AMD X570平臺的硬核SSD玩法

AMD X570主板不僅為第三代銳龍提供了PCIE 4.0支持,還帶來豐富的固態硬盤可玩性。本文以技嘉X570 AORUS PRO WIFI主板和AMD Ryzen 7 3800X處理器為例,介紹一些可供大家借鑑的中高階SSD玩法。

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虛擬機NVMe SSD硬件直通:

NVMe固態硬盤能夠提升虛擬機運行性能,但經過軟件虛擬化轉換之後硬盤性能的損失也會比較大。一些對磁盤性能有特殊需求,並且希望某個虛擬機獨佔一顆固態硬盤的情況,可以使用NVMe SSD硬件直通。

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NVMe SSD硬件直通的原理和顯卡直通類似,需要打開主板設置中AMD SVM以及IOMMU選項。以下選擇HyperV的DDA硬件直通為例,需要安裝Windows Server操作系統。

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首先通過HWiNFO64查找浦科特M9P Plus在測試機中的PCI Address,本例中是10:0:0

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打開設備管理器,找到位置PCI總線10、設備0、功能0對應的“標準NVM Express控制器”:

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切換至“詳細信息”選項卡,並從屬性列表中找到“位置路徑”,記錄下方顯示的PCIROOT(0)#(0301)#PCI(0000)。

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在設備管理器中禁用該NVM Express控制器。

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以管理員身份運行Windows PowerShell,依次執行以下命令,將其從宿主機中移除,並綁定給指定的虛擬機。其中locationpath參數使用我們之前記錄的“位置路徑”。

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此時虛擬機操作系統的設備管理器中出現標準NVM Express控制器,代表硬件直通成功。

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虛擬機中CrystalDiskInfo軟件能夠直接識別到浦科特M9P Plus:

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再次執行CrystalDiskMark測速可以看到,直通後的硬盤性能,尤其是隨機讀寫效能顯著上升。

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如果需要解除硬件直通,需要關閉虛擬機並以管理員身份打開Windows PowerShell,依次執行下圖中的命令。其中locationpath參數後跟之前我們記錄下的位置路徑。

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執行以上命令之後,浦科特M9P Plus對應的標準NVM Express控制器重新出現在宿主機設備管理器中,啟用硬件設備即可正常使用。

NVMe SSD RAID0:

由CPU而非芯片組控制的NVMe SSD RAID 0原本被英特爾當成高端桌面發燒平臺專用功能,AMD則非常大方地為X570提供了NVMe RAID0功能,它允許跨越CPU或芯片組PCIE通道,利用多個NVMe SSD組建RAID0/1/10陣列。其中最有趣的當然是能夠令讀寫帶寬倍增的RAID0形式。

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本次測試平臺使用的技嘉X570 AORUS PRO WIFI主板還在BIOS中提供了PCIE X16 Bifurcation信道拆分選項,它允許將全長PCIE X16插槽拆分給四個PCIE X4設備同時使用。

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這樣我們就無需使用帶有昂貴的NVMe SSD RAID陣列卡,只要有一塊百元出頭的普通X16轉4x M.2轉接卡即可實現NVMe四盤RAID0陣列。下圖中的轉接卡只用到一顆百利通的差分時鐘緩衝器,成本較低。

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在BIOS設置中打開NVMe RAID支持、關閉CSM選項,保存後重新進入,找到RAIDXpert2Configuration Utility,為連接在PCIE X16插槽上的四顆NVMe SSD組建RAID0陣列。

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在Windows 10安裝過程中,四顆NVMe SSD依然被識別為獨立的個體,需要手動加載提前從AMD官網下載的NVMe RAID驅動程序才能將其變為一個整體來使用。

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三個驅動文件夾的加載順序是先rcbottom,然後rcraid,最後rccfg:

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由於測試條件有限,我們這次只湊到四顆容量不等的PCIE 3.0固態硬盤,使得最終的效果不是非常的理想。未來隨著第二代PCIE 4.0固態硬盤主控方案的成熟,我們也許無需再借助RAID0陣列就能實現更高速的讀寫效能。

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StoreMI:

AMD從400系列主板開始推出的StoreMI為大家帶來了免費的硬盤性能倍增利器。除了能利用加速機械硬盤之外,StoreMI同樣可以將高速NVMe固態硬盤與大容量SATA固態硬盤捆綁結合,在銳龍平臺下實現經濟、高效的現代存儲體系。

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這次用作快速存儲層的是浦科特M9P Plus 512GB(PCIE版),被加速的慢速層是一塊960GB容量的SATA固態硬盤(DRAMLess無緩存類型)。

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兩顆固態硬盤的理論性能測試如下:

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CrystalDiskMark測試成績只說明瞭固態硬盤的能力如何,實際對使用影響的驗證則通過FINAL FANTASY XIV: Shadowbringers(以下簡稱FFXIV)測試工具來進行。操作系統和測試工具被安裝在SATA固態硬盤上,FFXIV的遊戲場景加載成績為17.137秒:

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接下來安裝並開啟StoreMI進行數據分層、利用浦科特M9P Plus加速常用數據。由於加速盤(浦科特M9P Plus)和被加速盤同為SSD類型,需要手動勾選M9P Plus為Fast快速層,SATA SSD為Slow慢速層。受軟件授權的限制,StoreMI將把浦科特M9P Plus 512GB分為兩部分,除256GB用於加速之外,剩餘部分可單獨分區作為數據盤使用。

