SSDコアな話

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最近SSDがブームですね。HDDの高騰のせいか一気に浸透した感があります。
そんな中でも、現在PlextorのSSDがその優れた高速性、信頼性において人気爆発です。
ストレージをHDDからSSDに置きかえればPCの操作性を簡単に劇的に向上させることができます。
進化は早いもので、SATA3対応SSDはあっというまに500MBオーバーして、Plextor PX-256M3Pはシーケンシャル読み込み540MB/sの性能を誇ります。本来のSATA3の速度で使用するには新しめの環境が必要ですが、もちろんSATA2でも使用できるのでSATA3のないちょい前のPCのアップグレードにも最適です。
SATA2だとシーケンシャル性能では本来の速度は出ませんがSSDの本質はそこだけではないのでSATA2環境でも効果は抜群です。でもそこはやっぱりSATA3で使いたいですよね。
オンボードの追加チップでSATA3ポートを搭載しているものやPCI-EのSATA3拡張カードには、Marvell 88SE912x / Asmedia ASM1061 なんかが一般的に使われていますが、いずれもPCI-Express 2.0 x1までのサポートです。理論値が出たとしても、500MB/sなので、残念ながら本来の540MB/sを出すことはできません。

実際はどうなのか、ちょうど手元にあったX58マザー(ASUS P6X58D-E)で簡単に計測してみました。88SE9128によるSATA3をオンボードで搭載しています。ついでにPCI-E用の拡張カードでも計測しました。
環境詳細は省略しますが、OSはWindows7 x64です。PCI-Eの拡張カードは一番下のPCI-E 2.0 x8スロット(x16形状)に挿しこみました。

オンボード88SE9128ベンチ



PCI-E 88SE9128ベンチ



PCI-E ASM1061ベンチ



88SE9128は書き込みがやや遅いものの、シーケンシャル読み込みの最高速度はどれも似たような値ですね。いずれも最高速には程遠く、400MB/s程度で頭打ちになっているようです。SATA3につないでいるのに頭打ちで本来の速度が出ないというのはなんともすっきりしません。

ちなみに一番上のPCI-E x1スロットはGen1なので、

PCI-E Gen1 88SE9128ベンチ




こんな悲惨な結果になります。

で、ここからが本題ですが、拡張カードで本来の速度を出すにはどうしたらよいのかというと、今のところ、より上位のチップを搭載した高価なSAS系のカードが必要となってきます。HighPoint RocketRAID 2720なんかがお安くなってますが、最低でも15,000円は見ておかないといけません。一部のマザーに搭載されている88SE9182というチップはx2接続なので、単品で安い拡張カードがあればいいんですが。最近x2接続の88SE9230というチップも発表されましたね。これを搭載したカードが早く出るといいですね。

88SE9230
http://www.marvell.com/storage/system-solutions/sata-controllers/

というわけで前置きが長くなりましたが、現状でなんかお安く性能を出せるいい方法はないかなーと探していたところ、IBM ServeRAID M1015というSAS/SATA 6G PCI-Express 2.0 x8対応のRAIDカードを見つけました。IBMのサーバのオプション品で、結構なお値段する製品ですが、サーバ抜き取り品などがebay、ヤフオク等で結構出てまして、うまくいけば5,000円程度で入手することができます。
というわけでいつものように無意識に購入していました。







見ての通り、LSIのOEMでLSI MegaRAID SAS 9240-8iと見た目は同じです。

LSI MegaRAID SAS 9240-8i
http://www.lsi.com/products/storagecomponents/Pages/MegaRAIDSAS9240-8i.aspx

裏面にはSAS9220-8iと記載がされています。LSIには9220-8iという型番のリテール製品はないようなので、OEM製品用の型番なんでしょうか。

SFF-8087(miniSAS)と呼ばれるコネクタが2個搭載されていて、コネクタ1個で4台分をサポートしますので、計8台まで接続可能です。

SFF-8087にSATAデバイスを接続する場合は通常はこんなケーブルを使います。
http://store.lsi.com/store.cfm/Internal_Multi-Lane_Cables/All_Cables/CBL-SFF8087OCF-05M/
1個のSFF-8087コネクタから4つのSATAコネクタに分けて接続します。

コネクタ4つあればやはり4つともつなぎたいところですが、4台も買うお金ないですし1台で使うつもりです。でも、そうすると接続してないケーブルが3本余ることになります。個人的にそういうの気持ち悪いので、なんとかすっきりと接続できないものかと探してみました。

SATSAS425BK
Mini SAS to 4x 2.5in SATA/SAS 5.25in Hot Swap Backplane
http://intrl.startech.com/HDD/Mobile-Racks/Mini-SAS-to-4-Drive-25in-SATA-SAS-525in-Hot-Swap-Backplane~SATSAS425BK

2.5インチデバイス最大4台を5インチベイ1段に収納して、SFF-8087ケーブル1本で接続することができます。
ケーブル1本で繋がってますのでなんとなく気分的にはスッキリです。でも、入手が難しそうなので、別のを探してみました。2.5インチ用となるとあまりないのですがSupermicroから出てました。

CSE-M14T
http://www.supermicro.com/products/accessories/mobilerack/CSE-M14.cfm
ブラックバージョン CSE-M14TBもあります。

