2011年11月24日03:00
it168網(wǎng)站原創(chuàng) 作者：劍魚(yú) 編譯 編輯：
曾智強(qiáng) 我要評(píng)論(0)標(biāo)簽：
英特爾 ,
SSD ,
存儲(chǔ)配件 ,
IT頭條【IT168 評(píng)測(cè)】英特爾710系列SSD最大的特點(diǎn)在于使用了25nm新工藝的MLC NAND多層閃存芯片，而不同于上一代X25-E系列的50nm SLC NAND老工藝單層芯片，本文將深入挖掘新產(chǎn)品賊速度和可靠性方面的表現(xiàn)。
在大型數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，你會(huì)看到最高端的計(jì)算機(jī)硬件，這讓你瞠目結(jié)舌。而在這些環(huán)境之中所采用的高性能存儲(chǔ)，通常會(huì)傾向于基于單層單元(Single-Level Cell，SLC)閃存技術(shù)的固態(tài)
硬盤(pán)，因?yàn)槠鋸?qiáng)大的性能和可靠性。
在固態(tài)存儲(chǔ)的初期，基于多層單元(MLC)NAND的固態(tài)
硬盤(pán)被認(rèn)為并不適合很多
服務(wù)器的寫(xiě)入密集型工作負(fù)載。此外，MLC的寫(xiě)入速度比SLC單元要慢。并且，在存儲(chǔ)過(guò)程中，MLC閃存要產(chǎn)生更多的能耗(這對(duì)于可能要托管成千上萬(wàn)個(gè)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)中心是非常重要的考慮因素)。
在應(yīng)用層大量部署X25-Es SSD
因此，很多IT管理者都傾向于為應(yīng)用程序選擇基于SLC的驅(qū)動(dòng)器，數(shù)據(jù)安全和速度是最重要的考慮。
然而，SLC也存在幾個(gè)問(wèn)題。首先， SLC在一個(gè)存儲(chǔ)單元僅貯存一個(gè)bit數(shù)據(jù)，MLC在一個(gè)存儲(chǔ)單元貯存二個(gè)甚至多個(gè)bit數(shù)據(jù)。你可以看到，多層單元技術(shù)更適合于很多現(xiàn)在具有較高容量的固態(tài)硬盤(pán)。相比之下，英特爾的X25-E，最高端容量?jī)H為64GB。另一個(gè)是價(jià)格問(wèn)題，相同的64GB旗艦版售價(jià)高達(dá)800美元，相當(dāng)于每千兆字節(jié)存儲(chǔ)價(jià)格為12美元以上。
顯然，如果制造商能夠想辦法在不影響企業(yè)數(shù)據(jù)完整性的前提下，發(fā)揮MLC NAND的優(yōu)勢(shì)，那么企業(yè)自然會(huì)摒棄較大的SSD，或者將它們作為分層存儲(chǔ)子系統(tǒng)的緩存設(shè)備使用。
英特爾肯定也是這么想的，該公司完全停止了X25-E的生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向新的SSD 710，這昭示著從昂貴的SLC到MLC閃存的轉(zhuǎn)型。
英特爾的新數(shù)據(jù)中心驅(qū)動(dòng)器采用了MLC閃存技術(shù)，該公司稱(chēng)它帶來(lái)了與主流SSD 320完全不同的體驗(yàn)。 Intel新的企業(yè)級(jí)SSD中的NAND被稱(chēng)為“高耐久性技術(shù)(HET)MLC”， 它平衡了MLC的容量?jī)?yōu)勢(shì)和SLC閃存的寫(xiě)入性能。
從SLC轉(zhuǎn)移到MLC必然會(huì)造成一些問(wèn)題。從大方向來(lái)看，這是值得的。根據(jù)iSuppli的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)你將SLC生產(chǎn)的技術(shù)障礙和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的因素結(jié)合來(lái)看時(shí)，SLC NAND的價(jià)格溢價(jià)要比MLC高出四倍?；贛LC的驅(qū)動(dòng)器對(duì)于資金緊張的中小企業(yè)或者大型數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，更加物美價(jià)廉。
