We hebben eerder de loftrompet afgestoken over de snelheid van solid-state drives, maar het kan geen kwaad om het nog eens te benadrukken. Neem geen genoegen met alleen een mechanische harde schijf, maar installeer Windows op een SSD. Het besturing ysteem start en reageert zoveel sneller dan op een hard disk drive dat ze het geld dubbel en dwars waard zijn.
Maar kan het ook nog sneller? Al jarenlang worden harde schijven verbonden met het moederbord middels een SATA-kabel. De derde generatie van deze connectie behaalt een maximale lee nelheid van 550 megabyte per seconde, ver boven wat de beste mechanische schijf kan presteren. Solid-state drives, daarentegen, halen dat snelheidslimiet met gemak. Nu kun je twee kanten op.
De mechanische schijf voorbij
De eerste, meest voor de hand liggende oplo ing is het gebruiken van een nieuwe verbinding. Dit is op het moment van schrijven al in volle gang. SSD’s die je als een PCIe-insteekkaart in je moederbord prikt winnen aan terrein en ook een M.2-aansluiting – oorspronkelijk bedoeld voor laptops – vind je op steeds meer moederborden verschijnen. De lees- en schrijfsnelheden van PCIe-SSD’s laten SATA ver achter zich en bandbreedtes die de twee gigabyte per seconde overtreffen zijn geen uitzondering meer. De laadtijden in games laten echter weinig verbetering zien, maar daar gaan we later op in.
De tweede methode om de traditionele barrière van 550 MB/s te beslechten is niet voor iedereen weggelegd, maar kan nog steeds het overwegen waard zijn. Als een SATA-verbinding niet snel genoeg is, waarom zou je er dan niet meerdere tegelijk inzetten? Het proces dat dit idee in goede banen leidt is RAID, een ‘Redundant Array of Independent (of Inexpensive) Disks’.
Enen en nullen
RAID is oorspronkelijk bedacht als een manier om data veilig te stellen in het geval van hardwarefalen. Met het RAID 1-protocol sluit je twee of meer harde schijven aan, waarop de RAID-controller ervoor zorgt dat alle data op elke schijf altijd precies hetzelfde is. Het besturing ysteem ziet de drie schijven als een en dezelfde. In het geval dat een schijf de geest geeft, haal je het defecte onderdeel uit de pc en zet je er een nieuwe schijf voor in de plaats. Na de configuratie spiegelt de nieuwe schijf zijn inhoud aan die van de andere RAID-schijven, zodat het risico op dataverlies minimaal blijft. Zo heb je een opstelling (‘array’) aan lo e schijven (‘independent disks’) die door dezelfde data op meerdere plaatsen te bewaren (‘redundancy’) een uitstekende back-up-methode vormt.
Het nadeel is wel dat al die schijven in RAID 1 samen een capaciteit hebben die niet hoger is dan die van de kleinste harde schijf. Zet twee schijven van 1 TB en een schijf van 2 TB samen in RAID 1 en je kunt maximaal 1 TB in je hele array kwijt. Het is een gebrek dat sommige bedrijven lachend op de koop toe nemen, zolang dat betekent dat ze hun data niet plotseling kwijt zijn. RAID kent meerdere iteraties, waarvan 5 en 6 populaire keuzes zijn om data mee op te slaan,
Voor een gemiddelde gamer zijn dergelijke geavanceerde back-upmogelijkheden niet zo intere ant. Met een lo e mechanische schijf, intern of extern, kom je al heel ver. Anders is een cloud-dienst ook een mogelijkheid. Het RAID 0-protocol kan daarentegen wel direct voordeel opleveren, in de vorm van snellere laadtijden. Als je minimaal vier schijven gebruikt kun je RAID 1 en 0 ook combineren. Dan combineer je de snelheid en capaciteit van de eerste twee schijven en spiegel je de inhoud op de laatste twee voor een compromis van snelheid, capaciteit en veiligheid.
