Технология Intel Smart Response

Сменить шрифт на обычный короткая ссылка на новость:

↑ следующая новость | предыдущая новость ↓

#Intel_Smart_Response #Smart_Response #SSD_Cache Корпорация Intel совсем недавно присоединилась к небольшой группе производителей, которые решили использовать технологии ускорения массивов из жесткихдисков путем добавления быстрого SSD-накопителя.

Технология Intel Smart Response

по принципу работы наиболее похожа на MaxIQ от Adaptec, но, как и HyperDuo от Marvel, предназначена исключительно для обыкновенных настольных компьютеров и рабочих станций, а не для высокопроизводительных серверов.

Smart Response является частью пакета программного обеспечения под названием Intel Rapid Storagе (RST) и работает только с RAID-контроллером, интегрированным в чипсет Intel Z68.Суть технологии заключается в том, что с помощью любого SSD емкостью до64 ГБ с интерфейсом mSATA или SATA можно ускорить работу одного жесткого диска или RAID-массива путем переноса часто используемых файлов или целых приложений в память твердотельного накопителя(SSD).

Для того, чтобы создать массив с Intel Smart Response нужно в БИОС материнской платы с чипсетом Intel Z68 перевести SATA-контроллер в режим RAID, установить операционную систему на жесткий диск или RAID-массив, установить RST версии 10.5 или выше, запустить RST, выбрать «Enable Accelerate» в меню «Accelerate». Затем нужно выбрать твердотельный накопитель, который будет использоваться в качестве кэша контроллера и жесткий диск или массив, который будет ускорен.

Затем можно пользоваться компьютером в обычном для вас режиме. По прошествии некоторого количества времени специализированное ПО определит наиболее «горячие» файлы и переместит их в память SSD для более быстрого чтения в процессе последующих обращений к ним. Следует заметить, что информация о часто используемых файлах будет постоянно обновляться.

Кстати, Intel также как Marvel предлагает воспользоваться одним из двух режимов работы новой технологии. Первый режим, «Enhanced» при котором данные записываются одновременно на SSD и HDD (RAID-массив), при этом скорость записи не высока, но зато пользователь может быть уверен, что при возникновении неполадок данные не будут утеряны. Второй режим, «Maximized», при котором данные записываются исключительно на SSD, который обладает лучшим показателем скорости на запись, а затем полученная информация в фоновом режиме «перебрасывается» на основной массив. Таким образом, Maximized mode обеспечивает не только увеличение скорость чтения «горячих» файлов, но и ускоряет запись данных на массив, однако в случае возникновения неполадок с твердотельным накопителем(SSD) недавно записанные данные могут быть потеряны.

Intel® Smart Response Technology User Guide

Content Type Install & Setup

Article ID 000005501

Last Reviewed 02/04/2020

Intel® Smart Response Technology is an Intel® Rapid Storage Technology (Intel® RST). This technology is a caching feature that improves computer system performance. Intel® RST allows you to configure computer systems with a Solid State Drive (SSD), used as a cache memory between the hard disk drive and system memory.

Intel® RST serves as a single drive letter solution. You do not need another drive letter for the SSD device used as cache.

System Requirements

• Intel® Z68, Z87, Q87, H87, Z77, Q77, or Intel® H77 Express Chipset-based desktop board
• Intel® Core™ Processor in the LGA 1155 or LGA 1150 package
• System BIOS with SATA mode set to RAID
• Intel® RST software 10.5 version release or later
• Single hard disk drive or multiple drives in one RAID volume
• Solid state drive (SSD) with a minimum capacity of 18.6 GB
• Operating system: Windows 8* or Windows 7* (32-bit and 64-bit editions)

Setup Guide

Configure SATA mode in BIOS setup:

1. Start the computer, and press the F2 key to enter the BIOS setup menu.
2. Go to Configuration SATA Drives.
3. Select the setting for Chipset SATA Mode and change the value to RAID.
4. Press the F10 key to save settings and restart the system.

