Tiroteo de datos de MiSTer IO

El DE10-nano es una computadora FPGA y ARM que ejecuta Linux. Debido a esto, MiSTer se beneficia de toda la flexibilidad de entrada/salida de una computadora moderna. Tenga en cuenta que el USB PHY del DE10-nano es USB 2.0, por lo que no hay ventaja de velocidad al utilizar dispositivos USB 3.0.

Esta comparación ha tardado meses en realizarse y estoy feliz de poder publicar finalmente mis hallazgos.

Historial de almacenamiento:

En 2018, un nuevo script MiSTer agregó la capacidad de montar volúmenes de red a través de CIFS/SAMBA que pueden usarse para almacenamiento de juegos. En 2019, MiSTer agregó la opción de almacenar juegos en un almacenamiento USB. Entonces, ¿qué solución de almacenamiento es mejor para tu configuración? Profundicemos y veamos algunos datos.

Cargando Juego:

La mayoría de los núcleos MiSTer almacenan los datos del juego en SDRAM. Cuando cargas un juego, ves una barra de carga que indica el progreso de la copia desde SD/USB/CIFS a la SDRAM. Otros núcleos MiSTer utilizan la memoria DDR3 del DE10-nano para transmisión de disco duro/juegos/CD. Neo-Geo hace una combinación de ambos, cargando el juego desde SD/USB/CIFS a DDR3 y luego a SDRAM.

Juegos basados ​​en discos:

La mayoría de los juegos son bastante pequeños (<20 MB). Algunos pueden tener hasta 128 MB y el resto están basados ​​en discos, que pueden tener hasta 700 MB. Las unidades de CD-ROM clasifican el rendimiento de datos en términos de "x", donde 1x = 150 KB/seg. Para poder transmitir correctamente juegos basados ​​en discos, el almacenamiento debe tener una velocidad de lectura >= 150 KB/seg, preferiblemente factores de esa velocidad para fines de almacenamiento en búfer.

Metodología de prueba:

Para cada dispositivo, las velocidades de lectura y escritura se prueban 3 veces y los resultados se promedian para ese dispositivo. Primero se prueban las velocidades de escritura, creando un archivo temporal, después de lo cual se prueba la velocidad de lectura leyendo ese archivo temporal.

Mi configuración:

• Enrutamiento y puntos de acceso de Ubiquiti
• NAS Synology con cable Ethernet de 1 Gbps. 5 x 8 TB = 24 TB en RAID5. ¡Ni siquiera comentes que RAID no es una copia de seguridad, porque estoy totalmente de acuerdo!

El MiSTer estaba un piso por encima del punto de acceso WiFi más cercano.

Esto se puede hacer localmente a través del terminal framebuffer (F9 en la pantalla del menú, root:1), o mediante ssh (ssh root@XXXX)

Para dispositivos de almacenamiento local, el comando de escritura es:

sincronización; dd if=/dev/zero of=tempfile bs=1M count=1024; sincronizar

y el comando de lectura es:

dd if=archivo temporal de=/dev/null bs=1M recuento=1024

Para almacenamiento en red, el comando de escritura es:

sincronización; dd if=/dev/zero of=/media/fat/games/tempfile bs=1M count=16; sincronización y

el comando de lectura es

dd if=/media/fat/games/tempfile of=/dev/null bs=1M count=16

Resultados:

Prueba	Mín. (MB/s)	Promedio (MB/s)	Máx. (MB/s)
Lectura WiFi	1.7	5.8	7.6
Lectura MicroSD	11.9	19.6	23.6
Lectura USB	19.5	20.6	22.07
Lectura Ethernet de 1 Gbps	46,7	47	47,6
Escritura WiFi	0,5	5.6	9.13
Escritura MicroSD	5.7	12.3	16.3
Escritura USB	0,9	10.9	14.57
Escritura Ethernet de 1 Gbps	47,8	50.2	52.3

Resultados específicos de WiFi:

Los dispositivos están en el mismo orden que la lista (fila superior = izquierda, fila inferior = derecha)

Dispositivo	conjunto de chips	Identificación de hardware USB	Velocidad de lectura (MB/s)	Velocidad de escritura (MB/s)
"802.11n" (rojo y negro)	RTL8188EUS	obda:8179	1.0	5.1
Adaptador USB inalámbrico de 300M	RTL8192EU	0bda:818b	0,5	4.4
MiSTer Complementos Wifi	RTL8192EU	obda:818b	0,5	7.4
Paul6 Panda Inalámbrico 300Mbps	RT5372	148f:5372	4.0	1.7
Canakit	RT5370	148f:5370	4.9	5.8
TP-Link Nano AC600 (2,4 GHz)	TP-Link	2357:011e	5.4	5.9
EDiMAX AC1200 EW-7822ULC	Edimax	7392:b822	6.7	5.7
ASUS USB-AC53 AC1200 (2,4 GHz)	ASUS	0b05:184c	8.4	6.1
BT + AC600 sin controlador (negro + verde) (2,4 GHz)	Realtek	obda:c820	7.0	6.6
600M WiFi + Bluetooth 4.2 Drive Free (negro + blanco)	Realtek	obda:c820	7.6	6.2
Adaptador WiFi AC 600Mbps de doble banda (negro + naranja)  (2,4 GHz)	Realtek	0bda:c811	8.4	6.3
TP-Link AC1300Mbps Archer T3U (2,4 GHz)	TP-Link	2357:012d	9.1	6.2
TP-Link AC1300Mbps Archer T3U Plus (2,4GHz)	TP-Link	2357:0138	8.9	7.6
TP-Link Nano AC600 (5GHz)	TP-Link	2357:011e	6.43	11.67
BT + AC600 sin controlador (negro + verde) (5 GHz)	Realtek	obda:c820	7.20	13.60
Adaptador WiFi AC 600Mbps de doble banda (negro + naranja) (5GHz)	Realtek	0bda:c811	12.90	14.37
TP-Link AC1300Mbps Archer T3U (5GHz)	TP-Link	2357:012d	11.57	18.80
TP-Link AC1300Mbps Archer T3U Plus (5 GHz)	TP-Link	2357:0138	13.17	18,90
ASUS USB-AC53 AC1200 (5 GHz)	ASUS	0b05:184c	13,87	20,97