Snel, maar onveilig
Met RAID 0 wordt de op een schijf geschreven data door de papierversnipperaar gehaald en eerlijk verdeeld over alle schijven in de array. De capaciteit van de opstelling is in tegenstelling tot RAID 1 nu wel de som van alle schijven, maar in het geval van een kapotte schijf kun je alle data gedag zeggen. Het grote pluspunt en de hele reden om RAID 0 te overwegen is dat je bij het lezen en schrijven de bandbreedte van elke schijf bij elkaar op kunt tellen. Als je twee schijven in RAID 0 zet, heb je twee keer 550 MB/s tot je beschikking.
Laden je games dan ook twee keer zo snel? Een snelle test van laadtijden in games biedt uitsluitsel. We hebben eerst een enkele Samsung 750 EVO-SSD gepakt en daarop Steam en de games Total War: Warhammer, Civilization 6 en Skyrim: Special Edition geïnstalleerd. Met elke game zoeken we een representatief en consistent meetpunt en starten elke game drie keer op, met elke keer een reboot om het werkgeheugen zo goed mogelijk uit te sluiten. Vervolgens herhalen we de tests, maar dan met twee 750 EVO’s in RAID 0. Het gemiddelde resultaat vind je in de onderstaande grafiek.
Het is zeker geen halvering, maar tien procent is nog steeds een significant verschil. Ook de lees- en schrijfsnelheid in Windows gaat er op vooruit. Waar we met een enkele SSD via SATA de maximale 550 MB/s aantikken, merken we met twee SSD’s dat de grens 100 MB hoger ligt. Ook heeft de RAID-opstelling minder moeite met een groot aantal kleinere bestanden, waardoor we minder diepe dalen zien tijdens het kopiëren.
De toekomst is NVME
Toch stellen de snelheden, met name als het gaat om kleine bestanden, een tikkeltje teleur. Dit valt niet te wijten aan het flashgeheugen op solid-state drives, maar heeft alles te maken met de geheugencontroller die verantwoordelijk is voor het lezen en schrijven. Het geheugen zelf is razendsnel geworden, maar de aansturing loopt wat achter. Solid-state drives, of ze nu via SATA of via PCIe zijn aangesloten, worden meestal nog steeds aangesproken alsof ze mechanische schijven zijn. De oude SATA-controller is als een archiefmedewerker op leeftijd die al jarenlang gewend is om documentkast na documentkast door te pluizen. Als hij op een dag een team van jonge, fri e stagiairs mag aansturen, stuurt hij de groentjes weg om koffie te halen en de ouwe knar bladert stug in z’n eentje verder, mopperend over flash-geheugen en parallelliteit.
Doodzonde, natuurlijk. Daarom hebben hardwarefabrikanten onder leiding van Intel de Non-Volatile Memory Expre -standaard ontwikkeld. NVME is ontworpen om maximaal profijt te halen uit solid-state drives, die zich bijzonder goed lenen voor het tegelijkertijd aanspreken van meerdere geheugencellen. Als je nu met een schuin oog naar je kast kijkt in de verwachting dat het ding elk moment kan ontploffen, hoef je je geen zorgen te maken. ‘Non-volatile’ verwijst naar de eigenschap van schijven dat zij je data kunnen vasthouden als er geen stroom op staat, in tegenstelling tot het volatiele werkgeheugen.
Blijf voorlopig bij de SATA- d
Het is een kwestie van tijd voordat alle schijven in je pc communiceren op basis van NVME. Exemplaren van Intel en Samsung zijn al een poosje in het wild te vinden en de snelheden liegen er niet om. Toch mag je niet onderschatten hoe belangrijk de proce or en het werkgeheugen blijven bij het laden van je games. NVME- d’s zijn heerlijk snel, maar de overstap van mechanische harde schijf naar SATA- d betekent nog altijd een grotere prestatiewinst in games. Een gewone SATA- d is dus voorlopig ruim voldoende, zeker bij de huidige prijzen per GB.
In het volgende deel over het bouwen van je eigen game-pc keren we terug naar het moederbord en wagen we een blik op de firmware van dit e entiële onderdeel van je pc.
Gebruikte hardware
Harde schijf: Samsung 750 EVO SATA 3
Moederbord:Z170 Pro Gaming Aura