Operating System Installation

Begin installing the operating system on the drive (or RAID volume):

1. Install all required device drivers.
2. Install the Intel RST software version 10.5 or later.

Enable Intel® RST

The Intel RST software denotes Intel Smart Response Technology as accelerate. To enable the Intel RST:

Руководство пользователя технологии Intel® Smart Response

Тип материала Установка и настройка

Идентификатор статьи 000005501

Последняя редакция 03.02.2020

Технология Intel® Smart Response является технологией хранения Intel® Rapid (Intel® RST). Эта технология представляет собой функцию кэширования, которая повышает производительность компьютерной системы. Технология хранения Intel® Rapid позволяет вам конфигурировать компьютерные системы с твердотельными накопителями, используемыми в качестве кэш-памяти между жестким диском и системной памятью.

Технология хранения Intel® Rapid представляет собой решение, использующее одну букву диска. Нет необходимости использовать другую букву диска для устройства кэширования в виде твердотельного накопителя.

Системные требования

• Системные платы на базе наборов микросхем Intel® Z68, Z87, Q87, H87, Z77, Q77 или Intel® H77 для настольных ПК
• Процессор Intel® Core™ в корпусе LGA 1155 или LGA 1150
• Системная BIOS с режимом SATA для использования RAID
• Программное обеспечение технологии хранения Intel® Rapid версии 10.5 или новее
• Один или несколько жестких дисков в одном томе RAID
• Твердотельный накопитель с мин. емкостью 18,6 ГБ
• ОС: Windows 8* или Windows 7* (32-и 64-разрядная версия)

Руководство по установке

Сконфигурируйте режим SATA в программе настройки BIOS:

1. После запуска компьютера нажмите клавишу F2 для входа в меню программы настройки BIOS.
2. Откройте Configuration SATA Drives.
3. Выберите настройку Chipset SATA Mode и установите значение RAID.
4. Нажмите клавишу F10 для сохранения настроек и перезапустите систему.

Установка операционной системы

Начните установку операционной системы на диске (или на томе RAID):

1. Установите все необходимые драйверы устройств.
2. Установите программное обеспечение технологии хранения Intel Rapid версии 10.5 или новее.

Включите функцию Intel® RST

Программное обеспечение Intel RST подразумевает технологию Intel Smart Response, как ускоритель работы. Для включения функции технологии хранения Intel Rapid:

Intel smart response technology windows 10

Используемая вами версия браузера не рекомендована для просмотра этого сайта.
Установите последнюю версию браузера, перейдя по одной из следующих ссылок.

Быстрый доступ к наиболее часто используемым файлам и приложениям

Технология Intel® Smart Response представляет собой функцию технологии хранения Intel® Rapid (Intel® RST), благодаря которой либо два диска (недорогой твердотельный накопитель небольшой емкости, используемый вместе с недорогим жестким диском большой емкости), либо один твердотельный гибридный накопитель (SSHD) позволяют создать высокопроизводительное, экономически эффективное решение для хранения данных.

В решениях с двумя дисками технология Intel® Smart Response распознает и автоматически сохраняет наиболее часто используемые вами приложения и данные на твердотельный накопитель, при этом вы имеете полный доступ к памяти большого объема на жестком диске. Вы можете заниматься творчеством, работать и играть быстрее, чем раньше и при этом не переплачивать за твердотельный накопитель увеличенного размера для хранения всей цифровой библиотеки.

SSHD — это новый тип накопителя, сочетающий в себе возможности жесткого диска (HDD) и высокую скорость твердотельного накопителя (SSD). Технология Intel Smart Response увеличивает производительность SSHD, сообщая накопителю о том, какие данные используются чаще всего, чтобы сохранять их на встроенном накопителе SSD.

