OCZ已于去年底被东芝收购,本次测试的为OCZ新款企业级SATA产品 OCZ Intrepid 3000系列家族中的一员。
OCZ Intrepid 3000家族分为2个系列,偏重读取的3600系列和偏重混合读写的3800系列,主要区别是后者采用耐久度更高的eMLC来保证写入量需求。
从之前展台上的产品介绍来看,可以知道这块盘主要强调的是稳定的性能,掉电保护,数据冗余保护,提供的容量最大有800GB。
开箱部分:
企业级产品不讲究外包装,牛皮纸就足够了。
拆开后盘体质感一流,摸起来很舒服,这个设计风格我超喜欢。
盘背面的标贴清晰的标示了型号,容量,颗粒类型,固件型号,工作电压和电流。(可惜这个贴纸的电流和外壳标贴的电流大小不同)
接下来让我们拆开盘来看下内部,再次来领教下企业级产品和消费级的产品有何不同。
盖子掀起来后可以看到PCB尾端上部连接了个小模组。
取出PCB后的正面
PCB背面
主控和颗粒
主控标示Indilinx IDX400M00-BC,其实是打磨的Marvell 88ss9187,搭配OCZ自主开发企业级取向固件后称为Everest 2平台。
颗粒为正反16颗TH58TEG8DDJBA8C一共是512GB,OP 28%容量后标称400GB,这个是Toshiba 19nm TYPE C颗粒,每颗封装了4个Die,每个Die 64Gb,组成单颗32GB的容量。Page 16KB,Block 4MB,2个 Plane,BGA封装可以最大支持DDR 2.0 (200MB/s)接口带宽,要达到标称P/E对主控ECC能力的需求建议是40bit/1KB。
缓存为正反两颗美光DDR3-1333 512MB,组成1GB容量。
电容模块正面
电容模块背面,可以看到是AVX的超级电容(低电压,低内阻,脉冲,双层电容),22000µF, 12V。
技术部分:
Marvell 88ss9187主控原始支持特性:
1.88ss9187的主机接口支持SATA 6Gbps Rev 3.1规范,业内最低运行/待机功耗。
SATA 3.1规范相比早先的规范主要有如下改进:
1.mini SATA接口支持的改进,增加了自动检测能力,去掉了原本专用的mSATA连接器,增加了互通性,例如支持在Mini PCIE上走SATA协议。
2.Zero-Power Optical Disk Drive(ODD)技术支持,减少了闲置光驱的耗电量。
3.硬件控制加强,让主机增加识别硬件设备的能力并做出优化。
4.LPM电源管理技术支持为必备条件,此技术针对SATA总线上的设备实行更好的降低能耗的优化。
5.Queued Trim Command的支持:
这条对Trim的改进非常重要,很多人都知道Trim指令能够帮助保持SSD性能,降低写入放大,提高SSD耐久度,但是之前的Trim指令被ATA协议层定义为一条non-queued command,那个意味着在发送Trim指令到设备之前,操作系统需要等待SSD上的IO操作全部完成,然后在SSD执行Trim指令并结束前,将不能接受任何的IO操作,所以每次发送Trim指令前都需要清空队列中的操作,间接的影响性能。现在如果固件支持这个技术,则在Trim的时候可以queue起来一起发送Trim指令,提高效率。
2.内部硬件RAID数据冗余支持,依靠特定固件可以在NAND出现问题的情况下恢复数据。
这个技术类似于SandForce的RAISE,Intel DC S3500/DC S3700的XOR,主要用于在某个颗粒里出现严重坏块的时候甚至坏整个Die的时候恢复出数据用的。在颗粒制程越来越新,稳定性越来越差的未来,这类技术是稳定性高要求产品必须要拥有的。
3.主控的闪存接口支持8通道,每通道200MT/s带宽,每根通道硬件支持4CE,靠外部解码器和内部编码模式可以扩展到支持到最大16CE。
8条通道,接口带宽最大支持到200MT/s,这样在处理垃圾回收上可以提高效率。每条通道支持4个CE,靠外部解码器和内部编码模式可以扩展到16CE,这样单主控容量1TB甚至2TB的SSD也不难做到。
如图,红色部分就是上面提到的外部解码元件,SSD主控为了控制针脚数,一般不会做太多的CE接口出来,在需要大容量的时候靠外部逻辑元件扩展是个省成本的好方法。
4.高性能BCH ECC错误校验引擎,元数据支持独立ECC。
