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别让测试软件骗了你，真·专家谈SSD真实性能测试
别让测试软件骗了你，真·专家谈SSD真实性能测试
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　　全球FMS闪存会议上，LSI公司市场总监、Flash部门高级总监Kent Smith做了“不要让你喜欢的测试软件欺骗你”的演讲，谈到了目前SSD基准测试软件所面临的问题。
　　HDD几乎没什么随机性能，所以测试时跑几个读写速度测试就算完了，但是SSD的情况复杂的多，读写过程不一样，随机性能也不一样，主控、NAND类型及的不同导致性能差异很大，而越用越慢的特性也让初始性能和日常使用性能泾渭分明。
　　我们常用的软件包括CDM、AS SSD、ATTO、Anvil、IOMeter，还有考验综合性能的PCMark系列，这些软件各有各的特色和优点，但是有没有想过这些软件测出的性能其实并不一定准呢？
　　在本月中旬的全球FMS闪存会议上，已把SandForce纳入旗下的LSI公司市场总监、Flash部门高级总监Kent
Smith做了“不要让你喜欢的测试软件欺骗你”的演讲，谈到了目前SSD基准测试软件所面临的问题，来看下的报道。
　　Smith先生首先说到，性能测试面临的问题可分为两部分，一个是性能测试自己的，一个是用户自己运行测试的。第一个，工厂里的测试是人为模拟的，因为现实中每个用户的使用情况都是不同的，电子产品测试和现实测试是不一样的，这在业界是常识，并仅仅局限于存储产品。用户需要知道，基准测试不一定能反应真实性能。
　　他指出，进行SSD测试之前，首先要做的是预调（preconditioning），SSD发货之后的性能取决于它的写入历史，因此测试前需要将SSD恢复到初始状态，如果不进行这个过程，那么SSD测试得出的结果可能就不合理。
目前的SSD测试所存在的问题
　　这里列举的是一些SSD测试存在的问题：理论测试与现实脱节、更关注孤立情况、通常使用最坏数据熵的情况下的例子、混淆了MiB/s和MB/s单位、没有将SSD置于已使用状态，其他操作上的错误还有：没有手动预调SSD或者调错了、错误理解数据熵之类的结果，此外还缺少其他相关数据的测试，比如每GB数据写入的功耗、电池续航、、前台vs后台等。
真实情况介于100%读和100%写入之间
　　Smith特别强调，测试没能真实反应实际性能的一大问题就是没有考虑SSD四种性能（指的应该是读、写速度和读、写IOPS这四种）的比例问题。通常情况下，SSD在100%读取时IOPS性能最高，在100%写入时IOPS性能最低。现在的测试只反应SSD的读取和写入IOPS理论性能，但是缺少二者的比例。
　　他举了一个例子，如果是95%读取，5%写入，这种情况下其性能应该接近测试测试得出的IOPS读取性能，但实际情况下，那怕写入IOPS只占5%，Smith展示的实际性能测试就从读取IOPS的一半下降到了五分之一，损失了50-80%的性能。
就算写入IOPS只占5%，SSD的实际性能也要损失50-80%
用户存储的数据也会影响SSD性能
　　SSD的特性大家也多少了解了，数据储存的越多，SSD性能就越低。如果用户连续储存数据，那么SSD的性能就会高一些，存储的越随机，SSD性能就越低。为了描述这个状况，引入了数据熵（Data
Entropy）这个概念，随机数据越多，熵越高，连续数据越多，熵越低。
　　除了用户的使用习惯之外，不同的测试软件对数据熵的侧重也不一样，典型例子就是IOMeter 2006和IOmeter
2008，前者是高熵值的，后者是低熵值的，因此同样的SSD上，用IOmeter 2008测试会显得性能更高一些。
数据熵的影响
不同软件的数据熵不同
一旦开始使用SSD，性能急剧下降
