Colectăm unitate hard disk (SSD) pe carduri flash compacte

Proiect: folosim carduri Compact Flash pentru construirea SSD

Am fost mult timp interesat de hard disk-uri solid-state (SSD), un relativ nou drive-uri construite în memoria flash. În ciuda prețului ridicat, am fost destul de mulțumiți de performanță și mai ales de timpul de acces redus. In acest articol vom oferi o soluție de casă, dar eficientă pentru a construi propria unitate SSD: RAID 0 pe card Compact Flash.

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Cardurile Compact Flash sunt foarte potrivite pentru acest scop: interfața acestora este derivată din PCMCIA, iar utilizarea cardurilor într-un PC (ca IDE) a fost prevăzută de standardul TrueIDE. Aveți nevoie doar de un adaptor Compact Flash-IDE care vă permite să conectați persoanele de contact și puteți înlocui unitatea hard disk cu un set de cartele Compact Flash.

Sincer, între cardul modern Compact Flash și SSD, nu am găsit nicio diferență, fără să numărăm dimensiunea și capacitatea fizică.

Înainte de începerea descrierii proiectului nostru, ar trebui să se facă o serie de explicații pentru a înțelege mai bine principiul muncii și ce materiale ar trebui folosite.

Compact Flash și problema de viteză

Mai întâi, alegeți modelul Compact Flash. Toate cardurile CF sunt compatibile cu formatul TrueIDE, dar comportamentul lor în PC poate varia.

Primul este să țineți cont de viteza cardului în sine. Pe baza acestui criteriu, putem distinge trei tipuri de hărți: clasic pentru camere ieftine, rapid pentru camere digitale SLR și noi carduri super-rapide pentru camerele de generație nouă.

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Primul este foarte lent și nu prea merită să le folosiți într-un PC. Ei lucrează în modul PIO (programat de ieșire de intrare), care pe PC nu permite o viteză mai mare de 4 MB / s, în timp ce încărcarea procesorului la 100%. Acestea sunt cele mai frecvente cărți, care, de regulă, sunt sub pragul de 100x.

Cel de-al doilea tip de carduri (100-150x) poate fi utilizat într-un PC: acestea funcționează în modul Multiword DMA 2 și pot atinge rate de date de până la 16 MB / s.

În cele din urmă, cartelele de nouă generație sunt potrivite pentru viteze mari. 266x (și 300x sau Extreme IV) rulează în modul Ultra DMA 4 (66 MB / s) și practic prezintă viteze de peste 40 MB / s. Cardurile similare eliberează Transcend, A-DATA și Sandisk.

Moduri detașabile și fixe

Totuși, trebuie să verificați modul în care cardul va funcționa pe PC. Există două tipuri de carduri: detașabile și fixe. Acestea din urmă sunt recunoscute de sistemul de operare ca hard disk intern, iar prima - ca unități detașabile.

Problema, de fapt, vine din diferite versiuni de Windows: nu pot plasa fișierul swap pe un disc amovibil (care, desigur, poate fi șters în orice moment). Majoritatea cardurilor Compact Flash sunt detașabile. Și până de curând, singura modalitate de a obține o carte pentru un mod fix a fost achiziționarea unei soluții industriale.

Aceste carduri sunt destinate sistemelor informatice și, în mod implicit, acestea sunt de tip fix. Dar, de obicei, acestea sunt mai scumpe și, de regulă, mai lent decât cardurile clasice. Din fericire, ultima generație de carduri de 266x (și anume, Transcend și A-DATA) cu interfață TrueIDE funcționează în modul fix.

În ceea ce privește alte carduri, informațiile sunt stocate în firmware. Prin urmare, este foarte dificil să modificați hărțile (chiar și cu unelte).

Care carte de ales?

Adaptoare de la Compact Flash la IDE și SATA

Când avem un card rapid care poate funcționa în modul fix, există o problemă cu adaptorul Compact Flash-IDE. Astfel de dispozitive pot fi cumpărate pentru o duzină de dolari, dar majoritatea modelelor (în special cele vândute prin licitații online) sunt incompatibile cu cardurile rapide.

