Fusillade de données MiSTer IO

Le DE10-nano est à la fois un FPGA et un ordinateur ARM, fonctionnant sous Linux. De ce fait, MiSTer bénéficie de toute la flexibilité d’entrée/sortie d’un ordinateur moderne. Notez que le PHY USB du DE10-nano est USB 2.0, il n'y a donc aucun avantage en termes de vitesse en utilisant des périphériques USB 3.0.

Cette comparaison a pris des mois et je suis heureux de publier enfin mes conclusions.

Historique de stockage :

En 2018, un nouveau script MiSTer a ajouté la possibilité de monter des volumes réseau via CIFS/SAMBA qui peuvent être utilisés pour le stockage de jeux. En 2019, MiSTer a ajouté la possibilité de stocker les jeux sur un stockage USB. Alors, quelle solution de stockage convient le mieux à votre configuration ? Allons-y et examinons quelques données.

Jeu en cours de chargement:

La plupart des cœurs MiSTer stockent les données du jeu dans la SDRAM. Lorsque vous chargez un jeu, vous voyez une barre de chargement, indiquant la progression de la copie de SD/USB/CIFS vers la SDRAM. D'autres cœurs MiSTer utilisent la mémoire DDR3 du DE10-nano pour le streaming sur disque dur/jeu/cd. Neo-Geo fait une combinaison des deux, chargeant le jeu depuis SD/USB/CIFS vers DDR3, puis vers SDRAM.

Jeux sur disque :

La plupart des jeux sont assez petits (<20 Mo). Certains peuvent atteindre 128 Mo, et les autres sont sur disque et peuvent atteindre 700 Mo. Les lecteurs de CD-ROM évaluent le débit de données en termes de « x », où 1x = 150 Ko/s. Afin de diffuser correctement des jeux sur disque, le stockage doit avoir une vitesse de lecture >= 150 Ko/s, de préférence des facteurs de celle-ci à des fins de mise en mémoire tampon.

Méthodologie des tests :

Pour chaque appareil, les vitesses de lecture et d'écriture sont testées 3 fois et les résultats sont moyennés pour cet appareil. Les vitesses d'écriture sont d'abord testées, en créant un fichier temporaire, après quoi la vitesse de lecture est testée en relisant ce fichier temporaire.

Ma configuration :

• Routage et points d'accès Ubiquiti
• NAS Synology Ethernet filaire 1 Gbit/s. 5 x 8 To = 24 To en RAID5. Ne commentez même pas le fait que le RAID n'est pas une sauvegarde, car je suis tout à fait d'accord !

Le MiSTer se trouvait un étage au-dessus du point d'accès WiFi le plus proche.

Cela peut être fait localement via le terminal framebuffer (F9 sur l'écran de menu, root:1) ou via ssh (ssh root@XXXX).

Pour les périphériques de stockage locaux, la commande d'écriture est :

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

et la commande de lecture est :

dd if=fichier temporaire de=/dev/null bs=1M count=1024

Pour le stockage réseau, la commande d'écriture est :

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

la commande de lecture est

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

Résultats:

Test	Min (Mo/s)	Moyenne (Mo/s)	Maximum (Mo/s)
Lecture Wi-Fi	1.7	5.8	7.6
Lecture MicroSD	11.9	19.6	23.6
Lecture USB	19.5	20.6	22.07
Lecture Ethernet 1 Gbit/s	46,7	47	47,6
Écriture Wi-Fi	0,5	5.6	9.13
Écriture MicroSD	5.7	12.3	16.3
Écriture USB	0,9	10.9	14h57
Écriture Ethernet à 1 Gbit/s	47,8	50,2	52.3

Résultats spécifiques au WiFi :

Les appareils sont dans le même ordre que la liste (rangée du haut = gauche, rangée du bas = droite)

Appareil	Jeu de puces	ID du matériel USB	Vitesse de lecture (Mo/s)	Vitesse d'écriture (Mo/s)
"802.11n" (rouge et noir)	RTL8188EUS	obda:8179	1.0	5.1
Adaptateur USB sans fil 300M	RTL8192EU	0bda:818b	0,5	4.4
Monsieur Addons Wifi	RTL8192EU	obda:818b	0,5	7.4
Paul6 Panda Sans Fil 300 Mbps	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
Pilote BT + AC600 gratuit (noir + vert) (2,4 GHz)	Realtek	obda:c820	7.0	6.6
600M WiFi + Bluetooth 4.2 Drive gratuit (noir + blanc)	Realtek	obda:c820	7.6	6.2
Adaptateur double bande WiFi AC 600 Mbps (noir + orange)  (2,4 GHz)	Realtek	0bda:c811	8.4	6.3
TP-Link Archer T3U AC1300Mbps (2,4 GHz)	TP-Link	2357:012j	9.1	6.2
TP-Link Archer T3U Plus AC1300 Mbps (2,4 GHz)	TP-Link	2357:0138	8.9	7.6
TP-Link Nano AC600 (5 GHz)	TP-Link	2357:011e	6.43	11h67
Pilote BT + AC600 gratuit (noir + vert) (5 GHz)	Realtek	obda:c820	7h20	13h60
Adaptateur double bande WiFi AC 600 Mbps (noir + orange) (5 GHz)	Realtek	0bda:c811	12h90	14h37
TP-Link Archer T3U AC1300Mbps (5 GHz)	TP-Link	2357:012j	11h57	18h80
TP-Link Archer T3U Plus AC1300Mbps (5 GHz)	TP-Link	2357:0138	13.17	18h90
ASUS USB-AC53 AC1200 (5 GHz)	ASUS	0b05:184c	13.87	20,97

