「硬盘」实现性能、耐久度、价格的平衡 3D NAND MLC NVMe企业级SSD首测
长久以来,人们对于企业级SSD的印象大都是性能优秀,但价格昂贵。因此厂商一直在想办法降低企业级产品的成本,最有效的办法显然是从SSD中最花钱的地方着手—闪存。可能有人会说采用TLC闪存不就解决这个问题了吗?但在苛刻的企业级环境下,TLC闪存的耐用性无法满足应用需求。因此经过长期努力,由英特尔与美光联合创办的IMFT半导体公司终于为我们带来了基于3D堆叠技术的3D NAND MLC闪存,并将它应用在企业级SSD上,如本次我们将进行测试的这款英特尔SSD DC P3520系列1.2TB。那么3D NAND MLC闪存将带来哪些好处?采用这类闪存的企业级SSD将会有怎样的表现呢?
与其他半导体产品类似,闪存类产品也可以通过生产工艺的改进来降低成本,如现在的闪存从早期的50nm已经进化到目前的15~16nm,不过闪存跟处理器、GPU都不一样,先进的生产工艺虽然带来了更大的容量,但对于SSD来说也是一把双刃剑。15~16nm同类型的NAND闪存在可靠性及性能上明显不如20nm及更老工艺的产品,因为工艺越先进,闪存的氧化层越薄,可靠性也就越差,因此单纯靠生产工艺的进步来降低闪存的成本显然并不可行。
3D NAND闪存解决问题的思路就完全不一样。3D顾名思义就是在以往采用平面设计的闪存上,立体堆叠更多的闪存—如果以前的普通闪存是平房,那么3D NAND闪存就是摩天大厦。这样一来可以有效提升单位面积内的闪存容量、降低成本。厂商也不再需要一味追求生产工艺,转而堆叠更多的层数就可以了。当前英特尔的3D闪存单颗Die可堆叠32层,并借助FG浮栅极技术,较其他厂商的3D NAND拥有更大的存储容量。
如闪存类型为MLC,其单颗Die的容量可达32GB,如果为TLC,则单颗Die的容量更可达到48GB(其他厂商的3D NAND闪存单Die容量一般为32GB TLC、16GB MLC)。而一颗闪存芯片里最多可集成8颗Die,也就是意味着一颗TLC闪存芯片的容量即可达到最大384GB,打造总容量达10TB的SSD也不是难事。
英特尔SSD DC P3520系列1.2TB主要由26颗英特尔3D NAND MLC闪存、一颗SSD主控芯片、五颗美光缓存芯片组成。
PCB正反两面一共配备5颗美光内存颗粒作缓存,标准工作频率为DDR3 1866。
同时,3D NAND MLC闪存的采用也为消费者带来了实际的好处。采用3D NAND MLC闪存的英特尔SSD DC P3520系列1.2TB在美国新蛋上的售价在619美元左右(折合人民币4300元),而其他采用普通平面MLC闪存的英特尔企业级SSD价格则明显高过它。如英特尔的消费级SSD 750系列1.2TB的售价还在810美元左右,采用SATA接口的DC S3510系列1.2TB售价也在637美元。
当然,3D NAND MLC的耐用性还是比不上英特尔的HET MLC闪存芯片(采用HET闪存芯片的英特尔企业级SSD写入寿命一般可达到10PB以上,可支持每天全盘写入10次以上,并连续使用5年),但仍拥有不短的写入寿命—本次测试的1.2TB产品标称可写入寿命达到1480TB,2TB产品更可达2490TB。而为了进一步提升稳定性,英特尔SSD DC P3520系列产品也都拥有长达200万小时的MTBF平均故障间隔时间,并支持LDPC纠错与掉电保护技术。
这款固态硬盘也选择了在英特尔SSD 750系列与DC P3700系列上使用过的CH29AE41AB 18通道主控芯片
采用32层堆叠技术的英特尔3D NAND MLC闪存
固态硬盘正面覆盖有大型铝制散热片,可有效解决NVMe SSD发热量大的问题。
