AHCI vs RAID Storage types - ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

วิวัฒนาการของเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลเป็นไปอย่างรวดเร็วและเป็นนวัตกรรมใหม่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ฮาร์ดไดรฟ์แบบหมุนที่น่านับถือนั้นช้าลง แต่ก็ถูกแทนที่ด้วยไดรฟ์โซลิดสเทตที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น SSD ได้ยึดครองอุตสาหกรรมฮาร์ดแวร์พีซีเกือบจะเป็นพายุในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและต้นทุนในการเข้าใช้งานที่ลดลง ราคาของส่วนประกอบเช่นแฟลช NAND ลดลงอย่างต่อเนื่องและตอนนี้ถึงจุดต่ำสุดตลอดเวลาดังนั้นผู้ผลิต SSD หลายรายจึงปล่อยไดรฟ์โซลิดสเตตราคาไม่แพงมากในราคาที่แข่งขันได้ สิ่งนี้ทำให้ยอดขายของไดรฟ์โซลิดสเตทเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับฮาร์ดไดรฟ์แบบเดิม

ด้วยการเพิ่มขึ้นของไดรฟ์โซลิดสเทตฮาร์ดไดรฟ์จึงค่อยๆถูกนำออกจากตลาดเนื่องจากความเร็วที่ช้าลงและปัญหาด้านความน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตามยังมีบางพื้นที่ที่ฮาร์ดไดรฟ์ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในทางปฏิบัติ หากคุณต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลจำนวนมากสำหรับคอมพิวเตอร์ของคุณและไม่ต้องการจ่ายราคาแพงเกินไปสำหรับ SSD ความจุสูงฮาร์ดไดรฟ์จะเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่คุณต้องการอย่างแน่นอน พวกเขายังคงเป็นส่วนสำคัญของแอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์และดาต้าเซ็นเตอร์จำนวนมากดังนั้นจึงปลอดภัยที่จะคิดว่าฮาร์ดไดรฟ์ยังคงมีชีวิตอยู่ข้างหน้า

การแบ่งชั้นของไดรฟ์

นอกจากนี้ยังมีความก้าวหน้ามากมายเพื่อปรับปรุงความเร็วของฮาร์ดไดรฟ์ ผู้ผลิตออกแบบและเปิดตัว Solid State Hard Drives หรือ SSHD ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นการรวมกันของฮาร์ดไดรฟ์มาตรฐานกับ SSD ขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นแคช SSHD ไม่เคยถูกลบออกไปเนื่องจากประสิทธิภาพที่ค่อนข้างแย่และมูลค่าที่แย่ลง แต่แนวคิดในการรวม SSD เข้ากับ HDD ค้างอยู่รอบ ๆ หลายปีต่อมา Intel และ AMD ได้ออกมาพร้อมกับเทคนิคที่เรียกว่า Intel Optane และ AMD StoreMI ที่ตอบสนองวัตถุประสงค์เดียวกัน วิธีการเหล่านี้ช่วยให้สามารถใช้ SSD ที่เล็กกว่าและเร็วกว่าเป็นแคชสำหรับฮาร์ดไดรฟ์ขนาดใหญ่และช้ากว่าซึ่งจะช่วยเร่งความเร็วของไดรฟ์เชิงกล

ภายในขั้นตอนนี้ผู้ใช้สามารถ "เลเยอร์" ไดรฟ์จัดเก็บที่แตกต่างกันและกำหนดลำดับความสำคัญสำหรับไดรฟ์เหล่านี้ซึ่งจะช่วยให้ระบบทราบว่าไดรฟ์ใดควรเก็บโปรแกรมและไฟล์ที่เข้าถึงบ่อย อย่างไรก็ตามการรวม SSD เข้ากับฮาร์ดไดรฟ์ยังทำให้เกิดคำถามที่แตกต่างกัน ผู้ใช้จำนวนมากมีปัญหากับตัวเลือกระหว่างการกำหนดค่า AHCI และ RAID สำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลของตน ก่อนที่เราจะเลือกการกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตั้งค่าของคุณเราจำเป็นต้องเข้าใจว่า AHCI และ RAID คืออะไร

