Eee PC／ＳＳＤの高速化への挑戦！Ｎｏ７．ＰＦＢのベンチマーク
ＰＦＢにより個別に設定をし、ＳＳＤの性能がどのように変化するか見て行こう。ＳＳＤはASUSのEee PC S101のＣドライブを使用している。
まずベンチマークテストに使用したソフトを紹介する。
■PFM
ラボで開発したベンチマークソフトだ。これは最新版が「ＰＦＢ」に入っている。このソフトは、４Ｋバイトのリードとライトをマルチタスクで同時に行う。これを延々と行うという単純なソフトだ。
Eee PCのあるいはＳＳＤ搭載ＰＣの、嵐のごときアクセスを想定している。
■CopySpdBench v0.3
http://d.hatena.ne.jp/Lansen/20081003/1223054467
筆者同様ＳＳＤのプチフリを追跡している方が作成したものだ。
ＰＦＭは暴風時という異常時のベンチを目標としているので一般的とは言えない。よりソフトな、Windowsで発生しているトラフィックを再現するという意味でCopySpdBench v0.3は優れている。
＊＊＊
残念だが、過去ラボで愛用していたCrystalDiskMarkは使用しない。CrystalDiskMarkは、ディスクの最高性能を計測するのに向いているが、リードライトの混在した混濁した状態のテストには向いていないようである。
１．まずノーマル状態を計測する
ベンチはそのときのＳ１０１のＳＳＤの空容量、デフラグの状況で上げ下げするので前回とテスト結果が異なるのはそのためだ。Ｓ１０１は２．４〜４ｍｓまで変化する。。。ＳＳＤの容量が圧迫し、デフラグが溜まると４ｍｓまで落ち込む。
■ＰＦＭの測定
平均リードライトだけ注意して欲しい。リードとライトを併せているので約１／２の値になっている。
--- PFM 測定結果 ---
テスト所要時間 181485 ms
平均リード・ライトタイム 1.815903 ms
平均リードタイム 3.632954 ms
平均ライトタイム 3.628420 ms
--- PFM 測定結果 -------------------
100ms以上時間の掛かったライトの平均タイム
プチフリ平均ライトタイム 638.823009ms, ダメージ比率 39.794377%
プチフリ平均リードタイム 639.530973ms, ダメージ比率 39.838479%
■SpeedCpyBenchの測定
CopySpdBench Build: [Sat Oct 25 17:01:27 2008]
OS: Windows XP (32bit)
Disk C: Capacity: Total=14.999[GB] Free=10.765[GB]
LL C: 512K (Buffer: 64K) 200File(s) 5Trial(s) : Average: 6.686[MB/s] ( 14.957[sec])
LL C: 4K (Buffer: 64K) 1000File(s) 5Trial(s) : Average: 0.540[MB/s] ( 7.234[sec])
HL C: 4K 5000File(s) 5Trial(s) : Average: 2.216[MB/s] ( 8.812[sec])
＊＊＊
＊＊＊
困った。。。（´・ω・｀）。実は、この文章は一度下書きを消去して書き直している。。。ベンチをとって判ってきたのだが、、、途中からＳＳＤの様子が変化したのがわかった。特別何もしていないのだが、、、再度、ノーマルでベンチを取り直した。ＰＦＭの結果を見て欲しい。
--- PFM 測定結果 -------------------
テスト所要時間 111094 ms
平均リード・ライトタイム 1.111118 ms
平均リードタイム 2.222271 ms
平均ライトタイム 2.221240 ms
--- ライトから見たプチフリ度数 ---
100ms以上時間の掛かったライトの平均タイム
プチフリ平均ライトタイム 895.285714ms, ダメージ比率 5.645946%
プチフリ平均リードタイム 895.285714ms, ダメージ比率 5.645946%