同时为了保证性能,英特尔SSD DC P3520系列也采用了在P3700上出现过的CH29AE41AB 18通道NVMe主控芯片,配备了5颗美光DDR3 1600内存,总计1.25GB的容量做缓存,用于存放FTL映射表。当前英特尔SSD DC P3520系列共有450GB、1.2TB、2TB三种容量可以选择,每种容量都有PCIe插卡式与2.5英寸U.2两种产品形态供消费者选择。接下来,就让我们通过对其中1.2TB产品的体验来看看这款采用3D NAND MLC SSD到底有怎样的表现。
远胜普通消费级NVMe产品 高队列深度性能突出
为了让各位读者能更直观地了解英特尔SSD DC P3520系列固态盘的性能,我们采用一款拥有PCIe 3.0 x4带宽的东芝饥饿鲨RD400消费级NVMe SSD与它进行了对比。这款NVMe SSD的接口带宽达到4GB/s,再加上对NVMe技术的支持,其规格指标也非常强悍。接下来就让我们从测试中来看看,英特尔SSD DC P3520系列会有怎样的表现?
首先从AS SSD基准测试来看,在连续读取速度上,英特尔SSD DC P3520系列的优势并不明显,较消费级NVMe SSD还有一定的距离。不过在写入性能上,它的优势较大,其连续写入速度逼近1400MB/s,领先消费级NVMe SSD约400MB/s。而在对服务器至关重要的随机4KB高队列深度性能上,它的表现更远远优于消费级NVMe SSD。其中DC P3520的AS SSD随机4KB QD64读取IOPS达到307651,而消费级NVMe SSD只有它的70.8%。在写入性能上也是如此,DC P3520的AS SSD随机4KB QD64写入IOPS达到285641,消费级NVMe SSD则只有178586IOPS,仅为英特尔SSD DC P3520系列性能的62%。因此最后在AS SSD总体性能评估上,英特尔SSD DC P3520系列固态盘的性能也领先了近1000分。
当然基准测试只是一方面,接下来我们还采用PerFormance Test与IOMeter测试了英特尔SSD DC P3520系列固态盘在实际服务器应用环境下的性能。首先在PerFormance Test的文件服务器测试、网络服务器测试中,英特尔SSD DC P3520系列固态盘均以一定的优势领先消费级产品。而在考察从QD1到QD4、QD16、QD32、QD64、QD128多个队列深度,更为专业的IOMeter服务器环境测试中,英特尔SSD DC P3520系列固态盘在高队列深度下表现出的优势就更加突出。
在PerFormance Test异步QD128的文件服务器测试与异步QD64的网络服务器测试中,英特尔SSD DC P3520相对于东芝饥饿鲨RD400都有一定的领先优势。
东芝饥饿鲨RD400的文件服务器与网络服务器测试性能
从QD1~QD16低队列深度来看,在这些环境下,消费级NVMe SSD往往还具备一定优势,毕竟普通用户面对的往往只是启动一个游戏、打开一个图片处理软件或是同时浏览一下网页、视频。而服务器应用环境下,存储系统所面对的则是大量连线用户在短时间内的读写访问需求,因此它必须拥有极强的并发任务处理能力暨高队列深度随机IOPS性能才能满足需求。从测试来看,自QD32开始英特尔SSD DC P3520系列的IOPS性能就超越了消费级NVMe SSD,并在QD128下将领先幅度扩大到12818IOPS。
网络服务器测试中,两者在高队列深度下的性能差距更大,英特尔SSD DC P3520系列始终保持着随着队列深度增加、IOPS性能不断增加的正比关系,而消费级NVMe SSD则在QD16以后,IOPS性能就出现停滞甚至有所下降,因此在QD128的高队列深度下,英特尔SSD DC P3520系列的IOPS性能领先幅度达到了40724IOPS。