　　前面已经提到了SSD预调的重要性，因为SSD的性能与写入历史有莫大关系。详细来说，FOB（Fresh Of Box，刚拆封的状态）状态下的SSD性能最高，然后随着使用其性能快速下降，这个阶段叫做转换阶段（Transition
State），继续使用之后SSD的性能会固定下来，这个阶段叫做稳定阶段（Steady State）。
　　基准性能测试中达到稳定状态很重要，也是可能的，只要对SSD全盘写入几次就可以了。（大约两三次即可）
　　这里的关键就是需要多少时间才能达到稳定状态。Smith展示了用IOMeter的4K随机写入在一块256GB的SSD上做的测试，大约需要3个小时进入了稳定状态。测试显示，此时的性能相比FOB状态台下大约下降了10%，FOB时的速度是275MB/s，稳定状态下下降到了25MB/s。这就是没有预调的后果，性能相差10倍。
三个小时候SSD差不多到了稳定状态
连续性能下降了25%，随机性能减少了91%
目前的测试软件的偏差
　　有了上面的基础之后，我们可以看下不同的测试软件在稳定状态下的性能偏差吧。
AS SSD的偏差，连续写入下降22-92%，连续读取下降0-69%，随机写入下降81%
ATTO偏差，连续性能基本不受影响，除了4K小数据
CDM偏差，随机写入下降54%，连续读取不变
Anvil软件偏差，随机写入下滑85%
PCmark Vantage的app载入性能下降74%
总结：数据熵、预调对SSD影响很大
　　从Smith的报告来看，数据熵、预调对SSD的性能影响非常，不同使用习惯、不同状态的SSD性能差异极大。
预调的正确方法
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作者：郑兆远
分类 : 比特网
　　近几年来，普及之势势不可挡。来自ZDC(消费调研中心)的数据统计，2012年中国固态硬盘市场品牌关注占比仅2.1%的影驰科技，在2016年1月中国的固态硬盘市场上，独占15.29%的关注率，跃居第二。根据这组数据不难看出影驰科技的在上的飞速发展，同时也显示出越来越多的公司开始进军固态硬盘市场。固态硬盘市场的日趋活跃，充分表明了消费者的关注已经从传统的机械硬盘，聚焦到新秀固态硬盘上。
　　固态硬盘传输速率快，体积小，轻。有着机械硬盘所不可比拟的优势，随着价格的下降。固态硬盘已经开始走下神坛，进入大众。但是仍未机械硬盘。经常在各大论坛上见到最多的一句话就是“硬盘有价，数据无价。”充分体现了大众对固态硬盘的寿命和可靠性的认知，存在着很多忧虑和误解。
　　前段时间，工程师Raghav&Lagisetty、Arif&Merchant和加拿大多伦多大学教授Bianca&Schroeder联合发表了一篇论文《的实际可靠性：意料之中与意料之外》(Flash&Reliability&in&Production:&The&Expected&and&the&Unexpected)，得出了一些惊人的结论。这项研究历时长达6年，覆盖了十多种的品牌，级和消费级产品都有，SLC、MLC、TLC三种闪存类型都有，加起来一共跑了几百万的数据。得出的其中一个结论：SSD&age,&not&usage,&affects&reliability.&(SSD的寿命不是受使用量影响的。)换句话说，不用担心因长时间使用SSD会缩短寿命，闲着不用才会让其过早报废。这一点在电子设备原理上是相通的。
　　关于对&SSD的使用寿命焦虑：
　　第一种闪存寿命
　　一般来说NAND是分为三种：SLC(Single-Level&Cell)，即1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵(约MLC&3倍以上的价格)，MLC(-Level&Cell)，即2bit/cell，速度一般寿命一般，价格一般，TLC(Trinary-Level&Cell)，即3bit/cell，速度慢寿命短，价格便宜，是当前热门。
