AMD X570平台的硬核SSD玩法

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查看96 | 回复0 | 2020-3-14 21:31:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

一、虚拟机NVMe SSD硬件直通

       AMD X570主板不仅为第三代锐龙提供了PCIE 4.0支持,还带来丰富的固态硬盘可玩性。本文以技嘉X570 AORUS PRO WIFI主板和AMD Ryzen 7 3800X处理器为例,介绍一些可供大家借鉴的中高阶SSD玩法。

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NVMe固态硬盘能够提升虚拟机运行性能,但经过软件虚拟化转换之后硬盘性能的损失也会比较大。一些对磁盘性能有特殊需求,并且希望某个虚拟机独占一颗固态硬盘的情况,可以使用NVMe SSD硬件直通。


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NVMe SSD硬件直通的原理和显卡直通类似,需要打开主板设置中AMD SVM以及IOMMU选项。以下选择HyperV的DDA硬件直通为例,需要安装Windows Server操作系统。

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首先通过HWiNFO64查找浦科特M9P Plus在测试机中的PCI Address,本例中是10:0:0

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打开设备管理器,找到位置PCI总线10、设备0、功能0对应的“标准NVM Express控制器”:

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切换至“详细信息”选项卡,并从属性列表中找到“位置路径”,记录下方显示的PCIROOT(0)#(0301)#PCI(0000)。

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在设备管理器中禁用该NVM Express控制器。

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以管理员身份运行Windows PowerShell,依次执行以下命令,将其从宿主机中移除,并绑定给指定的虚拟机。其中locationpath参数使用我们之前记录的“位置路径”。

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此时虚拟机操作系统的设备管理器中出现标准NVM Express控制器,代表硬件直通成功。

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虚拟机中CrystalDiskInfo软件能够直接识别到浦科特M9P Plus:

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再次执行CrystalDiskMark测速可以看到,直通后的硬盘性能,尤其是随机读写效能显著上升。

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如果需要解除硬件直通,需要关闭虚拟机并以管理员身份打开Windows PowerShell,依次执行下图中的命令。其中locationpath参数后跟之前我们记录下的位置路径。

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执行以上命令之后,浦科特M9P Plus对应的标准NVM Express控制器重新出现在宿主机设备管理器中,启用硬件设备即可正常使用。


NVMe SSD RAID0

由CPU而非芯片组控制的NVMe SSD RAID 0原本被英特尔当成高端桌面发烧平台专用功能,AMD则非常大方地为X570提供了NVMe RAID0功能,它允许跨越CPU或芯片组PCIE通道,利用多个NVMe SSD组建RAID0/1/10阵列。其中最有趣的当然是能够令读写带宽倍增的RAID0形式。

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本次测试平台使用的技嘉X570 AORUS PRO WIFI主板还在BIOS中提供了PCIE X16 Bifurcation信道拆分选项,它允许将全长PCIE X16插槽拆分给四个PCIE X4设备同时使用。

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这样我们就无需使用带有昂贵的NVMe SSD RAID阵列卡,只要有一块百元出头的普通X16转4x M.2转接卡即可实现NVMe四盘RAID0阵列。下图中的转接卡只用到一颗百利通的差分时钟缓冲器,成本较低。

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在BIOS设置中打开NVMe RAID支持、关闭CSM选项,保存后重新进入,找到RAIDXpert2Configuration Utility,为连接在PCIE X16插槽上的四颗NVMe SSD组建RAID0阵列。

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在Windows 10安装过程中,四颗NVMe SSD依然被识别为独立的个体,需要手动加载提前从AMD官网下载的NVMe RAID驱动程序才能将其变为一个整体来使用。

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三个驱动文件夹的加载顺序是先rcbottom,然后rcraid,最后rccfg:

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由于测试条件有限,我们这次只凑到四颗容量不等的PCIE 3.0固态硬盘,使得最终的效果不是非常的理想。未来随着第二代PCIE 4.0固态硬盘主控方案的成熟,我们也许无需再借助RAID0阵列就能实现更高速的读写效能。

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StoreMI

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这次用作快速存储层的是浦科特M9P Plus 512GB(PCIE版),被加速的慢速层是一块960GB容量的SATA固态硬盘(DRAMLess无缓存类型)。