讓我們看看每GB的價(jià)格差異，X25-E剛開(kāi)始推出時(shí)售價(jià)為平均每GB14美元。兩年多以后，也就是英特爾公司宣布停止生產(chǎn)X25-E后，售價(jià)下降到約每Gb 11美元，這仍然比新的SSD 710的價(jià)格高出40%。然而，這還不僅僅是關(guān)于價(jià)格的問(wèn)題。
消費(fèi)者導(dǎo)向的固態(tài)硬盤(pán)仍然在每GB 2美元附近徘徊，因此，售價(jià)為每GB 6.5美元的基于MLC的固態(tài)硬盤(pán)應(yīng)該還是會(huì)讓消費(fèi)者有些顧慮。但是，Intel SSD 710產(chǎn)品中的HET MLC聲稱(chēng)能夠提供比廉價(jià)消費(fèi)者級(jí)MLC高出30倍的寫(xiě)入次數(shù)。如果我們假設(shè)25 nm MLC NAND的壽命為3000次P/E，HET MLC可以達(dá)到90000次。對(duì)于那些現(xiàn)在買(mǎi)不到X25-E而只能選擇SSD 710的IT經(jīng)理來(lái)說(shuō)，MLC能夠提供向SLC那樣的寫(xiě)入次數(shù)無(wú)疑讓他們歡欣鼓舞。與此同時(shí)，大幅下跌的每GB價(jià)格也將吸引那些因?yàn)橘I(mǎi)不起SLC閃存而使用磁性存儲(chǔ)的企業(yè)。
剖析SSD 710：新舊功能對(duì)比
雖然在技術(shù)上來(lái)看，這是一個(gè)全新的SSD系列產(chǎn)品，但SSD 710的一切都讓人感覺(jué)熟悉。事實(shí)上，這款面向企業(yè)的驅(qū)動(dòng)器與面向消費(fèi)者的SSD 320如出一轍。兩者都采用了基于Intel的PC29AS21BA0控制器10通道架構(gòu)。當(dāng)然，不同之處在于710固態(tài)硬盤(pán)采用了HET MLC，這個(gè)技術(shù)主要提高了寫(xiě)入速度。除了控制器和NAND，SSD 320和710都能夠進(jìn)行AES-128加密，并通過(guò)使用板上電容在停電期間保護(hù)數(shù)據(jù)。
將300 GB SSD 320和200 GB SSD 710擺在一起，很難分辨。
與我們實(shí)驗(yàn)室的300 GB SSD 320一樣，200 GB SSD 710擁有20個(gè)NAND封裝，每一個(gè)能為驅(qū)動(dòng)器增加16GB容量。雖然每個(gè)SSD的PCB從外觀上看上去相同，但是該公司的企業(yè)級(jí)產(chǎn)品提供40%的超量供給，這是我們看過(guò)所有產(chǎn)品中最高的數(shù)額。這對(duì)于企業(yè)環(huán)境而言是非常重要的因素，因?yàn)樵黾拥某抗艚档土藢?xiě)入放大，這也會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的耐久性帶來(lái)正面影響。
40%的超量供給聽(tīng)起來(lái)已經(jīng)非常多了，英特爾建議寫(xiě)入密集型應(yīng)用程序部署更多的超量供給。如果給驅(qū)動(dòng)器的NAND閃存預(yù)留額外20%供給，寫(xiě)入次數(shù)將額外增加50%左右。HET MLC和大量超量攻擊讓SSD 710的耐用性比消費(fèi)者級(jí)SSD 320高出33倍。