Adăugarea unui mod Ultra DMA necesită modificări care nu sunt disponibile în majoritatea adaptoarelor. Prin urmare, înainte de a cumpăra, trebuie să vă asigurați de suportul Ultra DMA.

A doua problemă se referă la plăcile de bază moderne care nu au o interfață PATA, deoarece cardurile Compact Flash sunt incompatibile cu SATA. Desigur, astăzi există adaptoare cu Compact Flash pe SATA (sau puteți utiliza un adaptor cu IDE pe SATA), dar performanța acestor dispozitive poate varia foarte mult.

Deci, care carte de a alege?

În general, alegerea hărților este foarte limitată. Veți avea nevoie de un card rapid (266x), care funcționează cu interfața TrueIDE în modul fix și cu un adaptor cu Compact Flash la IDE, care suportă modul Ultra DMA.

Pentru testele noastre, am ales cartelele Transcend, deși modelele A-DATA sunt de asemenea potrivite pentru acest scenariu. Sandisk nu ne-am recomanda, deoarece Extreme IV (chiar daca sunt destul de repede) sunt tip amovibil si pot cauza probleme daca doriti sa le instalati pe o serie de carduri Windows XP.

În ceea ce privește banii, totul este foarte simplu: trebuie să plătească de la 50 la 100 de euro pe RAID-controler (unele placi de baza au built-in RAID-controler cu interfata IDE), și aproximativ 10 de euro pentru adaptor. În ceea ce privește cardurile, modelele Compact Flash de 8 GB vor fi alegerea optimă, prețul acestora fiind în intervalul de la 100 la 150 de euro.

În cele din urmă, dacă luăm asamblarea a două carduri de 8 GB, un controler RAID și două adaptoare, vom obține costuri de aproximativ 400 de euro, iar performanța este mai mare decât cea a SSD-urilor moderne.

Echipamente de testare: carduri și controler RAID

Pentru proiectul nostru, am luat trei carduri Compact Flash 266x, un controler RAID care suportă patru canale separate IDE și trei adaptoare cu Compact Flash la IDE.

Carduri Flash Compact

Am luat modele de 4GB de carduri Transcend, pe care compania le-a oferit cu drag. Acestea sunt carduri de 266x, care, atunci când sunt conectate prin IDE, suportă un mod fix. Când conectați aceste carduri prin IDE, computerul le va recunoaște ca unități de 4 GB Ultra DMA 4 (66 MB / s), așa cum era de așteptat. Performanța cardurilor când a fost conectată prin cititorul de card FireWire 800 a fost de 40 MB / s pentru citire și de 35 MB / s pentru scriere.

Adaptoare de la Compact Flash la IDE

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Cardurile cu suport pentru interfața SATA nu au ieșit încă, deci singura opțiune este adaptoarele de la interfața Compact Flash la IDE. Pentru test, am folosit trei adaptoare de la www.pcengines.ch.

Două dintre ele folosesc prize IDE 40 pini, și unul -. Format 2.5“adaptoare pasive nu au nici un cip de conversie și compatibil cu Ultra DMA nu este nimic rău despre ei nu este să spun că funcționează bine cu IDE ..

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Ca controler RAID, am folosit cardul A-CARD AEC-6897. Această placă PCI pe 64 de biți acceptă patru canale IDE. Am folosit-o într-o mufă de 32 de biți, deoarece placa de bază cu PCI pe 64 de biți nu era la îndemână.

RAID-controler suportă modurile RAID0, RAID1, RAID0 + 1, și RAID 5. Spre deosebire de multe carduri IDE RAID, acesta oferă patru canale independente și conector care vă permite să lucrați cu mai mult de două dispozitive într-un mod RAID 0, fără a limita de lățime de bandă. Am dori să mulțumim A-Card pentru controlerul RAID furnizat.

• Dell Dimension 9200 (placa de baza Intel pe P965);
• Core 2 Duo E6600;
• 2 x 1 GB Samsung PC4200;
• nVidia GeForce 7900 GS;
• sursa de alimentare Dell 375 Watts.

