух с половиной, но не меньше — два года назад уже готовые продукты появились), когда стоимость 1 ГБ информации на твердотельном накопителе составляла порядка 3 долларов. Сейчас она упала ниже одного доллара, причем, поскольку снижение происходило в основном за счет увеличения плотности новых микросхем, цена от объема зависит нелинейным образом — чем больше, тем относительно дешевле.

В практическом смысле это приводит к тому, что сегодня твердотельные накопители на 32 и 128 ГБ по цене различаются всего в два раза, а в абсолютных цифрах вся экономия скукоживается до примерно 50 долларов. А что такое 128 ГБ? Это емкость, достаточная для операционной системы и большого количества прикладных программ.

У многих пользователей еще и на хранение данных при этом место останется. Ну а для той информации, скорость доступа к которой не критична, в настольной системе можно просто использовать винчестер большого объема. Самое же главное, что такой подход дает предсказуемость, которой не может похвастаться Smart Response, т. е., независимо от сценариев работы, программы всегда запускаются быстро.

А не как получится 🙂 В гибридной же системе может быть почти так же быстро, как с SSD, а может быть и столь же медленно, как при использовании одного лишь винчестера. Говоря простым языком, если какой-нибудь геймер день за днем играет в одну и ту же игру, то от Smart Response он получит такой прирост, как мы выше видели на трассе «Gaming» PCMark7 — ускорение в весомые два-три раза.

А вот если у него установлен десяток игр, и каждый раз он выбирает из них одну случайным образом (что называется, «под настроение»), то получит он… шиш с маслом, который нам продемонстрировал NASPT: данные в флэш-кэше будут постоянно меняться, так что загрузка уровней, к примеру, останется столь же медленной, как и при использовании только винчестера: ведь, в основном, именно он и будет работать.

С другой стороны, назвать технологию бесполезной мы тоже не можем — все зависит от сценария использования. В том же игровом компьютере может быть интересной схема с двумя SSD и винчестером. Просто потому, что современные игры велики по объему, и держать их на основном твердотельном накопителе накладно — слишком большой и дорогой требуется.

Но проблем можно избежать. К примеру, ставим SSD на 128 ГБ — под систему и основные приложения. Для игр и прочих «тяжелых» программ, которые не поместятся на первом накопителе, используем быстрый винчестер относительно небольшой емкости, дополнительно ускоренный при помощи SSD на 32 ГБ.

А для хранения всяких мультимедийных данных, типа фильмов и прочего (что нынче нередко «живет» в больших количествах и на игровых компьютерах) — еще один винчестер. Большой по объему, низкооборотистый (стало быть, экономичный) и безо всяких «бустеров», которые при таком сценарии использования могут только помешать, но не помочь. Сложно? Дорого?

В общем, как видим, несмотря на снижение цен на флэш-память (и, соответственно, твердотельные накопители), технология Smart Response до сих пор имеет право на жизнь, поскольку в некоторых сценариях использования увеличивает производительность системы хранения данных.

https://www.youtube.com/watch?v=zCxgHgTg3rM

Важно только учитывать, что панацеей на все случаи жизни она не является: где-то полезна, а где-то и напротив — вредна. Таким образом, прежде чем ей пользоваться, стоит заранее взвесить все pro и contra, понять, что именно вы собираетесь сделать и как это должно работать. Впрочем, это верно для всех современных технологий.