Anomalías:

Conexiones WiFi:

La compatibilidad wifi de Linux siempre me ha parecido inadecuada. Las actualizaciones recientes de Linux han mejorado enormemente la compatibilidad con los controladores wifi, pero todavía hay algunos problemas intermitentes. A veces el wifi no se conecta al arrancar. Esto no es específico de ningún dispositivo, pero parece suceder en todos los dispositivos. Algunos adaptadores wifi tardan más que otros en negociar una conexión (entre 15 y 50 segundos, según mi experiencia). Una vez establecida la conexión, es sólida. El problema podría deberse a la topología de mi red, que tiene el mismo SSID para redes de 2,4 GHz y 5,0 GHz.

Wi-Fi de 5 GHz:

El wifi de mayor frecuencia tiene mayor rendimiento y menor alcance. A medida que aumenta la frecuencia, la longitud de onda disminuye, al igual que su capacidad para atravesar superficies sólidas como las paredes. Los resultados de 5 GHz en la tabla se midieron a 10 pies de distancia en la misma habitación que el punto de acceso inalámbrico. La mayoría de los enrutadores/puntos de acceso permiten fusionar o separar redes de 2,4 y 5 GHz. Consulte la documentación de su punto de acceso inalámbrico (WAP) para exponer adecuadamente el ancho de banda de 5 GHz de una manera que funcione con MiSTer. Debe tener un SSID completamente separado o forzar a su punto de acceso a alimentar solo 5 GHz a los dispositivos compatibles.

Rendimiento de lectura lenta de WiFi:

Realtek RTL8192EU y RTL8188EUS tienen un rendimiento de escritura deficiente (0,5-1 MB/s) pero un rendimiento de lectura adecuado (5-7,1 MB/s). Estos son totalmente aceptables para actualizaciones y cargar juegos a través de wifi, pero evita intentar transferir archivos a MiSTer usándolos.

Rendimiento de lectura del puente USB SATA:

Varios dispositivos USB presentan un rendimiento de escritura bajo similar (0,1-0,9 MB/s). Esto es bastante sorprendente para el almacenamiento local. Uno de los dispositivos con este problema tiene un chipset JMicron JMS576. Puede que haya otros con problemas, pero este es el que tenía a mano. Otros resultados vinieron de otros usuarios.

Relación precio-rendimiento:

Precio por TB:

Precio por MB/seg (lectura) por TB:

Combinando el gráfico anterior con el rendimiento medio (MB/s) del tipo de almacenamiento llegamos a lo que considero el gráfico de valores.

Rendimientos decrecientes:

Para probar el rendimiento en el mundo real, cargué el juego basado en ROM más grande de la plataforma: 'Garou: Mark of the Wolves' en Neo-Geo. Neo-Geo realiza una carga de varios pasos: desde almacenamiento externo > DDR3 > SDRAM. La transferencia DDR3 > SDRAM tarda aproximadamente 3 segundos independientemente de la fuente de ROM, así que tenga esto en cuenta al comparar tiempos.

Básicamente, todo lo que no sea WiFi será imperceptible para la carga del juego (los resultados de WiFi excluyen el bajo rendimiento de lectura de los dongles Realtek). Carga aún más rápida que los carros flash Neo-Geo dedicados :)

Conclusión:

• Si tiene almacenamiento de red accesible y cableado, úselo. Es el almacenamiento más rápido y económico para MiSTer. Funciona con MiSTers tanto cableados como inalámbricos y todos tus MiSTers pueden compartir el mismo conjunto de juegos, guardados y estados de guardado (tienes más de uno, ¿verdad? ¿¡CIERTO!?).
• Si necesitas portabilidad, consigue una tarjeta micro SD de alta capacidad. Si ninguna de las dos opciones se aplica y desea mucho almacenamiento, consiga un disco duro mecánico USB (preferiblemente uno que tenga alimentación externa para no sobrecargar el concentrador USB).
• Por último, si tienes SSD o m.2 por ahí, puedes usarlos, pero no tienen más rendimiento que cualquier otro dispositivo USB o micro SD. Espero que esta información sea útil mientras te embarcas en tu aventura de almacenamiento MiSTer.

Sí, MiSTer Express tendrá un puerto SATA de 2,5". Puede obtener un adaptador m.2 si es necesario :)

Edición 1 - 3 de enero de 2021 - Se agregaron resultados de pruebas de WiFi de 5 GHz