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Thunderbolt: デイジーチェーン接続されたデバイス同士が相互に及ぼす影響

Macworld Lab には Thunderbolt 周辺機器がいくつか揃っているので、接続性やデバイスがパフォーマンスに与える影響などについての疑問に答えるために、これらを活用するべきだと考えました。

数十のシナリオをテストした結果、MacBook Pro (Late 2011) に搭載されている2つの双方向10Gbpsチャネルは、Thunderboltデイジーチェーン接続された複数のストレージデバイスの需要をほぼ満たすことがわかりました。ただし、複数のディスプレイをデイジーチェーン接続すると、一部のドライブのスループットが大幅に制限される可能性があります。

(参考までに: iMac (Mid 2011) は MacBook Pro と同じ Light Ridge Thunderbolt コントローラを使用していますが、iMac には 2 つの Thunderbolt ポートがあり、最大 4 つの双方向 10Gbps チャネルを提供しています。MacBook Air (Mid 2011) は、2 つの双方向 10Gbps チャネルを可能にする Eagle Peak Thunderbolt コントローラを使用しています。)

デイジーチェーン接続のドライブ

私たちのテストに使用された Thunderbolt ドライブは、Promise Pegasus R6 RAID アレイ、LaCie Little Big Disk Thunderbolt シリーズ SSD、および LaCie Little Big Disk Thunderbolt シリーズ 2TB ハード ドライブです。

パフォーマンスを測定するための基準速度を得るために、17インチ 2.4GHz Core i7 MacBook Proに、他のデバイスを接続せずに、ドライブを1台ずつ接続しました。AJA System Test(特に2GB、1920 x 1080、10ビットRGBテスト)を複数回実行し、平均パフォーマンス速度を算出しました。テストしたデバイスの中で最速だったのはPegasus R6で、書き込み速度は538.1MBps、読み取り速度は519.3MBpsでした。LaCie SSDは書き込み速度253.0MBps、読み取り速度480.5MBpsでした。LaCieハードドライブは書き込み速度184.7MBps、読み取り速度203.1MBpsでした。

次に、3台のストレージデバイスをすべてMacBook Proに接続しました。Pegasus R6を先頭にMacBook Proに直接接続し、LaCie SSDを2台目、LaCieハードドライブを最後尾に接続しました。AJAシステムテストを再度実行したところ、Pegasus R6のパフォーマンスはわずかに向上し、書き込み速度は543.0MBps、読み込み速度は520.3MBpsでした。

2番目に接続されたLaCie SSD(Pegasus R6に接続)は、書き込み速度246.9MBps、読み取り速度469.4MBpsと、単独で接続した場合とほぼ同じスコアを記録しました。最後のデバイスであるLaCieハードドライブ(LaCie SSDに接続)は、書き込み速度190.1MBps、読み取り速度205.4MBpsと、単独で接続した場合よりもわずかに速いスコアを記録しました。

次に、チェーン上のデバイスの順序を変更し、Pegasus R6をチェーンの最後尾に、LaCie SSDを先頭に、その間にLaCieハードドライブを配置しました。Pegasus R6のスコアはわずかに遅く、書き込み速度は532.8MBps、読み取り速度は513.2MBpsでした。LaCie SSDをMacBook Proに接続した場合、2番目に接続した場合とほぼ同じスコアになりました。LaCieハードドライブでも同様の結果でした。

結果はMBps単位です。テストは2011年後半の17インチ2.4GHz Core i7 MacBook Proで実施しました。—Macworld Labテスト、James GalbraithとMauricio Grijalva

デイジーチェーン接続されたドライブとディスプレイ

次の一連のテストでは、Apple Thunderbolt Displayをチェーンの最後尾に追加しました。すべてのドライブの速度は、ディスプレイなしの場合とほぼ同じでした。Thunderbolt DisplayをApple 27インチLED Cinema Displayに交換しても、パフォーマンスに大きな変化はありませんでした。