Marvell 88ss9187提供了最大硬件128 bit/2KB BCH ECC错误校验引擎能力,实际用了多少要取决于颗粒的需求和厂商固件的设置,元数据支持独立ECC是个比较重要的功能,因为Marvell支持的缓存容量普遍比较大,而大部分缓存存放的是映射表,也就是用户数据的元数据,众所周知内存也会出错,所以针对元数据进行独立的ECC也很关键,不然会因为内存出个错造成整个盘都不认的情况哦。
5.针对映射表的需求,缓存容量最大支持到DDR3 1GB,支持适应性读写机制。
SSD的容量越来越大,需要的映射表容量也越来越大,随机性能要快,那么需要把映射表做到越细越好,其他的功能表也一概不能少,在自检前把颗粒上的完整映射表第一时间加载到缓存里,需要更新的时候再回写回闪存颗粒上来提速是通用有效率的方式,前提是至少要有静态映射表掉电保护或者固件内的映射表掉电后反推修复算法要做的好,不然只会是造成大量丢盘或者变砖的隐患。
6.持续读取性能封顶SATA 6Gbps,在稳定态下也保证最大约500MB/s的持续写入性能。同级别产品中最高的随机读写性能和最低的性能下降幅度。
Marvell主控强大的持续读写能力大家有目共睹,例如Toshiba 的Quark系列,闪迪的Extreme II系列等高容量型号基本是封顶SATA 6Gbp/s,而随机爆发性能旗舰型号产品也是有10万附近IOPS的能力。
搭配OCZ研发企业级取向固件后的OCZ Everest 2平台(Intrepid 3600/3800)特征:
OCZ Everest 2 平台 = Marvell 88ss9187主控 + OCZ 研发的企业级/消费级取向固件
1. OCZ Intrepid 3600/3800系列的纠错能力开启到最大85bit/2KB等级。
2. 通过CRC校验对盘内数据缓存,缓冲区,数据路径做端对端数据完整性保护 : 企业级SSD必备需求之一,可以有效防止静默错误的出现(静默错误指的是:数据在传输中出错了,但是计算机自己却不知道),当然从全局来看,外部最好还要配合服务器等级CPU,ECC内存等完整配套方案。
3. 内部类似RAID的混合校验编码冗余机制防止数据出错:低于2xnm后的颗粒较容易出错,为了满足AFR低于0.5%的业界标准,属于企业级SSD必备功能之一,当颗粒磨损度过高出错率突破边际达到ECC没法纠错的时候或者整个Die因为某些突发原因出错的时候,那么就需要用这个方法来恢复数据。
4.完整掉电保护机制:我们常说的SSD掉电保护分基本掉电保护和完整掉电保护,前者是指的保护颗粒上的关键位置数据在缓存写回中不出错(主要指映射表),电容需求较小,因为颗粒工艺提高后表现出的不稳定,所以现在的消费级SSD上也可以经常看到,可以保证盘在忽然掉电时不容易变砖,但是不保缓存中的用户数据。后者则是包含所有用户数据的完整保护,还留有一定余量防止突发状况,配套软件也需要有检测掉电保护功能是否正常的功能。
5.以上这些技术保证了UBER达到1 per 10E17 ,MTBF达到2百万小时。再附带原本Marvell 88ss9187主控就硬件支持的AES256加密强度。
6.企业级产品提供完整的Smart信息监控和报告,完整5年保修。
采用Marvell 88ss9187主控的产品之间使用的特性比较:
目前市面上采用Marvell 88ss9187主控的产品主要有如下这些:
1. 美光/Crucial - 消费级:M500 (自主开发RAIN固件) 企业级:P400m/P410m,M500DC (自主开发企业级取向固件)
消费级使用到了88ss9187中的冗余保护技术(RAIN),增加了基本掉电保护。
企业级使用到了88ss9187中的冗余保护技术(RAIN增强型)和端对端保护,增加了完整掉电保护。
2. 浦科特 - 消费级: M5S(第二版),M5P,M5Pro,M5M,M6P (自主开发True Speed固件)
浦科特的固件把Marvell主控的“野”性给体现的淋漓尽致,爆发力强。
3. 东芝 - 消费级:Quark 和 Quark Pro 全系列(打磨Marvell 88ss9187为TC358790XBG)(自主开发无缓存全盘SLC Cache固件)
Marvell 88ss9187的外置缓存属于可选项,东芝自主开发固件使用全盘SLC模式来降低无外置缓存带来的性能影响。
OCZ - 消费级:Agility 4/Vertex 4 (自主开发全盘SLC Cache固件) 企业级: Intrepid 3600/3800 (自主开发企业级取向固件)