Singurul punct slab al acestui ansamblu este volumul mic al cazului: controlerul RAID împreună cu cei trei adaptori IDE ocupă mult spațiu. Prin urmare, incinta ar trebui să fie spațioasă.

Test: performanță sintetică

Graficul poate observa imediat mai multe caracteristici: memorie flash are un timp de acces foarte scăzut în comparație cu un hard disk (prezentat aici de date de 250 GB, Western Digital, la 7200 rot / min). Chiar și un hard disk mai rapid, cum ar fi Raptor (cel mai rapid hard disk pe piața de consum pentru timpul de acces), nu scade sub 8 ms. Al doilea punct interesant: trecerea la RAID 0 nu afectează timpul de acces. Pentru hard disk-urile, sincronizarea într-o matrice RAID are ca rezultat o creștere a timpului de acces, deși ușor. Nu este cazul cu memoria flash.

Dacă vă uitați la răspândirea timpului de acces (adică diferența dintre timpul de acces minim, mediu și maxim), atunci SSD este destul de mic, așa cum ați aștepta de la memoria flash.

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Avantajul timpului de acces este cu siguranță un plus, deoarece un PC cu SSD va fi mai receptiv decât cu un hard disk.

După cum puteți vedea, cel puțin două carduri CF în modul RAID 0 sunt necesare pentru a ocoli hard diskul obișnuit. O singură carte nu este suficientă. Dar, surprinzător, viteza de citire în RAID 0 între două și trei cărți este aproape aceeași.

Nu știm care este motivul acestei restricții, deoarece producătorul ne-a asigurat că toate canalele funcționează independent. Poate că controlerul RAID nu este proiectat să citească de pe trei discuri sau că cardul este optimizat pentru o magistrală PCI pe 64 de biți.

Trebuie remarcat faptul că testele au fost efectuate cu blocuri de 64 kb. Faptul este că blocurile mai mici și memoria flash nu sunt foarte bine combinate.

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Faceți clic pe imagine pentru a mări.

Nu am testat viteza de scriere pe hard disk (deoarece aceasta necesită o unitate hard disk curată) și nu este prea departe de viteza citirii. Între cele două cărți și cele trei cărți, practic nu există nici o diferență, dar între una și două cărți diferența este palpabilă.

Avantajul înregistrării, furnizat de RAID, este foarte interesant. Winchester Samsung SSD. pe care l-am testat anul trecut, nu a putut atinge pragul de 30 MB / s.

Test: Performanță practică

Apoi am decis să măsuram performanța în condițiile cele mai apropiate de noi. Mai întâi am folosit testul H2bench, nu este nou, dar este încă relevant.

Testul H2bench simulează accesul la hard disk (citire și scriere), care este tipic pentru executarea diferitelor programe și scripturi.

Testele vorbesc de la sine! Compilația bazată pe Compact Flash depășește cu mult performanța hard diskului. În cazul acestui test, hard diskul Samsung SSD oferă un rezultat de aproximativ 45, iar asamblarea noastră a atins aproape 60 (57,7). Acest test explică de ce cardurile flash devin din ce în ce mai populare astăzi decât hard disk-urile. Mai interesant, un card Compact Flash oferă aproape aceeași performanță ca și Samsung SSD, 37.

Nu am putut testa durata de viață a bateriei și viteza de descărcare a sistemului de operare. Primul test, este de înțeles, cu greu poate fi efectuat, deoarece această configurație în laptop nu poate fi acomodată. Iar testul de timp de pornire este degradat datorită inițializării controlerului RAID, care utilizează BIOS propriu, și, de asemenea, din cauza descărcării de drivere suplimentare

În practică, rezultatele sunt ușor inferioare hard diskului (în opinia lui Bootvis, utilitatea Microsoft), dar timpul pentru pornirea sistemului pe RAID este slab corelat cu performanța aplicațiilor reale.

