29 九月, 2010 的文章彙整

用RAID來提升系統效能

2010-09-29 17:22

最近將本來的系統更新,換上了Core i7+P55主機板,同時記憶體也加到4GB,顯示卡則是之前升級過的ATI Radeon HD5770。這樣的系統組合,雖然在解數位相機RAW檔時快了不少,不少軟體也有變快的感覺,可是總覺得效能沒有真的快很多。東想想,西想想,繼續使用的舊硬碟應該是原因。

原本作業系統是安裝在單碟250GB的1TB硬碟上,是較早期的1TB硬碟,雖然效能比單碟333或是新的500GB稍低,但也不能說它很慢。事實上自己也試過朋友新的1TB 7200RPM硬碟,單就傳輸速度來看,最高速是快了一些,只是也沒真的快很多,就算新機搭配新硬碟,效能提升幅度大概也有限吧!

想要讓硬碟系統效能變快,有幾個方案選擇,第一是採用SSD,它很快是沒錯,但是呢?單位成本過高,容量又不算大,再加上對於快閃記憶體寫入次數限制有點畏懼(其實口袋不夠深才是主因 XD ),因此不列入考量!第二個方案比較可行,個人也比較喜歡,那就是使用二顆硬碟組成RAID 0系統,提升存取效能!RAID 0(Data Striping)嚴格來說並不符合RAID的定義,不過因為將資料打散寫入硬碟,理論上效能會提升很多。

現在一般店面販售的硬碟價格,1.5TB是比較經濟,但是有些因素考量,因此就購買二顆Seagate Barracuda 7200.12 1TB(ST31000528AS)回來。以購買成本來看,現在買2顆1TB的價錢稍多於單顆同樣7200RPM的2TB硬碟,只是為了取得較好的性能,只好多花了點錢看划不划算!如果接下來沒有要做RAID 0而分開使用,資料放在二顆1TB上,感覺風險也會低一點吧!

二顆硬碟拿回來後,裝上系統,要將晶片組SATA的工作模式改設成RAID,因此將原有的系統碟連接到板子上的JMicron控制器去,還好可以順利開機 XD! 這樣就不用擔心系統要重裝,接下來就進BIOS設定完模式後,第一次先沒設定成RAID 0,先看看單顆的表現後。

單顆測完後,再進入Intel RAID設定畫面,將二顆以預設值設成RAID 0。

進到系統並分割及格式化後,先來測測二顆的效能如何,使用測試軟體是HDTune Pro 4.5 Crystal DiskMark以及Atto Disk Benchmark試了一下效能。

單顆時的效能表現

二顆組成RAID 0的效能表現

RAID 0的效能還挺不錯的,雖然HDTune的效能成績沒有另外二套軟體那麼高,但是平均值從98MB/s躍升至193MB/s,最高速達到233MB/s也非常令很令人驚喜了,最令人訝異是Burst Rate竟然超過1500MB/s。至於Crystal DiskMark與Atto Disk Benchamrk的數據都差不多有單顆的二倍效能,真的頗開心!

四顆硬碟呢?

在使用二顆硬碟組合成RAID 0後,測試數據看起來看棒,很想再試試更多顆時的表現!剛好不久後朋友要買硬碟,這時私心使然,叫他們也買了Barracuda 7200.12(效能不錯,價格也不錯啊),於是又有二顆到手,嘿嘿,四顆組成 RAID 0應該有趣!容量更高達3.6TB!同樣的測試再玩一一次看看


HD Tune的傳輸效能表現很驚人,最高速達到441MB/s,平均值為356.8MB/s,Burst rate則是稍高一點,接近1600MB/s,不過File Benchmark的數據有點奇怪,似乎沒有發揮

Crystal DiskMark每秒也超過400MB/s,看起來真是讚!

Atto Disk Benchmark則是怪怪的,讀取效能和二顆差不多,寫入效能變得不是很好,不知道怎麼回事!