Thunderbolt Displayをチェーンの最初のデバイス(そして唯一のディスプレイ)として使用した場合、LaCie SSDのパフォーマンスはわずかに低下しました。LaCieハードドライブでは、パフォーマンスに大きな変化はありませんでした。

2台の外部ディスプレイと3台のドライブをデイジーチェーン接続

興味深いことに、2台のThunderboltディスプレイをチェーンの末端に接続しました。チェーンに複数のディスプレイを接続すると、パフォーマンスに影響が出ます。結果を記録した後、同様の現象に気づいた人がいないか他のレポートを探したところ、AnandTechのレポートを見つけました。

LaCie SSDは、Thunderbolt Displayを1台接続した状態では書き込み速度249.7MBps、読み取り速度472MBpsでしたが、Thunderbolt Displayを2台接続した状態では書き込み速度153.9MBps、読み取り速度438.8MBpsに向上しました。LaCieハードドライブの読み取り速度は影響を受けませんでしたが、書き込み速度は183.9MBpsから159.4MBpsに低下しました。

Pegasus R6 では最も劇的な変化が見られ、書き込み速度は 553.7MBps から 231.0MBps に低下し、読み取り速度は 527.4MBps から 420.7MBps に低下しました。

確かに、Thunderboltディスプレイ2台、Pegasus R6、LaCie Little Big Disk SSD、そしてLaCie Little Big Diskハードドライブ1台という構成はかなり高価です(Apple Storeで8,593ドル)。また、現在販売されているThunderbolt周辺機器のほとんどはハイエンド向け(RAIDアレイ、ビデオキャプチャボックスなど)であるため、複雑なThunderboltデイジーチェーン接続に携わるユーザーはプロです。しかし、Thunderbolt周辺機器が普及し、価格が下がれば、いずれはMacユーザーでさえThunderbolt搭載デバイスを複数接続するようになるでしょう。

また、Thunderbolt Displayの1台をチェーンの先頭に、もう1台を末尾に配置してもPegasus R6のパフォーマンスには影響がありませんでした。ただし、この構成ではLaCie SSDの書き込み速度が153.9MBpsから139.3MBpsに、LaCieハードドライブの書き込み速度が159.4MBpsから144.1MBpsに低下しました。また、このチェーン内のSSDの読み取り速度も若干低下し、438.8MBpsから412.8MBpsに低下しました。

チェーンの先頭にThunderbolt Displayを接続したまま、チェーンの末尾のThunderbolt DisplayをCinema Displayに交換しました。Pegasus R6は書き込み速度433.4MBps、読み取り速度440.8MBpsと、速度がいくらか回復しました。LaCieハードドライブも速度が向上し、チェーンの先頭にThunderbolt Displayを1台だけ接続していた場合とほぼ同等の速度となりました。LaCie SSDも書き込み速度208.5MBps、読み取り速度427.8MBpsと、速度がいくらか回復しました。

結果はMBps単位です。デバイスはデイジーチェーン接続の順番に記載されています。テストは、2011年モデルの27インチBTO iMac(3.4GHzクアッドコアi7搭載)で実施しました。—Macworld Labテスト(James Galbraith氏)

iMac、ディスプレイ2台、ドライブ3台

MacBook Pro がパフォーマンスに影響しているかどうかを確認するために、受注生産の 27 インチ 3.4GHz Core i7 iMac を使用していくつかのテストを実行しました。Pegasus R6 を単独でテストしたところ、書き込み速度は 533.9MBps、読み取り速度は 519.5MBps でした。チェーン内で Pegasus R6 の前に Thunderbolt Display を接続すると、書き込み速度は 527.7MBps、読み取り速度は 526.8MBps でした。Cinema Display を Pegasus R6 に接続した場合 (Thunderbolt Display はまだチェーンの先頭にあります)、Pegasus R6 の書き込み速度は 430.1MBps に低下し、読み取り速度は 432.8MBps に低下しました。Pegasus R6 を 2 台の Thunderbolt Display の間に配置した場合、書き込み速度は 231.6MBps に低下し、読み取り速度も低下しましたが、396.9MBps にとどまり、それほど大きな低下ではありませんでした。

