SSDベンチマークの罠 （VirtualBox IDE vs SATA）

テストをしているVirtualBoxのゲスト設定にはストレージオプションにIDEコントローラー以外にもSATAコントローラーの選択ができるようになっています。　　ゲストOSとしてXPをインストールする場合にはデフォルトでIDEコントローラーが使われるわけですが、VirtualBoxでエミュレートするIDEコントローラーはDMA2のモードとなっています。　　いくつかのサイトでこのコントローラーをSATAに変更したらかなり高速になったとの情報もありましたので、今回は既に導入済みのXPに対してSATA接続に変更してテストしてみました。

SATAのXPドライバはINTELのサイトにありますのでそこから入手し、ゲスト設定で追加したSATAコントローラーを起動後に該当するドライバにてアップデートをします、シャットダウン後にIDEに紐付けされていたドライブをSATAコントローラに割り当てすれば完了です。

該当ドライバの直リンクだとバージョン等に変更がある可能性があるのでIntelサイトのダウンロードセンターで下記のように「ソフトウェア製品」→「チップソフトソフトウェア」→「インテルラピッドストレージテクノロジー」で検索するのが良いでしょう。　　

現時点での最新版は8.9.0.1023でした、ファイル名末尾が3289は32bit版で6489が64bit版です。

VirtualBox側にあるSSDオプションのチェックボックスはもちろん設定済みです。

IDEコントローラー接続（VDI固定領域、通常モード）



SATA接続（VDI固定領域、通常モード）

ん？　まー上がったと言えば上がってるのだが、ではアクセスモードをライトスルーにしてネイティブ効果があるかやってみましょう


SATA接続（VDI固定領域、ライトスルーモード）

やはり目立った効果は出ていないようです、ATOM自体が仮想化支援機能が無い事が原因なのでしょうか？　次回は仮想化支援機能のある Core2 Quad 機で同様の検証をして見ましょう。


道のりは遠いな・・・・・・

SSDベンチマークの罠 Part3 （ライトスルー設定）

今回はVirtualBoxのディスク設定の違いを評価してみましょう。　　VirtualBoxはVDI,VMDK,VHD,HDD,QED,QCOWといったファイルタイプも選択できますが、ここでは主に使われるVDIについて「通常」と「ライトスルー」の選択でどのように変化するかを検証します。

評価環境は以前と同じ

OS　：　Windows7Pro 64bit（ホスト）　WindowsXPPro32bit（ゲスト）
CPU：　Atom525　1.8GHｚ
SSD：　CSSD-S6T120NTS2Q （１２０GB　SATA2接続、AHCIモード）

通常設定のゲスト値（Easyus Backup Restore後）

ライトスルー設定のゲスト値

通常設定の方はEasyus Todo BackupRecovery を使用してSSD用に最適化をした後でライトスルー側はそのままインストールして計測をしています。　本来はライトスルー側も同様の処置をしたほうがより正確な評価になると思われますが、仮想環境上でバックアップリストアをすると前回３時間近く掛かったのでそのテストは次回にまたアップしてみます。

現状の評価では512Kがホスト側のバッファ効果からか速度が向上しています、シーケンシャルは逆に低下していますが比較がTodoのリストア後でないとまだ何とも言えません。　　肝心のランダム性能を見る限りは全く差がありません。

SSDベンチマークの罠 Part2 （プロセッサスペックの差異）

前回SSDの評価テスト「SSDベンチマークの罠　Part1　（仮想化OSによる差異）」で仮想化するOSの種類で大きくパフォーマンスが異なる点を書きましたが、そもそもホスト側のパフォーマンスが十分に出ていなければ相対的にゲスト側のパフォーマンスも出ないのではないかという点が気になったのでホスト側の環境を少しテストしてみました。

先のテストではホスト機に Core i 7 を使用していましたので、今回は前世代の ATOM 525 を使ってみました。


評価環境

OS　：　Windows7Pro64bit
MEM：　500MB
SSD：　CSSD-S6T120NTS2Q （１２０GB　SATA2接続、AHCIモード）

Core2 Quad Q6600 2.4GHz

ATOM 1.8Ghz

少し興味深い結果が出ましたね、使用したOSはWindows7なのでアライメントによる問題は無視してよいと思われるます、殆どの数値が近いのに対してQD32だけが半減しています。  CrystalDiskMarkのサイトではこの数値はNCQとAHCIモード用となっていますが今回は両方とも対応設定になっていますからパフォーマンスの低下はプロセッサによる違いにかなり近いのか？

