最新世代のRAIDカードを試す

　最大転送速度リード2,875MB/s、ライト1,850MB/sをうたう新世代のRAIDカードLSI MegaRAID SAS 9260-8i。6Gbps転送対応、PCI Express 2.0接続サポートと、機能的に現行RAIDカードのハイエンドに位置する製品だ。

　今回、Intel製SSDX-25-Mを使用してこのRAIDカードのテストを行った。テストに使用したRAIDカードはメーカーのLSIロジックと国内代理店のASK SSSに、IntelのSSDは国内代理店の旭エレクトロニクスからお借りしている。

・テストに使用したPCのスペック
CPU:Intel Core i7 920
マザーボード:ASUS P6T Deluxe V2(X58)
メモリ:SanMax SMD-6G88HP-13H-T(DDR3-1333 2GB×3)
ビデオカード:ELSA GeForce 8800 GTS
OS:Windows 7 Ultimate(64bit)/Windows XP Professional(32bit)
HDD:WesternDigital WD3200AAKS(320GB)
SSD:Intel X25-M(G2)(80GB,34nm版)×4台/X25-M(G1)(80GB,50nm版)×2台

　ちなみに、テストで使用しているSSD「X25-M(G2) 80GB」の単体の速度は右の通り。最高転送速度はリード239.5MB/s、ライト82.2MB/sだ。RAID動作時との速度を比較する際の参考にしてもらいたい。

SSD×4 RAID 0で動作テスト、優れたキャッシュ性能を発揮

　今回、速度のテストは34nmプロセスで製造されたIntel製SSD X25-M(G2)をメインに使用した。ベンチマークはWindows 7で測定した時のものを掲載している。なお、で転送速度に関しては、Windows 7とWindows XPの間に明確な差は見られなかった。

　まず、搭載キャッシュの速度だが、シーケンシャルアクセスは2GB/sを超える結果が出た。高速なRAIDカードはPCI Express x8レーン対応のものが主流だが、PCI Express 1.1対応品では理論値でも最高2,048MB/sが限界。今回の数値はPCI Express 2.0対応品の利点が出た結果といえる。 　

　筆者はハードウェアRAIDカードをいくつかテストしたことがあるが、ここまでキャッシュ速度が速いRAIDカードは見たことがない。LSI MegaRAID SAS 9260-8iは非常に高速なキャッシュを備えたRAIDカードといえる。

　このほかに高速化機能としては、アクセスするデータを予測して高速化を図るRead Ahead機能も備えている。マニュアルには有効時にシーケンシャルアクセスの速度が高速化されると記載されているが、テスト環境では無効時よりも速度が落ちるケースも見られた。おそらく予測が外れた際はペナルティがある機能だと思われるので、使用環境に合わせて有効/無効を切替えた方がいいだろう。

　ちなみに、X25-M(G2)×4台 RAID 0環境のWindows エクスペリエンス インデックスの値だが、ストレージのスコアは7.8となった。

　SSD×4台RAID 0の環境にOSをインストールし、起動時間を計測してみた。

　Windows 7の起動時間は約55秒ほどで、RAIDカードのBIOS処理にかかる時間もハードウェアRAIDカードとしてはそれほど遅くは無い。Windows XPは53秒ほどで起動処理が完了しており、Windows 7よりも若干速いようだ。

　なお、LSI MegaRAID SAS 9260-8iのBIOSだが、マザーボードによってはBIOS設定画面に入れないケースが存在する。代理店からの情報によると、サーバ向けのマザーボードでは問題ないが、コンシューマ向けのマザーボードで発生する問題のようで、LSI MegaRAID SAS 9260-8iがブート順で最優先デバイスとなっていない場合に起こる可能性があるとのこと。筆者はASUS Striker II Formulaで使用した際に問題が起こり、原因が分からずいろいろと苦労した。新規OSインストール時などはBIOSに入る必要があると思われるので注意して欲しい。

SSD×6台RAID 0動作テスト、実測で1GB/sオーバー

　右のベンチマーク結果がSSD×6台 RAID 0時のものだ。RAIDアレイはストライプサイズは64Kで構築している。

　実ストレージの速度は1GB/sを超え、キャッシュの補助がある場合は1.3GB/sを超える。帯域的にはまだ余裕がありそうなので、8台でRAID 0を構築した際はさらに上が狙えそうだ。キャッシュ速度に関しては4台RAID 0(ストライプサイズ64K)時と大きな変化は見られなかった。

　なお、X25-M(G1)はカタログスペック上はX25-M(G2)とほぼ同等だが、実測値ではX25-M(G2)が高速となる面が多いため、X25-M(G2)のみでRAIDを構成した場合はさらに速くなると思われる。

　また、SSDを奇数台でRAID 0を構築してみたが、偶数台で構築した場合よりロスが大きいことも分かった。ためしにSSD×5台で1GB/sを狙ったのだが、900MB/sほどしか出ず、4台時とほとんどかわらない速度しか出なかった。よほどの理由が無い限り、RAID 0で使用する場合は偶数台で構築した方がいいだろう。

性能を引き出すための注意点、PCI Express 2.0は必須

　上記のように高いパフォーマンスを見せる製品だが、速度を十分に発揮するにはいくつかの注意点がある。

　右の画像はASUS Striker II Formula(nForce 780i SLI)で動作させた時のキャッシュ速度だが、X58チップセットを搭載するP6T Deluxe V2と比較して大幅に速度が低下している。nForce 780i SLIチップセットは、nForce 680i SLIにnForce 200を組み合わせてPCI Express 2.0に対応させたチップセットのため、帯域的にはPCI Express 1.1の速度しか出ないようだ。性能を引き出すにはPCI Express 2.0帯域分の速度がしっかり出せるチップセットが必要になる。

　また、PCI Express x16形状のスロットを複数持つマザーボードは多数存在するが、中にはビデオカード専用スロットとして設計されているものある。そういったスロットではRAIDカードが動作しないので気をつけて欲しい。形状はPCI Express x16スロットだが、帯域はx4やx1というスロットを持つマザーボードも多い。仮にそういったスロットでは動作したとしても帯域分の速度しか出ない。

　次にRAIDカード側の設定だが、アレイを構築する際の設定も重要になる。まず、Write policyの項目だが、Write Backを選択しなければキャッシュ機能が全てオフになってしまう。このカードは読み込み時のみキャッシュを利用するという使い方はできない。書き込みキャッシュの設定がキャッシュ機能のオン/オフと連動しているので注意して欲しい。

　I/O policyの項目はDirect IOかCached IOを選択できるが、Direct IOを選択しないと速度が出ない。Cached IOを選択した場合、データのアクセスは全てキャッシュ経由となり速くなりそうなものなのだが、速度は低下してしまう。最後にDrive Cache policyの項目だが、キャッシュを持っているストレージの場合は有効にした方がいい結果が出るようだ。

　なお、キャッシュを有効にして使用した場合、電源断などが発生した場合はキャッシュ上のデータが消えてしまうため、信頼性を重視するならばバッテリーバックアップユニットやUPSと組み合わせた方がいいだろう。

　ちなみに、LSI MegaRAID SAS 9260-8iはファンレスの製品だが発熱量は多い。テスト環境では80℃近くにまで上昇したため、ファンで風を当ててテストを行った。カード付近が無風状態となってしまう場合、ファンで冷却した方がいいかもしれない。