Re: [請益] Intel NVMe Driver 觀念釐清

[tyfu (慎)]

小弟用自己的見解來回答這些問題，有錯請鞭小力點XD

※ 引述《delaluna (￣︶￣y)》之銘言：
: 大家好
: 最近在爬梳 intel NVMe 一些搞肛的問題
: 主要是基於本版三篇系列文: [請益] NVme跟AHCI問題請教
: #1NnGEYg5 (Storage_Zone)
: #1NnLq4T2 (Storage_Zone)
: #1Nnb57t4 (Storage_Zone)
: 以下從兩個層面請教:
: 1. Intel NVMe under AHCI or RAID
: (a) RAID Mode:
: Intel NVMe SSD 要能在 RST 介面管理，要將SATA控制器改為RAID模式
: ref: http://www.xfastest.com/thread-158897-1-1.html
: 此時 NVMe remapping 是OS下指令給RAID控制器再轉給 NVMe SSD
: 這個動作是在硬體層還是驅動層呢?
: (硬體層: OS -> PCH RAID Controller -> CPU -> PCIe SSD 感覺有點搞肛?)

嚴格來說這裡的RAID不是硬體、而是韌體，
這個RAID韌體同時管理SATA實體控制器以及RST Remapped的PCIe Port，
軟體層上來看OS -> RST Driver -> PCH RAID FW
NVMe碟機的指令就由FW自己來做，CPU在這有沒有插一腳我就不能確定了XD

: (b) AHCI Mode:
: NVMe SSD 在非RAID模式下運行的話就不能在RST介面管理，
: 但 remapping 是經由OS的PCIe enumeration
: 是直接由CPU的PCIe通道控制SSD?
: 這種方法是否路徑及延遲較短?

原設計概念是這樣沒錯，讓CPU直接存取NVMe，
但現在更大的瓶頸其實是軟體的系統架構，
因為對絕大多數OS而言NVMe還是儲存裝置、須掛載在DRAM的File System之下。
什麼意思？意思就是你所有Disk I/O資料還是得透過DMA回到DRAM，
NVMe資料到DRAM後才去跟CPU做Transaction，
完全沒有實現CPU直接存取NVMe，所以..這東西算是廢了= =
這也是為什麼絕大多數使用者從SATA SSD升級到NVMe SSD完全無感..
P.S.  我說的不是跑分、跑分沒有意義XD

: 2. Driver 與電源管理: OFA, RST, ... ?
: (a) Windows 內建:
: Windows NVMe driver 會讓SSD進入深層睡眠，
: 在斷斷續續的附載中容易影響效能。
: (b) SSD原廠提供的 OFA改:
: Samsung與Toshiba提供的驅動是基於OFA範本修改，
: 不讓SSD睡眠所以SSD一直維持高效能狀態。
: (c) Intel (RST?)
: RST則是在閒置時挑比較不那麼深層的睡眠，所以效能也比Windows內建好。
: 這裡所謂 RST 是指SATA控制器運作在RAID下，且裝了RST的意思嗎?
: 我看到 Intel 有出一個Windows的 NVMe driver:
: https://tinyurl.com/ybzobjks
: 這個driver是要在RAID模式才能裝還是可以在AHCI下就可以呢?
: 如果在非RAID模式(RST看不到)的狀況下裝這個驅動，
: 是否跟其他OFA驅動一樣，不用走RAID remapping，
: 且有較高效能的電源管理呢?
: 這個驅動的效果跟透過RST管理NVMe有何差異呢?
: 謝謝。

這隻驅動小弟還沒玩過、手邊沒有Intel的SSD可以灌，
但稍微看一下這支Driver的INF應該是掃PCI enumeration的Device，
意思就是RAID mode沒辦法灌，因為PCIe Port會被藏起來看不到，
理論上RAID mode底下應該只有RST這個選擇、因為你只能透過韌體控制NVMe。
至於是不是OFA基底、有沒有Power Management，
裝上去、下下看OFA的Pass through IOCTL應該就會有答案了XD

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.163.1.252
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Storage_Zone/M.1524096031.A.819.html
※ 編輯: tyfu (118.163.1.252), 04/19/2018 08:03:14
→ tyfu        : NVMe要突破還是得看OS臉色，但OS似乎已經把他定型了
→ tyfu        : 不如期待兩年後作業系統的新架構、Persistent Memor
→ tyfu        : 真正當OS Memory使用、又是非揮發性儲存的架構
推 delaluna    : 感謝大大的回覆
→ delaluna    : 所以目前其實沒有真正的CPU直連NVMe 是卡在OS
推 Cubelia     : 專業
推 yak2573     : 學習了
推 goldie      : 推專業
更新一下網址上那隻Intel驅動，借了一隻760P來玩XD
那隻的確是OFA基底的，之前做的IOCTL可以直接使用，
不太一樣的是他有把RST做NVMe電源管理的方法移植到這上面，
APST: NVMe自發性電源狀態切換 (Device自己切的意思)
裡面的時間參數也全都遵循RST的設計，
這樣的設計不會過熱也能保有效能，不愧是Intel XD

但有抓到一個小Bug，IOCTL沒把Format NVM這道指令擋起來，
使用者可以在系統執行下進行全碟抹除的自殺動作= =
※ 編輯: tyfu (118.163.1.252), 04/19/2018 15:22:14
推 delaluna    : 所以是走Windows PCI enumeration (非intel RAID)
→ delaluna    : 且有一部份的省電 感覺還不錯
推 yymeow      : 專業推推
推 goldie      : 感謝更新測試結果，專業又實用
推 sdbb        : 推，ramdisk也是卡在file system
推 jacksonx2000: 之前把intel 750賣了換回三爽850pro果然是正確的