ただ両者ともマザーやチップセットが異なるので安易に評価するのも時期尚早か、同じマザーで Core i 3 程度で試すのが一番よいと思われるのだが他の数値がほぼスペック値なのでプロセッサが影響している理由が半分と搭載するマシンによる違いが半分と思った方が的を得ているかも知れない。

SSDベンチマークの罠 Part1 （仮想化OSによる差異）

最近のSSDはコントローラのチューニングが進み比較的速度も安定してきたようです。　初期の頃はSSDの特性と実運用がマッチせずプチフリの発生や使用につれて速度が低下するといった問題が多かったのですが、最近はかなり改善されて価格も手頃になったのでHDDからSSDに移行をするユーザーも増えてきました。

業界情報では主にHDDに使われてきたベンチマークソフトで検証結果を公表して評価しているところが多いのですが、実際に乗せ換えをしてみると期待値程の効果を得られないことがあります。

SSD自体の構成（MLCやSLC）やOSのアライメント特性といった事も影響するわけですが、PCの利用時にはそれよりもより実情に合った評価をする必要があると思えます。　主にベンチマークで評価されるのはRead性能やWrite性能を単独評価する向きがありますが最近のPCはマルチスレッドで処理を行うケースが多く、利用するアプリケーションによりI/Oプロセスのオーバーヘッドがかなり発生するのが一般的です。

SSDの場合HDDと違いシーク時間や物理的なI/Oウェイト時間というのが発生しないのでそれらを考慮する必要は無いと言う人もいます。　　しかし実際にはRead/Writeが頻繁に発生するのが通常であり、Read一辺倒やWrite一辺倒というのは実運用時のパフォーマンス評価からかけ離れた結果をもたらします。　　ハードウェアとしての性能検証と言う面では的を得ているのですが外部ストレージとして最も重要な相対的なスループット評価は別のアプローチが必要です、それらの違いを２回に分けて判りやすく検証してみました。


基本となる評価材料

OS　：　Windows7Pro-64bit
CPU：　Core2 Quad Q6600 2.8GHz
SSD：　CSSD-S6T120NTS2Q （１２０GB　SATA2接続）
HDD：　SATA2接続


SSDの実測値

HDDの実測値

まずは一般的なHDDとSSDを単純比較です、入手したSSDはSATA3対応でSread/507MB　Swrite/374MB　の公称スペックですがテスト機のマザーがSATA2までの接続仕様なのでSSD側のスペック不足による問題は無いと思います。

SATA2接続を考慮するとほぼ8割９割の速度がでていることになりますね、一方HDD側はというと特に単純なランダムアクセスにかなり弱いのがうかがえます。　SSDのメリットがこの部分だとよく強調されます。

【SSDの仮想化による影響は？】

次に仮想化による影響を検証してみます。　　システムを仮想化するとディスクへのI/Oプロセスはエミュレータが受け持つ訳ですが仮想ディスクに対するパフォーマンスが気になります。　使用するのはOracleのVirtualBox最新版4.2.6です

WindowsXP Proffesional 32bit

HDDをそのまま若干高速化したような感じです、SSD本来のパフォーマンスからすればシーケンシャルのI/Oも半減ですが本来得意とするランダムアクセスがHDDのようなレスポンスしか得られていません。　HDDに比べてランダムは５－６倍といったところでしょうか、SSDの１００倍とは比べるべくもありませんがそれでもHDDよりは早いのは事実

Windows2000Server 32bit

これまたXPと大差無い感じです、どうやら仮想環境におけるXPと2000のI/O処理は同じエミュレーション機能のようです。

Windows2003Server 32bit

おや？　ちょっと様相が変わりましたね。　仮想環境側がホスト側のパフォーマンスを上回る結果に・・・　どうやらシーケンシャルのI/Oはホスト側のバッファ効果で規定値を超える数値を叩き出しました。　　でもランダムアクセスは相変わらず低速です、XP系に比べるとほぼ倍、HDDに比べると１０倍といったところです。

Windows2003Server 64bit

念のため 32bit と 64bit による違いがあるかも検証してみましたがこれは殆ど誤差の範囲のようです。

仮想化したOSの種類によってディスクI/Oのスループットが大きく異なるのがこれでお分かりでしょう、XP世代まではクラスタ管理などの違いやI/Oプロセスの違いもあるのでしょうが利用する際には注意が必要です。　　ちょっとWindows7も気になるので次回仮想化してみるとしましょう。

今回のテストはあくまで単純なRead/Writeなのでまで実利用環境には程遠いです、次回は入出力処理の負荷を掛けた結果とマルチスレッドI/Oでの結果をお見せします、こちらも興味深い結果です。