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建兴S920系列之硬件号为3K011的SSD深度评测和分析

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neeyuese 发表于 2015-10-29 21:55 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:98168|回复数:107
我的评测不修图,PCEVA上我发表的文章,如果照片不好看的就是我亲手测试的SSD。

建兴之前流出的S920系列SSD,代号比较混乱,本论坛网友之前有帖子:http://bbs.pceva.com.cn/thread-122847-1-1.html

经我了解,这些SSD都是给定制机使用的来自特殊渠道的货,数量不多,内部硬件型号杂乱,建议用户不要选择。

这次我给大家带来的是建兴新流出的一批S920系列之硬件号为3K011的SSD。





据说正式产品正面应该会有产品标贴。侧面4个小螺丝,拆开后还有4颗小螺丝把PCB固定在壳子上,壳子的主控和缓存,颗粒位置均有散热垫。



由于S920系列比较混乱,所以要在不拆盘的前提下判定内部是什么硬件型号的情况,我一般会去看PN这个硬件号,本次测试的为3K0113005,注意这里3K0113代表Liteon NAS系列400GB型号的代码,如果是3K0112则代表200GB,3K0111则是100GB。

外包装看,生产日期2015年10月(工厂量产日期),固件版本号PC90106(明显是OEM固件版本号,零售版产品一般是用1.00这种版本号),容量512GB(颗粒容量全开)。供电5V 2A(根据我的经验,这个值建兴一直瞎标的,无意义)。固件代码首位P,代表产品来自Liteon最高端的SATA企业级NAS系列,第二位C,代表产品是2.5英寸的,第三位9是容量位,不同容量数字不同(512GB就是9,256GB是8,128GB是7,64GB是6这样),后面四位应该就是固件版本号了。想问我是怎么知道的?当然是找规律找出来的啦。



PCB正面一个主控和6个闪存颗粒。PCB左下角显示SSD N9S TT ,这个PCB是建兴用来给中低容量的(8颗闪存布局)的企业级SATA接口N9S(读取型)系列和NAS(混合型)系列用的。



PCB背面是2个闪存颗粒,2个外置缓存颗粒和一排钽电容。





主控为我们熟悉的Marvell 88SS9187,颗粒是东芝19nm TYPE C Toggle DDR 2.0封装的极品eMLC,官标P/E保证在10000以上,同代颗粒在浦科特消费级旗舰产品M5 Pro后期版上采用(M5 Pro是TSOP封装的MLC,只能工作在Toggle DDR 1.0模式,和图中这个相比成本差了一大截),这是本SSD的卖点之一,这个颗粒原本是用在建兴企业级混合型SATA接口NAS系列上了,保证了服务器高压读写应用下的长期耐久度需求。正反总共8颗,颗粒编号为TH58TEG9EDJBA89,单颗64GB,内部封装是8个 Die,每个Die容量为64Gbit = 8GB。每个颗粒有4个CE。 由于Marvell 88SS9187主控一共支持8通道,每根通道4CE,因此这块板的布局正好用满主控的所有32 CE。

但是建兴官网数据显示,NAS系列最大800GB(1TB),N9S系列最大1920GB(2TB),是如何实现的呢?



这是S920 1TB的PCB板照片,我们可以看到正反共16个颗粒。图中黑色的小元件一共有8个,分别连接了8个通道,这8个元件起到CE复用的功能,硬生生的把主控的32个CE扩展成64个CE来用,虽然增加了成本,但是也保证了NAS系列SSD的最大容量达到1TB。建兴N9S系列采用的是Toshiba A19nm 128Gb Die的MLC颗粒,因此搭配8 Die的颗粒就相当于单颗128GB,正反16颗可组成2TB的容量。(OP到1920GB)



这里是2颗现代DDR3L外置缓存,型号不同,分别是H5TC2G63FFR(256MB)和H5TC4G63AFR(512MB),参数1.35V 1600 CL 11,总容量768MB,理论512GB的话只需要512MB就够了,为何多出来1颗256MB的呢?那是因为企业级端对端保护的需要,其中有一部分容量会拿来做ECC。



这里是电源转换电路。



左上角是掉电监测和保护电路。右边一排钽电容保证了在突发掉电的时候保护SSD缓存和闪存中的数据用。



华邦的25Q80BV1C SPI Flash,容量8Mb,里面放的是SSD固件,旁边是供电转换电路,上面是工厂测试孔。

本段总结:这颗SSD内部的硬件和建兴SATA接口企业级旗舰产品NAS系列完全一样,因此我们下面要验证的是固件的性能表现,掉电保护特性。

测试平台:
处理器: Intel i7-5820K OC 3.65Ghz
主板:ASUS X99-Pro
内存:HyperX Predator DDR4 2666 4GB X 4
显卡:Nvidia Geforce GT630
系统硬盘:Intel 520 120GB(Win系统盘)和Mtron Mobi 3000 32GB SLC (Linux系统盘)
测试硬盘:建兴S920系列之硬件号3K011的512GB
操作系统:Windows 8.1 Pro x64 Sp1 和 Ubuntu 15.04 & Kernel Version: 3.19.0-25-generic
磁盘驱动:微软和Linux默认AHCI
测试软件: PCMARK 8 , IOmeter, FIO-2.1.14 ...

默认基准测试



映象中Marvell 9187的性能绝对不止这些,这里表现差是因为主控开启了各种保护造成了峰值性能低下,不过4KB表现确实寒颤了点。

PCMARK8空盘测试



PCMARK 8的分数比较能反映实际家用性能,这里4950出头的分数基本是主流SSD的水准,因此可以说这颗SSD家用不慢。

4KB QD32 随机写入离散度



全盘无分区128KB持续写入填盘1小时后,运行4KB QD32随机测试,可以看出OP区间很小只有8GB左右(75000 IOPS X 27.5秒 = 8.5GB出头)。

QD深度对随机4KB/8KB/16KB/32KB/64KB/128KB/256KB/1MB读写造成的影响(8GB LBA范围)





8GB LBA的QD性能测试,可以看出性能中规中矩,不过1MB的读取块性能表现不佳,应该是固件为小区块优化的关系,封顶也就450MB/s左右。

PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分(稳定态家用环境性能)



受限于OP容量的关系,在PCMARK 8的表现并不好,不过从后期恢复性能那部分看怎么也比M6Pro等级的在这部分优化给力,只要给出OP肯定会发挥出潜力。

本段总结:

1、由于本次抛售的对象是消费级群体,因此建兴把原本企业级NAS系列的预留OP空间给释放出来,让这款SSD的容量变成了512GB。
2、eMLC的颗粒虽然耐久度较高,但是它是通过提升充放电时间和特挑体质来达成的,因此增加了延迟,性能表现会比普通MLC的颗粒慢。
3、建兴在消费级产品中采用True Speed技术,但是在企业级产品中并没有使用此类特征,是为了稳定态性能和离散度表现考虑。
4、企业级SSD对数据保护是第一位,当主控数据保护功能全开后,爆发性能势必受到影响,因此跑分绝对不会好看。
5、由于上面提到的4点,造成了不预留OP空间容量下的S920性能表现一般般,在高压使用后更需要较长时间性能才能恢复。

如果你不计较这些只需要一颗稳定的SSD自然就什么都不用动默认用就行了。如果你是对性能表现有需求的用户,可以考虑设置OP容量,开13%出来,例如128GB的变120GB用。如果对耐久度有苛刻要求的,OP可以设置成28%,就是128GB变100GB使用,这样就完全达到企业级旗舰NAS系列的标准了(全盘容量每天5次写入保证至少3年的耐久度),下面让我们来验证开启OP后的性能表现。

容量限成480GB和400GB下的测试对比建兴N9S/NAS系列官标成绩:





HDAT2软件开启HPA区域限容并锁定:





上图为限制成480GB




上图为限制成400GB

限制成400GB容量基准测试:



OP提高后我觉得性能表现更稳定了。

400GB容量PCMARK8空盘测试



同一块SSD在固件算法和测试环境不改变的情况下,PCMARK8要提高10来分基本是不可能的,这里提高了11分,全部是来自SSD自身的延迟表现,这说明了一开始的OP容量不足会限制SSD的性能发挥。

400GB和480GB容量下的4KB QD32 随机写入离散度



480GB的容量下,前130秒基本都在75000 IOPS,(130 X 300MB = 39GB ),相比前面512GB容量下的8.5GB来说,多分出的32GB OP就在这里了。



400GB的容量下,前390秒是75000 IOPS,(390 X 300MB = 117GB),相比前面480GB容量来说又增加了80GB的OP。

QD深度对随机4KB/8KB/16KB/32KB/64KB/128KB/256KB/1MB读写造成的影响(8GB LBA范围)





OP开启到400GB后的QD表现可以发现读取竟然能到达520MB/s了,之前是450MB/s封顶,总体皆有提升,怪不得PCMARK 8的分数能提高11分。

400GB和480GB容量下的PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分(稳定态家用环境性能)



留出28% OP后这颗SSD就应该和别家企业级的SSD比较了,PCMARK 8稳定态下的表现和之前完全判若两块盘。

本阶段测试总结:

可以发现当把这颗SSD的OP开启到28%后,读写性能均得到了提升。一般来说提升OP只能提升稳定态下的写入性能,但是这里读取性能也提高了,说明这颗SSD固件原本就是为28% OP设计的,只是为了卖消费级市场把容量给开足了,造成了性能发挥受限。

数据完整性和掉电测试:



上面是这块SSD正常重启时候的情况,重启后进入windows运行HDtune扫描,观察读取速率基本在300MB/s以上。



这是运行Iometer 4KB QD32 随机写入测试时候强制关机,再次进系统速度很慢,进入系统后用HDtune扫描发现速度不稳定,在xMB/s和xxMB/s之间跳动。



这是运行Iometer 4KB QD32 随机写入测试时候强制关机,再次进系统时2次在登录时强制关机,第二次强制关机引起了系统盘无识别,重启后正常速度进系统,并且HDtune扫描速度正常。



当SSD带完整掉电保护的话,表现就会如图所示,正常情况开机,3秒内SSD预备并加载FTL(从闪存把映射表加载到外置DRAM),此时SSD会给电容充电(大型电容的话充电时间会比较夸张,甚至有几分钟的情况),在这个所谓的”保护模式下“,SSD开启NCQ但是禁用缓存,性能表现会比较差。等电容完全充满后,缓存开启,整个SSD的性能正常发挥。当发生异常掉电后,SSD有xx毫秒~x秒的时间(取决于电容大小)来把缓存里的数据保存到闪存上(以最快的速度用SLC模式把缓存数据写入到闪存OP里的专用紧急空闲空间)并给主控数据保存完成的信号。下次开机的时候,SSD预备和加载FTL的时间会很长,因为FTL需要拼接和重建,造成可能启动系统很慢(视频2的情况,即使进了系统SSD速度也表现不理想,SSD内部还在工作)甚至无法启动系统的情况(视频3,因为多次在保护模式下非正常关机,造成FTL损坏严重,需要更久的重建时间),此时切记要让SSD完成FTL的拼接和重建(美光的30分钟大法就是内部拼接和重建),再次重启后即可顺利加载进入操作系统。(此时性能表现和视频1一样,因为FTL已经拼接和重建,电容也充满)。没有掉电保护的SSD,突发掉电时是用的写保护模式,不让缓存里的数据写入到闪存里(因为此时电压不稳,写入反而可能造成数据出错,宁可放弃缓存数据,下次从闪存里调用还原点,这样就极大地避免了变砖的概率)

固态硬盘SNIA标准测试 - 测试数据按照SNIA的4个标准测试,分别是WSAT/IOPS/TP/LAT。

从左至右分别是512GB/480GB/400GB的成绩,成绩均为最恶劣情况下的稳定态。



一般来说OP越大随机写入性能越高,但是这里可以看到400GB容量下持续写入性能得也到了几倍的提升。



再一次看到,写入性能在400GB下才能被完全发挥出来,这说明固件原本就是为400GB容量做优化



平均读取延迟没怎么变化,容量限制到480GB后,平均混合延迟低了30%以上,容量限制到400GB后,写入延迟又下降了接近一倍。平均延迟高低直接关系到IOPS的表现,最大延迟则关系到用户体验和突发掉电造成的故障概率。



固件在400GB的时候表现正常,再一次证明建兴把NAS的400GB固件放出OP变成512GB在卖。

本次测试型号SSD的应有亮点:
1、东芝原厂19nm TYPE C eMLC颗粒,耐久度的保证。(已确认)
2、PCB板上带有掉电检测和保护钽电容,突发掉电时数据安全的保证。(已确认)
3、企业级端对端数据保护,搭配Intel志强处理器和ECC内存使用更佳。(无法确认)

本次测试型号SSD的不足:
1、高压力读写使用下温度提升很快,如有可能注意散热。(测试中发现)
2、默认容量性能表现浮动较夸张,增加OP后会好不少,无法从根本上避免。(已确认)
3、没有工具箱软件,SMART定义模糊,造成客户使用中的管理和健康度监测不方便。

全文总结:

一直以来,颗粒体质好(东芝19nm TYPE C eMLC),主控硬件和固件成熟(Marvell 88SS9187很多年了),带完整掉电保护和数据端对端保护(企业级标准)的产品价格都会高高在上。(类似等级的别家产品有Intel DC S3700、Micron P400m、Toshiba HK3E2、OCZ Intrepid 3800、SanDisk CloudSpeed Ultra/CloudSpeed Extreme、Samsung SM863等)据建兴透露,此款SSD的128GB售价会在300人民币以内,相信一旦铺货(预计11月中下旬),绝对是爆款无疑。

鉴于建兴S920型号混乱的情况,我只对本次我拿到的这块SSD测试数据负责,记得擦亮你的眼睛,购买时看准标贴上的硬件型号和固件版本。


--------------  附加内容  - 建兴企业级SATA产品的介绍和测试 - 可做为本文建兴S920系列测试的对比和参考 --------------

建兴电子 (LITEON) 介绍

建兴电子为光宝集团旗下所投资成立之公司,为专注于光碟机产业,1999年3月从源兴科技光电事业部门独立,并于2004年11月正式成为台湾上市挂牌的公司。2013年经光宝科技收购为子公司。

建兴电子提供CD-ROM,CD-RW及DVD-ROM及较新的产品如Combo机及DVD-RW,目前为台湾第一大、全球第二大光碟机供应商。2006年6月与明基电通进行光储存产品制造集成,更奠定建兴在全球光碟机代工厂商中的龙头地位;此外,建兴电子将持续在SSD(固态存取硬盘)扩充市占率,并扩大在医疗生产和消费性产品及汽车电子产业的市占率。



LITEON的企业级SATA系列产品,其中有分为读取型的N9S系列和混合读写型的NAS系列。主要区别是NAS出厂预留OP为28%并搭配eMLC来提升耐久度到5DWPD(3年),并且因为预留OP多的关系,稳定态IOPS也比前者高。而N9S出厂预留OP为13%并搭配MLC,耐久度为1DWPD(3年),不过最大容量可以做到1920GB。这2个系列主要是供OEM出货,例如最新一代的DELL PowerEdge机架和刀片服务器,所以还提供有1.8英寸的版本。

在今年3月时,我开始测建兴的N9S系列,上面的图片可以看到N9S系列的掉电保护的功能是可选的,建兴第一次给我发出的是不带掉电保护的N9S系列。



这是正式版的不带掉电保护的建兴N9S贴纸。



正面就是一个Liteon的标,很简洁。







可以看到掉电检测和保护电路被省去了,颗粒是东芝A19nm Toggle DDR2 MLC,别的和本次测试的S920就完全一样了。很不幸的是,不知道是不是早期固件的原因还是什么,在Linux下进行SNIA标准高压测试时(大约测了3小时不到,实际应该要跑24小时左右),SSD整个卡死锁定了,我想内部应该是有数据出错,企业级要求数据完整性保证,因此强制锁盘。之后我想尽办法也没法靠自己解除锁定,只能返回给建兴。建兴拿到后给我的回复是这块盘内部垃圾回收的时候某个块访问时间超过响应时间,工厂通过特殊办法跳过后整个盘就回复工作了,不过并不能确定是如何导致的,需要我提供测试脚本让他们复现并修复。只能说此盘和那时候的固件没有通过我的测试。

过了2个月,也就是5月中旬左右,建兴又给我邮寄了另一颗带掉电保护的N9S,告知这次固件修复了问题,并针对IOPS和性能一致性做了优化。



这是第二次发来的,正式版带掉电保护的N9S贴纸









壳子正面没有任何标示,背面贴纸显示了产品型号为LITEON N9S系列480GB,5V 2.0A。2015年5月出厂,固件版本:KCN85P3。PCB闪存和外置缓存部件的地方都有导热胶紧贴外壳。PCB正面可以看到SSD主控和4颗闪存颗粒,1颗电容。反过来可以看到另外4颗闪存颗粒,2颗外置缓存和12颗电容,电源监测和转换电路。闪存颗粒为东芝原厂TH58TFG9DFKBA8K,128Gb Die,单颗64GB,16KB Page,4 Plane,8 bit,QDP(4Die堆叠)的A19 Toggle DDR2 MLC颗粒。PCB上一共8颗组成了512GB容量,预留13% OP后,用户可用空间为480GB。

出厂老化测试的重要性和SSD故障率在正常使用生命周期中的表现



每一颗LITEON的SSD在出厂前都会进行老化测试,尽量保证在出厂前就发现隐藏的有隐患的坏块,保证SSD出厂后的稳定。


即使SSD在出厂前需要经过一系列的老化测试才能保证低故障率,到手后也建议先消耗几个P/E的耐久度来和当前使用平台进行磨合,用来及早发现在出厂测试中没发现的问题。

企业级SSD必须支持的功能 – 完整数据路径保护



就像Intel志强处理器支持内存ECC一样,企业级的SSD主控搭配的固件也需要支持对主控内置SRAM和外置DDR缓存做ECC,防止数据在传输中出错。目前市面上绝大部分的消费级SSD,包括旗舰型号都不支持这类保护,因为这会影响到SSD的综合性能表现,绝大多数消费者也往往是看跑分选择SSD,而且消费级产品对用户数据完整性的要求没那么严格,毕竟SRAM出错几率很低,而DRAM出错几率也并非很高(随着SSD外置缓存容量和频率的增加,出错率在稳步提升,有不少变砖和蓝屏掉盘的概率是这部分问题造成的)。另外固件要支持这个功能,这类非结构性的数据,处理起来也较麻烦,由于一个功能不能独立存在,会对系统其他部分产生影响,带来额外的工作量和风险,客户不关心的话,不如不做。支持完整数据路径保护的SSD,能够发现数据在主机到SSD之间传输时的最大2bit的错误,纠正1bit的错误。

SSD“掉电保护”的深入介绍

”掉电保护“保护的是用户数据,而不是防止SSD变砖。拥有完整掉电保护的SSD依然有机会变砖,但没有完整掉电保护的SSD从原理上来说就是不完整的,因为它连做为存储设备的最重要的数据完整性这点都没法保证。

SSD掉电的那一瞬间,可以想象成一个流水线正在运转的时候突然停了下来。

这个时候系统可能在做着以下一些事情:
1、主机正在往SSD写数据;(主机操作)
2、SSD内部在各个RAM之间搬移数据;映射表正在更新;(缓存操作)
3、闪存内部正在进行编程或者擦除操作;(闪存操作)

在上面这3点里,通常是后面2点更容易出现问题。例如:映射表和闪存内部的数据不一致。闪存编程时掉电不但当前写入的数据会丢失,而且还有可能破坏之前写入的数据。另外固件内部很大一部分工作也可能处在一种进行中状态,比如说垃圾回收或者磨损平衡操作正执行到一半。

掉电保护的意义在于:
1、保证元数据安全写入到闪存里,这一点通常还需要硬件支持。(基本掉电保护) 可大幅度降低变砖概率
2、保证写入数据不被破坏。(完整掉电保护) 企业级数据完整性要求
3、保证固件的工作状态在重新上电后可以被正确恢复。(完美掉电保护)  

关于第1点,一般来说就已经需要电压监测和电容的支持了。(某些SSD固件依靠牺牲性能的前提下也能达到这个要求,例如东芝的PFM)在监测到电压下降到临界点(阈值)时,停止接收主机写入,针对已经接受的命令,不但要完成当前正在执行的写入或者擦除操作,同时不再执行新的写入和擦除操作,另外固件内部的一些操作也必须完成。

满足第1点的前提下,如果电容储存电量不够时,还没有完成的命令就需要给主机报命令失败,就能保证第2点。另外第2点还可以通过系统设计,再加上重新上电后的扫描恢复算法来保证。

如果电容电量足够,这时候其实还可以保证第3点,方法就是将主控内部固件的状态保存到闪存中去。但其实往往很多系统是没有办法确保有足够的电容量的。

简单来说:
1.不带掉电保护的SSD不能叫做完整的SSD,因为数据不安全。
2.带不带掉电保护,SSD都可能会变砖,变砖率是固件健壮性的体现。


SSD变砖,这个纯粹是设计问题,只是固件本身不够健壮,也就是说做得健壮的系统,在整个映射表丢失的情况下,可以重建整个映射表,但这个也需要有代价的,会影响性能和用户使用空间。

一般来说掉电的时候映射表是最关键的,但是固件里面还有一些其他的元数据也很关键,比如说很多FTL里都有超块(Super Block)的概念,但是当超块里的一个物理块(Block)坏掉了,就需要找一个替补,这些信息也需要保存起来。另外就是垃圾回收要用的信息,比如说每个块(Block)里面有多少有效数据,磨损平衡要用的信息,比如说块(Block)的擦写次数,以上各种信息也都需要保存起来。尤其是每个块(Block)的有效数据量,这个会频繁变化的值,这些信息平日都会存放在RAM里更新。

注:超块(Super Block)就是很多块(Block)的合体,企业级SSD主要用来做XOR用的。超块(Super Block)是FTL的最小擦除单位,读写则不受超块限制。

所以掉电的时候,这些元数据也要保存起来。变砖是因为这些元数据给损坏并且没法修复,那么有人会问如果没电容的话,如何保证呢?有些元数据会伴随数据同时写入,放在page的spare区,不太关键的元数据丢失影响不是很大,比如说擦写次数的信息有一些偏差,并不影响系统,所以关键的元数据通常是可以重建回来的。

SSD的OP空间里存放了专门的总元数据区,保存着这块SSD的相应信息。闪存的每个Page后都有spare区,这块区域里可以保存对应这个page的元数据。当写入数据的时候,数据先写在Page里,元数据再写在Spare区里。如果此时因为突发掉电造成数据丢失,那么这个数据对应的元数据也丢了,重建后对应的数据就是旧数据,不会出错。相反如果数据因为掉电没有写入成功而损坏或者影响别的Page里数据的话,Spare区里对应的元数据没丢失,重建后再次读取这个Page就会报坏块了。简单来说就是数据丢,对应元数据也丢则没事,数据丢,对应元数据不丢,则读取变坏块。

不带掉电保护的SSD异常掉电后,因为没法保证最后写入的数据是正确的,所以再次上电SSD会找寻最后一次正确的还原点,加载最后一笔元数据和总元数据区进行拼接,恢复速度较快。如果是有掉电保护的,一般就会直接全盘扫描并更新映射表,因为固件知道所有数据都应该是正确的。由于主控对Page的spare区有硬件加速,并且搭配各通道的并行能力,另外只需要读取对应区域,不需要读取整个page,所以恢复速度只是稍微慢点而已。

简单来说:如果电容只保元数据,至少能大幅度降低变砖概率,如果电容完美全保,那么理论也不需要重建映射表了。

还有些极端情况,系统可能在主控处理闪存错误的过程中掉电,这时候会对上电恢复造成困难,算法设计不周,或者测试不充分,往往会出现问题。固件的测试是个大问题,很多时候,变砖只是恰好在某个边界条件时出现掉电,在实验室,测试的设备数量通常比较少,测试的力度又很难保证,所以覆盖率往往不足,就算测了很多,也没有办法衡量确实已经测得足够充分了。

另外更新固件的冲动就是魔鬼。一个产品,从差不多可以发布到最后真正开卖往往又花了一年时间。期间一直在“更新固件”--》测试--》修复bug--》更新固件不断轮回。很多内部固件都不会拿出来的,内部更新了几百个版本了,产品没bug是不可能的,等bug除的差不多了,基本也就落伍了,也就没竞争力了,所以市场就是这么残酷。但质量不过关又不敢拿出去卖,这是个矛盾。

Liteon N9S 480GB 正式版(带掉电保护)测试:

测试平台:
CPU:Intel Core i5-2500(节能关闭)
主板:技嘉P67A-UD4-B3
内存:Kingston DDR3-1600 4GB x 2
系统盘:Intel 520 120GB
系统:Windows 8.1 Pro 64-bit update 1
磁盘控制器驱动:微软默认Storachi




CDI信息可以看到除了比较明显的F1主机写入和F2主机读取外(这里的单位我之后验证出为每增加1等于32MB),还与很多Vendor Specific,暂时不知道这些东西的定义。



基准测试里LITEON N9S表现非常一般,性能被固件内开启的一些数据完整性保护特性限制住了。从ASSSD压缩测试那里的曲线可以看出这块SSD的固件里没有类似True Speed的强力垃圾回收技术,这种策略对之后的稳定态和离散度测试肯定会有好处。



LITEON N9S的表现一般,特别是RAW Score那里只有6000分出头,这样的表现也表明在之后的进阶测试项目里可能会有惊喜。



PCMARK 8的分数非常难提高,SATA接口SSD成绩到顶也就5000左右,LITEON N9S在这的表现虽然不高,但是可以和别家的主流产品差距不大,也就是说之前的ASSSD跑分虽然低了不少,但是对日常使用真心没什么差别。

QD深度对随机4KB/8KB/16KB/32KB/64KB/128KB/256KB/1MB读写造成的影响(8GB LBA范围)





这个测试主要是给不同QD分布下的随机读写带宽参考。LITEON N9S的随机读取随着QD提高稳步提升,不过测1MB块的时候感觉提高缓慢,应该是固件算法没做出相应优化。随机写入的最大吞吐力在420MB/s附近,4KB 块最大超不过270MB/s,这看来是被主控能力所限。

离散分布测试(IOMETER测试大约5000秒)



这个测试主要是给线上交易处理环境等对写入延迟有苛刻需求的做参考。上来的200秒内区域是OP区内的写入(不需要垃圾回收,有足够的空白块可以写入),然后IOPS跌到10000附近来回浮动到最后,可以看到没有出现0 IOPS的情况,垃圾回收时的IOPS范围也较小,离散表现还是比较不错的。这个测试表现平衡的话 (最高和最低点差距越小),对抗掉电能力也是有帮助的,试想一下如果掉电时主控正在进行垃圾回收,新请求写入的数据在缓存排队写不进,卡在那里的时间越长的话,风险自然就越大了。不过基于这块LITEON N9S毕竟属于是读取型的企业级SATA SSD,因为耐久度的关系,这类4KB随机写入的测试并不适合它。如果需要高写入需求的话应该选择LITEON NAS系列才对,而且NAS的OP预设的较多,稳定态下的性能表现可想而知会更好。

PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分(稳定态家用环境性能)



这个测试主要是给家用最恶劣环境下的性能参考(全盘不留任何剩余空间,禁用了windows文件系统缓存跑纯RAW模式)。这里大家都是SATA接口并且有Marvell主控血统和东芝/闪迪闪存颗粒,但是因为各自固件的区别造成了性能完全不同的表现。这里再一次看到了用在企业级环境下的LITEON N9S的表现和浦科特True Speed固件策略相比完全不同,在高压下性能平稳,在恢复阶段也能恢复回来,这样的固件策略表现更适合企业内组RAID盘阵的环境。

固态硬盘SNIA标准测试 - 测试数据按照SNIA的4个标准测试,分别是WSAT/IOPS/TP/LAT。

测试平台:
CPU:Intel Core i5-2500(节能关闭)
主板:技嘉P67A-UD4-B3
内存:Kingston DDR3-1600 4GB x 2
系统盘:Mtron Mobi 3000 32GB SLC
系统:Ubuntu 14.04.1 LTS & Kernel Version: 3.13.0-46-generic
测试软件: FIO-2.1.3

WSAT (Write Saturation) Test

测试步骤如下:先对SSD做一次SE恢复出厂态,然后进行2 Jobs / 16 Iodepth的Direct I/O (无文件系统缓存)4KB 随机写入测试,直到写满4次全盘容量或者24小时(取决于哪个先到)。

测试目的: 观察测试SSD的平均IOPS和平均延迟浮动情况,可以清晰的看出SSD厂商的标称值有多少水分,比如IOPS up to xxxx



图中每个Round为60秒,经过200分钟不到写满了4倍全盘容量,可以看到这块SSD貌似有“学习能力”,性能表现会越来越好,最终在40000-45000 IOPS附近。

IOPS (I/Os per Second) Test


测试步骤如下:先对SSD做一次SE恢复出厂态,然后进行2 Jobs / 16 Iodepth的Direct I/O (无文件系统缓存)128KB持续写入填2次全盘容量,再进行2 Jobs / 16 Iodepth的随机读写混合测试,一共56组每组测试1分钟,最长进行25轮(24小时)或者到达稳定态为止。(稳定态有判定公式)

测试目的:观察测试SSD的在各种混合读写比率下的稳定态IOPS,根据这些IOPS可以清楚的了解特定环境下的SSD性能,比如联机事务处理(OLTP)环境常见的访问方式是8KB块,而随机读写比率为65/35,通过查表即可很轻易的知道稳定态性能。



这个测试垃圾回收的负担很重,如图可以看到LITEON N9S在第五回合进入稳定态。



1MB块的随机写竟然跌到了107.4MB/s,读取性能受到的影响不大,从4KB随机写入性能比8KB好一倍,和512B差距不大判定映射表粒度为4KB。

TP (Throughput) Test

测试步骤如下:先对SSD做一次SE恢复出厂态,然后进行2 Jobs / 16 Iodepth的Direct I/O (无文件系统缓存)持续读和持续写带宽测试(不同块大小,多轮测试判断稳定态)

测试目的: 观察测试SSD在各种块大小下的持续读写性能,可以清晰的看出SSD厂商的标称值有多少水分,比如带宽 up to xxxMB/s



稳定态下不同数据块的带宽测试,稳定态下持续1MB写入速度爹到109.538MB/s,感觉只有一根通道在写入,别的通道都在做内部垃圾回收的样子。

LAT (Latency) Test

测试步骤如下:

先对SSD做一次SE恢复出厂态,然后进行2 Jobs / 16 Iodepth的Direct I/O (无文件系统缓存)128KB持续写入填2次全盘容量,再进行1 Jobs / 1 Iodepth的随机读写混合测试,一共9组每组测试1分钟,最长进行25轮(225分钟)或者到达稳定态为止。(稳定态有判定公式)

测试目的:观察测试SSD的在各种混合读写比率下的稳定态平均和最大延迟,由于设置在Job和Iodepth都为1的情况下测试,可以清晰得知SSD在无队列情况下的延迟表现,最大延迟数值考验SSD的Qos。



延迟测试在第6回合进入了稳定态,各区块的最大写入延迟和混合延迟表现非常不错,最大读取延迟表现稍高。

总结:


消费级产品在规格表里很喜欢用up to xxx来表示峰值性能来吸引眼球,但是企业级产品不会这样做,它们会用给出个平均数或者偏低值,甚至还会给出合理的Qos(服务质量)百分比数据来满足行业客户需求,另外消费级产品不太注意的数据完整性也变成了重中之重,毕竟如果数据都不准确了,那么存储进去还有什么意义呢?



如图: Dell R630可以在1U的机架上装上24颗1.8英寸的LITEON N9S 960GB SSD,RAID 6阵列后依然有19TB的数据空间 – 相对于传统机械硬盘完美体现出高容量和性能,低延迟和功耗的闪存存储优势。

我的测试,只能算是一串葡萄中的一颗而已。单体的表现并不能体现出组成阵列后的企业级SSD综合情况,干扰因素很多,例如阵列卡的兼容性,所以这也是为何服务器原厂搭配的SSD价格较高的道理,其中不单是产品的价值,还有部分是服务和承担责任的费用。

LITEON N9S 优点:
1、企业级验证标准,东芝原厂闪存颗粒,Marvell成熟主控 – 产品品控的保证。
2、完整数据路径保护和完整数据掉电保护。 - 企业数据安全的保证。
3、2.5英寸规格最大容量有单颗1920GB,1.8英寸的规格最大容量960GB。 - 满足不同客户的需求。

不足:
1、没有工具箱软件,SMART定义模糊,造成客户使用中的管理和健康度监测不方便。

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2#
bearboy 发表于 2015-10-29 22:01 | 只看该作者
我最近就想入手啊。美女,这款要啥时候才能买得到呢?
3#
frontwing 发表于 2015-10-29 22:06 | 只看该作者
福利产品,坐等抄底
4#
nighttob 发表于 2015-10-29 22:14 | 只看该作者
本帖最后由 nighttob 于 2015-10-29 22:15 编辑

回头好好抚摸一下那块32nm eMLC的sTec去。

点灯这是抄家货搓堆卖啊
5#
900698 发表于 2015-10-29 22:24 | 只看该作者
本帖最后由 900698 于 2015-10-29 22:27 编辑

终于知道S920什么货了   F/W:V.01都是零售版本吗?
6#
neeyuese  楼主| 发表于 2015-10-29 22:28 | 只看该作者
900698 发表于 2015-10-30 00:24
终于知道S920什么货了   F/W:V.01都是零售版本吗?

配订制机的,被人拆了的吧。

7#
xdd6622 发表于 2015-10-29 22:32 | 只看该作者
福利啊!!!!!!!!
8#
RobinO 发表于 2015-10-29 22:34 | 只看该作者
哪里能搞到,512G容量有意啊。
9#
Cogae 发表于 2015-10-29 22:41 | 只看该作者
感觉挺不错的啊
10#
900698 发表于 2015-10-29 22:44 | 只看该作者
本帖最后由 900698 于 2015-10-29 22:56 编辑

     感谢御姐解密   S920水太深  都挂着40周年名号进入了零售市场  按SN查询是喜和放出的货


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11#
dboy99 发表于 2015-10-29 22:55 | 只看该作者
坐等福利,这个价格这个配置抢到就是赚到

希望这次的企业级固件能稳定一些
12#
londbell 发表于 2015-10-29 23:50 | 只看该作者
哪里有呀!!!!
13#
donnyng 发表于 2015-10-30 00:01 | 只看该作者
好想搞一炮。。。。
14#
batzxcboy 发表于 2015-10-30 00:30 | 只看该作者
这个应该是提前预热帖了
15#
OstCollector 发表于 2015-10-30 00:38 | 只看该作者
好可惜没有1T等级的……
16#
zero8177 发表于 2015-10-30 07:59 | 只看该作者
本来买了XPS480以后就满足了,现在又想剁手了啊,期待256G的价格
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labazhou 发表于 2015-10-30 08:52 | 只看该作者
同样期待256G的价格
18#
gxh5720 发表于 2015-10-30 08:58 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
虽然很心动,但是m4,520两块可以可以再战2年再说,到时候换pci e接口的
19#
overthink 发表于 2015-10-30 09:27 | 只看该作者
买买买,必须的,扔服务器上用
20#
yy0c 发表于 2015-10-30 09:36 | 只看该作者
不知道 240G 卖多少钱。要是论坛商家有卖就好了。
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