　　而目前SSD厂商在主控技术上进行了很大的改进，通过增加ECC校验、加大缓存、优化主控读写等改善闪存寿命。就拿寿命最短的TLC闪存来说，也由以前的500--1000次P/E提升到目前的次，一定程度上保证了可靠性与寿命。影驰铁甲战将480GB，采用的是最新的15nm&TLC，经过多个媒体及玩家长达1年测试及验证，写入数据超过400TB依然稳定。所以对于闪存寿命这一块的顾虑是不必要的。无论从技术原理还是实际表现上看，TLC闪存的SSD满足时没有任何问题的。
　　第二种是全局稳定性寿命
　　这关系到固件编写是否严谨，SSD的主控与硬件的搭配方案是否恰当，品质是否可靠。为了确保其品质安全可靠，每一片影驰SSD都是使用的最新固件，同时经过不同平台的反复验证。为了保证后期的用户体验，影驰推出了专属的SSD魔盘。针对官方验证和市场反馈出来的问题，影驰科技都会以最快速度响应，根据实际情况进行固件BUG和算法优化。同时固件升级软件相当智能，会自主识别SSD的ID名称，推出所属型号对应的最新固件包，辅助更新。更新过程简单便捷，大家可以根据SSD情况自行更新，下载地址：/__ZH_GB__/Driver5/DriverIndex
　　小结一下：SSD的可靠性，不仅仅局限于闪存，是受着多种因素的影响，不论是价格高昂的SLC闪存，还是让大家谈之色变的TLC闪存，都是能够圆满完成所有日常应用的。很少有SSD是被使用完所有的P/E次数，而报废的。之所以大家一提到TLC就各种顾虑，那是因为对它不够了解。其实SSD没有想象中的那么脆弱，还拥有着各种机械硬盘不可比拟的优势。所以，放下那些不必要的担心，尽情享受SSD带来的超高体验吧。
[ 责任编辑：杨瑗嘉 ]
论坛 10:37:53
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作者：厂商投稿
　　泡泡网SSD固态硬盘频道8月14日 用AS SSD或者CDM等流行软件花几分钟测一下，可以大概知晓一款SSD的性能情况，而要弄清一款SSD的持久性能和品质则需要用更长时间和更专业的软件来鉴别。　　随着SATA接口成为SSD性能瓶颈，最新100系列主板的推出，PCI-e SSD或将迎来用武之时，本次就来深入测试一下影驰铠甲战将M.2 256GB SSD的性能情况。　　测试平台：　　主板：Z97X-UD3H　　CPU：core i7 4770K　　显卡：影驰GTX960 Gamer　　内存：8GB*2　　测试盘：影驰铠甲战将M.2 256GB　　基准测试：　　影驰铠甲战将M.2 256GB 采用Marvell88SS9183-BNP2主控，是一款强力的PCI-e主控而且具有很强的稳定性。首先看看基准的测试，大概了解一下影驰铠甲战将M.2 256GB的性能情况。　　一：AS SSD测试　　影驰铠甲战将M.2 256GB连续读写分别达到673.48/513.61MB/s，其中连续读取已经突破SATA3.0的极限性能；随机4K小文件读写分别是33.01/77.27MB/s，中高端的4K性能，而且稳定性强。IOPS体现硬盘的数据吞吐能力,尤其对于小文件操作效率至关重要。4K QD64 的吞吐量对于日常家用和游戏来说也是绰绰有余。　　二：CDM测试　　相较于AS SSD的测试，影驰铠甲战将M.2在这款软件中的性能表现更加出色。　　连续读写分别达到735/531.6MB/s ,4K随机读写为35.82/82.78MB/s。　　四：Pcmark7测试　　这款软件测试一次需要20分钟左右，测试原理是模拟日常应用的环境，测试项目也是日常应用中最常用的，包括：杀毒软件测试，图片导入，编辑，Windows Media Ceter,添加音乐，游戏启动程序。　　5537分的成绩已经是高端级的SSD性能评价了。　　通过以上基准测试，大概了解了影驰铠甲战将M.2的性能。但是众所周知，由于SSD的写入原理和闪存特性，SSD在应用过程中会发生性能下降的情况。而用户买一块SSD不是只用一天两天而是短则两三年长则五年以上的使用，SSD的性能能否在那么长时间的服役期中稳定在一个令人满意的水平么？不同SSD的稳定性是有很大差别的，这个就需要深入的测试才能知道。　　