Принципы работы

Технология Intel Smart Response кэширует блоки данных во время операций ввода-вывода на твердотельный накопитель, который максимально эффективно использует возможности ускорения, например, для наиболее часто используемых приложений, игр и данных ОС. Эта функция различает часто используемые или более ценные данные (например, данные приложений, данные пользователя и загрузочные данные) и менее ценные данные (например, данные, используемые фоновыми процессами). Менее ценные данные, как правило, не оказывают положительного влияния на быстродействие, поэтому они не включаются в кэш. Такая возможность выбора позволяет более эффективно использовать доступный объем кэша, а также поддерживать оптимальную и стабильную производительность даже при выключениях и перезагрузках системы.

Простота настройки. Удобство использования

Если в вашем компьютере установлен только жесткий диск, поддерживающий технологию хранения Intel® Rapid, все, что вам нужно сделать — подключить твердотельный накопитель или заменить жесткий диск гибридным твердотельным накопителем и активировать ускорение накопителя. Удобный пользовательский интерфейс упрощает установку и управление. Технология Intel Smart Response работает с любыми твердотельными накопителями, даже с более старыми моделями. Единственное условие: накопители должны иметь емкость не менее 16 ГБ. Реализовать возможности технологии Intel Smart Response можно при использовании большинства накопителей SSHD, имеющих емкость флэш-памяти не менее 8 ГБ.

Smart Response против Optane Memory: вспоминаем «старую» технологию кэширования. и благополучно забываем о ней навсегда

Оглавление

Технологии кэширования Intel Optane Memory мы посвятили уже достаточно много материалов, в последнем из которых установили, что она небесполезна и для ускорения «несистемного» винчестера. Кроме того, после появления кэширующих модулей большого (по сравнению со «стартовыми» прошлогодними 16 и 32 ГБ) размера, в качестве которых можно использовать и SSD серии 800Р, выяснилось, что данная технология неплохо масштабируется вверх. И то, и другое делает ее более интересной на практике, чем казалось изначально — во всяком случае, при приобретении нового недорогого компьютера. Во-первых, производительность «оптанизированной» дисковой системы окажется более высокой, нежели при использовании только механики — это было известно сразу. Но к этому добавилось «во-вторых»: если позднее будет решено добавить в компьютер отдельный твердотельный накопитель для системы и приложений, то вложения в кэширующий модуль не пропадут — его можно будет по-прежнему использовать для ускорения винчестера. И «в-третьих»: кроме такого «стандартного» варианта модернизации, появляется и альтернативный — по мере снижения цен на накопители «оптанового семейства» можно будет заменить стартовый кэширующий модуль, приобретя модель большей емкости и продолжая использовать данную технологию. Зачем вообще менять? Дело в том, что чем больше кэш, тем больше вероятность нахождения именно в нем «нужных» данных. И при этом сохранится преимущество кэширования перед парой независимых накопителей: «ненужные» (точнее, редко востребованные) файлы можно продолжать хранить на более дешевом винчестере. Таким образом, постепенно «горячие» и «холодные» данные будут рассортированы по устройствам автоматически и правильным образом.

С другой стороны, как уже не раз было сказано, Optane Memory — далеко не единственная технология кэширования, существующая на рынке, причем даже в ассортименте Intel: компания долгое время поддерживала в части своих чипсетов технологию Smart Response. Ее в последнее время мы упоминали в основном в связи с Optane Memory, причем описывая достоинства новой технологии в сравнении с предыдущей. Однако есть определенные плюсы и у Smart Response: например, меньшая требовательность к оборудованию и ПО. Optane Memory в обязательном порядке требует использования того, что заложено в ее названии, тогда как Smart Response обойдется любым SSD. Первое время в случае Smart Response речь шла только об устройствах с SATA-интерфейсом, поскольку никаких других на рынке массово и не было, но некоторое время назад была реализована и поддержка PCIe. В итоге тот же модуль Optane Memory на 16/32/64 ГБ можно использовать и в таком качестве. Причем, если «по прямому назначению» он может работать только под управлением Windows 10, то Smart Response совместима с любыми ОС, начиная с Windows Vista (соответственно, и с популярной до сих пор Windows 7 тоже). Кроме того, для Optane Memory требуется процессор Core «седьмого» или «восьмого» поколения и плата на чипсете «двухсотой» или «трехсотой» серии (причем за исключением самого дешевого Н310), что ограничивает применимость этой технологии только новыми системами. Поддержка Smart Response тоже всегда была ограничена старшими чипсетами в линейках (за что Intel регулярно «пинали»), однако этих «старших» на руках уже накопилась масса: началось все с одного Z68, но каждый год добавлялось по два-три подходящих чипсета, так что общее их количество уже превысило десяток. При этом SSD емкостью до 64 ГБ (столько Smart Response поддерживает максимально) давно уже стоят копейки, поскольку многие от них избавляются, переходя на бо́льшие по емкости. Но ведь можно не избавляться, а просто возложить на «старый» накопитель задачу кэширования винчестера.