雖然你可以使用一個(gè)公式來(lái)計(jì)算企業(yè)級(jí)和消費(fèi)者級(jí)固態(tài)硬盤(pán)的耐用性，但是這兩種類(lèi)型采用不同的規(guī)格。在所有可用P/E用盡后，消費(fèi)者級(jí)固態(tài)硬盤(pán)(例如320)NAND單元能夠保留數(shù)據(jù)達(dá)12個(gè)月之久，而企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)(例如710)，只能夠保留數(shù)據(jù)三個(gè)月，這是完全正常的，在企業(yè)存儲(chǔ)世界，替換故障驅(qū)動(dòng)器通常發(fā)生在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)，所以長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)保留并沒(méi)有必要。
HET MLC：超級(jí)MLC還是SLC精簡(jiǎn)版？
SSD 320: MLC HET MLC
現(xiàn)在是時(shí)候?qū)Ω吣途眯约夹g(shù)MLC挑挑毛病了，畢竟這是相當(dāng)新的技術(shù)，而且老實(shí)說(shuō)，存在一些混淆。據(jù)英特爾表示，HET提供向SLC一樣的寫(xiě)入性能，這是從兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
1. 裸片篩選(Die-screening)消費(fèi)者級(jí)MLC，提高耐用性
2. 增加頁(yè)編程周期(tProg)
碰巧的是，這剛好是eMLC的兩個(gè)特征。換句話說(shuō)，HET只不過(guò)是一個(gè)營(yíng)銷(xiāo)術(shù)語(yǔ)。在技術(shù)層面上，Micron公司告訴我們裸片篩選(從晶圓中篩選出最好的裸片)可以提高兩倍寫(xiě)入次數(shù)。但是，該公司聲稱(chēng)eMLC耐用性是消費(fèi)級(jí)MLC的六倍。另外的性能增加來(lái)自增加頁(yè)面編程周期，可能增加兩到三倍的耐用性。
雖然裸片篩選似乎是在不影響性能的前提下篩選最佳閃存的一種簡(jiǎn)單方法(成本也會(huì)增加)，但是增加頁(yè)面編程的時(shí)間聽(tīng)起來(lái)似乎并不那么好。原因在于MLC和SLCNAND之間的差異。
單層單元閃存每個(gè)單元存儲(chǔ)一個(gè)bit數(shù)據(jù)，這是一個(gè)二進(jìn)制單位系統(tǒng)，要么是0，要么是1。MLC
內(nèi)存每個(gè)單元最多可以存儲(chǔ)兩個(gè)bit，所以你要考慮四種狀態(tài)來(lái)代表所有可能的組合。雖然在紙面上看起來(lái)整齊劃一，但是增加的存儲(chǔ)密度會(huì)增加成本。
閃存只有這么多的電壓容差，你不能簡(jiǎn)單地將電壓乘以規(guī)模。相反的，每個(gè)狀態(tài)之間你需要更多的靈敏性，這意味著更多的編程來(lái)操控存儲(chǔ)在浮柵中的非常精準(zhǔn)的電荷量。MLC和SLC
內(nèi)存操作類(lèi)似，然而，MLC在電荷安置和電荷感應(yīng)方面需要更多精準(zhǔn)度。
隨著時(shí)間的推移，P/E被慢慢地消耗，決定每個(gè)單元的值的讀取空間開(kāi)始“萎縮”，由于：
· 閃存單元氧化降解造成的電荷損失
· 不穩(wěn)定變成步驟造成的過(guò)度編程
· 大量讀取或?qū)懭朐斐傻膶?duì)相鄰擦除單元的編程
因此，隨著時(shí)間的推移，驅(qū)動(dòng)器會(huì)面臨數(shù)據(jù)保存問(wèn)題和讀取相關(guān)的錯(cuò)誤。對(duì)于SLC驅(qū)動(dòng)器，并不會(huì)有這些問(wèn)題，因?yàn)樗鼈冎挥幸粋€(gè)參考點(diǎn)。而MLC內(nèi)存是完全不同的，這也是為什么增加頁(yè)面編程周期會(huì)對(duì)耐用性帶來(lái)明顯影響的原因。
從本質(zhì)上來(lái)講，需要花更多的時(shí)間用于向內(nèi)存單元發(fā)送更精確的電荷，這增加了在較小窗口內(nèi)寫(xiě)入到一個(gè)單元的可能性，從而制造了更大的參考點(diǎn)，擴(kuò)展了每個(gè)單元可以承受的磨損量。最終的結(jié)果是在犧牲較少性能的情況下，保證了更高的耐用性。
HET MLC：耐用性到底是什么樣?