また、日常的な使用でパフォーマンスの低下が現れるかどうかを確認するために、いくつかのテストも実行しました。iMac から Pegasus R6 に 6GB のファイルをコピーし、Pegasus R6 でファイルを複製し、複製したファイルを iMac の内蔵 SSD にコピーし直しました。Pegasus R6 の書き込み速度は、アレイに Thunderbolt ディスプレイを 1 台だけ接続した場合と、Thunderbolt と Cinema Display を接続した場合の 2 つの構成で 225MBps でした。Thunderbolt ディスプレイを 2 台接続すると、書き込み速度は 214.3MBps に少し低下しました。Pegasus R6 でファイルを複製すると、違いはさらに大きくなり、ディスプレイを接続していない場合は 299.0MBps、Thunderbolt ディスプレイを 1 台接続した場合は 297.5MBps、Thunderbolt ディスプレイと Cinema Display を接続した場合は 247.1MBps、Thunderbolt ディスプレイを 2 台接続した場合はわずか 163.8MBps でした。ファイルを内部 SSD に読み戻すと、パフォーマンスの違いは小さくなり、速度はディスプレイを接続していない場合の 184.0 MBps から、Thunderbolt ディスプレイを 2 台接続した場合の 178.0 MBps までの範囲でした。

2台のディスプレイ構成でパフォーマンスが低下する理由は2つあります。1つ目は、Pegasusが高速で、十分な帯域幅を活用できることです。2つ目は、Thunderbolt Display 1台あたり、送信チャネルの利用可能な10Gbps帯域幅のうち約7Gbpsを消費することです。ディスプレイトラフィックは片方向なので、Pegasusからの読み取り速度はそれほど影響を受けません。これをテストするために、2台目のThunderbolt DisplayをiMacの2つ目のThunderboltポートに接続したところ、パフォーマンスはThunderbolt Display 1台のみを接続した場合と同等のレベルに戻りました。

Thunderbolt ソフトウェア アップデート 1.1

テストの結果、Pegasus R6はThunderboltソフトウェアアップデート1.1適用前の方が高速であることがわかりました。iMacで実行したファイル転送テストは、アップデート適用後のテストとほぼ同等の結果でしたが、ファイル複製テストでは、アップデート適用前は最高341.7MBps、アップデート適用後は最高299.0MBpsという高速な結果となりました。

iMacでAJA System Testを使用したところ、Pegasus R6のピーク書き込み速度は644.3MBps、ピーク読み取り速度は521.3MBpsでした。興味深いことに、Pegasus R6を接続した状態でMacを再起動し、アレイを再起動しなかった場合、書き込み速度は約559.9MBpsまで低下しました。読み取り速度に大きな影響はなく、平均速度は525.4MBpsでした。Pegasus R6を再起動すると、書き込み速度は644MBps台まで回復しました。

Thunderboltソフトウェアアップデート1.1をインストールすると、再起動の有無にかかわらずスコアは変わりませんでした。ただし、Pegasus R6の書き込み速度は534MBpsで、アップデートインストール前の644MBpsから低下しました。Pegasus R6の読み取り速度は520MBpsでした。どちらのLaCieドライブもアップデートの影響を受けませんでした。

Pegasus R6 でもう一つ気づいた点があります。Thunderbolt Display の内蔵スピーカーでオーディオを再生したい場合は、アレイをディスプレイに接続してください。ディスプレイを Pegasus R6 に接続しないでください。Pegasus R6 で AJA システムテストを実行すると、Thunderbolt Display のスピーカーから再生されたオーディオは歪んだり、途切れたり、停止したりします。ディスプレイが Pegasus より前に接続されていた場合、オーディオの再生には影響ありませんでした。LaCie ドライブでは、ドライブのチェーン上の位置に関係なく、AJA テスト中にオーディオは正常に再生されました。

Thunderbolt に関して、何か気になる質問はありますか?ぜひコメント欄でお知らせください。

[ジェームズ・ガルブレイスは、Macworld のラボディレクターです。 ]