Вопрос применимости Smart Response для «несистемных» винчестеров мы исследовали еще пять лет назад и пришли к выводу, что в таковом качестве эта технология может оказаться даже вредной. Однако за прошедшие годы что-то могло измениться, тем более что тогда мы ограничились, можно сказать, «минимальным вариантом»: не слишком быстрым SSD емкостью 32 ГБ, да еще и с интерфейсом SATA300. Сейчас же в качестве кэша можно использовать даже модули Optane Memory, что позволяет сравнить обе технологии кэширования непосредственно. А это само по себе очень интересно и полезно.

Участники тестирования

Как и в предыдущей статье основным «рабочим телом» нам послужит ноутбучный винчестер WD Blue WD10JPVX, а ускорять мы его будем по-разному. Во-первых, сохранившимся в закромах родины SSD AData Premier Pro SP300, который мы использовали в «базовом исследовании» Smart Response пять лет назад. Как уже сказано, это, по сути, минимальный вариант: накопитель емкостью 32 ГБ на контроллере LSI SandForce SF-2141, поддерживающем только интерфейс SATA300. Поэтому к нему мы добавили не слишком новый, но заметно более быстрый Corsair Neutron GTX 240 ГБ. Впрочем, полную его емкость для Smart Response использовать невозможно, но она может пригодиться для работы внутренних схем выравнивания нагрузки, поскольку хост-система будет работать с «разными» 64 ГБ. С другой стороны, понятно, что заполучив где-то устройство на 240 ГБ, большинство будет использовать его как системный накопитель, но нам был интересен примерный максимум для технологии, если ограничиваться рамками SATA600. Производительность твердотельных накопителей сама по себе достигла его примерно в те годы; некоторые новые модели могут быть даже медленнее «старичка». Но как это скажется в кэширующих сценариях — интересно проверить.

Тем более, что сейчас уже не обязательно ограничиваться SATA — как уже сказано, Smart Response способна работать и с накопителями, рассчитанными на интерфейс PCIe и протокол NVMe. В качестве таковых мы взяли модуль Optane Memory на 32 ГБ и Optane SSD 800P 58 ГБ — последний фактически лучшее, с чем может вообще встретиться данная технология, да и емкость практически соответствует ее ограничениям.

Что касается накопителей по 32 ГБ, то для них мы использовали только режим Enhanced, принятый по умолчанию, а для максимальной емкости — и Enhanced, и Maximized. Различаются они подходом к записи данных: в первом режиме она осуществляется непосредственно на винчестер (как и без кэширования), а во втором — сначала все записывается в кэш, а потом уже из него копируется на винчестер. В идеале — в моменты простоя, хотя при интенсивных дисковых операциях и ограниченной емкости кэша таких не всегда получится «дождаться». Это еще один недостаток Smart Response, всегда предполагающей хранение данных именно на винчестере — Optane Memory позволяет для обработки «горячих» данных его вообще не задействовать, ограничиваясь только кэширующим модулем.

А сравнивать производительность мы будем как с «голым» WD Blue WD10JPVX, так и с гибридным Seagate FireCuda ST2000LX001. И, разумеется, нам никак не обойтись без результатов связки из WD10JPVX и 800Р 58 ГБ, но в режиме Optane Memory, благо аппаратно мы такую все равно используем, а вот особенности программной реализации разных режимов работы с ней как раз и любопытны.

