我需要约 1 GB/秒的数据写入速率，持续约 1 小时。数据以这个速率传入PCIe x4 图像采集卡。我需要将其全部带宽传输到磁盘。
我没有使用过 RAID，但据我所知，RAID 0 搭配尽可能多的高 RPM 磁盘才是最佳选择。我还了解到，独立 RAID 控制器比主板内置的任何控制器都更快、更可靠。
为了得到具体答案的特定起点，我最初的猜测是以下硬件将是完成这项任务的良好系统：
- RAID控制器：LSI MegaRAID 9280-16i4e
- 硬盘：11x Western Digital Black Caviar 2 TB SATA III 7200 RPM 64 MB
- 电缆：3ware CBL-SFF8087OCF-10M SFF-8087 串行 ATA 分支电缆
- 主板：技嘉 GA-Z77X-UD3H LGA 1155 英特尔 Z77
- 电源：Silverstone Strider Gold Evolution SST-ST1200-G 1200W v2.3 80 PLUS GOLD
- 机箱：Rosewill RSV-L4411 4U 机箱 12 个热插拔托架
我的问题是： 如何实现最大持续连续磁盘写入性能？
一个好的答案将解决以下问题：
- 为了实现最快的顺序写入，我需要在 RAID 控制器和 HDD 中寻找哪些功能/规格？
- 写入速度是否与 CPU 无关？（例如，我如何确保使用 DMA？）有没有办法让数据路径绕过 RAM？四通道 RAM 和双通道 RAM 有关系吗？
- 主板上是否存在需要注意的瓶颈，例如南北桥？如果是，我该如何检测/避免此类问题？
- 在持续顺序写入时，任何缓存（在控制器、HDD、CPU 等上）是否相关？
- 我如何确保 PSU 适用于所有这些驱动器？我知道我可能需要担心轨道上的电流消耗？这里的不足会表现为性能问题/随机崩溃，还是会直接正常工作/失败？
- 与上述问题相同，关于冷却。
- 使用外部驱动器外壳是否有优势？连接它们会造成瓶颈吗？
- 哪些 BIOS 设置对于此应用程序很重要？AHCI 等？
- 哪种文件系统最好？相机/帧抓取器驱动程序都是 Windows 的，所以我只能使用 win7。我猜 64 位与 32 位相比会提高带宽？
- 我应该进行哪些调整？
A该问题的先前版本因“范围太广”而被删除：
“要么可能的答案太多，要么好的答案对于这种格式来说太长了。请添加详细信息以缩小答案集或隔离可以在几段中回答的问题。”
但我的问题非常具体，具有普遍意义，我提供的细节可以在一个段落中得到有效回答，而不是“整本书”。我所有详细的问题都只是为了确保答案全面，涵盖了任何人都应该关注的这个单一问题的潜在瓶颈：快速持续的顺序写入。将问题分成 32 个单独的问题对任何人都没有用，因为用户 50-3 建议。下面是一个示例响应，显示了我所期望的形式（我不知道实际信息是否正确，这是我最好的猜测）：
- 具有高 RPM 磁盘的 RAID 0 确实是实现最快持续顺序写入的方法（假设您使用帧抓取器的“流”模式）。SSD 不适合这样做，因为它们会随着使用而大大减慢写入时间，这是由于“平衡”所需的处理（防止任何一个位置比其他位置使用得更多）。
- 要无限期地维持 1GB/秒，您需要 >3 个 7200RPM 6Gb/秒 SATA 驱动器（6Gb/秒 * 1/8 GB/Gb = .75 GB/秒/驱动器，无余量）。更多驱动器将线性提高带宽余量，但在总线数据宽度（32 或 64）之后会饱和。
- SATA 是最具成本效益的 HDD 技术，SAS 在快速顺序写入方面没有明显的优势。SAS 在随机位置寻道时间和可靠性方面更胜一筹。SAS 中更快的 RPM 会增加顺序写入速度，但会被较低的密度/容量抵消。
- 任何适用于帧抓取器/RAID 卡的驱动程序都使用 DMA（您提到的驱动程序就是），因此 CPU 无关紧要。数据路径将始终包括系统内存。写入磁盘的速度将比 RAM 慢得多，因此您不需要任何奇特的东西（任何 DDR3 都可以）。RAM 的数量（以及控制器、HDD、CPU 上的缓存大小）无关紧要，因为在持续写入期间缓冲区会很快填满。
- 任何 PCIe 2.0 主板上的南北桥都不会成为瓶颈。您所需要的只是一个 >= PCIe 2.0 的独立 RAID 控制器，该控制器具有足够的 SATA 连接来连接您拥有的驱动器。只有在使用扩展器导致驱动器共享带宽时，与机箱的外部连接才会成为瓶颈。您需要一张 PCIe 通道数多于帧抓取器上的 4 个的卡，这样 PCIe 总线就不会成为瓶颈。9280 就很好，但对于您的目的来说有点大材小用；9240 8i 的成本不到一半，而且足够了。LSI 控制器是最昂贵的控制器之一，但在错误恢复过程中往往比便宜的品牌 Highpoint/Areca 更快/更可靠/更省事。