英特爾公司不會(huì)告訴我們其25nm HET MLC到底能夠承受多少P/E周期。然而，我們可以使用英特爾最新固態(tài)硬盤(pán)中的S.M.A.R.T值來(lái)計(jì)算這個(gè)數(shù)字。
在所有固態(tài)硬盤(pán)上，磁盤(pán)磨損指數(shù)(MWI)是一個(gè)S.M.A.R.T.值(E9)，它告訴你使用了多少P/E，從100到1，就像
汽車(chē)的累計(jì)里程表。不過(guò)，使用這個(gè)數(shù)值需要幾個(gè)月的測(cè)試才能得出結(jié)果，因?yàn)樗菑?00到1來(lái)顯示。
相比之下，英特爾的工作量計(jì)數(shù)機(jī)則像是
汽車(chē)上的小計(jì)里程表，因?yàn)樗饬恳欢螘r(shí)間內(nèi)的耐用性。這個(gè)數(shù)值更加好用，因?yàn)樗峁┝岁P(guān)于磨損更精細(xì)的信息，這樣就很容易計(jì)算一天內(nèi)的耐用性。然而，這些工作量計(jì)數(shù)機(jī)是在驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)使用60分鐘或者更長(zhǎng)時(shí)間后，才開(kāi)始產(chǎn)生的，而在實(shí)際操作中，一個(gè)小時(shí)并不足以讓我們進(jìn)行精確測(cè)量，我們的耐用性值都是基于6小時(shí)的工作量。
在你插入驅(qū)動(dòng)器時(shí)，計(jì)數(shù)器就開(kāi)始計(jì)數(shù)了，所以如果你想要進(jìn)行測(cè)試，你需要重置計(jì)數(shù)器，你可以通過(guò)smartctl發(fā)送0x40指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如果你使用的是像CrystalDiskInfo這樣的磁盤(pán)信息程序，所有S.M.A.R.T.值都是十六進(jìn)制，這意味著你需要將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。E2非常獨(dú)特，因?yàn)樗俏ㄒ挥行У叫?shù)點(diǎn)后三位數(shù)的，并且它以IEC二進(jìn)制格式保存。因此，在將E2的原始值轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后，你需要除以1024來(lái)獲得百分比。
在我們看測(cè)試結(jié)果之前，我們需要涵蓋一點(diǎn)數(shù)學(xué)知識(shí)：
· 主機(jī)寫(xiě)入÷ NAND寫(xiě)入 = 消耗的P/E周期÷ 總P/E周期
· 使用的P/E 周期 ÷ 總P/E周期 = 磁盤(pán)磨損指數(shù)(100到1)
· 100%連續(xù)寫(xiě)入意味著主機(jī)寫(xiě)入= NAND寫(xiě)入 (寫(xiě)入放大 = 1)
如果我們采用這三個(gè)公式，就可能計(jì)算出SSD 710的寫(xiě)入次數(shù)(使用SSD 320作為參考點(diǎn))。
從100%連續(xù)寫(xiě)入 (寫(xiě)入放大 = 1)開(kāi)始，我們看到SSD 710的寫(xiě)入次數(shù)大約是SSD 320的4倍到5倍，為了更方便理解，我們將其平均為4.5倍。
之前，我們聽(tīng)到英特爾公司提到其SSD 320產(chǎn)品中的NAND是5000次周期，那么根據(jù)該公司對(duì)eMLC性能的描述，SSD 710應(yīng)該為20000到25000次P/E周期。
我們知道了100%連續(xù)寫(xiě)入時(shí)，磁盤(pán)磨損指數(shù)的情況，現(xiàn)在我們可以檢查具有較高隊(duì)列深度的隨機(jī)寫(xiě)入工作負(fù)載的寫(xiě)入放大情況。
有趣的是，SSD 710的寫(xiě)入放大更高。然而，在相同時(shí)間內(nèi)，710可以寫(xiě)入320兩倍的數(shù)據(jù)。
也許更重要的是，這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器的耐用性值都比英特爾聲稱(chēng)的值要高，這也顯示了JEDEC規(guī)范往往低估了真實(shí)世界的耐用性。對(duì)于相同的隨機(jī)工作負(fù)載，所有SSD 320的擦寫(xiě)周期在不到一年內(nèi)將被耗盡，而SSD 710可以繼續(xù)工作三年或更長(zhǎng)時(shí)間。
測(cè)試設(shè)置和固件說(shuō)明
測(cè)試結(jié)果：Storage Bench v1.0 & PCMark 7
