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希捷入门企业级SSD测试

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neeyuese 发表于 2013-5-7 21:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:27231|回复数:72
第一部分 - 希捷公司简单介绍和本次发布的产品介绍



成立于 1979 年的希捷公司是领先的硬盘和存储解决方案供应商。
从社交网站上同朋友和亲人分享的视频、音乐和文档,到企业数据中心和云计算的服务器,再到个人日常使用的台式机和笔记本电脑,希捷产品帮助更多的人来存储、分享和保护他们宝贵的数字财富。
希捷提供行业内最广泛的硬盘、固态硬盘和固态混合硬盘系列产品。此外,公司为消费者和小企业用户提供大量的零售存储产品,同时也提供针对所有品牌的硬盘和数字媒体类型的数据恢复服务。希捷在全球有超过 50,000 名员工。



就在几个小时前,希捷在全球发布了600系列和600 Pro系列固态硬盘。这2块SSD的布局和我这块SSD基本接近,但是有几个区别。





(图片引用自thessdreview网站)



概括来说希捷600系列SSD是家用级,2种尺寸规格,5mm和7mm厚度,3种容量分别是120/240/480GB,没掉电保护,固件也是家用级标准,颗粒是Toshiba的19nm Type C MLC,BGA封装,支持ABL架构,保修3年。如何区别家用级和企业级?上图中型号是STXXXHM000X就是家用型号。






(图片引用自storagereview网站)



概括来说希捷600 Pro系列是入门企业级,表面上看只是增加了掉电保护电容和电路,固件上也加入了此功能。实际相比家用级的产品,企业级的600 Pro还支持端对端数据保护(支持缓存ECC,FIFO数据位静默错误保护),内部拥有DSP-信号处理(eBoost),兼容性通过19种阵列卡和16000小时的考验。固件是企业级标准,颗粒是特挑的Toshiba的19nm Type C MLC,BGA封装,支持ABL架构,保修5年。如何区别家用级和企业级?上图中型号是STXXXFP0021就是企业级型号,希捷600 PRO提供了6种容量的型号,100/120/200/240/400/480GB,从图表中可见留出28%的OP后,耐久度和稳定态随机写入性能上升一个指数级。

第二部分 - 本次测试的固态硬盘和理论介绍

前几天有朋友强烈要收我那块经过多次“蹂躏”的美光m4 256GB SSD,害得我主机里少块SSD觉得不习惯,这不搜了几天网,发觉希捷的这块SSD是新品,而且没人玩过,果断入手之。我手中这块希捷Enterprise SATA SSD也属于入门企业级,概括来说是希捷600 Pro的前身,区别是颗粒换成了特挑Toshiba的24nm MLC,和浦科特的M3P相同。其它的指标大致和希捷600 Pro相同,一样是保修5年。型号区别猜测是STXXXFN0021。



此官方之前的发布图再一次证明了我这块SSD确实是600 Pro SSD的前身。

到手第一件事就是拆壳子,反正我手上的SSD从来都不准备保修的。(我拍照水准一直很差,这点RK牛B的多了,不要见笑)


正面标签,型号Enterprise SATA SSD .... 这个型号明显是厂商当时还没想好 (发布前的希捷600 Pro系列),泰国产,DOM是2013年3月份,5V电压,电流0.7A,功耗3.5W。



希捷SSD的壳子非常重,7mm的厚度,另外9个内卡口很难拆,没螺丝没保修易碎贴纸。可以看到主控上方壳子内凹一体成型的散热部分,紧贴主控和散热膏。



这次发布的希捷SSD不管何种容量,PCB背面都是空空如也的。





原件全部在正面,粗看8个颗粒,4个KEMET牌子电容,2颗缓存。



颗粒编号:TH58TEG8D2HBA8C TOSHIBA 24nm MLC DDR2.0 ABL架构,内部4个Die组成单颗32GB,和浦科特M3/M3P 256GB用的颗粒编号一样。 4颗KO-CAP 6.3V有机聚合物系列钽电容(每颗达到惊人的1500uF容量,4颗并联直接6000uF,提供了充足的时间给掉电保护机制),这4颗KO-CAP聚合物系列钽电容属于KEMET T545系列,该产品受到100%的热冲击和电压老化,确保了长期的可靠性,同时其低剖面设计适用于最苛刻的SSD应用,查了下单颗售价竟然在5美金以上(千颗批发价),这个成本要是放在家用级产品上就完全没竞争力了。