那麼接下來安裝作業系統在上面試試,將原有的作業系統備份過來,咦?為什麼不開機,是備份關係嗎?直接再重裝看看,一樣不開機!後來在 Intel RAID設定畫面中找到原因,它只要用三顆以上組合 RAID 0,就無法做為開機磁碟,因為手上沒有其它多顆硬碟可以試,只能猜想是否目前RAID的韌體不支援超過2.X TB的陣列容量來開機?此外要留意的是超過2TB時,Windows 7作業系統分割時,不能使用傳統的MBR分割模式了,需要使用GPT模式。若要讓Windows 7從GPT硬碟開機,一定要使用64位元版本外,還需要使用支援EFI的BIOS才行,傳統的BIOS並無法讓它開機!希望未來有機會可以試試支援EFI 的主機板與大容量硬碟陣列組合看看。

用二顆1TB硬碟組合成RAID 0是目前想要追求高硬碟效能的方式之一,需要的費用不算太多,只是系統需要擁有支援RAID的設定,否則再去買一片控制卡花費成本就拉太高了。不論作業系統或是當作資料碟,它提供較高的效能,費用也不算太高,唯一的缺點就是二顆1TB硬碟的功耗比單顆2TB稍高一些,下回有機會改用2.5吋的1TB硬碟來玩看看!

最後應該要列出測試的硬體組合

  • 處理器 Intel Core i7-870
  • 記憶體 Corsair DDR3-1600 2G x2
  • 顯示卡 AMD ATi Radeon HD5770
  • 作業系統 Windows 7 Ultimate 32位元版

技嘉推出第三代Booktop T1125

01:33

技嘉在2009年推出第一代多種使用方式的筆電產品之後,其獨特的設計讓人驚艷不已,今天正式推出第三代產品BookTop T1125,同樣擁有三種使用模式,內部架構與外觀設計都有很大的不同。BookTop T1125擁有筆電、平板電腦及桌上型電腦三種使用模式,新的擴充機座設計更擁有完整的功能性,徹底改變大家對筆電產品的看法。

小型筆電擁有方便的攜帶性,但是體型的限制下,讓顯示面板無法太大,擴充空間有限,更重要是散熱也受限,無法用太快的處理器。還好現在處理器進步很快,低功耗的處理器也有不錯的執行效能。相信有許多的筆電使用者還是希望它能進一步使用,不然桌機一台,筆電一台,單單處理資料同步就讓人頭大。雖然一般筆電可以外接顯示器及鍵盤滑鼠等,每次插插拔拔總是令人厭煩。為了讓使用者用一台筆電,就能擁有多種運用模式,技嘉在去年初首度推出BookTop系列筆電,提供多樣的使用模式,現在推出最新的第三代產品,功能與效能都向上提升。

技嘉新推出的BookTop T1125筆電,BookTop即代表可做為桌機使用的筆電系列,T1125的T則是Tablet的意思。T1125是一台擁有11吋顯示面板的筆電,但是它的顯示面板具有旋轉功能,並擁有支援多點觸控的電容觸控功能,在某些不方便使用鍵盤,或是特別應用模式時,只要將面板改變方向即可搖身一變成平板電腦!

除了一般筆電與平板電腦模式之外,T1125還有承襲此系列的桌機模式,也就是擁有獨特的專用擴充機座,T1125可在不關機的狀態下直接結合擴充基座,輕鬆連接螢幕、網路、鍵盤與滑鼠等周邊,馬上成為桌上型電腦。若需外出使用時,直接將機身自擴充基座抽離,不需重新開機即可繼續使用,同時具有筆電的方便性與桌機的舒適度。

擴充基座輕盈靈巧的別致外型與直立式的設計,置於桌上如同書本般不佔空間,T1125放下去時即是直立的方式。這個擴充基座有最常用的連接埠,例如有線乙太網路、音訊及USB連接埠之外,還有VGA、HDMI以及新一代的USB 3.0連接埠,使用者可以把經常需要使用的裝置直接連接上,T1125放上去後就可以使用,不用再那邊插拔了。這次最特別的是它還可以放一台外接式光碟機,T1125這種類型的機種體型不太,一般無法內建光碟機,而桌上型電腦又通常有光碟機,為了滿足這個需求,T1125的擴充基座上還設計了一個外接光碟機的插槽位置,這個光碟機更具有二種連接介面,和底座組合時是利用特製的SATA連接器,而光碟機本身還有USB連接介面,可以拿到任何一台具有USB介面的電腦上使用。連接線還可以收納在光碟機下方的溝槽內,非常貼心。使用SATA的連接介面擁有較高的傳輸效率,未來也可以輕易換成藍光光碟機。據技嘉指出,這個連接器雖然非標準的SATA+Power接頭,但是他們也設計了一個外接殼,將可安裝標準的SATA介面硬碟,以同樣的方式連結至基座上。