こちらもケーブル1本です。SFF-8484というまた別の端子ですがSFF-8484 <-> SFF-8087のケーブルが市販されてますので、M1015のSFF-8087コネクタに繋ぐことができます。少し古めの製品で仕様的には3Gbpsまでの対応のようですが、たぶん6Gbpsでも大丈夫だろうという推測の元、これもポチってしまいました。




ケーブルはAdaptecのACK-I-mSASx4-SASx4-0.5M RというSFF-8484<->SFF-8087のケーブルです。

ACK-I-mSASx4-SASx4-0.5M R
http://www.adaptec.com/ja-jp/products/cables/




Adaptec製ですがFOXCONNの文字がまぶしいです。




CSE-M14TBはサーバ向けだけあってなんともごついうるさそうなファンがついています。とりあえずペリフェラル電源さしてみましたがドライヤー並みの爆音で回転しております。さすがに自宅では使えません。SSDなら発熱もほとんどないので、ファンは取っ払ってしまいます。ファンは外せるようになってますがジャンパーピンで無効にできるのでまずは取り付けたままジャンパーピンで無効にしました。サーバ向けなのでファンが止まった場合ブザーを鳴らす機能もついてます。つまりジャンパーで無効にせずにファンを外してしまうとブザーが鳴るようです。一度聞いてみようと思いましたが、ものすごい音と評判らしいのでやめときました。

というわけでPlextor SSDとMegaRAIDとの組み合わせによる性能調査もかねて、まず会社で検証をしてみることにしました。




このカード、というかMegaRAID全般な気もしますが相性が結構激しいです。
まず最初にEVGA X58 Classifiedにて既存の環境に取り付けWindowsを起動しようとしたら
No physical memory is available at the location required for the Windows Boot Manager. The system can not continue.
というわけのわからないエラーが出ました。ググってみるとよくあるエラーのようですが、とりあえずおいておきます。
その後あれこれあって、結局、検証環境はASUS P6X58D-Eに落ち着きました。オンボードSATAにつないだディスク上にすでにWindows7がセットアップされている環境です。ここにデータドライブとして追加してみることにします。SSDはPX-128M3Pを1台用意しました。

M1015(MegaRAID)のRAIDの設定画面はWebBIOSというマウスで操作ができるものです。POST時のカードの認識中にCTRL+Hを押しておくと、ひととおりPOSTが終わった後のブート段階でWebBIOSが起動するようになっていますが、この仕様もクセがあって、WebBIOSに入るのも一苦労させられます。まず既存のWindows環境に取り付けたのですがCTRL + Hを押してもどうやってもWebBIOSに入ることができず、そのままWindowsが起動していまいます。ちょっと調べたところ、WebBIOSに入るためにはBIOSでM1015が1st Boot Deviceに設定されている必要があることがわかりました。ところがBIOS画面ではM1015がBoot Deviceに表示されないのです。どうしたもんかと思っていろいろ試していたところ、Delキーを押してBIOSに入る用意をしておいて、その後、カード認識画面でCTRL+Hを押すと、BIOS画面になったときにM1015がBoot Deviceに現れることがわかりました。その状態でM1015を1st Boot Deviceに設定して、再起動後CTRL+Hを押すとWebBIOSに入ることができました。なお、他にディスクを繋いでいない状態であれば特に問題はないようです。今回はデータドライブとして、ブートドライブは別にして検証しますが、他のディスクが繋がっている環境でブートドライブにする場合はまたいろいろ苦労することになります。基本的には他のディスクが繋がっていない環境で使用するのが前提のようです。

M1015 WebBIOS SSD1台



PX-128M3Pを1台繋いだところです。自動的に1台のJBODとして設定されました。認識も6Gbpsになってます。RAID専用カードのためJBODになってしまいますが、1台単位でも大丈夫なようです。

軽くベンチをとってみました。

M1015 PX-128M3P x1 JBOD ATTOベンチ



M1015 PX-128M3P x1 JBOD CDMベンチ



公称値通り、問題なく速度出てますね。

ところで、1台で使うならそのまま素のディスクで見えてくれたほうがいいですよね。今の状態だとJBODによる認識になっています。たくさんディスク繋いで単体で見える状態でソフトウェア的にRAIDしたい場合もあります。

実はこのカード、ファーム書き換えで通常のSATA増設カード(HBA)として使うことができます。
本来の方法ではないので詳しくは書きませんが、詳しくは
http://lime-technology.com/forum/index.php?topic=12767.0
このあたりを参考にどうぞ。

で、話は戻りますが、せっかくなのでM3P 4台でRAID0検証をしてみたいなーと思っていたところ、もう3台がどこからともなく出現しました。







やっぱり、全部埋まっているのは気持ちがいいです。

M1015 WebBIOS SSD4台



問題なくRAID0が組めました。ちなみにPlexor SSD(M2P)で以前LSIのカードと認識不良の相性問題がありましたが、ファームウェアアップによって解決しています。問題があった場合にきっちり対応してくれるところもPlextorの素晴らしいところです。

簡単に定番ベンチをとってみました。

M1015 PX-128M3P x4 ATTOベンチ




M1015 PX-128M3P x4 CDMベンチ



M1015 PX-128M3P x4 AS SSDベンチ



なかなかの値が出てますね。5,000円でここまで出れば上出来です。
もう少し続きがありますが、とりあえず、いつも通り中途半端な感じで、今回はこのへんまでで。


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