最后在工作站、数据库服务器下的测试也是如此,在QD128下,英特尔SSD DC P3520系列在工作站应用环境下较消费级产品的领先幅度也达到了14065IOPS。总体来看,虽然英特尔SSD DC P3520在低队列深度下的性能并不耀眼,但在QD32~QD128高队列深度下,英特尔SSD DC P3520系列均表现出了极强的并发任务处理能力,队列深度越高其展现出的IOPS性能就越强,显然它非常适合用于有大量用户同时访问的服务器存储设备。
维护很轻松 完善的工具箱软件
我们知道,由于闪存先天的读写机制(无效数据不会立即擦除、写入数据时需要擦除整个数据块),因此SSD存在越用越慢的情况。同时对于注重寿命的服务器存储产品来说,一般也不会将垃圾效率设置得非常高,所以为了避免SSD在长时间使用后性能大幅下降,英特尔特别为SSD DC P3520系列配备了固态驱动器工具箱。
固态驱动器工具箱中的SSD Optimizer与安全擦除功能,可有效恢复SSD在长时间使用后的性能。
该工具箱有几大功能,如SSD Optimizer可以对SSD强制执行Trim功能删除无效数据、清理出空白块,从而提升SSD长时间使用后的性能。而安全擦除则可永久删除SSD上的所有数据,包括分区信息,将SSD的性能恢复到初始状态。同时固件更新、诊断扫描功能也能大大简化工作人员对服务器存储设备的定期维护。
追求性能、耐久度、价格三者平衡的企业级SSD
综合以上测试,我们认为英特尔SSD DC P3520系列是一款在性能、耐久度、价格上努力达成平衡的产品—性能上借助支持NVMe技术的18通道主控芯片,3D NAND MLC闪存,它的高队列深度性能非常突出,远远优于消费级NVMe SSD,能够满足服务器应用的需求;而在价格与耐久度上,3D NAND MLC的采用大幅降低了SSD的成本,虽然其耐久度比不上英特尔的HET高耐久度闪存颗粒,但却比TLC闪存要好很多,往往1TB TLC SSD的标称写入寿命也就只有240TB,寿命仅有英特尔SSD DC P3520系列1.2TB的16%,再加上五年免费质保,也为用户提供了可靠的保障;更值得一提的是英特尔SSD DC P3520系列诱人的性价比,1.2TB 619美元的价格甚至比一些同容量消费级NVMe SSD还要便宜。
因此如果您的服务器或工作站存储设备并不需要一天全盘写入10多次,对耐用度的要求也不是十分苛刻,但需要强大的性能与实惠的价格,那么英特尔SSD DC P3520系列就是为这类需求量身打造的优质解决方案。
MLC颗粒加持!七彩虹BOOST 1TB SSD评测
伴随着原厂3D NAND FLASH产能不断提升,固态硬盘的成本下降迅速,价格下降迅速,现在固态硬盘的价格已经回到了涨价前的水平,现在入手SSD真心非常超值。
近期,七彩虹推出了全新的BOOST系列SL500固态硬盘,在TLC固态大行其道的固态市场,七彩虹的这款SSD采用品质更高的MLC颗粒,今天笔者就为大家带来这款SSD评测。
七彩虹固态包装展示
七彩虹BOOST系列 SL500固态
在外包装风格上,七彩虹全新的BOOST系列SL500固态硬盘采用全新风格的包装采用全新的黑色包装,低调大气。
七彩虹SL500
1TB容量
七彩虹固态包装内部
七彩虹SL500固态硬盘本次的容量为1TB,就容量而言,在玩家对大容量SSD关注度越来越高的时候,这款1TB容量的SSD能够满足绝大部分玩家的需求。
我们可以看到这款七彩虹BOOST SL500固态硬盘正面采用金属拉丝的工艺设计,质感十足,商务风十足。
固态硬盘正面
七彩虹SL500七彩虹背面
在七彩虹SL500固态硬盘正面,我们可以清晰的看到七彩虹的LOGO,并且在硬盘的右下角有明显的1T的容量标识,同时在硬盘的背面,我们可以看到固态硬盘的一些参数。
固态硬盘采用SATA3接口标准的2.5英寸硬盘
防撕毁标签
慧荣SM2246主控
Intel原厂3D NAND颗粒
通过对硬盘的拆解我们可以看到,这款硬盘采用的Intel原厂的3D NAND MLC闪存颗粒,性能有保证,同时这款固态采用慧荣SM2246主控,在硬盘的读写上有着不错的表现。