雖然英特爾SSD 710并不是消費(fèi)者級(jí)驅(qū)動(dòng)器，不過(guò)PCMark 7和我們自己的Storage Bench v1.0提供了一種快速的方法來(lái)檢查其存儲(chǔ)性能。
SSD 320和710提供的性能規(guī)格非常接近，所以它們的測(cè)試結(jié)果差異并不是很明顯。710只是落后了一點(diǎn)點(diǎn)，我們認(rèn)為這是因?yàn)閑MLC NAND較低隨機(jī)寫(xiě)入的固有屬性導(dǎo)致的。然而，與Micron的SLC P300相比，英特爾最新企業(yè)級(jí)SSD遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。
在這個(gè)對(duì)比表中我們還加入了發(fā)燒友級(jí)別的驅(qū)動(dòng)器，但SSD 710并不是發(fā)燒友產(chǎn)品。供應(yīng)商在平衡性能和可靠性方面做得不錯(cuò)，而且這個(gè)驅(qū)動(dòng)器更快更便宜，但是從結(jié)果列表來(lái)看，并不適用于企業(yè)級(jí)用戶(hù)。
測(cè)試結(jié)果： 4 KB隨機(jī)和128 KB連續(xù)性能
整體衡量標(biāo)準(zhǔn)是信息化的，但是它并沒(méi)有對(duì)驅(qū)動(dòng)器的具體性能特定提供足夠的數(shù)據(jù)。這也是為什么需要研究隨機(jī)讀取、隨機(jī)寫(xiě)入、連續(xù)讀取和連續(xù)寫(xiě)入的原因。
SSD 710是一個(gè)企業(yè)級(jí)驅(qū)動(dòng)器，這表明它能夠在I/O操作負(fù)荷的情況下處理高密度工作負(fù)載，我們將從隊(duì)列深度1來(lái)測(cè)試，以與其他固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)行基準(zhǔn)性能對(duì)比。
710的隨機(jī)讀取速率與320類(lèi)似，但同樣的，這并沒(méi)有給我們驚喜。
SSD 710的指定隨機(jī)讀取速率比320慢了10倍，不過(guò)這只出現(xiàn)在高隊(duì)列深度，當(dāng)我們回到隊(duì)列深度1，SSD 710又與SSD 320差不多。
英特爾的數(shù)據(jù)表也顯示出這個(gè)企業(yè)級(jí)產(chǎn)品和消費(fèi)者級(jí)產(chǎn)品具有幾乎相同的連續(xù)讀取/寫(xiě)入性能。雖然這僅適用于較高的隊(duì)列深度。在只有一個(gè)主動(dòng)I/O操作時(shí)，SSD 710只在連續(xù)讀取中比320高15%，而在連續(xù)寫(xiě)入中，兩者結(jié)果相同。
與P300相比，SSD 710在連續(xù)讀取和連續(xù)寫(xiě)入方面，性能都慢了50%。不過(guò)，你也要想清楚，Micron驅(qū)動(dòng)器是否值得這個(gè)價(jià)格，對(duì)于200GB驅(qū)動(dòng)器，網(wǎng)上售價(jià)為2000多美元。
測(cè)試結(jié)果：企業(yè)性能
在所有類(lèi)型的工作負(fù)載中，你都會(huì)看到低活動(dòng)期，即使是在企業(yè)應(yīng)用程序，然而，數(shù)據(jù)中心與計(jì)算機(jī)
工作站相比更是如此。
在隨機(jī)讀取中，SSD 710的性能與320類(lèi)似，即使是在較高隊(duì)列深度。
不過(guò)，隨機(jī)寫(xiě)入又是另一回事了。當(dāng)我們移動(dòng)到隊(duì)列深度4時(shí)，SSD 710開(kāi)始領(lǐng)先于320，不過(guò)充其量也只是20%到30%的領(lǐng)先。很顯然，這無(wú)法與SATA 6Gb/s的固態(tài)硬盤(pán)相匹配，畢竟英特爾的專(zhuān)有控制器是3Gb/s設(shè)備。
為什么在隨機(jī)寫(xiě)入SSD 710會(huì)超越SSD 320呢?在企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序中，系統(tǒng)總是寫(xiě)入隨機(jī)數(shù)據(jù)到整個(gè)LBA空間，而SSD總是空的(考慮驅(qū)動(dòng)器用作緩存)。隨著LBA空間增大，由于控制器需要執(zhí)行更多磁盤(pán)操作(例如垃圾清理)來(lái)保持性能，導(dǎo)致隨機(jī)寫(xiě)入性能下降。相反，消費(fèi)級(jí)驅(qū)動(dòng)器總是充滿持久性數(shù)據(jù)(至少在部分空間)，所以只有固定的LBA空間來(lái)測(cè)試性能。然而我們測(cè)試的是相對(duì)性能，LBA測(cè)試空間固定為16GB。
