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【原创】SandForce主控,SSD主控里的一支奇葩

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neeyuese 发表于 2010-9-29 17:59 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:28301|回复数:40
SandForce 算法分析

我希望大家在看接下来的内容前,先了解下SandForce的独特算法,连接在上面。


看完了?那么接下来我们迎来今天的主角:IOMETER 2010 软件。

这个软件是经过重新编译的,和原来的IOMETER不同点在于增加了测试时候用到的数据源"结构"的选择。








软件运行后有4个选项:




前面3个对应这里的3个文件。
1.第一个选项是使用1个100MB的数据库文件作为数据模型。
2.第二个选项是使用1个100MB的Win7分区镜像作为数据模型。
3.第三个选项是使用1个5MB的TXT文档作为数据模型。
4.第四个选项是使用自己的文件作为数据模型。


这里所谓的数据模型,是指的测试数据源是哪种编码,对SandForce来说,最关心的是压缩比率。

这里有个图,是我用WinRAR压缩的,我们来比较下。我采用了WINRAR的最高压缩算法来压缩这3个数据模型。

看图:




我们看到文件能够被压缩到原本的5%,13%,14%大小。 省下很多空间哦。

那么我就可以说,这3种文件的编码(数据库,WIN7系统区,TXT文档)都是比较容易压缩的。

接下来我就再弄个难压缩的文件看看,啥哪?AVI,MP3,JPG之类了。

如图:



我复制个AVI文件过来,顺便压缩了下,看到只能压缩到原来的99%。

这个就说明AVI的文件编码很难被压缩。



我把文件改名下,方便之后测试。



接下来测试就要开始了,开始之前,我先用著名的CDM软件跑下我的SSD的性能。


这里先说下,我的SSD做系统盘,Win7 X64已经安装了很久了,盘现在已经工作在settle in状态了,这是啥意思哪?指的是盘上所有的NAND已经被数据填满过一次了,我的是OCZ VERTEX LE 100G,实际颗粒是128GB,也就是说我的C盘在出厂后(HDD ERASE)后写满过1次128G。所以我跑出来的速度是这样的。




在我刚装完系统那会儿,也就是盘上的NAND数据没被填满一次前,速度是这样的。




2者的区别么,就是写入数据时候,后者只需要写就行了,前者需要读-改-写。


我这里再放张图,这个是CDM跑0fill的成绩:



何谓0fill?就是测试数据模型编码里全部是0x00,也就是说数据可以被压缩到很小(压缩率基本无穷大)。
对SandForce的压缩算法来说,不管你的NAND是否“干净”,数据既然能被压缩到无穷小,那么就能跑出主控最佳性能了,这个成绩就是SandForce主控的最佳性能,也是官方广告宣传用的--标称值

当然官方跑的是ATTO软件,那个一样,数据模型也是FFFFFFFF或者00000000之类的数据,可以被压缩很小。(比前面提到的TXT,系统,数据库模型压缩的更小)

这里来张ATTO的测速图,官方宣传成绩依据。



可以看出,就算我的盘跑在settle in状态,跑ATTO还是能达到官方指标(因为数据模型可以高度压缩)。

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IOMETER 2010 测试 OCZ VERTEX LE 100G。



运行软件,选择AVI这个文件模型。





软件启动了,设置测试块大小为2048000扇区(512BX2048000=1GB),软件会在C盘生成个1GB大小的iobw.tst文件用来测试,文件的模型采用的就是之前选择的AVI文件模型,队列命令深度设置为1(无NCQ)



新建个持续512KB持续写入的项



项目明细:4KB扇区对齐,512KB持续写入,持续100%。


测试1分钟后跑出的成绩,146.03IOPS =   146X512KB= 73MB/s
平均IO请求响应时间:6.8451ms
最大IO请求响应时间:224ms
CPU占用率:0.91%

这里的成绩和CDM默认跑的成绩一样哦,咋和官方指标一样差那么远哪? 285/275MB/s ,这差的也太远了吧。


接下来,我们再来看看这个。



同样的运行软件,这次我们选择Database为数据模型。





软件启动了,设置测试块大小为2048000扇区(512BX2048000=1GB),软件会在C盘生成个1GB大小的iobw.tst文件用来测试,文件的模型采用的就是之前选择的Database文件模型,队列命令深度设置为1(无NCQ)




新建个持续512KB持续写入的项



项目明细:4KB扇区对齐,512KB持续写入,持续100%。



测试1分钟后跑出的成绩,492.23IOPS =   492.23X512KB= 246.12MB/s
平均IO请求响应时间:2.0300ms
最大IO请求响应时间:153ms
CPU占用率:2.51%

