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实测SandForce压缩率与写入放大

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Essence 发表于 2012-9-27 19:25 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:24673|回复数:62
本帖最后由 Essence 于 2012-9-27 19:26 编辑

SSD有个不同于机械硬盘的特性:写入数据不能直接覆盖,而是先要擦除NAND上的信息,然后才能重写编程(写入)。SSD读写的最小单位是页(一个页为4KB或8KB),但是擦除的最小单位却是块(一个块一般有128至256个页)在执行写入操作的时候,NAND上的数据将会被移动超过一次,增加了写入到NAND中的数据量,减少了闪存的寿命并影响了SSD的性能。实际写入到NAND中的数据大于了主机要求写入的数据量,这就是写入放大。

写入放大率=闪存数据写入量/主控要求写入的数据量


写入放大率的控制水平在一定程度上表现了一款主控的设计能力,目前优秀的SSD主控都能将一般情况下的写入放大率控制到接近1。而SandForce是唯一一款能够将写入放大率控制到1以下的主控。

今天主要是用金士顿V+200 120G来实际测试一下SandForce主控的压缩能力究竟有多强,又成功的为我们降低了多少写入放大,无形中提升了SSD的写入寿命。

现在的测试软件主要分2种,一类是以ATTO为代表的,默认测试数据模型为完全可压缩;另一类是以AS SSD Benchmark为代表的,默认测试数据模型为完全不可压缩。测试软件在测试所用的数据模型上走了两个极端,而我们日常最多的系统盘数据,是介于这两者之间的,几乎没有完全可压缩的数据,也很少有完全不可压缩的数据。因而我们今天要引入一个新的测试软件来帮助完成今天的测试:Anvil’s Storage Utilities

Anvil’s Storage Utilities软件是挪威的Anvil最早于2011年发布在xtremesystems论坛的,目前仍在不断更新。这个软件最出名之处并不是他的SSD评分测试功能,而是其耐久度测试功能,XS论坛的各种SSD耐久度测试都是使用这款软件完成的。


Anvil’s Storage Utilities可以设定数据模型的可压缩比例(Compression),我们今天就利用这个设定来测试金士顿V+200在各个可压缩比率下的实际表现。

Anvil’s Storage Utilities可设置的压缩比率有:0-Fill(完全可压缩)、8%(数据库模型)、25%、46%(应用程序模型)、67%、100%(完全不可压缩)。
将金士顿V+200作为非系统盘挂载到系统中(减少非相关写入,保证写入数据都是Anvil’s Storage Utilities软件按设定的压缩比例写入的),设定各个压缩比率后,运行Anvil’s Storage Utilities的耐久度测试5分钟。记录CrystalDiskInfo中E9和F1的值在测试前后的变化(记录前手动刷新SMART值)。

E9为NAND实际写入量,F1为主机要求写入量。

SandForce在各个测试中的写入放大率=E9在测试前后的差值/F1在测试前后的差值

Test1:0-Fill完全可压缩
        测试前        测试后        差值
E9        576                588                12
F1        937                1014        77
写入放大率=差值1/差值2=0.15

Test2:8%(数据库模型)
        测试前        测试后        差值
E9        588                600                12
F1        1014        1087        73
写入放大率=差值1/差值2=0.16

Test3:25%
        测试前        测试后        差值
E9        600                623                23
F1        1087        1140        53
写入放大率=差值1/差值2=0.43

Test4:46%(应用程序模型)
        测试前        测试后        差值
E9        623                650                27
F1        1140        1176        36
写入放大率=差值1/差值2=0.75

Test5:67%
        测试前        测试后        差值
E9        650                680                30
F1        1176        1206        30
写入放大率=差值1/差值2=1

Test6:100%(完全不可压缩)
        测试前        测试后        差值
E9        680                710                30
F1        1206        1234        28
写入放大率=差值1/差值2=1.07


汇总统计:





总结:从以上测试中可以看到,SandForce主控的压缩特性可以降低写入放大率,减少NAND颗粒在使用中的磨损,从而延长SSD使用寿命。SandForce主控非常擅长数据库数据模型这类可以高度压缩的存储场合,因而很适合服务器领域使用。而在46%压缩率的应用程序模型时,写入放大率在0.75,测试结果符合之前系统盘写入放大率在0.7左右的预期。当压缩率提高到67%时,压缩特性红利基本被消耗殆尽,但写入放大率仍优于其他主控的表现。即便数据完全不可压缩,1.07的写入放大率也属于非常理想的水平。

附:Anvil’s Storage Utilities 1.0.5 RC5下载

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点评

空盘测写入放大基本没太大意义,即使很差的主控也不会很大。  发表于 2013-3-11 10:40

评分

参与人数 2活跃度 +6 收起 理由
Pale_Cheung + 1 空盘 50满 90满 的结果应该不同吧,能测试.
zzqzhangboy + 5 赞一个!

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stone5911 发表于 2012-9-27 19:36 | 只看该作者
来学习学习~
3#
romanlee 发表于 2012-9-27 19:42 | 只看该作者
先留名  后学习!
4#
继续骄傲 发表于 2012-9-27 19:42 | 只看该作者
占个座,来学习了。
5#
einstein86 发表于 2012-9-27 20:02 | 只看该作者
先占座在细细看
6#
overthink 发表于 2012-9-27 20:05 | 只看该作者
写的不错
7#
Mikoyan 发表于 2012-9-27 20:49 | 只看该作者
乱来学习学习
8#
Mikoyan 发表于 2012-9-27 20:50 | 只看该作者
呃 多打一个字
9#
jarod360 发表于 2012-9-27 21:24 | 只看该作者
学习学习,天天在等我的M5P。一天给顺丰打了不下5次电话。
10#
leatiannu 发表于 2012-9-27 21:46 | 只看该作者
M主控呢?
11#
ggxuelei 发表于 2012-9-27 21:50 | 只看该作者
leatiannu 发表于 2012-9-27 21:46
M主控呢?

肯定大于1,但是一般应用环境下不会太大。
压缩是SF的专有东西,没压缩,写入放大要小于1是做不到的
12#
Mufasa 发表于 2012-9-27 22:23 | 只看该作者
我的SandForce SSD在开机使用1800小时以后,写入放大超过 1了。

不同的使用环境对压缩特性影响很大。

我这块SSD只安装操作系统,和游戏。
游戏的数据文件基本都是压缩过的,SSD 主控无法进一步压缩。
操作系统的临时文件数量很少。
IE浏览器的临时文件也不好压缩。

最终就成了写入放大超过1的情形。。。。
13#
basic 发表于 2012-9-27 22:26 | 只看该作者
见过一哥们把SF盘拿去当移动硬盘拷电影用,结果。。。
适用性不同
14#
as0607891266 发表于 2012-9-27 23:46 | 只看该作者
这种文章 多看  有益
15#
踩到一条鱼 发表于 2012-9-27 23:59 | 只看该作者
先留名  后学习!
16#
gdmk 发表于 2012-9-28 00:11 | 只看该作者
网上找了张330的1.268,估计是少做trim.

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17#
neeyuese 发表于 2012-9-28 01:35 | 只看该作者
压缩需要消耗大量的CPU和少量的缓存,为了在压缩性能和传输速度上达到平衡,在微调上要考虑很多。

如何保证接近实时的压缩处理,必须放弃很大一部分的可压缩能力,所以SandForce的压缩率其实并不高,甚至还不如系统自带NTFS压缩,但是却能做到真正的实时压缩而无损性能。
18#
mimami 发表于 2012-9-28 09:14 | 只看该作者
谢谢!!!正好参考一下
19#
hyenax1950xtx 发表于 2012-9-28 09:31 | 只看该作者
前来学习和围观
20#
武英仲 发表于 2012-9-28 09:39 | 只看该作者
好主控都被猪拱了
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