Marvell 88ss9187主控的OCZ消费级2款产品是之前搭配美光颗粒的,已经停产也不建议选购。
4. 闪迪 - 消费级:Extreme II,Extreme Pro,X210 - (自主开发nCache固件) 企业级: ULLtraDIMM (88ss9187 X 2 配 Diable技术架构)
闪迪消费级的3款Marvell 88ss9187产品使用了多层Cache机制来降低随机写入造成的写放大。企业级那款用了黑科技走内存通道。
5. Memoright/忆正 - 消费级:XTM系列配MLC,XT3系列配TLC - (自主开发固件)
忆正的固件中规中矩,没什么特色。
可能还有更多产品这里就不例出了。
测试部分:
测试平台:
CPU:Intel Core i5-2500(节能关闭)
主板:技嘉P67A-UD4-B3
内存:G.SKILL DDR3-1600 4GB x 2 - 跑1333双通道
系统盘:Intel 520 120GB
系统:Windows 8.1 Pro 64-bit update 1
SSD信息查看和工具软件:
OCZ企业级的SSD不但支持传统的OCZ Toolbox,还支持自家的企业级软件,例如StoragePeak 1000。
StoragePeak 1000软件的第一个功能是可以设置把SSD做为加速盘,但是要先问OCZ要证书文件。
SSD的基本信息
企业用户对Smart的定义要求清晰明了,这里软件把定义都给解释了。看看企业级产品的豪华Smart信息,轻易可得知最大最小和平均P/E,主机和闪存写入量(可算写放大),数据出错的情况和恢复的情况,掉电保护使用次数,温度状态和剩余备用块等。
要是消费级产品也有那么详细的Smart就好了,不过也有个说法觉得消费级产品就不应该配Smart,有适当指标让windows在关键时候报警就好。
哎,主要还是网路上半桶水的多,纠结党更多的原因吧。消费级无人权~~~
全盘状态报告
预警设置,设置当Smart数值在什么时候报警,例如全盘耐久度消耗到某个值报警通知换盘啦,温度太高报警等等。
报警当然需要发邮件通知啦,不然不在机房不就不知道了么。
这款企业网络管理SSD的软件还支持通过网络固件升级和做安全擦除等功能哦,总的来说不用东奔西跑到各个主机上去操作了,赞。
基准测试:
ASSSD项目
企业级的SSD开启了主控全部的数据完整性保护功能(数据路径保护,RAID冗余保护),因此跑ASSSD这类快餐测试分数是不会好看的。从这里可以看到此盘的写入高过读取,持续和随机读写中规中矩,数据保护功能全开后基本是消费级产品的80~90%能力。在压缩率测试中可以看到主控不支持数据压缩算法,可以看到2个写入低峰,这不是说写入速度不稳定,而是Marvell主控SSD当时正在Flush缓存造成的,因为ASSSD的压缩率测试写入部分是分2次进行测试的,每段测试还分2部分进行,每部分要停顿3秒左右,造成了SSD判断为闲置状态,让缓存趁机释放到NAND造成性能低峰,这个低峰是随机出现,取决于缓存释放的时机。
PCMARK 7
分数真心比一些低端消费级SSD还低哦,不过可以发现标称分数和RAW的分数接近,这个比较奇怪,看来这块盘的表现属于不温不火的那种,平稳而没有强烈波动。
PCMARK 8
4900出头的分数看上去一点没有存在感,这年头是一块正常点的SSD都应该至少有这个成绩才对。不过配合前面PCMARK 7的2个分数来看,再一次说明此盘由于保护全开,没有了爆发力了,不再适合跑分,那么耐久度力又如何?看下面的进阶测试吧。
进阶测试:
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。可以看到OCZ Intrepid 3600的写入强于读取,性能表现不抢眼,中规中矩。
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。OCZ Intrepid 3600在这部分的表现非常抢眼,平均4KB IOPS直奔35000以上,有几个非常有规律的低点,那是缓存Flush操作造成。(此盘平均IOPS高,延迟低,但是最高延迟表现应该就不算理想了)