除了光碟機之外,這個擴充基座還具有旋轉的設計,方便將主機轉至喜愛的角度,這樣的設計是可以將T1125與外接顯示器做多重顯示器時,可以讓使用者調整到最適當的角度。

T1125本身採用11.6吋顯示面板,重量僅1.7公斤,搭載Intel最新Core i5/i3低電壓省電處理器與微軟Windows 7專業版或家用進階版,T1125N更有搭配nVIDIA 310M獨立顯示晶片,並且支援Optimus自動切換顯示技術,以擁有快速顯示效能或省電模式。不論主機或是擴充基座也有USB 3.0介面,快速傳輸資料。至於影音部分除內建HDMI輸出外,還擁有通過THX認證的音效以及四個雙音路喇叭,擁有極佳的聲音輸出效果。

T1125還有獨特的Smart Switch 智慧位元切換功能,以便任意地將作業系統切換為64位元或32位元。還有Smart Manager智慧使用者介面貼心的設計,僅需按機身右側的快捷鍵即可呼叫,能即時點選並透過單一圖示畫面設定使用模式與功能設定,而機身特別的電量顯示功能在關機狀態下,透過觸控板的右鍵或連結擴充基座時,直接按下擴充基座的專屬按鈕,即可檢視電池剩餘電量。在使用桌機模式時,T1125更具有三段(11%,22%,33%)的超頻設定,讓系統擁有更快的處理效能。

單碟高達667GB的WD新款Caviar Green 2TB

00:14

硬碟是電腦系統的主要儲存裝置,隨著市場需求量的增大與硬碟製造商間競爭激烈,容量不斷提升,單位儲存成本卻更為便宜。在市場變大之後,硬碟產品也開始為不同使用環境推出不同的產品,讓硬碟發揮最大的功用。

WD是全球硬碟主要供應商之一,旗下的3.5吋規格硬碟中,主流級的7200RPM Caviar系列目前分為黑(Black)藍(Blue)綠(Green)三大類,以效能及節能等不同規格訴求做市場區隔。綠能系列(Green Power)擁有高容量及低功耗的特性,特別適合用於如磁碟陣列或是外接硬碟之用,WD在低功耗的設計上,除了擁有較佳電源管理的控制電路之外,其主軸馬達的轉速也會從使用中的7200RPM降至更低的轉速,讓閒置時的功耗有效降低。硬碟功耗的下降,帶來另一個好處就是運作時整體熱量降低,如果就可以減少系統散熱的負荷。

WD推出第一代Caviar Green Power系列之後,陸續推出了數代,主要是單碟容量的提升,後續機種也陸續加上一些新功能。到了這次我們要介紹的新產品,已經算是第四代了,此次推出的WD Caviar Green編號仍是承襲前一代的EARS(WD20EARS),但是容量高達2.0TB,更令人驚訝的是這款硬碟採用三碟片組合,也就是破記錄的單碟667GB超高容量!第四代的Caviar Green有二個容量可以選擇,除了2TB之外,還有稍小的1.5TB(WD15EARS)。

此代新硬碟的產品特色如下:(取自官方資料)

  • 為業界最高磁碟密度,每碟片為667 GB(WD20EARS)
  • 64 MB快取記憶體
  • 最佳電力應用 – 為業界每 TB使用最低瓦特數
  • 採用WD GreenPower 技術
  • 採用先進自動電源管理方式
  • 低噪音
  • 採用先進格式化技術 (Advanced Format Technology) -512-Byte模擬技術
  • 百分之百採用無鹵素設計
  • WD20EARS具有Stable Trac設計

Stable Trac功能之前大都應用在在高效能產品上,在碟片主軸二端皆有固定,以防止碟片組在高速旋轉時產生振動與搖晃,讓讀寫頭移動時更加精準。

另一個值得注意的特色就是先進格式化 (Advanced Format Technology),這是未來高容量硬碟都會採用的新技術,之前只有在1TB的 WD10EARS上看到,也因為是新技術,引起不少話題。現在不僅2TB的機種仍舊繼續使用,其它製造商也在新產品中使用了。

