NVME performance-Unterschiede Win7 / W10

[KarlG]

Moin,

mir ist ein Rechner zugelaufen: HP Pro 3500MT mit einem kleinen Dualcore, 4GB Ram und 500er Platte. Installiert war Win7 mit Updatestand Herbst 2017. Solange stand die Kiste bei einem Bekannten im Keller.

Habe mal einen i5-3470 reingestopft, dazu einen weiteren 4GB-Riegel und zum Spaß eine Samsung MZVLB256HAHQ-000L7 (PM981) per EM2-5003-Adapter eingebaut.
Die Testergebnisse haben mich positiv überrascht.

Dann Clover konfiguriert, W10 installiert und bekomme solche Ergebnisse:

Dann mal gesucht, die Problematik mit dem Meltdown-Patch gefunden, den deaktiviert und die Ergebnsise sehen so aus:

D.h.: Ohne Meltdown/Spectre-Patch ist die SSD schon etwas schneller, aber weit enfernt von den Werten, die die selbe SSD in der selben Kiste unter W7 schafft.
Klar - sequentiell read ist minimal besser, als unter W7, aber die RND4K-Messungen sind deutlich schlechter.

Kann das Jemand erklären? Gibt es noch Parameter, an denen man schrauben kann?
Die Testst sind mit dem Samsung NVME-Treiber 3.3 gemacht. Die Werte mit dem "eingebauten" W10-Treiber sind im Durchschnitt etwas schlechter.

Gruss
Karl

 

[Holt]

Man könnte sich die Energiesparmaßnahmen anschauen und ist ja immer so, dass für C: etwas weniger Performance in den Benchmarks angezeigt wird, weil Windows ja auch dauern auf die SSD zugreift und diese Zugriffe eben mit denen des Benchmarks konkurrieren, letztere also etwas ausbremsen.

 

[KarlG]

Ich hatte inzwischen schon den Energiesparplan unter W10 auf "Höchstleistung" geändert, was nix gebracht hat.
Das Verhalten als Systemplatte hatte ich schon unter W7 getestet und das war im Rahmen der Messungenauigkeiten nahe an den Werten, die es als zweite Platte im System erreicht. Die großen Unterschiede erklärt das nicht.
Aber ich kann ja morgen mal das W10-System auf eine SATA-SSD klonen und den Rechner davon starten. Dann ist die M.2 auch zweite Platte ohne EIgenleben...

 

[KarlG]

So - ich habe es jetzt doch anders gemacht und ein W10 1507 (erste "offizielle" Version) installiert. Keine Updates!
Die performance des eingebauten MS-Treibers - wie zu erwarten - recht bescheiden:

Mit Samsung-Treiber 3.3_

Ausserhalb der Wertung mal mit 4 threads (da 4-Kerner) - ich will ja wissen, was die SSD leistet und nicht der Prozessor:

..und mit 64GB Testfile, um den cache weitgehend auszuschließen:

Die performance eines ungepatchten W10 liegt also lt. aktueller Interpretation schon merklich unter dem eines ungepatchten W7, aber merklich über dem eines gepatchten aktuellen. Bei mir Grundinstallation mit 22H2 und alle Updates nachgezogen.

Jetzt stellt sich natürlich die Frage, was zu den zusätzlichen performance-Verlusten führt und ob die "Deaktivierung" von Spectre/Meltdown per Reg-Key bzw. "InSpectre" tatsächlich den Ursprungszustand vor Patch wieder herstellt, oder nur die Funktion des Patches deaktiviert, die resultierenden performance-Verluste aber weitgehend "erhalten" bleiben.

Falls die tatsächlich vollumfänglich deaktiviert werden, muss es zusätzlich(e) Update(s) geben, die die 4k-Operationen bremsen.

Gruss
Karl

 

[massaker]