.對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)工作負(fù)載，SSD 710比消費(fèi)級(jí)320提供更好的性能，但是與SATA 6Gb/s固態(tài)硬盤(pán)相比，速度仍然相對(duì)較低，這也使可以理解的。當(dāng)我們加入兩個(gè)710時(shí)，性能提高了，但并沒(méi)有出現(xiàn)線性增長(zhǎng)。基于SLC的固態(tài)硬盤(pán)，如P300，在RAID 0的性能仍然是軟肋。
文件
服務(wù)器處理著更多的讀取工作量，所以710在RAID中表現(xiàn)不錯(cuò)，然而，這也是大多數(shù)SATA 6Gb/s固態(tài)硬盤(pán)大放異彩的領(lǐng)域。
在最末端結(jié)果尤為明顯，Vertex 3達(dá)到33000 IOPS，這比RAID中的兩個(gè)710還要高出5000IOPS。Vertex在這里并沒(méi)有直接可比性，不過(guò)與其類(lèi)似的Vertex 3 Pro完全具有可比性，盡管這個(gè)驅(qū)動(dòng)器還需要在企業(yè)環(huán)境中不斷證明自己。我們?cè)谡{(diào)查數(shù)據(jù)中心時(shí)發(fā)現(xiàn)，所有受訪者都是運(yùn)行英特爾驅(qū)動(dòng)器。英特爾無(wú)疑是有力的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者，畢竟他們更側(cè)重與可靠性，而不是速度。
web服務(wù)器的測(cè)試結(jié)果與前面的文件服務(wù)器工作負(fù)載類(lèi)似，它由100%的讀取組成，并更側(cè)重于較小的傳輸大小。因此，我們終于看到RAID 0下的兩個(gè)710超越了SLC P300和Vertex。不過(guò)，這只發(fā)生在高于16的隊(duì)列深度。在單驅(qū)動(dòng)器配置中，SSD 710只是稍微領(lǐng)先于320.
連續(xù)性能VS傳輸大小
一些企業(yè)級(jí)工作負(fù)載“催生了”了大量的隨機(jī)數(shù)據(jù)，例如Exchange信息存儲(chǔ)和在線交易處理。連續(xù)任務(wù)可能包括寫(xiě)出日志文件或者備份數(shù)據(jù)到磁盤(pán)。不過(guò)，無(wú)論哪種方式，你都會(huì)看到使用這些應(yīng)用程序要比在桌面環(huán)境產(chǎn)生更多的I/O操作，這也是為什么我們配置ATTO來(lái)利用其最大隊(duì)列深度10的原因。
在高隊(duì)列深度，RAID在較小傳輸時(shí)提供了更好的性能。每個(gè)頁(yè)面請(qǐng)求(8KB)都會(huì)消耗性能，所以使用條帶化(條帶化Striping是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊，把每段數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入到陣列中不同磁盤(pán)上的方法)是提高測(cè)試結(jié)果的唯一方法。
雖然在讀取操作中，RAID陣列脫穎而出，但在我們寫(xiě)入測(cè)試中710的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)并不是特別明顯，只是40%更高的性能。在單驅(qū)動(dòng)器配置測(cè)試中，710的測(cè)試結(jié)果仍與320類(lèi)似。
SandForce的壓縮技術(shù)讓人刮目相看，Vertex 3傳輸大小大于32KB，讓其他固態(tài)硬盤(pán)望塵莫及，它也是唯一輕松突破500MB/s障礙的固態(tài)硬盤(pán)，雖然它是依賴(lài)于ATTO使用可壓縮數(shù)據(jù)(例如日志文件)才實(shí)現(xiàn)這個(gè)成績(jī)，如果換為不可壓縮數(shù)據(jù)，其他條件不變，吞吐量下降到240MB/s。
性能表現(xiàn)
