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摆脱掉速困扰,评测为你揭秘成为优秀的企业级SSD都需要哪些要素

2022-8-12 18:24

  虽然固态硬盘SSD基本达到人手一块的普及程度,但是在大多数人的印象中,企业级的SSD仍然是神秘且高不可攀的存在。那么,企业级SSD和消费级的SSD到底有何差距呢?答案就是企业级SSD拥有更高、更稳定和更均衡持续的I/O性能,以及更长的写入寿命,同时又具有极佳的数据安全性。

  企业如果想要提升数据交互效率,提升数据中心存储安全,就离不开企业级SSD的支持。尤其是近几年大数据、5G等技术的飞速发展,更让企业对数据存储及处理有了更高的要求。为此,作为服务中国本土数据中心及存储市场的宝存科技(Shannon Systems),深知不同场景下企业对存储性能的要求,于是发布了全新的PCIe 4.0的SP4系列企业级固态硬盘,容量涵盖1.92T/3.84T/7.68T,并采用母公司为宝存量身定制的SM8266主控芯片,支持16通道并搭配3D eTLC闪存,最高顺序读/写带宽达到6500MB/s和3500MB/s,4K随机读取高达900K IOPS,4K稳态随机写入高达180K IOPS,可以充分满足数据库(OLTP/OLAP)、云计算、大数据分析、高频交易及检索等工作负载的性能需求。

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  除此之外,作为一款企业级SSD,宝存科技SP4系列SSD产品还支持端到端的全链路硬件数据保护,具备完整的掉电保护机制、内建电容可靠性检测和高温监控保护。单盘失效平均时间(MTBF)超过2百万小时的企业级指标,还支持通过Telemetry的标准接口来收集相关日志,只需使用常规的nvme命令即可获取SSD内部的日志,无需返厂即可进行问题分析。

  外观细节

  本次我们测试的是宝存科技SP4E系列企业级SSD中的P8G3840,用户容量为3840GB,除此之外,SP4E系列还有1920GB和7680GB的低OP产品,以及SP4X系列1600GB、3200GB和6400GB的高OP产品供用户选择。

  宝存科技SP4系列企业级SSD产品均采用2.5英寸15mm的规格,适用于各类通用型服务器,全金属机身可有效将内部的主控芯片、缓存和NAND颗粒的热量传导过来,盘体正面标签标识了产品的型号、容量、固件版本和序列号等信息。

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  从侧面看,宝存科技SP4系列企业级SSD产品的15mm的厚度远超消费类2.5英寸硬盘的7mm,目前企业级的2.5英寸硬盘无论是机械硬盘还是固态硬盘大都为15mm厚度。

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  为保证SSD在服务器能够得到更高效散热,宝存科技 SP4系列企业级SSD背面被设计成大面积的散热片形态,以增加散热面积,保证高数据流量压力下的稳定全速运行,避免出现高温保护导致的掉速等问题。

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  宝存科技SP4企业级SSD系列采用了2.5寸企业级固态硬盘常见的U.2接口,又名SFF-8639,从外观看可能与SATA和SAS非常类似,但是他们的PIN脚定义是不同的,且U.2的PIN脚数量要远多于SATA/SAS接口。虽然U.2的外观和主板上的PCIe插槽看起来风马牛不相及,但是由于他们其实都是基于PCIe标准总线定义的接口,因此可以使用U.2转接卡转换为标准的AIC形态,安装到PC的主板上。

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  除了整个盘身变身为散热片,宝存科技SP4系列企业级SSD前后两端还留有三个条状的通风口,既可以调节内部空间温度平衡,配合机架式服务器前部进风后部出风的风道,还能进一步提升散热效率。

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  后端除了散热孔,右侧还有一个诊断接口。除此之外,通电后从这一端还能看见其内部有一颗LED指示灯显示硬盘的状态。

  性能测试

  为了能让更多的用户了解企业级SSD的性能,我们选择了宝存科技SP4系列的P8G3840在Windows平台上进行测试。需要注意的是,虽然测试的软件基本相同,但由于企业级SSD的数据是直接写入,并不像消费级SSD采用SLC模拟缓存,因此两者并不能直接用于对比。

  速度测试采用最常见的CrystalDiskMark,宝存科技SP4 P8G3840在1GiB数据和64GiB数据块下,顺序读取速度分别达到6543.88MB/s和6571.7MB/s,顺序写入速度分别达到3534.16MB/s和3527.13MB/s,均超出6500MB/s和3500MB/s的官方值。

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  掉速测试中,我们在老牌测试软件HD Tune Pro中设置200GB的文件长度,可见宝存科技SP4 P8G3840的表现非常平稳,尤其是写入更如同一条直线,读取有稍许波动。最终读速度超过5.1GB/s,写入速度稳在2.7GB/s以上,没有出现掉速的情况。

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  在高阶的iometer测试中,我们设置为4K 32队列100%随机,并设定30分钟的测试时间来考验SP4 P8G3840的I/O性能。经测试,宝存科技 SP4 P8G3840的读取离散区间集中在210~214K IOPS,平均值211.5K IOPS。

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  写入离散区间集中在194~200K IOPS,平均值197K IOPS。

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  文件实际读写测试,我们选取了六部总计138GB容量的4K蓝光电影,先将其从宝存科技SP4 P8G3840传输到某消费级PCIe Gen4固态硬盘中。开始这块消费级PCIe Gen4 SSD的写入速度保持在2.6~2.7GB/s,当SLC缓存用尽后其缓外速度仅有746~755MB/s。

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  再将这六部电影从该消费级PCIe Gen4 SSD传输到宝存科技SP4 P8G3840中,基本维持在2.2~2.4GB/s,可见宝存科技SP4系列的这款SSD写性能比较均衡,且全程是实打实的“缓外速度”,这也正是企业级SSD的强大优势之一。

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  温度方面,我们再次执行iometer测试15分钟,最终得出如下的温度曲线。在26摄氏度的室温下,宝存科技SP4系列这款P8G3840产品待机温度基本稳定在41摄氏度,随着测试的进行先是上升到49摄氏度左右并维持了一段时间,然后再次上升到最高59摄氏度,测试完成后回落到41摄氏度的待机温度,可见温度控制非常优秀。

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  总结

  从测试结果看,宝存科技SP4企业级SSD相比高端消费级PCIe Gen4 SSD在连续性能上虽不占优势,但可贵的是在持续的连续读写性能上十分出色。这点在iometer高压测试也得到了证明,宝存科技SP4系列企业级SSD使用闪存颗粒和DRAM缓存来“硬刚”方式也正是很多企业需要的稳定高效的存储性能。

  另外,宝存科技SP4系列产品的4K随机读写IOPS可满足数据中心多种业务场景中复杂的IO指令的同时,也通过对延迟的不断优化改进QoS表现,大幅提升了终端用户的使用体验,再加上它极其可靠稳定的运行表现,相信能够给到不同企业最佳的存储解决方案。

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