ภาพรวมของ AHCI

AHCI ย่อมาจาก Advanced Host Controller Interface ที่กำหนดโดย Intel โหมดนี้มีให้เห็นในระบบที่ค่อนข้างใหม่กว่าเนื่องจาก AHCI เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่เป็นเจ้าของฟังก์ชันดั้งเดิมมากมายของอินเทอร์เฟซมาตรฐาน Serial ATA ฟังก์ชั่นเช่น NCQ และ hot-swapping เป็นส่วนหนึ่งของ AHCI ซึ่งปรับปรุงความเข้ากันได้และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ข้อกำหนดของ AHCI หมายถึงอินเทอร์เฟซระดับรีจิสทรีสำหรับโฮสต์คอนโทรลเลอร์ของ Serial ATA หรือ SATA

ข้อกำหนด AHCI เหมาะที่สุดสำหรับนักออกแบบซอฟต์แวร์และนักออกแบบฮาร์ดแวร์ โหมด AHCI จัดเตรียมวิธีการมาตรฐานในการตั้งโปรแกรมอะแดปเตอร์ AHCI / SATA ซึ่งมีไว้สำหรับผู้ออกแบบส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และผู้สร้างระบบเป็นต้น Windows รุ่นใหม่ ๆ เช่น Windows 10 ต้องการให้เปิดใช้งานโหมด AHCI ก่อนการติดตั้งระบบหากคุณต้องการติดตั้ง OS บน SSD หากคุณไม่สามารถเปิด AHCI ในการกำหนดค่านั้นคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถบู๊ตได้โดยมีข้อผิดพลาด BSOD AHCI เป็นโหมดการทำงานที่อนุญาตให้ใช้คุณสมบัติขั้นสูงเพิ่มเติมที่มีอยู่ในโปรโตคอล SATA

ภาพรวมของ RAID

ดังที่เราระบุไว้ในไฟล์ การสำรวจอาร์เรย์ RAID โดยย่อRAID นั้นย่อมาจาก Redundant Array of Independent Disks และเป็นเทคโนโลยีการจำลองเสมือนการจัดเก็บข้อมูล RAID สามารถจำลองฮาร์ดไดรฟ์อิสระหลายตัวให้เป็นอาร์เรย์หนึ่งหรือหลายอาร์เรย์หรือที่เรียกว่าอาร์เรย์ RAID ส่งผลให้มีการปรับปรุงอย่างมากในปัจจัยต่างๆเช่นความเร็วและความน่าเชื่อถือขึ้นอยู่กับวิธีการตั้งค่าการกำหนดค่า RAID ให้ความซ้ำซ้อนในสภาพแวดล้อมอุปกรณ์หลายเครื่องและเพิ่มความเร็วของอุปกรณ์ในอาร์เรย์ซึ่งโดยปกติจะเป็นฮาร์ดไดรฟ์รุ่นเก่า

เช่นเดียวกับ AHCI RAID ยังรองรับคอนโทรลเลอร์ SATA และผลิตภัณฑ์ RAID จำนวนมากอนุญาตให้ผู้ใช้เปิดใช้งาน AHCI ขณะติดตั้ง RAID เป็นเทคโนโลยีที่เก่ากว่า AHCI และ SATA อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้วจะมีคุณลักษณะที่กำหนดไว้เช่นเดียวกับ AHCI หากเปรียบเทียบในแอปพลิเคชันดิสก์เดี่ยว RAID จะเปล่งประกายอย่างแท้จริงเมื่อคุณเข้าสู่การกำหนดค่าหลายดิสก์ที่สามารถใช้คุณสมบัติขั้นสูงได้มากขึ้นเนื่องจาก AHCI ไม่สามารถทำงานในการกำหนดค่านี้ได้ RAID อาจมีราคาค่อนข้างแพงอย่างรวดเร็วหากคุณเริ่มเพิ่มดิสก์หลายตัวในอาร์เรย์