上圖來(lái)源于今年的閃存峰會(huì)，這次峰會(huì)對(duì)企業(yè)環(huán)境與消費(fèi)者環(huán)境的相關(guān)性有很多假設(shè)。企業(yè)驅(qū)動(dòng)器需要提供全天候服務(wù)，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)性能后需要進(jìn)行評(píng)估，不能接受停機(jī)時(shí)間，故障的后果是災(zāi)難性的。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)器一整天都在運(yùn)行，并且以其穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，性能必須是可接受和可預(yù)見(jiàn)的。如果服務(wù)器的工作負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，它就沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行后臺(tái)垃圾清理以將散頁(yè)移動(dòng)到單塊、恢復(fù)性能和減少寫(xiě)入放大。如果驅(qū)動(dòng)器無(wú)法應(yīng)付的話，事情會(huì)變得很糟糕。
清理性能
檢查驅(qū)動(dòng)器隨著時(shí)間推移的運(yùn)行情況并不難。首先，我們只要使用連續(xù)寫(xiě)入填滿所有用戶(hù)可訪問(wèn)的空間，讓驅(qū)動(dòng)器變得“很臟”。然后，我們將其調(diào)為4KB 隨機(jī)寫(xiě)入，隊(duì)列深度為32。由于驅(qū)動(dòng)器裝滿了數(shù)據(jù)，垃圾清理無(wú)法將散頁(yè)合并成自由塊。當(dāng)我們?cè)俅伍_(kāi)始寫(xiě)入連續(xù)數(shù)據(jù)時(shí)，內(nèi)部垃圾清理的影響就顯現(xiàn)出來(lái)。
隨機(jī)寫(xiě)入，20分鐘
如果驅(qū)動(dòng)器恢復(fù)很快，你就可以肯定有很多內(nèi)部垃圾清理在進(jìn)行。
在我們將SSD 710處理20分鐘的隨機(jī)寫(xiě)入后，我們開(kāi)始看到一些差異。320對(duì)于較長(zhǎng)時(shí)間采用了前臺(tái)垃圾清理，而710則是執(zhí)行一次性處理大量垃圾清理。因此，我們看到性能恢復(fù)相對(duì)較快。
這不是唯一的差異。當(dāng)你看320圖表時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，很明顯在讀取操作期間都會(huì)進(jìn)行垃圾清理。讓我們?cè)俅芜M(jìn)行測(cè)試時(shí)，我們對(duì)此進(jìn)行了確認(rèn)。在六小時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)配置文件后，我們看到了更高的寫(xiě)入放大值。
SSD 710并沒(méi)有對(duì)讀取進(jìn)行任何垃圾清理，但是由于40%的超量供應(yīng)，寫(xiě)入放大有所下降，從而降低了數(shù)據(jù)重排(以?xún)?yōu)化性能)的數(shù)量。
供應(yīng)商聲稱(chēng)性能可高達(dá)100MB/s左右似乎對(duì)性能過(guò)于樂(lè)觀。SSD 320在處理20分鐘的4KB 寫(xiě)入后，仍然保持相當(dāng)不錯(cuò)的桌面型工作負(fù)載，但如果我們保持幾個(gè)小時(shí)這樣的工作負(fù)載，你可能會(huì)看到，隨機(jī)寫(xiě)入下降到20MB/s。當(dāng)我們將SSD 710處理一個(gè)小時(shí)的隨機(jī)寫(xiě)入時(shí)，它在桌面型硬件的優(yōu)勢(shì)變得更加明顯。
隨機(jī)寫(xiě)入，60分鐘
根據(jù)Iometer(Iometer是測(cè)試I/O的傳輸率和平均的I/O響應(yīng)時(shí)間的開(kāi)源磁盤(pán)性能測(cè)試工具)測(cè)試顯示，連續(xù)讀取/寫(xiě)入性能應(yīng)該在175到200MB/s范圍內(nèi)，雖然性能急劇下降，因?yàn)楹苌俚睦謇戆l(fā)生在實(shí)時(shí)。
當(dāng)我們將這些結(jié)果與耐用性測(cè)試結(jié)合來(lái)看時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)710處理前臺(tái)垃圾清理更加?jì)故?，部分原因在于大量的超量供給。從整體來(lái)看，這使連續(xù)讀取速度最小值達(dá)到60MB/s。相比之下，320更加依賴(lài)于后臺(tái)垃圾清理(特別是在讀取期間)以恢復(fù)性能。
閑置30分鐘后
在這兩種情況下，如果你給驅(qū)動(dòng)器一些限制時(shí)間，性能會(huì)恢復(fù)到clean state，即使沒(méi)有TRIM。
英特爾710：讓企業(yè)存儲(chǔ)更便宜?