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StoreMI默認的分層速率設定為最高的Aggressive級,這允許StoreMI儘可能積極地調整Fast快速層的加速數據內容。對於浦科特M9P Plus而言我們無需擔心它的寫入壽命,而使用耐久度不佳的固態硬盤作為Fast快速層時,用戶可以考慮選擇Normal或更低的Slow設定,減緩分層調整的速率。

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除了Tiering Rate之外,StoreMI還可以設定分層數據移動的優先級。Tiering Priority設定影響數據在Slow慢速和Fast快速層之間移動任務的優先級,較高的優先級意味著分層得以較快完成,較慢的優先級意味著較少會影響到當前正在發生的數據讀寫。StoreMI的默認設定是Medium中等。

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StoreMI並非實時緩存,而是分析數據熱度來決定其存儲位置。所以在安裝啟用StoreMI後首次運行FFXIV測試時,成績不會立刻發生變化(StoreMI尚在學習哪些數據屬於常用):

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而第二次FFXIV測試的結果,遊戲場景加載時間已經降至11.342秒:說明遊戲文件已經進入到讀取速度更快的浦科特M9P Plus固態硬盤當中。

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第三次FFXIV測試的成績進一次提升,遊戲場景加載時間11.101秒,與直接在浦科特M9P Plus上運行完全一致。

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同英特爾傲騰加速相比,StoreMI不會受限於16GB或32GB的小容量緩存空間而影響加速效果,也不必單獨購買和配置單獨的NVMe固態硬盤,並且對400系列以及X570主板用戶完全免費。目前NVMe固態硬盤正在加速普及,而QLC閃存的發展也將促使大容量廉價固態硬盤的出現。StoreMI有能力應對這一發展趨勢,提供1+1>2的高性價比體驗。

M.2插槽的選擇:

除了A320之外,當代銳龍平臺的主板都會提供不少於2個M.2插槽。這些插槽在外觀上看似一樣,但實際卻使用會有細微的差異。

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在AMD第三代銳龍處理器內有專門預留的PCIE 4.0 x4通道,直連到靠近處理器的M.2插槽;通過芯片組還能引出更多M.2插槽,這些插槽的PCIE信道經過了芯片組轉接後連接到CPU。

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通過主板說明書可以分辨M.2插槽所連接的PCIE信道來源,在只有一塊NVMe固態硬盤的情況下,應優先選擇“基於CPU”的M.2插槽:

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以海盜船MP600 1TB(PCIE 4.0)固態硬盤作為從盤測試,CPU直連的M.2插槽在延遲上具備一定優勢。以下對比圖左側為直連,右側為芯片組轉接。

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PCMark 8存儲測試:NVMe固態硬盤安裝在CPU直連插槽時性能更佳,總成績提升3分,存儲帶寬提高12.08MB/s,部分單項任務完成時間縮短0.2到0.3秒。

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PCMark 10完整系統盤基準測試對比:NVMe固態硬盤安裝在CPU直連插槽時性能更佳,存儲帶寬提升13.88MB/s,平均存取時間明顯縮短。

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作為對比,英特爾平臺主板的M.2插槽均來自於PCH芯片組,如果需要讓NVMe固態硬盤直連延遲較低的CPU PCIE通道,只能向獨立顯卡借道,可能會對遊戲性能產生一些影響。而AMD銳龍平臺自誕生之初就考慮到了NVMe固態硬盤對於低延遲的需求,專門為其開闢了直接與CPU對話的通道,無需在存儲和3D遊戲性能之間作取捨。

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降溫小竅門:

X570芯片組由於功能多、性能強,發熱量也相對較高,需要在主板散熱片上配備風扇進行主動散熱。

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不過對噪音有特殊需求的玩家也可以通過本文中介紹的方法來均衡性能與溫度/噪音。在電源選項-更改計劃設置-更改高級電源設置中,展開PCI Express-連接狀態電源管理,將其設定改為“最大電源節省量”,X570平臺將展現出高能效的另一面。

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更改設定之後只需點擊確定或應用按鈕,無需重啟電腦,設置即刻生效。通過HWiNFO64可以看到,安裝在X570主板上的PCIE 4.0固態硬盤海盜船MP600已經進入ASPM L1節能狀態。

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鏈接狀態電源管理同時適用於各種通過PCIE鏈接的設備,開啟ASPM之後,NVMe固態硬盤和X570芯片組的發熱量都將大幅下降。AIDA64中傳感器讀數:X570芯片組的待機溫度下降5度、PCH二極管待機溫度下降10度。

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對於連接到CPU PCIE通道(靠近CPU位置的M.2插槽)的海盜船MP600,性能基本不會受到影響:

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最終幻想14 Benchmark的遊戲加載時間基本正常:

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而連接至芯片組PCIE通道(靠近芯片組的M.2插槽)的海盜船MP600會出現明顯的隨機讀寫效能下降,反映了ASPM節能對於芯片組的影響。

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最終幻想14 Benchmark中的遊戲加載時間較平時延長10秒以上,接近於翻倍。不過好在AMD銳龍平臺都具備CPU PCIE直連M.2固態硬盤插槽,在安裝NVMe固態硬盤的問題上不會遇到太多麻煩。

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除了通過PCIE鏈接狀態電源管理設置去影響主板芯片組發熱之外,當前各主板製造商已經通過優化風扇控制曲線,儘可能地降低了芯片組散熱風扇噪音,絕大多數情況下它的噪音會被CPU及GPU散熱風扇所掩蓋,不會影響到大家追求寧靜的目標。

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