缓存是美光D9LHP 128MB DDR2-800 ,2颗总共256MB的颗粒。主控没有很大悬念的是Links-A-Media的LM87800AA。

LAMD87800AA主控介绍

这颗主控官方代号“Amber”,采用的是55nm制造工艺,典型运行功耗在1.1W附近。
主控内部集成2颗ARM966,其中一颗负责闪存接口,另一颗负责主机接口,频率预计跑在180Mhz,性能等级类似Marvell 9174。
主控支持8根闪存通道,支持ONFI 2.2和Toggle DDR 1.0(每通道最大180MB/s),主机接口则支持SATA 6Gbps。内部集成BCH ECC,最大支持到随机96bit / 2KB的能力,可以支持2ynm和1xnm的颗粒,针对1xnm的颗粒会额外开启eBoost模式来保证耐久度(A-DSP技术可让BCH ECC能力提高到随机120bit / 2KB),主控内部支持冗余模式,可以修复Die/Block/Page出错(需要企业级固件开启),企业级标准支持端对端数据保护,SRAM部分支持ECC保护和冗余,支持AES 128/256,支持外置闪存最大512MB DDR 2 533。

第三部分 - 测试平台和简单测试部分

测试平台:

CPU: Intel i7 2600K
内存: 8GB DDR3 1333 双通
主板: 技嘉P67A-UD4P-B3
显卡: Inno3D 295GTX
系统: Win7 x64 Sp1
磁盘驱动: Intel RST 11.7.0.1013  (之前测试用的12.5.0.1066驱动内存优化过度会影响测试成绩真实性,故重新跑测试)

CDI查看SSD状态:



我这块24nm颗粒的企业级固件为B550,从网上看新版19nm的家用级或企业级的固件为均为B660。
根据经验判断后,得知:
EA = 颗粒实际写入GB
F1 = 主机总请求写入GB
F2 = 主机总请求读取GB
因此用EA/F1就是当前SSD写放大了。
希望希捷能够出SSD工具箱,或者做个类似Seatools的工具给SSD专用。

CDM软件:

CrystalDiskMark默认运行3次,每次1000MB的数据量,显示最好的成绩。





关闭写入缓存的成绩,某些企业级或者OEM的商用级SSD一般会带有此类功能,适用那些对数据完整性要求极高的场合,当然此款SSD自带掉电保护,理论上也就不需要关闭写入缓存了。

ASSSD软件:

ASSSD自1.6版开始加入了压缩文件的测试,主要针对有压缩特性的SSD,LAMD主控并没有压缩和去重的能力。





关闭写入缓存后,可以清晰的看出SSD的最真实的数据写入时间,1.927ms,算法在多QD处也做了明显优化。

在纯理论的ASSSD和CDM测试中,企业级相对于家用级的SSD来说不但没有任何优势,而且由于SSD内部数据完整性的要求更高,经常会出现实际跑分低过家用级产品的情况。


PCMARK 7 从盘测试:

PCMARK 7 是一个特殊的脚本测试软件,可以模拟我们家庭用户的日常操作情况。在存储测试方面,PCMark 7加入了各种模拟应用测试,既不会有很深的,也不会有太大的数据流量,因此不会对主控和缓存造成太大的压力,很适合用来测试家庭用户的应用环境磁盘性能,可以说会比前面2个的理论测试更接近我们实际使用的情况。最新版的1.4中加入了RAW测试分数,这样可以让用户了解到SSD纯理论跑分的性能。