接下来,我们通过测试软件进行性能测试。我们将从三个维度对此款固态硬盘进行综合评价,分别是连续读写性能测试、4K随机性能测试以及综合性能测试。
在连续读写性能测试中,我们采用CrystalDiskMark、ATTO进行测试。
CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件,但测试项目非常全面,涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(QueueDepth)为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值,队列深度越大,实际性能也会越高。
连续读写性能测试
在CrystalDiskMark测试中,七彩虹全新的BOOST系列SL500固态硬盘连续读取速度为561.2MB/S,最大连续写入速度为429.3MB/S。
ATTODiskBenchmark是一款简单易用的磁盘传输速率检测软件,可以用来检测硬盘,U盘,存储卡及其它可移动磁盘的读取及写入速率。由于该软件使用了不同大小的数据测试包,数据包按0.5K,1.0K,2.0K直到到8192.0KB进行分别读写测试,能够真实模拟固态硬盘等存储工具在日常生活中的工作模式,因而能够客观真实的反应固态硬盘的在实际生活中的性能,对于普通用户有一定的参考价值和意义。
此款软件还有个创新之处在于,每一项数据测试完成后系统会用柱状图的形式表达出来,简洁明了展现出大小比例不同的文件对于磁盘读写速度的影响。
ATTO成绩
在ATTO测试中,七彩虹全新的BOOST系列SL500固态硬盘最大连续读取速度为561MB/S,最大连续写入速度为439MB/S。
相比较于连续读写性能测试,4K随机性能测试能够更加准确的鉴定和衡量固态硬盘的真实性能。而在4K性能测试上,通常采用ASSSD进行测试。
ASSSDBenchmark是一个专门为SSD测试而设计的标准检测程序,它涵盖了持续性读写、单线程4KB随机读写、64线程4KB随机读写以及磁盘寻道时间等关键数据的测试,最后还会根据公式将成绩标准化,能比较科学的反映固态硬盘的真实性能。
除此之外,在性能描述上有两种描述单位,一种是MB/S,一种IOPS。
4K成绩
在ASSSD随机性能测试中,七彩虹全新的BOOST系列SL500固态硬盘最大4K随机写入成绩为71Kiops,最大4K随机读取成绩为68Kiops。
最后,我们通过PCMark8进行固态硬盘产品的综合性能测试。
PCMark8内置了多个测试项目,其中Storage测试项目针对硬盘性能做出评定,包括两款游戏以及各种办公应用测试。分别为《魔兽世界》和《战地3》的游戏载入测试,Photoshop,AdobeInDesign,AdobeAfterEffects,Adobelllustrator,微软OfficeWord、OfficeExcel以及OfficePowerPoint等十项测试。
这些应用和软件能够很好的模拟用户实际的使用情况,从而综合分析出此款固态硬盘的最终成绩。
PCMark8综合性能测试
在PCMark8综合性能测试中,七彩虹全新的BOOST系列SL500固态硬盘的综合得分为4944分,硬盘带宽速度为236.54MB/S。
编辑总结:
从外观上来讲的话,七彩虹全新的BOOST系列SL500固态硬盘还是非常时尚的,同时搭配Intel原厂3D NAND MLC颗粒,品质和性能有保证,同时经过我们实际测试,这款固态硬盘的读取性能基本达到了SATA接口的上限,总体来讲,这款固态硬盘是一款十分不错的主流级别的SSD产品。
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