4K-Lesewerte sind bei der alten PM981 mit Phoenix-Controller, die in etwa einer 970Evo entspricht, im Bereich ~50-55 MB/s normal (vielleicht + - 5MB/s je nach verbauter CPU).
Mit 32 Queues und einem Thread hatte ich beim Schreiben immer so 300-600 in verschiedenen Systemen/CPU-Gens, so grob 500-400 MB/s (Lesen/Schreiben) sind normal, der Wert von fast 650 MB/s @ Win7 ist natürlich beachtenswert, schön zu wissen, bringt aber nichts wenn man dafür ein altes unsicheres System ala "Schweizer Käse" benutzen muss. Die dritte Zeile ist übrigens für uns, Home User, am wenigsten relevant.
Und was 4 Threads angeht - bitte nicht mit Settings zaubern, sondern einfach vorgegebene Presets benutzen (zwecks Vergleichbarkeit). Dafür einfach oben auf Settings-> von "Default" auf "NVMe SSD" umstellen.
Auch wenn das dann 16 Threads sind - Deine CPU macht das genauso gut mit. So siehst Du in der dritten Zeile die maximalen IOPs (wie gesagt, nicht das sie für unseren Alltag relevant wären).
Ansonsten finde ich alle Werte sind "gut genug", außer der 4K Q1T1 bei 40 MB/s ist etwas low, aber angesichts alter CPU und System-SSD ist noch als OK zu bezeichnen. Wie @Holt schon meinte: als Zweit-SSD und mit "Ultimative Leistung"-Energiesparplan (hießt bei mir @RYZEN-System, bei Dir evtl. "Höchstleistung") siehst Du in der unteren Zeile evtl. bessere Werte.
Was Samsung-Treiber angeht - ja, 970er-Generation ist noch die letzte, wo dieser Sinn gehabt hat und paar %% extra Leistung rausgekitzelt. Moderne Funktionen hat er zwar nicht (z.B. DirectStorage Unterstützung kannst damit vergessen), aber wenn man's nicht braucht - ruhig weiter benutzen.

 

[Holt]

Das die Windows Version Einfluss hat, ist nicht neu und Tweaktown hat zumindest früher auch mit Win 10 und Windows Server Versionen gebenchmarkt, wie hier bei den Intel Optane 800P, bei denen man wegen deren geringer Latenz den Einfluss des Betriebssystems besonders deutlich sieht:

Intel Optane SSD 800P 58GB & 118GB M.2 NVMe PCIe SSD Review

3D XPoint Optane M.2 SSDs for mass consumption.

www.tweaktown.com

Weil man hier die Spezifikationen des Systems, der SSD und das Betriebssystem besonders gut sieht, kopieren ich mal die Ergebnisse von Anvil rein:

Wie man sieht sind die 4k Lesend mit fast 508MB/s unter Windows Server 2008R2 auf dem gleichen Z270 System fast doppelt so hoch wie bei Win 10. Es gab auch irgendwo einen anderen Review mit Optanes wo Win 10, Win Server 2008R2 und Win Server 2012 verwendet wurden, den finde ich nun auf die Schnelle nicht, aber da hatte Win Server 2008 auch die besten 4k Q1T1 Werte, gefolgt von Win Server 2012 und beide lagen deutlich von Win 10. Keine Ahnung wieso, vielleicht spielen die Caches eine Rolle, vielleicht hat Windows Server ein bessere, also z.B. besser parallelisiertes I/O Subsystem.

Aber will man sein Betriebssystem nun wegen der Latenz des I/O Subsystems wählen?

 

[KarlG]

Danke Holt für die Benchmarks. Meine ursprüngliche Vermutung, dass nur der Meltdown-/Spectre-patch für den lahmen 4k-io unter W10 verantwortlich ist, war also falsch.
Vielmehr ist W10 grundsätzlich lahmer als W7/2008R2 und das hat sich durch die patches und grundsätzlich durch die Windows-Updates nochmal deutlich verschärft/verschlechtert.
Die Benchmarks wurden ja mit der 14393 - also ungefähr 2016 gemacht und seitdem haben die Updates (u.A. Spectre-/Meltdown) weiter an der performance "gekabbert".


Ich habe inzwischen nochmal ein paar "Zwischenschritte" gemacht und es ist recht gut nachvollziehbar, was in welchen Zeitabschnitten passiert ist.

W7 Updatestand 2017 (frisch installiert kein großer Unterschied) - 2008R2 dürfte identisch/vergleichbar sein:

Frisch installiertes 1507:

20H2-Update:

22H2 mit allen Updates bis heute:

W10 ist in dieser Konfiguration also schon mit der ersten ungepatchten Variante zw. ~15 und 40% langsamer bei den 4k-Operationen gegenüber W7 und mit dem aktuellen Stand zw. ~35 und 75%. Das ist eine Menge!

Aber will man sein Betriebssystem nun wegen der Latenz des I/O Subsystems wählen?

Nunja - erstmal muss man es wissen, dann entscheiden, ob es für den eigenen Anwendungsfall relevant ist und dann, wie man damit umgeht.

Ich habe grade vor 3 Wochen einen 2008R2 auf 2019 hochgezogen - wg. knappem Zeitfenster leider vorher keine Benchmarks gemacht.
Das wäre sicher interessant gewesen. War ein Raid 5 aus 3/4 Intel S4600 SATA 960GB.

Jetzt sieht es so aus:

Gruss
Karl