企業(yè)市場(chǎng)通常會(huì)將最高性能硬件在最短時(shí)間內(nèi)投入使用，然而，對(duì)于未經(jīng)證實(shí)的技術(shù)，企業(yè)也應(yīng)該保持最謹(jǐn)慎的態(tài)度，雖然這似乎有點(diǎn)自相矛盾。固態(tài)硬盤(pán)花了很長(zhǎng)很長(zhǎng)的時(shí)間才在數(shù)據(jù)中心占有一席之地，現(xiàn)在固態(tài)硬盤(pán)正在努力突破服務(wù)器領(lǐng)域的瓶頸問(wèn)題，正如三年多以前攻破桌面領(lǐng)域的瓶頸問(wèn)題一樣，當(dāng)時(shí)英特爾的X25-M剛剛將固態(tài)硬盤(pán)主流市場(chǎng)。
那時(shí)候，企業(yè)級(jí)X25-E創(chuàng)造了令人印象深刻的成績(jī)。然而，該產(chǎn)品相對(duì)較小，而且昂貴，這影響了它的普及度?，F(xiàn)在，SSD 710為我們帶來(lái)了更加成熟的產(chǎn)品，其HET MLC內(nèi)存聲稱(chēng)優(yōu)于桌面驅(qū)動(dòng)器中使用的NAND。與此同時(shí)，我們也不得不接受這樣一個(gè)問(wèn)題，為了拉低價(jià)格和推動(dòng)高容量模型，通過(guò)3Gb/s控制器提供的性能并不理想。
企業(yè)是否愿意接受這樣的產(chǎn)品?我們現(xiàn)在還難以定論。一方面，我們的研究表明，英特爾在固態(tài)硬盤(pán)可靠性方面做出了榜樣。并且，那些受限于短擊(short-stroked)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的企業(yè)可能會(huì)抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，轉(zhuǎn)向高容量且每GB價(jià)格比已停產(chǎn)X25-E要低得多的固態(tài)存儲(chǔ)。另一方面，有很多應(yīng)用程序非常需要盡可能多的吞吐量，因而這將推動(dòng)不受SATA限制的基于PCIe固態(tài)硬盤(pán)的日益普及。
英特爾準(zhǔn)備在其即將推出的SSD 720中解決這個(gè)問(wèn)題，新產(chǎn)品將采用SLC NAND和PCI Express接口。
Intel SSD 320 & SSD 710
關(guān)于SSD 720，我們想說(shuō)的是，英特爾的HET MLC驅(qū)動(dòng)器確實(shí)能夠提供出色的寫(xiě)入次數(shù)，從具體數(shù)據(jù)來(lái)看，200GB SSD 710的寫(xiě)入值達(dá)到1818TB，這是消費(fèi)者級(jí)SSD 320的17倍，雖然并不是英特爾在IDF上提出的33倍，但是我們看到了這個(gè)驅(qū)動(dòng)器的閃光點(diǎn)。
最開(kāi)始，英特爾公司對(duì)于SSD 710的保修政策著實(shí)讓我們擔(dān)心，因?yàn)樗w了一些不規(guī)范的空話。大多數(shù)的英特爾固態(tài)硬盤(pán)都有三年保修(SSD 320是五年)，但是710的保修政策是：三年或者當(dāng)磁盤(pán)磨損指數(shù)(E9)達(dá)到1時(shí)，“先到先得”。我們發(fā)現(xiàn)，假設(shè)100%的4KB隨機(jī)寫(xiě)入工作負(fù)載，全天候24小時(shí)運(yùn)行，隊(duì)列深度為32，大約需要4.2年來(lái)消耗200GB SSD710的全部P/E周期，也就是每天880GB的數(shù)據(jù)。如果是300GB SSD 320，將在一年內(nèi)磨損。
也就是說(shuō)，如果考慮閑置時(shí)間和三分之二的訪問(wèn)讀取，英特爾的SSD 710在磨損之前，似乎有六七年的使用時(shí)間。然而，令人驚訝的是，連續(xù)傳輸在這里變成了“敵人”。雖然寫(xiě)入放大很低，數(shù)據(jù)移動(dòng)速度達(dá)到約200MB/s，一天移動(dòng)量達(dá)到15.5TB，讓驅(qū)動(dòng)器磨損的速度明顯加快。
由于市面上沒(méi)有與英特爾新驅(qū)動(dòng)器類(lèi)似的產(chǎn)品，我們只好將售價(jià)1200美元的200GB SSD 710和售價(jià)2100美元的200GB P300做比較。我們很高興英特爾為成本意識(shí)業(yè)務(wù)帶來(lái)了價(jià)格相對(duì)合理的eMLC產(chǎn)品，如果你需要大量容量和企業(yè)級(jí)耐用性，這款SSD將滿足你的需求。但是對(duì)于性能敏感型應(yīng)用程序，仍然應(yīng)選擇基于SLC的驅(qū)動(dòng)器，例如P300。英特爾計(jì)劃通過(guò)下一代產(chǎn)品SSD 720來(lái)穩(wěn)固其在這個(gè)特定市場(chǎng)的地位。