之前先進格式化技術最令人注意部分,大概有不少人遇到效能低落以及使用Align對齊程式的問題了。傳統硬碟每個基本儲存單位為一個Sector(磁區),每個磁區可儲存512位元組(Bytes),每個磁區前有Sync/DAM區,後面還有一個檢驗資料是否正確的ECC(錯誤偵測並改正)空間(50位元組)、以及安全間隔。而先進格式化則是將基本儲存單位改成每個磁區為4KB(4096位元組),再加上一個Sync、DAM以及一個ECC空間(100位元組),如此可以加強儲存空間的利用率,也就是提高儲存容量,依據統計,大概可以提升7-11%的空間使用。有些使用者看到這個資訊,誤以為買這種硬碟就是擁有比標示容量還高的儲存空間,這是錯誤的想法,因為這個優勢是讓製造商可以推出更高容量的機種。

但是基本磁區改成4KB後,有一個很大的問題,那就是傳統系統對硬碟存取仍是以512B的磁區為主,為了提供最高的相容性,採用先進格式化的硬碟,都會提供邏輯轉換功能,即一個4KB磁區如同擁有八個512B磁區一般!當硬碟要讀取其中一個512B磁區時,就會先將此邏輯磁區所在的實體4KB磁區整個讀出來放在記憶體中,然後再取出需要的資料。寫入一個磁區時,同樣也是先將4KB磁區讀出放在記憶體中,改變其中的資料後,再將整個4KB寫回硬碟!

由於新一代作業系統採用的磁碟檔案系統(File System),其基本儲存單位(以前稱為Cluster,叢集)是以4KB為主,因此硬碟採用4KB的先進格式化是最佳的設計,也最能發揮效能。但是有一點要留意的是硬碟分割區,特別是分割區開始的地方!這也是為什麼Windows XP或更早之前作業系在搭配先進格式化硬碟時可能會出現效能低落的情況!

Windows XP的硬碟分割較奇特,除了最前面傳統的MBR磁區用來記載分割表等資料外,第一個分割區起始點是第LBA 63個磁區!當使用NTFS格式化下,一個基本的4KB磁區將會橫跨二個實體磁區,前面提到先進格式化存取時會將實體4KB磁區先讀出來先放在硬碟記憶體中再處理,但像XP這樣一個單位要橫跨二個實體4KB磁區,就代表要存取二次,而導致效能降低!其實作業系統的分割區起點剛好是8個磁區倍數(或說4KB磁區數的倍數),像Windows 7是偏移2048個磁區(1MB),剛好是4KB的倍數,其分割區起點就是2049個512B磁區開始,剛好配合上硬碟(即有對齊/校準)!若是用Windows XP分割的硬碟,安裝Windows 7時沒有重新分割,也可能會出現效能不佳的情況。

為了解決Windows XP這樣的問題,除了硬碟本身有跳線器可以支援外(使用上會有一些限制),有幾個方法可以解決,第一是使用Windows 7先分割硬碟再安裝XP,第二則是用Windows XP分割完之後,立刻執行WD Align工具程式來做對齊,因為資料寫進去以後要花比較久的時間,第三則是命令列模式執行diskpart來進行分割,並使用特別的參數設定(create partition primary align=64)讓XP第一個分割區位移。目前比較大的問題在於使用分割區映像備分工具,因為大部分這類工具程式在對應4KB磁區還有一些問題,因此在資料還原後一定要使Align工具程式。

其實不管用那一個版本的Windows或是其它作業系統,就算沒支援4KB磁區也不用擔心,因為硬碟提供的傳統磁區模擬,還是可以正確儲存資料,只是效能無法順利發揮而已。

測試平台

  • 主機板:MSI BigBang XPower X58
  • 處理器:Intel Core i7 965
  • 記憶體:ADATA XPG DDR3-1600+ 2GB x3
  • 顯示卡:AMD ATI Radeon HD5770
  • 硬 碟:Intel 160GB SSD
  • 作業系統:Windows 7 Ultimate 64位元版
  • 測試軟體:HDTune/Atto Disk BenchMark/Crystal DiskMark

效能參考