Anomalies :

Connexions Wi-Fi :

La compatibilité wifi de Linux m'a toujours semblé insuffisante. Les mises à jour récentes de Linux ont considérablement amélioré la prise en charge des pilotes Wi-Fi, mais il existe encore des problèmes intermittents. Parfois, le wifi ne se connecte pas au démarrage. Cela n'est pas spécifique à un appareil en particulier, mais semble se produire sur tous les appareils. Certains adaptateurs wifi mettent plus de temps que d'autres à négocier une connexion (15 à 50 secondes selon mon expérience). Une fois la connexion établie, c'est solide. Le problème pourrait être dû à la topologie de mon réseau, qui a le même SSID pour les réseaux 2,4 GHz et 5,0 GHz.

Wi-Fi 5 GHz :

Le Wi-Fi à fréquence plus élevée offre à la fois un débit plus élevé et une portée plus faible. À mesure que la fréquence augmente, la longueur d’onde diminue, tout comme sa capacité à traverser des surfaces solides telles que les murs. Les résultats à 5 GHz indiqués dans le tableau ont été mesurés à 10 pieds de distance, dans la même pièce que le point d'accès sans fil. La plupart des routeurs/points d'accès permettent de fusionner ou de séparer les réseaux 2,4 et 5 GHz. Consultez la documentation de votre point d'accès sans fil (WAP) pour exposer correctement la bande passante de 5 GHz d'une manière qui fonctionne avec MiSTer. Vous devez soit avoir un SSID distinct, soit forcer votre point d'accès à fournir uniquement 5 GHz aux appareils pris en charge.

Performances de lecture lente WiFi :

Realtek RTL8192EU et RTL8188EUS ont tous deux des performances d'écriture médiocres (0,5 à 1 Mo/s) mais des performances de lecture adéquates (5 à 7,1 Mo/s). Ceux-ci sont tout à fait acceptables pour les mises à jour et le chargement de jeux via wifi, mais évitez d'essayer de transférer des fichiers vers MiSTer en les utilisant.

Performances de lecture du pont USB SATA :

Plusieurs périphériques USB présentent des performances d'écriture faibles similaires (0,1 à 0,9 Mo/s). C'est assez étonnant pour le stockage local. L'un des appareils présentant ce problème possède un chipset JMicron JMS576. Il y en a peut-être d'autres qui ont des problèmes, mais c'est celui-là que j'avais sous la main. D'autres résultats proviennent d'autres utilisateurs.

Rapport prix/performance :

Prix ​​par To :

Prix ​​par Mo/s (lecture) par To :

En combinant le graphique précédent avec les performances moyennes (Mo/s) du type de stockage, nous arrivons à ce que je considère comme le graphique des valeurs.

Rendements décroissants:

Pour tester les performances dans le monde réel, j'ai chargé le plus grand jeu basé sur ROM sur la plateforme : « Garou : Mark of the Wolves » sur Neo-Geo. Neo-Geo effectue un chargement en plusieurs étapes : depuis le stockage externe > DDR3 > SDRAM. Le transfert DDR3 > SDRAM prend environ 3 secondes quelle que soit la source ROM, alors tenez-en compte lorsque vous comparez les temps.

Fondamentalement, tout sauf le WiFi sera imperceptible pour le chargement du jeu (les résultats WiFi excluent les mauvaises performances de lecture des dongles Realtek). Chargement toujours plus rapide que les chariots flash dédiés Neo-Geo :)

Conclusion:

• Si vous disposez d’un stockage réseau accessible et câblé, utilisez-le. C'est à la fois le stockage le plus rapide et le moins cher pour MiSTer. Il fonctionne avec les MiSTers filaires et sans fil et le même ensemble de jeux, de sauvegardes et d'états de sauvegarde peut être partagé par tous vos MiSTers (vous en avez plusieurs, n'est-ce pas ? N'EST-CE PAS ! ?).
• Si vous avez besoin de portabilité, procurez-vous une carte micro SD haute capacité. Si aucun de ces éléments ne s'applique et que vous souhaitez beaucoup de stockage, procurez-vous un disque dur mécanique USB (de préférence doté d'une alimentation externe afin de ne pas surcharger le hub USB).
• Enfin, si vous disposez de SSD ou de m.2, vous pouvez les utiliser mais ils ne sont pas plus performants que n'importe quel autre périphérique USB ou micro SD. J'espère que ces informations vous seront utiles lorsque vous vous lancerez dans votre aventure de stockage MiSTer.

Oui, le MiSTer Express aura un port SATA 2,5". Vous pouvez vous procurer un adaptateur m.2 si vous le devez :)

Édition 1 - 3 janvier 2021 - Ajout des résultats des tests WiFi 5 GHz