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением. Единственное, что нам пришлось в очередной раз сделать — переключить режим работы дискового контроллера и установить Intel RST, хотя на самом деле это потребовалось еще для тестирования массива RAID0 из Optane SSD 800P.

Поскольку сегодняшнее тестирование достаточно специфично, мы не стали заносить результаты тестов в общую таблицу: они доступны в отдельном файле в формате Microsoft Excel. Так что желающие покопаться в цифрах (тем более, что не все они попадают на диаграммы) могут скачать его и удовлетворить любопытство. Заодно там же можно найти и результаты из предыдущего материала, посвященного Optane Memory.

Производительность в приложениях

С точки зрения этого теста, Smart Response по-прежнему можно считать достаточно эффективной технологией — во всяком случае, результаты получаются более высокими, чем демонстрирует гибридный винчестер. Но не менее очевидно, что хорошей масштабируемостью технология не отличается — в режиме Enhanced мы получили лишь 5% разницы между самым медленным (SSD емкостью 32 ГБ на старом контроллере с поддержкой только SATA300) и самым быстрым (Optane 800P 58 ГБ) вариантами. Режим Maximized позволяет производительность увеличить, но, опять же, не слишком зависит от характеристик кэша. И, что тоже показательно — несмотря на то, что в этом режиме и запись осуществляется исключительно в кэш (а только потом уже на винчестер), один и тот же 800Р позволяет получить больше в режиме Optane Memory, нежели при работе Smart Response.

Особенно радикально это проявляется с точки зрения низкоуровневого балла: для оптанизированного винчестера он превышает показатели большинства твердотельных накопителей, а вот Smart Response позволяет лишь догнать самые медленные из них. В лучшем случае — несмотря на то, что в данном случае кэшируются и операции записи (с соответствующим побочным эффектом в виде повышенного износа) и при использовании одного из самых быстрых твердотельных накопителей. Режим же Enhanced конкурентоспособен только в сравнении с «чистым» или гибридным винчестером. В принципе, и это когда-то было неплохо — но уже маловато.

Предыдущая версия пакета более благосклонна к использованию Optane SSD 800P для Smart Response в режиме Maximized, но объясняется это тем, что она генерирует меньшую нагрузку — соответственно, тесты успевают выполниться до необходимости записывать данные на винчестер. Режим же Enhanced при любом раскладе воображение не поражает — по сути, в нем производительность даже немного ниже, чем у гибридного винчестера. Отметим — несмотря на существенно больший размер кэша: сходная идеология дает и сходную производительность. Optane Memory работает совсем по-другому, что заметно даже невооруженным глазом.

Последовательные операции

Если низкоуровневые тесты в случае оптанизированного винчестера работают предсказуемым образом, то Smart Response стабильностью результатов не отличается. Впрочем, поскольку CDM читает «свежезаписанные» данные, иногда его удается существенно ускорить — при использовании накопителей с интерфейсом PCIe. При этом хорошо заметно, что создавать копию данных в кэше система пытается и в режиме Enhanced, но общий прирост производительности в нем ниже, чем в Maximized — где тестовые данные всегда записываются на кэширующий накопитель, а потом уже копируются на винчестер.

Но операции записи в режиме Enhanced не кэшируются вообще, а анализировать данные все равно приходится — в итоге производительность в таком простейшем сценарии оказывается в разы ниже, чем обеспечивает сам винчестер безо всякого кэширования, либо только с «внутренней» реализацией последнего. Maximized позволяет поднять производительность, всегда «подсовывая» системе SSD вместо винчестера, хотя нормально срабатывает это лишь при небольшом (относительно) объеме данных.

Работа с большими файлами

При тестировании NASPT все тестовые данные изначально «лежат» на винчестере. В итоге, как видим, ни одна из технологий кэширования в работу операций чтения не вмешивается, что сильно отличает картину от низкоуровневых утилит. Зато ближе к практике.