RAID มักใช้ในแอพพลิเคชั่นที่เก็บข้อมูลไว้ในไดรฟ์หลายตัว พื้นที่เช่นเซิร์ฟเวอร์และศูนย์ข้อมูลมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับ RAID เพื่อให้สามารถป้องกันข้อมูลที่ละเอียดอ่อนจำนวนมหาศาลได้ในกรณีที่ฮาร์ดแวร์ล้มเหลว นอกจากแอปพลิเคชันเหล่านั้นแล้ว RAID ยังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ ในแอปพลิเคชันภายในบ้านและสำนักงาน ขณะนี้ผู้บริโภคหันมาใช้ RAID เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพหรือให้ความซ้ำซ้อนในกรณีที่ไดรฟ์สูญหาย RAID ประเภทนี้มักถูกตั้งค่าในแอปพลิเคชันเช่นเซิร์ฟเวอร์ NAS ที่บ้านและอื่น ๆ

ระดับ RAID

มีหลายระดับของ RAID ที่ใช้โดยทั่วไปทั้งในพื้นที่สำหรับผู้บริโภคและผู้บริโภค ระดับเหล่านี้ (เรียกอีกอย่างว่า RAID Arrays) แต่ละระดับมีประโยชน์และข้อเสีย ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ที่จะระบุว่าสิ่งใดเหมาะสมกับความต้องการของตนมากที่สุด สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการกำหนดค่า RAID ของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์รองรับ RAID ในระดับต่างๆและยังสามารถกำหนดประเภทของไดรฟ์ที่รองรับในการกำหนดค่า RAID: SATA, SAS หรือ SSD

RAID 0

ระดับ RAID นี้ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเซิร์ฟเวอร์ ด้วยการกำหนดค่านี้ข้อมูลจะถูกเขียนลงในดิสก์หลาย ๆ แผ่น เรียกอีกอย่างว่า "การสตริปดิสก์" ไม่ว่าคุณกำลังทำงานอะไรบนเซิร์ฟเวอร์นี้จะถูกจัดการโดยไดรฟ์หลายตัวดังนั้นประสิทธิภาพจึงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการดำเนินการ I / O จำนวนมากขึ้น ข้อดีอีกอย่างนอกเหนือจากความเร็วคือ RAID 0 สามารถกำหนดค่าได้ทั้งในรูปแบบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์และคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ก็รองรับเช่นกัน ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการกำหนดค่านี้คือความทนทานต่อความผิดพลาด หากไดรฟ์หนึ่งล้มเหลวข้อมูลทั้งหมดในดิสก์ที่มีลายทางทั้งหมดจะหายไป การสำรองข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญหากคุณวางแผนที่จะดำเนินการในการกำหนดค่านี้

RAID 1

การกำหนดค่านี้เรียกอีกอย่างว่า "การมิเรอร์บนดิสก์" และจุดแข็งที่สุดของ RAID 1 คือความทนทานต่อความผิดพลาด ไดรฟ์ในอาร์เรย์ RAID นี้เป็นแบบจำลองที่แน่นอนของกันและกันดังนั้นการสร้างเครือข่ายความปลอดภัยที่ใหญ่ขึ้นหากไดรฟ์ใด ๆ ล้มเหลวในอาร์เรย์ ข้อมูลจะถูกคัดลอกอย่างราบรื่นจากไดรฟ์หนึ่งไปยังอีกไดรฟ์หนึ่งและเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างดิสก์มิเรอร์ด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ

ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของ RAID 1 คือการลากประสิทธิภาพ เนื่องจากข้อมูลถูกเขียนบนไดรฟ์หลายตัวแทนที่จะเป็นไดรฟ์เดียวประสิทธิภาพของอาร์เรย์ RAID 1 จึงช้ากว่าไดรฟ์เอกพจน์ ข้อเสียเปรียบประการที่สองคือความจุที่ใช้งานได้ทั้งหมดของอาร์เรย์ RAID คือครึ่งหนึ่งของผลรวมของความสามารถของไดรฟ์ ตัวอย่างเช่นการตั้งค่าที่มี 2 ไดรฟ์ขนาด 1TB แต่ละตัวจะมีความจุ RAID รวม 1TB แทนที่จะเป็น 2TB เห็นได้ชัดว่ามีสาเหตุจากความซ้ำซ้อน