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)。例如图中一直不到100的浦科特三兄弟(写入高压下惨不忍睹)+美光p400m(为了Qos算是把性能整个都放弃了),在性能恢复过程时爆发力突然打了鸡血一样的840 evo(不承认也得承认,确实是为跑分而生的跑分神器),120G和240G一组形影不离的新OCZ消费级哥俩(性能平稳)。这里Intrepid 3600的表现和OCZ消费级240GB差不多,和几个企业级的SSD一样,性能非常平稳没有出现大幅度波动,性能耐久度非常好,在性能恢复过程中也没有大幅度提升到OCZ消费级的水准,数据完整性保护全开看来是确确实实影响到爆发力了。
使用Iometer按照SNIA企业级标准测试全局随机读写分布稳定态IOPS(稳定态企业环境性能-SNIA IOPS Test)
这个测试主要是给企业采购时的全局最恶劣性能参考。OCZ Intrepid 3600的盘再一次证明了性能稳定,在第六回合就进入了稳定态(第六回合至最后第25回合性能表现全部在误差内),完美通过了稳定态考核。这有什么好处呢?因为这里给出的成绩是SSD的最恶劣情况性能,那么企业在采购的时候,就可以把自己的需求用这个成绩来参考而不用担心性能因为读写数据大小和类型不同造成大幅度浮动达不到预期。在服务器里组阵列的话,会失去Trim的能力而影响性能,用这个成绩可以更合理的判断出自己的需求。
使用Iometer按照SNIA企业级标准测试全局随机读写延迟LAT(稳定态企业环境性能-SNIA Latency Test)
这个测试主要是给企业采购时的全局稳定态延迟性能参考。根据测试在第11回合时进入稳定态,下面是稳定态的成绩。
平均延迟表现很不错,但是最大延迟就比较难看了,应该是受到缓存释放的干扰导致。
PCEVA-nBENCHMARK 2014
这个测试是基于我本人机器25天的I/O记录而生成的脚本,采集的是系统盘和数据盘2块SSD的总操作数据量。记录和回放用软件为Intel内部开发的IPEAK软件(关于这个软件的介绍我之后会另开一贴单独说明),这里取了这个名字,其中n代表我的ID:neeyuese首字母。今后我每次有新SSD测试都会测这个项目并加入比较。
我这25天的记录带来了如下操作和数据量(固定值):
读取操作总数:19059716
写入操作总数:17660023
总操作数:36719739
数据读取量:890.83GB
数据写入量:1209.75GB
总数据搬运量:2100.59GB
测试成绩图中要关心的是这3个数值(不同的SSD成绩会不同):
测试总耗时:15小时52分29秒出头。
硬盘忙碌时间:7826.5355099秒
平均数据传输率:274.83MB/s
在接近2TB的数据量操作下,这块Intrepid 3600依然有着273.83MB/s的平均数据传输率,不得不让我刮目相看。
总结部分:
服务器因为要返回大量网络中的用户需求,它追求的是极低的平均延迟(保证IOPS)和最大延迟(保证服务质量),不像工作站和发烧级用户只需注意不同类型文件传输的带宽而已。所以OCZ Intrepid 3000系列的企业级取向固件并没有使用消费级产品固件用的全盘SLC Cache模式来帮助增加传输率。其次企业级产品要求详细的耐久度、温度、错误情况等健康报告和配套管理软件,在关键时刻能通知管理员起到决定性作用。最后产品本身数据完整性高要求、耐久度和性能浮动表现要在一个合理标称范围,不然会对企业选择上造成困扰。
产品的优点:
1、被Toshiba收购后的OCZ,颗粒品质有了保证,这解决了用户心中最大的隐患,在OCZ颗粒问题上以后再也不是黑点了。
2、OCZ企业级以稳定为主,采用了沿用多年的通过完整验证的成熟Marvell 88ss9187主控而非性能更华丽的Barefoot 3主控。
3、OCZ企业级配套软件和Smart信息完备,可以说完全满足健康报告和监控需求。
4、性能表现中规中矩,没有异常华丽的爆发速度,但是拥有非常稳定的性能浮动,满足企业级服务器在恶劣混合读写环境下的考验。
5、拥有完整掉电保护、数据完整性保证、内部数据冗余恢复能力。
6、5年保修,耐久度标称大过同档次企业级产品。
产品的缺点:
1、通过测试发现OCZ Intrepid 3600的最大延迟比较高(猜想是因为数据缓存Flush造成),希望OCZ在接下去的固件上注意这部分的Qos。
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