才5300多的跑分肯定被人笑掉大牙了,这也算企业级的产品?就像我前面说的,现实是残酷的,入门企业级产品跑家用,为了稳定牺牲性能,表现不如家用级很正常的。

大家都是大致相同的硬件配置情况下,入门企业级的内部则需要保护全开,外围再稍加高价元件配合,侧重点全在稳定性上,而家用级的则尽可能靠简化数据处理流程来提高标称性能吸引眼球。

第四部分 - 深入测试和具体分析部分

4KB QD1 ~ QD64的 随机读写理论测试

次测试目的是为了试探SSD的并发优化程度和IOPS封顶数值。测试方法是全盘快速格式化后用Iometer 1.1 (Pseudo随机数据模型)填充满全盘LBA,然后测QD1 ~ QD64的读取数值,每项1分钟取平均值。写入部分则是全盘格式化后生成8GB LBA测试块,然后测QD 1 ~ QD64的写入数值。测试设置4KB块,100%随机,4KB对齐,测试全程在NTFS文件系统下进行。





可以看出希捷企业级的SSD在这个测试中有故意限制的嫌疑,特别是写入部分才到70000出头的IOPS就不增加了,而读取部分也就封顶82000附近,虽然达到了官标数值,但是看上去并不如本站之前测试的家用级海盗船2个系列,这个由于之前提到过,他们硬件相同,但是希捷内部开启了更多的保护组件来保证数据完整性,需要牺牲一部分处理性能,这是一种妥协,也只有在稳定第一的企业级应用场合才会出现,不出问题才是最重要的,而不是华丽的数字。(当然如今海盗船的2个系列颗粒也已经换成19nm Toshiba MLC和20nm SK Hynix MLC,性能也会比图中的打折扣了)

4KB QD32 随机写入5小时,比较性能下降幅度

测试方法是全盘快速格式化后用Iometer 1.1 (Pseudo随机数据模型)填充满全盘LBA,设置4KB QD32 , 4KB分区对齐,随机写入100%,5分钟记录一次采样,60个采样一共300分钟。



这个曲线的表现有点吃惊,感觉希捷的速度就是一直被限速在10000 IOPS一样,完全就是一根直线,这也正是企业级要求的性能一致性。海盗船的家用级一上来是威力奇猛无比,不过之后的下降幅度也比较大,从这个图中可以明显感觉到虽然硬件是一样的,但是固件的做法却有本质的差异。

4KB QD32 随机写入离散度测试,时间2000秒

测试方法是全盘快速格式化后用Iometer 1.1 (Pseudo随机数据模型)填充满全盘LBA,设置4KB QD32 , 4KB分区对齐,随机写入100%,1秒记录一次采样,2000个采样一共2000秒。



从图中可以看出当OP区间被填满后(性能下跌地方在80秒,4KB X 70000 IOPS X 80秒 = 22GB附近,240GB全盘格式化后可用空间实际为224GB,也就是有10GB不到的区域并没有成为OP,可能是存放固件关键数据和盘内冗余保护所需要的空间),IOPS从70000的程度跌到20000和5000交错(强制被动垃圾回收导致),其中IOPS在5000的时间最多,平均IOPS在10000附近。



上图为后部400秒的离散局部图,可以清晰的看出大部分的点都在5000 IOPS以上,换句话说此SSD最低4KB QD32 IOPS绝对不可能低于5000。

4KB QD32 随机写入写放大分析:



这是进行5小时的4KB QD32 随机写入测试之前的SMART信息。



这是进行测试之后的SMART信息,可以看出主机请求写入了1405GB数据,颗粒写入了4864GB数据量,因此在这种情况下的写放大为3.46附近,表现还行不错,按照3000 P/E的颗粒耐久度来算,则全盘一共大约有216TB的写入耐久度。看了下官标19nm Toshiba颗粒为134TB,官方给的数据还是比较保守的。