いつのまにか５０％程、速度が改善している。。。何が起きたのだろうか。。。ＰＦＭの詳細を分析してみよう。
■さっきとった記録（１回目の記録）
--- ms, Read回数, Write回数 ---
1,42862,42915
16,2606,2606
17,4343,4349
32,14,14
33,2,1
48,2,2
204,1,1
220,1,1
610,2,4
611,1,0
626,61,65
641,14,12
642,23,21
657,1,0
829,2,1
830,2,1
844,1,2
845,4,5
■いまとりなおした記録（２回目の記録）
--- ms, Read回数, Write回数 ---
1,43281,43297
16,2509,2510
17,4177,4176
32,5,5
33,3,4
47,1,1
48,1,0
891,1,1
892,4,4
907,1,1
908,1,1
この２つの記録はＰＦＭの詳細情報だ。アクセスにかかった時間ごとの分類をしている。一回目のところの青でマーキングしたところを見て欲しい。ここが、２回目から消失している。何が起きたのだろうか。。。６００ｍｓ台の溜まりはＰＦＭの開発当初から常に出現していたものだ。これが吹っ切れてなくなった。この結果、速度が５０％向上したようである。
ただ、そのかわりと言ってはなんだが、９００ｍｓ前後に僅かだが溜まりが発生している。
推測の域をでないのだが、ウェアレベリングでＳＳＤ内部のヒューズ（のようなものが）吹っ飛んだ印象がある。
＊＊＊
＊＊＊
閑話休題。横槍が入ったが先を進める。計測上このようなハプニングが起きた事だけ読者は頭にいれて欲しい。
２．ＰＦＢによるアクセス制限状態を計測する
もともとＰＦＢ開発の趣旨はプチフリの抑止である。やはり、これを忘れてはいけない。
[クリックで拡大]
ＰＦＢの制御画面を上に示す。赤で囲んだ所がＳＳＤへのアクセスを制限する項目だ。
図のとおりの設定を行っている。
SpeedCpyBenchの作者のＷｅｂでは、ＳＳＤのコントローラＪＭＦ６０２は６４Ｋバイトメモリを作業用メモリを積んでいるという記載していた。従い、ここには６４Ｋバイト以下、やはり３２Ｋバイト程度を指定するのが良いようである。
■ＰＦＭの測定
計測の結果はノーマルとほとんど同じ変化なしだ。
また、SpeedCpyBenchの計測結果は誤差のうち、あるいは１０％程度速度低下したという印象がある。
--- PFM 測定結果 -------------------
テスト所要時間 110344 ms
平均リード・ライトタイム 1.102547 ms
平均リードタイム 2.201414 ms
平均ライトタイム 2.205620 ms
--- ライトから見たプチフリ度数 ---
100ms以上時間の掛かったライトの平均タイム
プチフリ平均ライトタイム 841.571429ms, ダメージ比率 5.345735%
プチフリ平均リードタイム 839.285714ms, ダメージ比率 5.331216%
■SpeedCpyBenchの測定
CopySpdBench Build: [Sat Oct 25 17:01:27 2008]
OS: Windows XP (32bit)
Disk C: Capacity: Total=14.999[GB] Free=10.747[GB]
LL C: 512K (Buffer: 64K) 200File(s) 5Trial(s) : Average: 6.077[MB/s] ( 16.456[sec])
LL C: 4K (Buffer: 64K) 1000File(s) 5Trial(s) : Average: 0.414[MB/s] ( 9.428[sec])
HL C: 4K 5000File(s) 5Trial(s) : Average: 1.702[MB/s] ( 11.478[sec])
この設定では、ＳＳＤの速度向上はないのだが、プチフリに対して抑止力は働いていると予想する。次ぎの図を見て欲しい。
[クリックで拡大]