С записью же положение дел плачевное — снижение производительности наблюдается и в режиме Enhanced, которому в такие сценарии вмешиваться не положено. А на деле выходит, что поступающие данные приходится анализировать на вопрос целесообразности помещения их копии в кэш, что замедляет процесс. Но немного замедляет его и режим Maximized, поскольку все поступившую информацию в обязательном порядке приходится записывать и на винчестер тоже. Впрочем, в данном случае снижение производительности невелико, а в многопоточном режиме есть даже небольшой прирост производительности при использовании Optane 800P… только вот таковой может работать и как Optane Memory — с большей эффективностью.

Совсем плачевны результаты при одновременных операциях записи и чтения — проще уж сразу на винчестер и писать. В режиме Maximized, впрочем, ускорение есть, причем по тем же причинам, что и при работе Optane Memory — не обязательно «дергать» винчестер одновременными запросами. Только вот кэшировать все операции записи, постоянно стирая старые данные слишком плохая затея для накопителя на базе NAND-флэш, а для Optane есть и более эффективные сценарии использования.

Рейтинги

Как уже было сказано выше, при работе Smart Response результаты стабильностью не отличаются: тестовые файлы они создают непосредственно перед использованием, так что у части данных есть большие шансы попасть в кэш, только вот эта «часть» может от запуска к запуску меняться, поскольку технология работает на уровне секторов, но не анализирует собственно файлы. Но главные зависимости видны хорошо: в режиме Enhanced операции записи даже замедляются из-за накладных расходов на анализ данных, а в режиме Maximized лишь незначительно ускоряются, поскольку «отложенная запись» в конечном итоге все равно предполагает запись на винчестер. Кэширующий модуль Optane Memory с ней может не торопиться, отложив вытеснение данных до момента, когда потребуется свободное место в кэше, а Smart Response таких вольностей не предполагает.

В общем и целом, получаем примерно следующее: Smart Response в режиме Enhanced имеет эффективность, сопоставимую с «внутренней гибридизацией». Масштабируемость же ограничена: разница между лучшим и худшим случаем — менее двух раз, хотя старенький SSD на 32 ГБ и Optane SSD 800P различаются радикально. У Optane Memory, впрочем, разброс результатов пока сопоставимый, но, во-первых, даже младший модуль на 16 ГБ уже работает быстрее (да и предсказуемее), чем можно выжать из Smart Response в режиме по умолчанию на любом «железе», а во-вторых, этой технологии хотя бы есть куда расти дальше. Режим Maximized со своим «безусловным кэшированием» может быть и более быстрым, но для этого все равно придется использовать те же дорогие (на данный момент) накопители «оптановой» линейки, чем вряд ли кто-то будет заниматься на практике (тем более, что для них есть и несколько лучший сценарий использования). Для накопителей же на «обычном» флэше такой режим при любом раскладе не годится, поскольку перезаписей при этом будет слишком много.

Итого

Итак, основной проблемой технологии Smart Response остается то, что она практически бесполезна для «несистемного» накопителя, поскольку многие дисковые операции попросту замедляет. С другой стороны, при наличии в запасе маленького старого SSD на 30-60 ГБ (который уже «не жалко») его можно попробовать использовать в режиме Maximized, но неизвестно, сколько он так протянет. А если никакого «лишнего» твердотельного накопителя нет, то даже для модернизации старого компьютера, отвечающего требованиям Smart Response, связываться с этой технологией смысла нет — проще уж купить SSD «нормальной» емкости, оставив винчестерам только хранение всякой мультимедийной информации. При сборке же новой системы вспоминать о Smart Response смысла тем более нет. Optane Memory в этом случае может пригодиться для экономии на первом этапе, поскольку производительность увеличивается сильнее, а кэширующий модуль не станет бесполезным и при добавлении в будущем «большого» SSD. Впрочем, как нам кажется, на данный момент ситуация с ценами и к этой технологии кэширования не слишком благосклонна, хотя определенные перспективы у нее есть. А вот время Smart Response и ей подобных безвозвратно ушло, так и не успев по-настоящему наступить.