- 您需要一个功率足以满足所有驱动器和控制器需求的 PSU（9280 使用 15W，每个 WD 使用 10W）。每个驱动器的峰值电流约为 1A，您需要限制 PSU 每个电路（“轨道”）上的电流数量。1200G 有一个 100A 的轨道，因此您不会遇到问题。过度消耗会表现为随机硬崩溃（可能会损坏驱动器和其他组件），过热也是如此。
- 机箱内置 12 个热插拔托架，其冷却系统足以应对近乎恒定的非顺序读取负载，这种负载产生的热量比顺序写入更多。为确保不需要额外的冷却，请在持续写入几分钟后监测温度（谷歌 HDDTemp）。
- AHCI 是唯一与快速顺序写入相关的 BIOS 设置（也启用 SMART）。将这两个都设置前安装 Windows。
- Windows 的 NTFS 文件系统就可以了（反正也没有其他选择）。
- 与 win32 相比，win64 将具有更好的顺序写入性能，因为到 raid 控制器的 DMA 带宽将是其两倍。
- 您不必进行任何调整；您的 raid 控制器设置的默认块大小等应该足够了。块越大速度越快，但更容易损坏且不必要。
如果您仍然认为这个问题“太宽泛”，请具体说明原因并建议如何缩小范围，同时为那些希望实现最大持续顺序写入性能的人提供详尽的答案。这个问题更适合 Superuser 而不是 Serverfault，因为它并不特定于企业 IT。
答案1
你列出了很长的清单，我不会一一回答。但是我想明确以下几点：
1) PCI 无法维持这些速度。PCI Express 可以，它是一种完全不同的技术，采用点对点链路（称为通道）而不是共享总线。您链接到的卡是“PCIe x4”。额外的功能e非常相关。
2) 条带 (RAID 0、RAID10 等) 是完全可行的。要么使用十几个高性能磁盘。或者您可以使用普通磁盘。办公室角落商店，标准的 7200 RPM SATA 驱动器将达到约 100MB/秒。因此，您至少需要十几个这样的驱动器（因为事情从来都不是那么完美）。
3) HW RAID、软件 RAID 和 Fake RAID（带有 BIOS 支持的软件 RAID，例如 Intel IRSST）均可工作。
如果您不需要进行大量计算（例如 RAID6）并且需要高性能或 CPU 较慢，则不建议使用软件 RAID。
硬件 RAID 会有所不同。好的硬件 RAID 卡很棒。与好的软件 RAID 解决方案相比，差的硬件 RAID 卡的性能可能相当差。好的硬件 RAID 通常需要电池支持的缓存或闪存来启用快速模式。
4) SATA II 或 III（3.0 或 6.0 GB/秒）或 SAS 3GBIT/秒、SAS 6GBIT SEC，... 无关紧要。单个旋转磁盘不会使这些链路饱和。当前消费者 SATA 驱动器的最大速度约为 100MB/秒。高端企业 SAS 驱动器可以达到 200MB/秒。两种速度都低于 3.0GB/秒。
5) RAID0 不太安全。如果一个磁盘发生故障，您将失去所有磁盘。如果您只需要测试并保存数据，这可能是可以接受的。然后立即将其保存在安全的地方进行处理。但是，您使用的磁盘越多，发生故障的磁盘就越多。
RAID 通常与冗余有关。 RAID0 不是，它只与性能有关。
6）最后为了完整性：SSD 本身并不坏。对于这么多的数据，它们将昂贵的可能不需要，但 SSD 不需要减速。只需在将其添加到录制阵列之前完全擦除 SSD（例如删除所有分区或安全擦除）。一旦它满了，它可能会变慢。但适当准备并运行一个会话，它应该没问题。
7）
AHCI 是唯一与快速顺序写入相关的 BIOS 设置（也打开 SMART）。
您无法打开或关闭 SMART。它在驱动器上始终处于打开状态。BIOS 中的选项仅表示“在 POST 时读取驱动器 SMART 数据，如果有任何错误则警告用户。通常只有一行，如“SMART：磁盘故障即将发生。按 F1 继续！”。它不会影响性能。
在安装 Windows 之前设置这两项。
为了获得一致的性能：将操作系统安装在其自己的驱动器上。为操作系统和数据保留单独的卷。
8）
T 无限期地维持 1GB/秒，您需要 >3 7200RPM 6Gb/秒 SATA 驱动器（6Gb/秒 * 1/8 GB/Gb = .75 GB/秒/驱动器，没有余量）。
不。
6GBit/秒数据链路 SATA 驱动器将能够在磁盘和控制器/RAID 卡之间传输大约 300MiB/秒。（6.0 除以 8 以获得位到字节的转换，但也有一些开销并且更为/10现实）。
其次，驱动器将能够相当快地接收数据，但将数据写入磁盘的速度会比较慢。现代 7200 RPM SATA 驱动器的实际值是 100MiB/秒的持续写入。
这意味着您至少需要 10 个这样的驱动器。而且只有当所有东西都完美扩展时才需要。
更多的驱动器将线性提高您的带宽余量，但在总线的数据宽度（32 或 64）之后会饱和。
PCI 确实如此。但尽管 OP 写的是 PCI，但他指的是 PCI-e，它要快得多。4 通道 PCI-e v2 最高可达 10Gbit/秒。这应该足够了（尽管没有太多余地）。