３２Ｋバイトを超過したＳＳＤのアクセスに対してＰＦＢはブロックをかけて以後、ＣＰＵの占有権が廻らないようにする。結果、ＳＳＤとは関連しないプログラムに占有権が移すことをしている。
結果、、、プチフリが起きた時に、ＣＰＵパワーが吸い込まれないように働く。ＳＳＤが遅くなっても、他のプログラムへの悪影響を防ぐわけだ。
[クリックで拡大]
もしやと思い、SpeedCpyBenchでＣＰＵ負荷率を測定してみた。
SpeedCpyBenchの中で、プチフリならぬメガフリ（５０秒以上の完全ノーコン現象）が起きるというＨＬモードの４Ｋ×５０００個のファイルコピーテストがある。ラボのＳ１０１ではメガフリもプチフリも起きないのだが、、、これに手を加え５０００個のファイルコピーを１万個にしてみた。上の図がテスト中のＣＰＵ負荷率だ。
直感的にこれだけ負荷が高いとすれば、機種によりプチフリがおきてもおかしくないと思われる。
ＰＢＦのアクセス制限で、同時アクセス回数１を指定してやはり負荷率を見てみた。
[クリックで拡大]
この図がそうだ。ＣＰＵ負荷率が極めて低いのが判る。ただし、ＳＳＤへのアクセスを１スレッドに制限しているので非常に遅い。
少し大風呂敷ではあるが、プチフリ現象にはＣＰＵの占有率という側面から見ていく必要があると思われる。今後の追跡の課題だろう。
＊＊＊
＊＊＊
さて、そして、もう一つ。。。ＳＳＤへのアクセスの増大をブロックすると思う。。。Windowsのファイルマネージャは次ぎのような構造をとっていると思われる。一つの仮説と思って欲しい。
[クリックで拡大]
どうも、Windowsの動きを見ていると、スレッド（プログラムの実行単位）を連発しているように見える。ファイルマネージャはＳＳＤに対して、次々とアクセスのスレッドを打ち出しているように見える。当然、２つの制限が生まれると予想する。
■だるま叩きの棚の受け入れ制限があると思う。
無制限にタスクを溜めるとは思えない。
■未終了のスレッドを無制限に打ち出すとは思えない。
ＰＦＢが期待するのはこの制限を作動させることだ。
ＰＦＢのアクセス制限により、ＳＳＤに流す、スレッドをせき止める。今まではＳＳＤが白旗を挙げるまで流し続けていたスレッドを手前でＰＦＢがせき止める。
未処理のスレッドが増えれば、Windowsは打ち出しを止める可能性がある。
さらに、スレッドの打ち出しが止れば未処理のタスクは棚に増えていく。この棚が一杯になれば、Windowsはファイルアクセスの要求を緩和するだろう。。。
一般アプリの場合にはこのような事はないと思うが、例えば１０００個のファイルを持つフォルダのコピーをファイルエクスプローラが行う場合、Windowsはディスクが要求に応えるまでアクセスを発行する可能性が高いと思うのだ。
このようなわけで、このＳＳＤへのアクセス制限というのはプチフリを根源的に解決してくれるのではないかと思っている。
総括するとこうだろう。
■ ＮＴＦＳなどのWindowsのバックヤードの様々な書き込みが定期的に大量発生する。
■ それとは別にＳＳＤ自身も内部のガーベージコレクションで速度が低下する。
■ これらが重なり、さらにＣＰＵの処理がＳＳＤの監視に割り当てられる。
この三重苦が発生した時にプチフリが激しく発生するのではないだろうか。
＊＊＊
余計なハプニングで果ててしまった。次回は、高速化アプローチのベンチマーク結果をレポートする。
＊＊＊
「ＰＦＢ」は、「ｆ２ｄ」正規ユーザ用の支援ソフト「ｆ２ｄユーティリティ」に(09.04.11)現在編入している。「ｆ２ｄ」の正規ユーザであれば無料にて入手できるようになっている。
また、「ｆ２ｄ」のユーザでなくともテスターとして協力してくださる方は連絡して欲しい。ラボでは提供したいと思っている。
■ 現在、具体的に発生しているプチフリの症状を教えて欲しい。
■ ＰＦＢ導入後の症状の変化をレポートして欲しい。
---> Eee PC高速化・SDHCのＨＤＤ化 プチフリバスター製品紹介ページ
※f2dはバージョンアップしてプチフリバスターに統合されました。
「f2d」のトップページ --> http://f2d.dnki.co.jp/