影驰铠甲战将M.2 256GB 深入测试　　测试软件：iometer /HD tune　　测试项目一：随机4K QD变化趋势　　测试方式：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-QD32的读写数值，每项60秒取平均值。这项主要测试影驰铠甲战将M.2 在不同队列深度下的数据吞吐量。写入部分则是全盘格式化后生成8GB LBA测试块。影驰铠甲战将M.2 已经被4K随机文件填满　　在全盘填满后的极端环境下，影驰铠甲战将M.2 256GB的4K IOPS值仍然非常高，QD1的读写分别为18,QD32的读写分别是79.31。相较于空盘 AS SSD的测试结果相差无几。　　测试项目二：离散度测试　　测试时长：1小时40分钟　　测试方式：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，总共采样5000个，用时5000秒，即一小时40分钟。　　先用零碎的随机4K文件将SSD空间填满，然后用同样的数据模型进行长达1小时40分钟左右的写入，模拟超高负载的写入环境（一般日常使用不可能是这种极端情况）。结果显示铠甲战将M.2 256GB稳定态 IOPS为7200左右，波动幅度在8%以内，数据点非常集中基本形成一条直线，说明性能非常稳定。7200的IOPS对于日常应用完全足够。更何况这是极端情况下的测试结果，日常应用的环境并不会如此恶劣。相信持久稳定的性能才是大家真正所需要的。　　最后500秒的离散度情况。　　通过短时间可以放大观察其性能的波动幅度，基本稳定在7200iops。　　测试项目三：GC回收机制　　测试时长：1小时左右　　测试方式：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%，持续写入时长40分钟。然后分别测试闲置20分钟、35分钟以及格式化后的性能。查看其性能恢复情况。空盘性能　　64K小文件的写入成绩为318.9MB/s，空盘性能不出所料是高端级水准。　　全盘填满，并经过长达40分钟的写入后，立即进行测试。这个时候SSD盘里已经没有剩余空间，主控是满负载运行的状态，性能下降很厉害平均只有72MB/s，但是可以看到，性能曲线还是相当稳定，波动幅度相对来说并不大。经过20分钟的闲置，性能回复到110.8MB/s，恢复幅度为53.8%，非常迅速。　　闲置35分钟后，性能回复到111.8MB/s，基本上停止恢复了。这说明影驰铠甲战将M.2 256GB，在迅速恢复到一定程度后便进行了控制，采用的是主被动相结合的垃圾回收机制，被动回收为主。这样的机制就是在高负载情况下，主控同时进行垃圾回收和读写操作，性能会大幅下降，就像上面看到的，但是优点是大幅度的减少写入放大，对于SSD的寿命极大的延长，厂商在性能和寿命的权衡中选择了后者，这对于大部分家用用户来说是希望看到的。毕竟这款SSD的性能对于家用来说是过剩的。　　全盘格式化后，铠甲战将M.2的性能立即恢复到出厂性能水平318.6MB/s，TRIM的效率非常高，这一点就弥补了上面使用被动垃圾回收的劣势，只要用户及时删除不需要的文件数据就能很快的通过TRIM指令删除垃圾文件恢复性能，综合而言，影驰铠甲战将M.2的主控固件算法机制，最大限度的保证了性能和寿命的平衡。　　时间是验证品质的最有力的标准，相信您在买SSD时，肯定是想多用几年的，并且在长时间的应用当中还能保持稳定的极速性能。这款影驰铠甲战将M.2 256GB 经过长时间的深入测试，极速、稳定、持久，还是值得信赖的。　　参考报价：　　￥799
（责任编辑：HN666）
08/06 16:5608/14 19:1908/14 19:0008/14 03:2508/13 21:2508/13 17:0008/13 13:3608/13 00:25
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