Un timp de acces foarte scăzut, împreună cu o rată de transfer mare, îmbunătățește considerabil capacitatea de reacție a computerului. Diferența dintre asamblarea noastră și modelul de top al SSD este destul de evidentă. Aplicațiile care rulează sunt foarte rapide, aproape instantaneu, iar întârzierile care sunt întotdeauna prezente pe hard disk au dispărut complet. În cele din urmă, asamblarea noastră funcționează absolut fără zgomot.

Câteva note despre RAID 5

Inițial, am vrut să testăm construirile RAID 5, ceea ce mărește rata de transfer a datelor și protejează informațiile. Dar am avut o problemă: acest controler RAID oferă blocuri de 8 kb în configurația RAID 5.

Performanța citită a fost foarte bună (aproape de RAID 0), dar viteza de scriere a fost foarte mică. În plus față de faptul că CPU efectuează calculele parității RAID 5, blocurile 8-KB reduc foarte mult performanța datorită muncii interne a memoriei flash.

Problema constă în blocurile interne de memorie flash. În termeni simpli, citirea se face la nivelul paginii (de obicei 2 KB), iar scrierea este la nivelul blocului (de obicei 128 KB).

Toate operațiile cu fișiere mai mici decât dimensiunile menționate vor fi încetinite: adică scrierea unui fișier cu 2 kbyte teoretic necesită mult timp ca înregistrarea unui fișier de 128 kilobyte.

RAID 0 funcționează prin împărțirea datelor în blocuri (de exemplu, 64 KB), după care datele sunt distribuite mai multor materiale fizice, înregistrându-le în paralel.

Astfel, dacă lucrăm cu blocuri mici (de exemplu, 8 kbytes), atunci înregistrarea va fi foarte lentă din cauza muncii la nivel de bloc. Pentru performanță optimă în RAID 0, trebuie să alegeți blocuri de cel puțin 64 KB (sau mai bine 128 KB, dacă este posibil).

Concluzie: Privind spre viitor

În concluzie, vom începe prin evaluarea tehnologiei. După cum puteți vedea, performanța este mult mai mare decât cea a hard diskului, iar RAID 0 construiește în unele cazuri poate dubla performanța, și nu în detrimentul timpului de acces.

Interesant este faptul că cartela Compact Flash se apropie de performanța Samsung SSD. Pe banii unei plăci Compact Flash 8 GB pot să-și permită aproape orice utilizator și, în același timp, vor primi performanțe de ultimă generație. Capacitatea de 8 GB este suficientă pentru a instala sistemul de operare Windows XP, iar zgomot zero este un alt avantaj.

În ceea ce privește performanța, matricea RAID 0 pe mai multe carduri funcționează mai bine decât o unitate de disc SSD, deși cadrele de preț sunt aproximativ identice.

Testele noastre au arătat că, în timp ce timpul de acces al memoriei flash este cel mai mare avantaj, viteza de transfer de date nu este mai puțin importantă.

Există o diferență tangibilă între SSD-urile testate, care nu depășesc 30 MB / s la citire, și configurația noastră, care a oferit aproape 70 MB / s. Vă puteți aștepta ca următoarea generație de hard disk-uri SSD să parcurgă serios performanțele.

Merită să cumpărați? Da, dacă aveți nevoie de tăcere, productivitate și nu vă este frică să plătiți pentru noile tehnologii.

Cu siguranță nu, dacă încă mai puteți aștepta sau aveți cerințe mari pentru cantitatea de stocare a datelor. Subsistemul de stocare va fi rapid și eficient, dar, în același timp, este costisitor și limitate semnificativ în domeniul de aplicare. Situația în viitorul apropiat este puțin probabil să se schimbe, deoarece memoria flash evoluează, dar hard-urile nu stau în picioare.

Ca rezultat, am obținut un ansamblu eficient, rapid și liniștit. Pe de altă parte, aceasta necesită mult spațiu în cazul și necesită prezența interfețelor IDE, întâlnite mai rar.

• Performanță ridicată;
• timpul de acces neglijabil;
• funcționarea silențioasă.

• Ocupă mult spațiu în caz;
• performanță scăzută în RAID 5;
• capacitate limitată;
• preț ridicat.

Trimiteți-le prietenilor: