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PCEVA Storage Test第五期之饥饿鲨VX500 512GB

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neeyuese 发表于 2017-1-5 22:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:11686|回复数:23


时间过得真快,2017年入门经济型的SSD已经全面转向TLC闪存了。我曾经说过,SSD主控的硬件研发至少要2年周期,软件(固件)的改进又要2年以上,所以一款SSD方案的成熟之路大约是5年左右,基本和大部分的服务器淘汰周期一样。

产品的定位

自从饥饿鲨被东芝收购后,产品线进行了大清理、整合精简并改名,2016年中后期,东芝停产了A19nm工艺的闪存,饥饿鲨在2012年发布的barefoot 3主控对闪存的支持也走到了尽头。那么在这个断档期,饥饿鲨很自然的选择了东芝第六代主控方案做为主流SATA产品。



上图很清晰的展示了当前饥饿鲨对应的东芝SSD产品,饥饿鲨工具箱软件比东芝工具箱更精简实用,而且饥饿鲨保修上也有优势。饥饿鲨RD400对应的是东芝的XG3系列,由于为非零售品所以此图没有列出。

东芝第六代SSD经典方案的再次延续

在我之前的东芝Q Pro评测中已经说过,东芝作为闪存世界的缔造者,拥有极雄厚的技术实力和值得信赖的品质, 却对打造零售市场品牌的动作较为缓慢。直到2013年初,东芝终于将旗下原OEM型号为HG5的第五代主控SSD系列产品推出了零售版包装,取名为Q(Quark)系列,Q系列SSD随着东芝闪存工艺的换代也在同步更新,2013年中旬后的新版Q系列SSD已经变成了HG5d版,随后到2014年初东芝主控整体更新为第六代(TC358790XBG),零售版型号取名为Q Pro系列(闪存为19nm MLC,对应OEM型号为HG6x,3年保修),2014年末东芝新零售版型号取名Q300 Pro(闪存为A19nm MLC,对应OEM型号为HG6y,增加为5年保修),2016年中开始随着东芝A19nm MLC闪存停产,东芝的Q300 Pro系列再次更新了闪存工艺(闪存为15nm MLC,对应OEM型号为HG6z,依然5年质保)



在东芝Q300 Pro刚发布的时候,采用的是A19nm MLC(固件版本:JURA0101,U代表19nm),最大容量只能支持到512GB。



最新的东芝Q300 Pro已经采用了15nm MLC闪存颗粒(固件版本:JYRA0101,Y代表15nm),因此多出了1TB的容量型号。



如图,在饥饿鲨VX500(或者东芝Q300 Pro)15nm MLC的1TB的型号中(固件版本:JYCX4101,C代表OCZ,4代表有缓存),我们发现多出了一颗美光D9PSH - DDR3L 256MB外置缓存,解决了SSD主控SRAM不足的问题,对大容量型号提供了寻址范围扩展作用。

我们知道,一般1TB容量的SSD搭配的外置容量缓存容量应该在1GB左右,但是因为东芝HG6系列方案采用的一贯是无缓存设计,也就是说外置缓存并不起到缓冲数据地址和数据本身的作用,因此这里不需要那么大容量。



说起这颗外置缓存,还有用户会想到东芝Q200 EX上也有,上图就是Q200 EX 240GB(固件版本:JXRA4101,X代表A19nm MLC 4-plane,4代表有缓存)。



一般的A19nm MLC是单个或者2个Plane的,这个类似于把2个Plane的A19nm MLC胶水,内部带宽提升,但没法拿来做Micro SD卡。硬件规格超出了主控内部SRAM寻址范围,所以和上面1TB的饥饿鲨VX500(或者东芝Q300 Pro)一样,需要增加一颗外置缓存来扩展。当初东芝Q200 EX刚发布时,看到有缓存以为能够提升随机性能,结果测试下来没有明显提高,最终就把这颗外置缓存看成了摆设,其实它是一个重要元件,但不是为了提升性能设计罢了。



东芝的企业级产品里,有一颗较偏读取的并采用类似硬件方案的SATA接口SSD(代号Hawk-M3R),也是随着闪存工艺的更新,经历了19nm到15nm MLC闪存的过渡(Hawk-M3Rx -> Hawk-M3Ry -> Hawk-M3Rz),取消了SLC缓冲设计和搭配随机性能提升的固件,采用了完整掉电保护方案来保证数据完整性。

所以一套完整的方案(软硬件结合),均是量身打造的,想在固件里提升随机性能,在加速的同时也请搭配掉电保护防止变砖。SSD完整方案的延续,是技术和经验的积累,不要单纯理解为这是挤牙膏,相比一套全新方案,固件的健壮性会有更好的保证。

开箱部分:



盒内有使用说明卡,保修卡和赠送的Acronis 2016版系统迁移软件序列号。



包装盒背面序列号和盘上贴纸序列号对应,我这颗16年30周产,菲律宾制造。



拆开后,正面1颗主控,8颗闪存,无外置缓存。



背面没有任何元件,只有一个没有焊接的工厂用检测接口和许多检测点。





原厂东芝闪存,编号TH58TFG9DFLBA8C(128Gb Die , 4 Die封装的15nm MLC),单颗容量64GB,8颗组成512GB总容量。

SSD主控为东芝TC358790XBG,搭配的固件支持自适应SLC高速写入缓冲区,专利QSBC纠错算法,低耐久自动写保护,高温限速等技术。

测试部分:

测试平台:
处理器: Intel i7-5820K
主板:ASUS X99-Pro
内存:HyperX Predator DDR4 2666 4GB X 4
显卡:Nvidia Geforece GT630
硬盘:Anobit Genesis T25 200 SSD(Win系统盘)和Mtron Mobi 3000 32GB SLC (Linux系统盘)
系统:Windows Server 2012 R2 Standard x64 和 Ubuntu 16.04.1 LTS & Kernel Version: 4.4.0-53-generic
驱动:微软默认AHCI
软件: SSD Utility,ASSSD,PCMARK 7,PCMARK 8,IOmeter 1.1,PCEVA Storage Test Beta1,PCEVA Storage Score Beta1



饥饿鲨工具箱界面非常友好,耐久度、温度一目了然。



在Config里面可以看到HG6_JYCX0,代表HG系列,J=TC358790XBG,Y=15nm MLC,CX = OCZ, 0 = 无外置缓存



SMART 167是保护模式,0的话为默认模式,如果是其它数字则说明SSD进入写保护模式。
SMART 168是SATA总线传输错误率,有数字的话换线。
SMART 169是新增坏块数,如果有坏块的话数字从100开始跌,这颗SSD固件带自适应SLC高速写入缓冲区技术,坏块大幅增加后,性能会受到影响。
SMART 173是闪存磨损度,出厂为200,目前是173,跌到1会默认进入写保护。



空盘ASSSD的跑分,可以看到因为外置缓存没有起到缓冲映射表的作用,导致2倍读放大,4KB QD1读取比较难看。





虽然QD1的随机读取表现不理想,但是并不影响日常体验,这里PCMARK 8接近5000分大关,属于旗舰SATA接口SSD的性能。



持续128KB QD32填盘操作5000秒,显示出SLC缓冲区时间段(空盘纯SLC写入),垃圾回收时间段(填满空间后SLC转MLC),持续写入稳定时间段(纯MLC写入)



休息10分钟后,4KB QD32 5000秒离散写入,可以看到离散度比较差,但是没有零点,最低IOPS始终保持在2000以上。

PCEVA Storage Test测试项目:

饥饿鲨VX500 512GB、英特尔730 480GB和闪迪至尊超极速480GB SSD 单核、单线程、不同数据块大小下的读/写传输率测试成绩分析:




我们先来看单纯的读写测试:

在随机读取方面,由于测试均基于QD1,所以无法靠缓冲区进行优化,比较的其实是单纯的颗粒延迟和固件算法。随机小文件读取(4KB-32KB)下,没有在外置缓冲区里存放映射表的饥饿鲨VX500每访问一个数据需要进行2次读取操作,2倍读放大造成了随机性能低。闪迪至尊超极速的nCache技术利用通道合并操作来提升性能,映射表大小是4KB,如果访问的数据块大小大于4KB,又没有同时分布在每根通道下的闪存颗粒里,那么就会出现同一时间并发度降低的情况,这一点英特尔730是企业级血统,Qos优化向的,所以在3者中表现最强势。当随机读取的文件超过32KB后,饥饿鲨VX500的无缓存劣势开始被消除,读放大影响降低后速度一度和英特尔730持平,闪迪至尊超极速依然落后。在随机写入方面,英特尔730由于主控超频的关系,总线延迟最低,完整掉电保护使得外置缓存可以缓冲随机小数据块,占尽优势。饥饿鲨VX500在16KB以下的时候排第二,文件块增大后闪迪至尊超极速的nCache捆绑策略占了优势。(这和算法的数据排列有关,你要随机读取块,那么数据就需要分散在各个通道里,读取时候并发最大化,但是随机写入的时候数据因为散乱排放,无法合并写入造成了性能损失)

在持续读取方面,采用nCache捆绑策略的闪迪至尊超极速最强,小文件传输上英特尔730超频总线低延迟表现上占有,文件大了之后拥有SLC缓冲区的饥饿鲨VX500突出带宽优势。持续写入方面,同样道理,闪迪至尊超极速配合nCache最强,英特尔730依靠总线和数据缓存优化(带完整掉电保护)干掉了拥有SLC缓冲区的饥饿鲨VX500。(从前面IOMETER的持续写入测试中,我们可以发现饥饿鲨VX500的写入速度其实是不稳定的,所以大文件写入测试的速度一般在350-450MB/s之间,取决于内部垃圾回收的干扰)

饥饿鲨VX500 512GB、英特尔730 480GB和闪迪至尊超极速480GB SSD 单核、单线程、不同数据块大小下的持续读/写混合传输率测试分析




持续混合读写测试,闪迪至尊超极速nCache捆绑架构散架,性能表现最低,256KB下基本全部垫底。其次是英特尔730,中规中矩。饥饿鲨VX500充分表现出了没有外置缓存一样PCMARK8跑出5000分的境界。当然文件大了之后大家表现也就差不多了。

饥饿鲨VX500 512GB、英特尔730 480GB和闪迪至尊超极速480GB SSD 单核、单线程、不同数据块大小下的随机读/写混合传输率测试分析



随机混合读写测试,一般来说小文件随机读取无法优化,所以随着读取占的比例减少,性能会逐步提高,这一点上2倍读放大的VX500提高的就更明显了。而闪迪至尊超极速不管读写混合百分比多少,nCache捆绑就那样的速度。文件大了之后,每次寻址消耗的资源降低,也就读写混合的差别也就不太明显了。

闪迪至尊超极速 480GB、英特尔730 480GB和饥饿鲨VX500 512GB SSD 单核、单线程、不同数据块大小下的持续读/写混合稳定态传输率测试分析



家用稳定态的测试就比较苛刻了,持续读取方面,有捆绑的闪迪至尊超极速占优,大文件则是有SLC缓冲区的饥饿鲨反超英特尔730。持续混合方面,有捆绑的闪迪至尊超极速垫底,全局SLC缓冲区的饥饿鲨称霸,英特尔730居中。持续写入方面,闪迪至尊超极速最强,英特尔730居中,饥饿鲨垫底(稳定态写入下SLC缓冲区消耗完了还要folding操作占资源,完全没优势)

闪迪至尊超极速 480GB、英特尔730 480GB和饥饿鲨VX500 512GB SSD 单核、单线程、不同数据块大小下的随机读/写混合稳定态传输率测试分析:



家用稳定态随机读取方面,不说也知道饥饿鲨垫底(2倍读放大),超频的英特尔730最强,nCache捆绑的闪迪至尊超极速次之,文件大了之后都差不多。随机混合方面,英特尔730强过闪迪至尊超极速,饥饿鲨最弱,文件大了之后闪迪至尊超极速反超英特尔730。随机写入上,饥饿鲨直接跪了(OP上吃了大亏),闪迪至尊超极速和英特尔730纠缠的死死的,最终随着文件增大闪迪至尊超极速取胜。

测试总结:

饥饿鲨VX500产品优点:
1、小容量型号也有高持续读写,虽然是依靠SLC Cache模式达到的,实际使用中真的能够大幅度提升体验。
2、东芝原厂颗粒品质有保证。
3、完整数据路径保护是非常棒的企业级功能被保留下来。
4、独特的掉电管理做法让SSD不变砖。
5、紧急只读模式也是为用户数据安全考虑的做法。
6、搭配了免费的数据迁移软件(需要用户去官网下载)
7、工具箱软件界面友好易懂。

饥饿鲨VX500产品不足:
1、掉电保护只是防变砖,无法保证用户最后一笔数据。
2、外置缓存只是为了扩展寻址容量,无优化随机读取,会有2次读放大,小文件随机读较差。
3、稳定态时持续和随机写入速度低

本文最后放出目前为止测试的SATA接口SSD PST横评图(分数虽然是越高越好,但是也要注意每款产品的强项和短板在哪里,同时注意测试SSD容量区别



-------------------- 下面是技术介绍部分 --------------------------

本篇测试中我拿来对比的3块SATA SSD,都是能够在PCMARK 8中跑出5000分成绩的,但是他们3者的特性又各有区别。



适合小文件较少的环境



适合经常复制拷贝的环境



适合随机读写多的环境

这告诉我们什么道理?

接近规格的产品里,不要用单一跑分来攀比,很幼稚也无意义。
没有十全十美的算法,因为不同环境下表现会完全不同,但实际使用下综合性能可能会很接近。
想要碾压?除非是价格相差异常悬殊的完全2种规格的产品才有此类情况。
性能规格接近的情况下,更应该倾向于固件健壮性,产品硬件品质,厂商保修和单位价格。

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蕇簟 发表于 2017-1-6 12:13 | 显示全部楼层
最关系的是什么时候上市,价格多少
che006 发表于 2017-1-6 13:50 | 显示全部楼层
浴大,MLC家族缺的mx200会在今后测么?
爱吟诗坦 发表于 2017-1-6 13:55 | 显示全部楼层
其实并不怎么很看得懂,但是最后的总结和科普非常受用。

求问同硬件的盘会通过不同固件导致文中最后介绍的特性发生变化么
sss668800 发表于 2017-1-6 16:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 sss668800 于 2017-1-6 18:00 编辑

请问浴室,你说的【2016年中后期,东芝停产了A19nm工艺的闪存】
是不是现在浦科特m6pro,还有SanDisk extreme pro也停产了?停产后5年、10年的质保怎么办?
还有个问题,持续混合读写EXP因为策略原因垫底,为啥大家sata硬盘都推荐exp呢?
我个人使用EXP 240G和m6pro似乎没有感受到你给出的评分那么大的差距,似乎日常使用是混合读写用的更多,而你评分里面混合读写就占了6项里面的2项。
打算近期再淘一个EXP 480G

Cubelia 发表于 2017-1-6 18:58 | 显示全部楼层
sss668800 发表于 2017-1-6 16:26
请问浴室,你说的【2016年中后期,东芝停产了A19nm工艺的闪存】
是不是现在浦科特m6pro,还有SanDisk extre ...

http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/wakiba/find/1033980.html
https://twitter.com/SanDiskJP/status/806418035514802176

Extreme PRO已经确定停产了

现在流通的Toshiba A19nm MLC SSD大概仅剩最后的库存

londbell 发表于 2017-1-6 22:13 | 显示全部楼层
750evo的混合读写-持续真捉急
haierccc 发表于 2017-1-6 22:52 | 显示全部楼层
看RD400直流口水
cdwwei 发表于 2017-1-7 11:44 | 显示全部楼层
新货健康度只有81%?
neeyuese  楼主| 发表于 2017-1-7 11:57 | 显示全部楼层
cdwwei 发表于 2017-1-7 13:44
新货健康度只有81%?

截图的时候是测试进行中,我们的测试脚本会对盘写入至少300个P/E的消耗。

wanghuang95 发表于 2017-1-7 20:15 | 显示全部楼层
以前买BX200的时候也附赠了Acronis,但是当时把GPT的盘全盘克隆到SSD启动时会提示“操作系统需要修复”,和我直接用GHOST克隆的情况一样,不知道是何原因?
muya1987 发表于 2017-1-9 23:15 | 显示全部楼层
东芝盘的sata接口哪能买到啊,接口塑料片弄断了,淘宝找了一圈都没有和这个匹配的,想自己焊上都不行。。
丶季沫 发表于 2017-1-10 10:59 | 显示全部楼层
这样子看还是英特尔比较适合大多数人用,其实东芝那个也不错,速度稳定。
cyqsimon 发表于 2017-1-10 13:06 | 显示全部楼层
好文 受教了

浴室有测试过三个盘的功耗吗?730是电老虎这我自己有体会,不知道EXP和VX500在这方面表现如何,适不适合笔记本用?
固特异轮胎 发表于 2017-1-10 17:54 | 显示全部楼层
东芝终于把那个THNSXXXX的名字改断了,真不容易啊。。。
浴室可不可以把东芝op到480再测试一下?
ps:一贯的支持东芝~!还有就是多钱?。。。
terryworld 发表于 2017-1-12 14:19 | 显示全部楼层
固特异轮胎 发表于 2017-1-10 17:54
东芝终于把那个THNSXXXX的名字改断了,真不容易啊。。。
浴室可不可以把东芝op到480再测试一下?
ps:一贯 ...

看谁能考虑一下把东芝VX500那个OP到480G 或拿Q200EX 480G测一下看看
固特异轮胎 发表于 2017-1-12 18:06 | 显示全部楼层
terryworld 发表于 2017-1-12 14:19
看谁能考虑一下把东芝VX500那个OP到480G 或拿Q200EX 480G测一下看看

Q200EX是有没有缓存的?都忘了
mf88888888 发表于 2017-1-14 21:41 | 显示全部楼层
x东这价格好吓人...
xxxyyy1 发表于 2017-1-27 00:33 | 显示全部楼层
传说730接口不好
laiyweili 发表于 2017-2-4 00:24 | 显示全部楼层
固特异轮胎 发表于 2017-1-10 17:54
东芝终于把那个THNSXXXX的名字改断了,真不容易啊。。。
浴室可不可以把东芝op到480再测试一下?
ps:一贯 ...

我也觉得OP到 480 做测试比较好,但是。。。。既然OP到了 480,那么测试的方式也要提高一些
用全4K小文件作写入测试比较好。这样速度也许慢一些,不过可以得到一个可靠性相对来说比较高的P/E值。

这个P/E值,能够让别人放心使用。。。这才是最重要的,
某些测试里面的那种全盘写入不考虑写入放大的实际意义已经偏小了。

用全4K小文件做耐久测试,然后高温模拟数据保存。
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