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CrystalDiskMark测试成绩只说明了固态硬盘的能力如何,实际对使用影响的验证则通过FINAL FANTASY XIV: Shadowbringers(以下简称FFXIV)测试工具来进行。操作系统和测试工具被安装在SATA固态硬盘上,FFXIV的游戏场景加载成绩为17.137秒:

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StoreMI默认的分层速率设定为最高的Aggressive级,这允许StoreMI尽可能积极地调整Fast快速层的加速数据内容。对于浦科特M9P Plus而言我们无需担心它的写入寿命,而使用耐久度不佳的固态硬盘作为Fast快速层时,用户可以考虑选择Normal或更低的Slow设定,减缓分层调整的速率。

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StoreMI并非实时缓存,而是分析数据热度来决定其存储位置。所以在安装启用StoreMI后首次运行FFXIV测试时,成绩不会立刻发生变化(StoreMI尚在学习哪些数据属于常用):

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第三次FFXIV测试的成绩进一次提升,游戏场景加载时间11.101秒,与直接在浦科特M9P Plus上运行完全一致。


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除了A320之外,当代锐龙平台的主板都会提供不少于2个M.2插槽。这些插槽在外观上看似一样,但实际却使用会有细微的差异。


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通过主板说明书可以分辨M.2插槽所连接的PCIE信道来源,在只有一块NVMe固态硬盘的情况下,应优先选择“基于CPU”的M.2插槽:


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PCMark 8存储测试:NVMe固态硬盘安装在CPU直连插槽时性能更佳,总成绩提升3分,存储带宽提高12.08MB/s,部分单项任务完成时间缩短0.2到0.3秒。


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作为对比,英特尔平台主板的M.2插槽均来自于PCH芯片组,如果需要让NVMe固态硬盘直连延迟较低的CPU PCIE通道,只能向独立显卡借道,可能会对游戏性能产生一些影响。而AMD锐龙平台自诞生之初就考虑到了NVMe固态硬盘对于低延迟的需求,专门为其开辟了直接与CPU对话的通道,无需在存储和3D游戏性能之间作取舍。


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降温小窍门



X570芯片组由于功能多、性能强,发热量也相对较高,需要在主板散热片上配备风扇进行主动散热。


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不过对噪音有特殊需求的玩家也可以通过本文中介绍的方法来均衡性能与温度/噪音。在电源选项-更改计划设置-更改高级电源设置中,展开PCI Express-连接状态电源管理,将其设定改为“最大电源节省量”,X570平台将展现出高能效的另一面。


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更改设定之后只需点击确定或应用按钮,无需重启电脑,设置即刻生效。通过HWiNFO64可以看到,安装在X570主板上的PCIE 4.0固态硬盘海盗船MP600已经进入ASPM L1节能状态。

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链接状态电源管理同时适用于各种通过PCIE链接的设备,开启ASPM之后,NVMe固态硬盘和X570芯片组的发热量都将大幅下降。AIDA64中传感器读数:X570芯片组的待机温度下降5度、PCH二极管待机温度下降10度。


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对于连接到CPU PCIE通道(靠近CPU位置的M.2插槽)的海盗船MP600,性能基本不会受到影响:


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最终幻想14 Benchmark的游戏加载时间基本正常:

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而连接至芯片组PCIE通道(靠近芯片组的M.2插槽)的海盗船MP600会出现明显的随机读写效能下降,反映了ASPM节能对于芯片组的影响。


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最终幻想14 Benchmark中的游戏加载时间较平时延长10秒以上,接近于翻倍。不过好在AMD锐龙平台都具备CPU PCIE直连M.2固态硬盘插槽,在安装NVMe固态硬盘的问题上不会遇到太多麻烦。

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除了通过PCIE链接状态电源管理设置去影响主板芯片组发热之外,当前各主板制造商已经通过优化风扇控制曲线,尽可能地降低了芯片组散热风扇噪音,绝大多数情况下它的噪音会被CPU及GPU散热风扇所掩盖,不会影响到大家追求宁静的目标。


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要善于套用别人的成功模式,别人的成功模式可成为一种指引,让你有方向可循。
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