如何?这里的成绩和CDM 0fill或者ATTO(NCQ 4队列深度会快,这里IOMETER只跑了1队列深度)跑的成绩差不多了吧,和官方指标也差不多。

结论:这两个测试唯一的不同就是在源数据模型的选择上,一个是AVI,还有个是Database,从前面WINRAR的压缩上我们看到了,文件编码不同,压缩比率是不同的,而SandForce的算法是压缩/解压,也就是说,文件能越能被压缩小,速度就会越快,反之,速度就等于纯的RAW(NAND颗粒)速度=80MB或者140MB(未settle in状态,相对100G容量8通道的SSD,像40G的那种是6通道的,效能为75%)。同样跑512KB的持续写入速度竟然差了那么多。

SandForce的主控制器很强劲,但是再强也不可能强过目前的顶级CPU,所以需要在压缩速度和压缩比上做下平衡,也就是说,SandForce压缩不一定会像WiNRAR有那样高压缩率,但是算法应该更适合他的效率。SandForce官方说过平均写入放大为0.55,那么压缩率就应该在平均55%附近了。(像前面那类TXT文档肯定是低于55%的)。

这说明啥?SandForce主控的SSD不适合放JPG,MP3,视频这类不容易压缩的格式,更适合存放数据库,文档,系统之类的,买SandForce的SSD做系统盘或者是数据库服务器是比较明智的选择。

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最近某论坛在搞某品牌SSD的“官方”团购活动(给官方二字加引号的原因下文中有阐述),在观赏之余,发现了些比较让我不愉快的问题。这里我想提醒下购买的朋友。







这4个盘的成绩都是“假”的,图片是被PS过的,为啥我这么说,因为测试成绩为CDM的0fill或者1fill,而图片上方没有任何显示,看起来是默认跑的测试。希望购买的朋友不要被这个成绩欺骗,只能说这个所谓的官方行为不够“官方”,这类行为我表示很不开心。{:4_133:}

从成绩中,我们看出了A2和V2的本质区别,A2是限制10000IOPS的固件,而 V2是没有限制的固件。50000IOPS


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前面提到的SandForce 40G, 80G都是 6通道的,性能会受到一定影响。官方给的指标看上去没区别,但是RAW的速度肯定是有区别的,自己领会。







正反12颗 4G颗粒,组成40G(48G物理)容量,6通道的SandForce SSD。

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石头 发表于 2010-9-29 19:15 | 只看该作者
这种有营养的帖子多多益善。。。。。
3#
ashuang333 发表于 2010-9-29 19:25 | 只看该作者
板凳!!

貌似浴室 不需要占板凳位 编辑了

所以 就坐了
4#
无心飘落 发表于 2010-9-29 19:26 | 只看该作者
:lol都有冲动入块SF的玩玩了。。。
5#
royalk 发表于 2010-9-29 19:27 | 只看该作者
貌似官方给的数据都是50000IOPS的 - -
6#
neeyuese  楼主| 发表于 2010-9-29 19:33 | 只看该作者
官方数据写着  up to 50000  ,  up to 285/275  这个up to就是悲剧。{:4_150:}
7#
ice 发表于 2010-9-29 19:54 | 只看该作者
围观浴室的技术贴~

另外我有一个疑问,你说sandforce就不能在空闲的时候把那些空出来的部分都清了,这样不就解除了sattle in状态了么?
8#
彩虹糖 发表于 2010-9-29 20:00 | 只看该作者
先MARK  再细细研读。。。。{:4_146:}
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大D来了 发表于 2010-9-29 20:31 | 只看该作者
嘿嘿,技术贴主动阅读
10#
royalk 发表于 2010-9-29 20:37 | 只看该作者
如果说 up to 又限制的话 那就太不厚道了- -
11#
ach9999 发表于 2010-9-29 23:19 | 只看该作者
所谓 UP TO  一般都是说 最高到多少

实际又是另一回事了~
12#
jeffrey913 发表于 2010-9-30 04:54 | 只看该作者
技术贴 ,先顶再 看了
13#
dahaitaba 发表于 2010-9-30 09:43 | 只看该作者
老大你测试的时候 在100% 哪里变一下 那怕是 99% 。我就是想看那个成绩。

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neeyuese  楼主| 发表于 2010-9-30 09:46 | 只看该作者
我手头没有Intel的SSD,无法比较。{:4_143:}
15#
thexzero 发表于 2010-9-30 11:26 | 只看该作者
看来OCZ的V2的60G性价比是最高的了。
16#
zzzasd1 发表于 2010-9-30 13:32 | 只看该作者
{:2_27:}先垃圾盘用着,再观望观望
17#
kx945` 发表于 2010-9-30 14:44 | 只看该作者
UP TO的中文翻译是 原则上:lol
再次拜读LZ的贴!
18#
overthink 发表于 2010-9-30 14:59 | 只看该作者
UP TO{:4_131:}
19#
sntitan 发表于 2010-9-30 15:04 | 只看该作者
营养贴,支持浴大
20#
ppkg 发表于 2010-9-30 21:44 | 只看该作者
看来SanForce剑走偏锋得不错,大部分系统文件都有不错的效果。不过对于日常的网页浏览,碰到的JPG和媒体文件比较多,不知道性能怎样,希望在RAW速度下比Intel不差
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