第五部分 - 测试总结和未来展望部分

LAMD主控拥有企业级血统,稳定态下的IOPS表现非常抢眼,适合对随机写入性能有要求的服务器应用,本次希捷入门企业级SSD的固件和海盗船有明显区别,加入掉电保护后,数据的安全也得到了更多保障。由于之前希捷在LAMD有股份,而如今LAMD已经被SK HYNIX收购,因此之后希捷采用的可能性显得比较低。

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xiaoguan 发表于 2013-5-7 22:04 | 只看该作者
前排看看热闹
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douglas_qi 发表于 2013-5-7 22:09 | 只看该作者
估计西数也快出了
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iamconan 发表于 2013-5-7 22:18 | 只看该作者
海盗船的独占期过了?
看看海盗船GTX之前的评测,这个主控在企业应用场景下表现还不错
5#
acehoo 发表于 2013-5-7 22:19 | 只看该作者
外壳看着真爽。
6#
frontwing 发表于 2013-5-7 22:23 | 只看该作者
本帖最后由 frontwing 于 2013-5-7 22:31 编辑

围观一下企业级
tweaktown刚发了消费级ST240HM000的评测,LM87800主控+东芝19nm TYPE C颗粒,果然东芝现在成香饽饽了
7#
xylove521 发表于 2013-5-7 22:40 | 只看该作者
又是这个企业级的,难道SK要发力了?
8#
wsy2220 发表于 2013-5-7 22:41 | 只看该作者
看到东芝颗粒就大概知道表现了
9#
Liuxudong926 发表于 2013-5-7 22:45 | 只看该作者
最近用东芝颗粒的怎那么多?镁光你怎么了?
10#
frontwing 发表于 2013-5-7 22:47 | 只看该作者
Liuxudong926 发表于 2013-5-7 22:45
最近用东芝颗粒的怎那么多?镁光你怎么了?

20nm遇到大麻烦,达不到3000PE。。。
11#
ecustzhangrenj 发表于 2013-5-7 22:55 | 只看该作者
希捷的壳子卖废铁的时候值点钱
12#
dvcam 发表于 2013-5-7 22:57 | 只看该作者
希捷终于出新SSD了
不知浴室有没有测试过希捷的Pulsar XT ?好像网上都没看到Pulsar XT 系列的拆开照片
13#
ecustzhangrenj 发表于 2013-5-7 22:58 | 只看该作者
万能的淘宝都没见踪影,浴大哪里买的
14#
Liuxudong926 发表于 2013-5-7 23:00 | 只看该作者
frontwing 发表于 2013-5-7 22:47
20nm遇到大麻烦,达不到3000PE。。。

果然有问题。

具体我不清楚,只是知道M4之后没有让人眼睛一亮的新品M500只是换一下颗粒而已,看看840PRO,M5P的表现……

15#
dvcam 发表于 2013-5-7 23:00 | 只看该作者
主控型号看不清,建议浴室:可以用手电筒侧向打光,调整角度,还是能照出型号的
16#
frontwing 发表于 2013-5-7 23:01 | 只看该作者
dvcam 发表于 2013-5-7 22:57
希捷终于出新SSD了
不知浴室有没有测试过希捷的Pulsar XT ?好像网上都没看到Pulsar XT 系列的拆开照片 ...

SAS接口,个人基本用不到
17#
Blacklen 发表于 2013-5-7 23:04 | 只看该作者
新主控不知道会有什么亮点没
18#
jsykmac 发表于 2013-5-7 23:39 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
用24nm,成本不知道要高多少。其他用东芝颗粒都是19nm了
19#
sertorius 发表于 2013-5-8 00:13 | 只看该作者
看起来像个好货。
20#
XEON16 发表于 2013-5-8 00:42 | 只看该作者
是个好货,就是离民用市场还是远了些,24NM最后的一班车了啊,虽然东芝19NM也没什么不良记录,天朝淘宝也是没有,期待IOMETER测试(我是贪心。。。。),感觉浴室测试没有IOMETER总是少了什么。。。。。。
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