「PeopleLock」の紹介サイト --> http://peoplelock.dnki.co.jp/
まずベンチマークテストに使用したソフトを紹介する。
■PFM
ラボで開発したベンチマークソフトだ。これは最新版が「ＰＦＢ」に入っている。このソフトは、４Ｋバイトのリードとライトをマルチタスクで同時に行う。これを延々と行うという単純なソフトだ。
Eee PCのあるいはＳＳＤ搭載ＰＣの、嵐のごときアクセスを想定している。
■CopySpdBench v0.3
http://d.hatena.ne.jp/Lansen/20081003/1223054467
筆者同様ＳＳＤのプチフリを追跡している方が作成したものだ。
ＰＦＭは暴風時という異常時のベンチを目標としているので一般的とは言えない。よりソフトな、Windowsで発生しているトラフィックを再現するという意味でCopySpdBench v0.3は優れている。
＊＊＊
残念だが、過去ラボで愛用していたCrystalDiskMarkは使用しない。CrystalDiskMarkは、ディスクの最高性能を計測するのに向いているが、リードライトの混在した混濁した状態のテストには向いていないようである。
１．まずノーマル状態を計測する
ベンチはそのときのＳ１０１のＳＳＤの空容量、デフラグの状況で上げ下げするので前回とテスト結果が異なるのはそのためだ。Ｓ１０１は２．４〜４ｍｓまで変化する。。。ＳＳＤの容量が圧迫し、デフラグが溜まると４ｍｓまで落ち込む。
■ＰＦＭの測定
平均リードライトだけ注意して欲しい。リードとライトを併せているので約１／２の値になっている。
--- PFM 測定結果 ---
テスト所要時間 181485 ms
平均リード・ライトタイム 1.815903 ms
平均リードタイム 3.632954 ms
平均ライトタイム 3.628420 ms
--- PFM 測定結果 -------------------
100ms以上時間の掛かったライトの平均タイム
プチフリ平均ライトタイム 638.823009ms, ダメージ比率 39.794377%
プチフリ平均リードタイム 639.530973ms, ダメージ比率 39.838479%
■SpeedCpyBenchの測定
CopySpdBench Build: [Sat Oct 25 17:01:27 2008]
OS: Windows XP (32bit)
Disk C: Capacity: Total=14.999[GB] Free=10.765[GB]
LL C: 512K (Buffer: 64K) 200File(s) 5Trial(s) : Average: 6.686[MB/s] ( 14.957[sec])
LL C: 4K (Buffer: 64K) 1000File(s) 5Trial(s) : Average: 0.540[MB/s] ( 7.234[sec])
HL C: 4K 5000File(s) 5Trial(s) : Average: 2.216[MB/s] ( 8.812[sec])
＊＊＊
＊＊＊
困った。。。（´・ω・｀）。実は、この文章は一度下書きを消去して書き直している。。。ベンチをとって判ってきたのだが、、、途中からＳＳＤの様子が変化したのがわかった。特別何もしていないのだが、、、再度、ノーマルでベンチを取り直した。ＰＦＭの結果を見て欲しい。
--- PFM 測定結果 -------------------
テスト所要時間 111094 ms
平均リード・ライトタイム 1.111118 ms
平均リードタイム 2.222271 ms
平均ライトタイム 2.221240 ms
--- ライトから見たプチフリ度数 ---
100ms以上時間の掛かったライトの平均タイム
プチフリ平均ライトタイム 895.285714ms, ダメージ比率 5.645946%
プチフリ平均リードタイム 895.285714ms, ダメージ比率 5.645946%
いつのまにか５０％程、速度が改善している。。。何が起きたのだろうか。。。ＰＦＭの詳細を分析してみよう。
■さっきとった記録（１回目の記録）
--- ms, Read回数, Write回数 ---