RAID 5

นี่คือการกำหนดค่าที่พบบ่อยที่สุดสำหรับอุปกรณ์ NAS ขององค์กรและเซิร์ฟเวอร์ธุรกิจ อาร์เรย์นี้เป็นการปรับปรุงบน RAID 1 เนื่องจากช่วยลดการสูญเสียประสิทธิภาพบางอย่างที่มีอยู่ในดิสก์มิเรอร์และยังให้ความทนทานต่อข้อผิดพลาดที่ดี ทั้งสองสิ่งนี้มีความสำคัญมากในแอปพลิเคชันจัดเก็บข้อมูลระดับมืออาชีพ ใน RAID 5 ข้อมูลและความเท่าเทียมกันจะถูกกำหนดไว้ในไดรฟ์ 3 ตัวขึ้นไป หากมีข้อบ่งชี้ความผิดปกติในไดรฟ์หนึ่งข้อมูลจะถูกโอนไปยังพาริตีบล็อกอย่างราบรื่น ข้อดีอีกประการหนึ่งของแอปพลิเคชัน RAID นี้คือช่วยให้เซิร์ฟเวอร์หลายไดรฟ์เป็นแบบ "hot-swappable" ซึ่งหมายความว่าสามารถสลับไดรฟ์ไปยังอาร์เรย์ได้ในขณะที่ระบบกำลังทำงานอยู่

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของอาร์เรย์นี้คือประสิทธิภาพการเขียนในเซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ สิ่งนี้อาจน่ากังวลหากผู้ใช้จำนวนมากเข้าถึงอาร์เรย์บางชุดและเขียนถึงอาร์เรย์พร้อมกันโดยเป็นส่วนหนึ่งของภาระงานประจำวัน

RAID 6

RAID Array นี้เกือบจะเหมือนกับ RAID 5 โดยมีข้อแตกต่างที่สำคัญเพียงประการเดียว มีระบบพาริตีที่แข็งแกร่งขึ้นซึ่งหมายความว่าไดรฟ์สูงสุด 2 ไดรฟ์สามารถล้มเหลวก่อนที่จะมีโอกาสที่ข้อมูลจะได้รับผลกระทบ ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจมากสำหรับศูนย์ข้อมูลและแอปพลิเคชันระดับองค์กรอื่น ๆ

RAID 10

RAID 10 เป็นการรวมกันของ RAID 1 และ RAID 0 (ดังนั้น 1 + 0) เป็นการรวม RAID แบบไฮบริดที่พยายามรวมส่วนที่ดีที่สุดของอาร์เรย์ RAID 1 และ RAID 0 เข้าด้วยกัน มันรวมการสตริปของ RAID 1 เข้ากับการทำมิเรอร์ของ RAID 2 เพื่อเพิ่มความเร็วและให้ความทนทานต่อข้อผิดพลาดที่ดีขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับเซิร์ฟเวอร์ที่ดำเนินการเขียนจำนวนมาก นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ แต่โดยทั่วไปแล้วการใช้งานฮาร์ดแวร์จะเป็นเส้นทางที่ดีกว่าในการเลือก

ข้อเสียที่เห็นได้ชัดของอาร์เรย์ RAID 10 คือค่าใช้จ่าย ต้องใช้ไดรฟ์ขั้นต่ำ 4 ไดรฟ์สำหรับอาร์เรย์นี้โดยศูนย์ข้อมูลและแอปพลิเคชันระดับองค์กรที่ใหญ่ขึ้นจะต้องใช้จ่ายอย่างน้อย 2 เท่าของจำนวนไดรฟ์เช่นเดียวกับอาร์เรย์อื่น ๆ

นอกเหนือจากระดับ RAID ที่สำคัญเหล่านี้แล้วยังมีระดับ RAID อื่น ๆ อีกด้วย เหล่านี้เป็นชุดของอาร์เรย์หลักและใช้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 7 และ RAID 0 + 1 รวมอยู่ในหมวดหมู่นี้

