Intel RSTによるNVMe M.2 SSD RAIDを試す

チップセット接続の「M.2_3」「M.2_4」にSSDを接続してRAIDを構築

これまでIntelのメインストリーム向けCPUでは、チップセットとの接続にPCI-Express3.0（x4）相当のDMI3.0x4を使用していたため、「Intel Rapid Storage Technology」（Intel RST）によるNVMe M.2 SSD RAIDを構築しても3,500MB/sec前後で転送速度が頭打ちになり、性能面でのメリットがほとんどなかった。一方、第11世代Intel CoreプロセッサとIntel 500シリーズの組み合わせでは、チップセットの接続がこれまでの2倍の帯域幅を誇るDMI3.0x8に変更され、パフォーマンスの大幅な向上が期待できる。そこでIntel「SSD 760p」の256GBモデルをチップセット接続の「M.2_3」「M.2_4」に搭載して、RAID環境を構築してみることにした。

NVMe M.2 SSDでIntel RST機能を利用する場合、「Advanced」タブ「PCH Storage Configuration」の「PCIE Storage RAID Support」を「RST Controlled」にする必要がある

RAIDレベルはRAID 0/1の2種類に対応

単体時の「CrystalDiskMark 8.0.1」スコア	RAID 0時の「CrystalDiskMark 8.0.1」スコア

RAID 1時の「CrystalDiskMark 8.0.1」スコア

まずRAID 0のスコアを確認すると、シーケンシャル読込が約5,800MB/sec、書込が約2､400MB/secで、いずれも約1.9倍と大幅にスコアが向上。また容量は半分になるものの、データの冗長化ができるRAID 1でもシーケンシャル読込は約4,870MB/secを記録し、DMIによるボトルネックは完全に解消されている。最新SSDを導入して、低容量モデルや、やや低速なNVMe M.2 SSDが余っているならRAID環境の構築を検討してみるといいだろう。

アルミニウム製M.2ヒートシンクの性能をチェック

「ROG STRIX Z590-F GAMING WIFI」では、PCI-Express4.0（x4）接続の高速NVMe M.2 SSDのパフォーマンスを最大限に発揮するため、従来より大型化されたアルミニウム製M.2ヒートシンクを搭載している。そこで、その冷却性能を確認するため、CFD「PG4VNZ」シリーズの1TBモデルを使い、高負荷テストを試してみることにした。なおストレステストは「CrystalDiskMark 8.0.1」をデータサイズ64GiB、テスト回数9回に設定し、3回連続で実施。その温度と転送速度の推移を「HWiNFO64」を使い計測している。

中段の「M.2_2」を使用する場合は「UEFI BIOS Utility」で「CPU PCIE Configuration Mode」を「PCIEX16_1+M.2_2」に設定する必要がある。ただし、その場合PCI-Express4.0（x16）スロットの帯域がx8に制限されてしまう

ヒートシンクなしの「CrystalDiskMark 8.0.1」の結果

ヒートシンク装着時（上段）の「CrystalDiskMark 8.0.1」の結果	ヒートシンク装着時（中段）の「CrystalDiskMark 8.0.1」の結果

ヒートシンクなしの状態では、テストデータの準備段階から温度が急上昇し、あっという間に70℃を記録。その後はサーマルスロットリングによって転送速度を落とすことで温度の上昇が抑えられている。一方、ヒートシンクを搭載することで温度上昇は緩やかになり、サーマルスロットリングは完全に解消された。

なお上段と中段の冷却性能を比較すると、バックプレートを搭載する上段は最高52℃、ヒートシンクサイズの大きい中段が50℃で、後者のほうが冷却性能は高い。とは言えその差はごくわずかで、転送速度には全く影響なし。中段の「M.2_2」を使用すると、PCI-Express4.0（x16）スロットの帯域がx8に制限されてしまうため、グラフィックスカードを搭載する場合は上段から使用したほうがいいだろう。

ヒートシンクなし：アイドル時のサーモグラフィ	ヒートシンクなし：高負荷時のサーモグラフィ

ヒートシンク装着時（上段）：アイドル時のサーモグラフィ	ヒートシンク装着時（上段）：高負荷時のサーモグラフィ

ヒートシンク装着時（中段）：アイドル時のサーモグラフィ	ヒートシンク装着時（中段）：高負荷時のサーモグラフィ

またサーモグラフィの結果を確認するとヒートシンクなしの状態では、アイドル時でも最も温度が高いところは約60℃、高負荷時は100℃を超え、完全に冷却性能は不足している。最新のPCI-Express4.0（x4） NVMe M.2 SSDを使用する場合は何らかの熱対策は必須だ。