1,42862,42915
16,2606,2606
17,4343,4349
32,14,14
33,2,1
48,2,2
204,1,1
220,1,1
610,2,4
611,1,0
626,61,65
641,14,12
642,23,21
657,1,0
829,2,1
830,2,1
844,1,2
845,4,5
■いまとりなおした記録（２回目の記録）
--- ms, Read回数, Write回数 ---
1,43281,43297
16,2509,2510
17,4177,4176
32,5,5
33,3,4
47,1,1
48,1,0
891,1,1
892,4,4
907,1,1
908,1,1
この２つの記録はＰＦＭの詳細情報だ。アクセスにかかった時間ごとの分類をしている。一回目のところの青でマーキングしたところを見て欲しい。ここが、２回目から消失している。何が起きたのだろうか。。。６００ｍｓ台の溜まりはＰＦＭの開発当初から常に出現していたものだ。これが吹っ切れてなくなった。この結果、速度が５０％向上したようである。
ただ、そのかわりと言ってはなんだが、９００ｍｓ前後に僅かだが溜まりが発生している。
推測の域をでないのだが、ウェアレベリングでＳＳＤ内部のヒューズ（のようなものが）吹っ飛んだ印象がある。
＊＊＊
＊＊＊
閑話休題。横槍が入ったが先を進める。計測上このようなハプニングが起きた事だけ読者は頭にいれて欲しい。
２．ＰＦＢによるアクセス制限状態を計測する
もともとＰＦＢ開発の趣旨はプチフリの抑止である。やはり、これを忘れてはいけない。
[クリックで拡大]
ＰＦＢの制御画面を上に示す。赤で囲んだ所がＳＳＤへのアクセスを制限する項目だ。
図のとおりの設定を行っている。
SpeedCpyBenchの作者のＷｅｂでは、ＳＳＤのコントローラＪＭＦ６０２は６４Ｋバイトメモリを作業用メモリを積んでいるという記載していた。従い、ここには６４Ｋバイト以下、やはり３２Ｋバイト程度を指定するのが良いようである。
■ＰＦＭの測定
計測の結果はノーマルとほとんど同じ変化なしだ。
また、SpeedCpyBenchの計測結果は誤差のうち、あるいは１０％程度速度低下したという印象がある。
--- PFM 測定結果 -------------------
テスト所要時間 110344 ms
平均リード・ライトタイム 1.102547 ms
平均リードタイム 2.201414 ms
平均ライトタイム 2.205620 ms
--- ライトから見たプチフリ度数 ---
100ms以上時間の掛かったライトの平均タイム
プチフリ平均ライトタイム 841.571429ms, ダメージ比率 5.345735%
プチフリ平均リードタイム 839.285714ms, ダメージ比率 5.331216%
■SpeedCpyBenchの測定
CopySpdBench Build: [Sat Oct 25 17:01:27 2008]
OS: Windows XP (32bit)
Disk C: Capacity: Total=14.999[GB] Free=10.747[GB]
LL C: 512K (Buffer: 64K) 200File(s) 5Trial(s) : Average: 6.077[MB/s] ( 16.456[sec])
LL C: 4K (Buffer: 64K) 1000File(s) 5Trial(s) : Average: 0.414[MB/s] ( 9.428[sec])
HL C: 4K 5000File(s) 5Trial(s) : Average: 1.702[MB/s] ( 11.478[sec])
この設定では、ＳＳＤの速度向上はないのだが、プチフリに対して抑止力は働いていると予想する。次ぎの図を見て欲しい。
[クリックで拡大]
３２Ｋバイトを超過したＳＳＤのアクセスに対してＰＦＢはブロックをかけて以後、ＣＰＵの占有権が廻らないようにする。結果、ＳＳＤとは関連しないプログラムに占有権が移すことをしている。