AHCI กับ RAID

คุณสมบัติที่แตกต่างกันของ AHCI และ RAID มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ของคุณเช่นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหน่วยความจำและแม้แต่เมนบอร์ด AHCI เป็นอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมที่ค่อนข้างทันสมัยซึ่งเหมาะสำหรับไดรฟ์ SATA เป็นหลัก หากคุณใช้ HDD หรือ SSD ที่ใช้โปรโตคอล SATA คุณสามารถตั้งค่าโหมด AHCI เพื่อใช้ประโยชน์จากอินเทอร์เฟซ SATA ได้อย่างเต็มที่ สิ่งนี้จะเปิดใช้งานคุณสมบัติเช่น NCQ และ Hot Swapping ที่ไม่มีในโหมดอื่น AHCI มีผลกระทบเพียงเล็กน้อยในการเพิ่มประสิทธิภาพของไดรฟ์ SATA แต่จะมีผลกระทบค่อนข้างชัดเจนต่อฮาร์ดไดรฟ์

RAID ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ HDD และอาร์เรย์ไฮบริดเพื่อวัตถุประสงค์ในการปกป้องข้อมูล ช่วยให้ HDD และ SSD ทำงานได้ตามปกติแม้ข้อมูลสูญหายจากอุปกรณ์ RAID ยังสามารถใช้ในอาร์เรย์ SSD ได้ แต่โดยปกติจะมีราคาแพงและไม่ได้ให้ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพมากนัก ดังนั้น RAID มักจะ จำกัด เฉพาะอาร์เรย์ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีฮาร์ดไดรฟ์หลายตัวที่ปรับให้เหมาะสมกับความเร็วและ / หรือความซ้ำซ้อน

โดยสรุปคุณควรเลือกระหว่าง AHCI และ RAID ตามการกำหนดค่าไดรฟ์ของคุณ หากคุณใช้ฮาร์ดไดรฟ์ SATA หรือ SATA SSD ในการกำหนดค่าไดรฟ์เดียว AHCI อาจเหมาะสมกว่า RAID หากคุณใช้ฮาร์ดไดรฟ์หลายตัว RAID เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า แนะนำให้ใช้ RAID สำหรับอาร์เรย์ที่ใช้ SSD และ HDD ร่วมกันในอาร์เรย์เดียว ทั้งสองโหมดมีประโยชน์และได้รับการปรับให้เหมาะสมมากขึ้นสำหรับสถานการณ์ที่แตกต่างกันดังนั้นจึงไม่ใช่คำถามที่ว่า "ไหนดีกว่า" แต่เป็น "แบบไหนที่เหมาะกับกรณีการใช้งานของฉันมากกว่า" และขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าไดรฟ์จัดเก็บข้อมูลของคุณ

คำพูดสุดท้าย

การจัดวางอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่แตกต่างกันเป็นชั้น ๆ กลายเป็นเรื่องง่ายกว่าที่เคยด้วยเทคโนโลยีเช่น RAID ที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับผู้บริโภคทุกคนในขณะที่ตั้งค่าได้ง่าย AHCI ยังคงมีตำแหน่งในโลกแห่งการจัดเก็บเนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับโปรโตคอล SATA แต่การใช้งานจะ จำกัด เฉพาะคอมพิวเตอร์ไดรฟ์เดียวที่ทันสมัย สำหรับการกำหนดค่าหลายไดรฟ์ตัวเลือกของ RAID เป็นโซลูชันที่ดีกว่าและเหมาะสมกว่ามากเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงสุดจากไดรฟ์เหล่านั้น

หากคุณไม่ต้องการตั้งค่าอาร์เรย์ RAID สำหรับไดรฟ์หลายตัวของคุณ แต่ยังต้องการเร่งความเร็วของไดรฟ์เชิงกลที่ช้ากว่าคุณอาจมองไปที่เทคโนโลยี Intel Optane และ AMD StoreMI เทคโนโลยีทั้งสองนี้มีการปรับปรุงที่ยอดเยี่ยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาในแง่ของประสิทธิภาพและความเสถียรและในที่สุดก็เป็นทางเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับวิธี RAID แบบเดิม ในตอนท้ายของวันความต้องการของคุณสำหรับ AHCI, RAID หรือแม้แต่โซลูชันที่ใช้ซอฟต์แวร์เช่น StoreMI จะขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าไดรฟ์และความชอบของคุณ ไม่มีทางออกที่เหมาะสมสำหรับทุกคน