結果、、、プチフリが起きた時に、ＣＰＵパワーが吸い込まれないように働く。ＳＳＤが遅くなっても、他のプログラムへの悪影響を防ぐわけだ。
[クリックで拡大]
もしやと思い、SpeedCpyBenchでＣＰＵ負荷率を測定してみた。
SpeedCpyBenchの中で、プチフリならぬメガフリ（５０秒以上の完全ノーコン現象）が起きるというＨＬモードの４Ｋ×５０００個のファイルコピーテストがある。ラボのＳ１０１ではメガフリもプチフリも起きないのだが、、、これに手を加え５０００個のファイルコピーを１万個にしてみた。上の図がテスト中のＣＰＵ負荷率だ。
直感的にこれだけ負荷が高いとすれば、機種によりプチフリがおきてもおかしくないと思われる。
ＰＢＦのアクセス制限で、同時アクセス回数１を指定してやはり負荷率を見てみた。
[クリックで拡大]
この図がそうだ。ＣＰＵ負荷率が極めて低いのが判る。ただし、ＳＳＤへのアクセスを１スレッドに制限しているので非常に遅い。
少し大風呂敷ではあるが、プチフリ現象にはＣＰＵの占有率という側面から見ていく必要があると思われる。今後の追跡の課題だろう。
＊＊＊
＊＊＊
さて、そして、もう一つ。。。ＳＳＤへのアクセスの増大をブロックすると思う。。。Windowsのファイルマネージャは次ぎのような構造をとっていると思われる。一つの仮説と思って欲しい。
[クリックで拡大]
どうも、Windowsの動きを見ていると、スレッド（プログラムの実行単位）を連発しているように見える。ファイルマネージャはＳＳＤに対して、次々とアクセスのスレッドを打ち出しているように見える。当然、２つの制限が生まれると予想する。
■だるま叩きの棚の受け入れ制限があると思う。
無制限にタスクを溜めるとは思えない。
■未終了のスレッドを無制限に打ち出すとは思えない。
ＰＦＢが期待するのはこの制限を作動させることだ。
ＰＦＢのアクセス制限により、ＳＳＤに流す、スレッドをせき止める。今まではＳＳＤが白旗を挙げるまで流し続けていたスレッドを手前でＰＦＢがせき止める。
未処理のスレッドが増えれば、Windowsは打ち出しを止める可能性がある。
さらに、スレッドの打ち出しが止れば未処理のタスクは棚に増えていく。この棚が一杯になれば、Windowsはファイルアクセスの要求を緩和するだろう。。。
一般アプリの場合にはこのような事はないと思うが、例えば１０００個のファイルを持つフォルダのコピーをファイルエクスプローラが行う場合、Windowsはディスクが要求に応えるまでアクセスを発行する可能性が高いと思うのだ。
このようなわけで、このＳＳＤへのアクセス制限というのはプチフリを根源的に解決してくれるのではないかと思っている。
総括するとこうだろう。
■ ＮＴＦＳなどのWindowsのバックヤードの様々な書き込みが定期的に大量発生する。
■ それとは別にＳＳＤ自身も内部のガーベージコレクションで速度が低下する。
■ これらが重なり、さらにＣＰＵの処理がＳＳＤの監視に割り当てられる。
この三重苦が発生した時にプチフリが激しく発生するのではないだろうか。
＊＊＊
余計なハプニングで果ててしまった。次回は、高速化アプローチのベンチマーク結果をレポートする。
＊＊＊
「ＰＦＢ」は、「ｆ２ｄ」正規ユーザ用の支援ソフト「ｆ２ｄユーティリティ」に(09.04.11)現在編入している。「ｆ２ｄ」の正規ユーザであれば無料にて入手できるようになっている。
また、「ｆ２ｄ」のユーザでなくともテスターとして協力してくださる方は連絡して欲しい。ラボでは提供したいと思っている。
■ 現在、具体的に発生しているプチフリの症状を教えて欲しい。
■ ＰＦＢ導入後の症状の変化をレポートして欲しい。
---> Eee PC高速化・SDHCのＨＤＤ化 プチフリバスター製品紹介ページ
※f2dはバージョンアップしてプチフリバスターに統合されました。
「f2d」のトップページ --> http://f2d.dnki.co.jp/
「PeopleLock」の紹介サイト --> http://peoplelock.dnki.co.jp/
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