固态硬盘 篇十三:PCIe4.0
这篇评测主要接续上次首发评测的内容,对致态TiPro70001TB的性能进行更加深入的了解和展示。
七、进阶性能验证
为了进一步压榨、测试出硬盘的实际性能,在Centos环境下采用FIO对硬盘进行持续和全面的性(大)能(保)测(健)试,同时也是对硬盘本身极限性能进行一个标定。
(1) 全盘读写
首先是块大小128KiB的全盘读写项目:
① Without Heatsink
② With Heatsink
在全盘读写测试环节中,裸盘和加散热片的情况无明显区别。其读取速度从约2600MiB/s上升至7000MiB/s附近,此后在约6700MiB/s-7000MiB/s间波动。由于本项测试是先进行全盘写入后立刻进入全盘读取,可认为是在脏盘条件下进行全盘读取,且开头读取速度仅有2600MiB是因为主控在后台进行垃圾回收(GC)所导致的,当主控GC操作结束,读取速度则恢复至峰值,但并未达到最大值。写入速度最开始均保持约5250MiB/s,SLC Cache耗尽后写入速度呈两段下降,先降至约1500MiB/s,再下降至约850MB/s,SLC Cache大小来到了318GiB左右,为典型的全盘SLC模拟固件策略。
(2) 4KiB全盘跨度随机读写(QD1T1)
① Without Heatsink
② With Heatsink
(3) 4KiB全盘跨度随机读写(QD32T4)
① Without Heatsink
② With Heatsink
从4KiB全盘跨度随机读写来看,裸盘与加散热片前后的性能变化较小,随机读取性能表现较为稳定,做到了有效的收敛;随机写入接近收敛,但仍有波动。
在散热片的加持下,全盘跨度随机读写的延迟并未明显降低,但实际相差不大。在不同的队列及线程下,QoS(99%/99.9%/99.99%)的延迟表现整体不错,部分测试项目中的最大延迟较高。
(4) 4KiB全盘跨度随机7读3写(QD32T4)
① Without Heatsink
② With Heatsink
在4KiB全盘跨度随机70%读30%写的环节中,致态TiPro7000做到了一定程度的收敛,但仍然存在着一定的波动,整体来看,加装散热片后整体性能及QoS(99%/99.9%/99.99%)的延迟表现良好,但最大延迟较高。
(5) SLC Cache写入测试
在此阶段,分别对硬盘进行20%/40%/60%/80%的预填充,静置15min让主控进行GC (Garbage Collection)操作,然后再对剩余空间进行顺序写入,测试其缓内及缓外顺序写入情况。
① 预填充20%
② 预填充40%
③ 预填充60%
③ 预填充80%
由测试结果来看,在预填充过程中,致态TiPro7000预填充20%时SLC Cache缩小至约120GiB,缓外呈现三段写入速度;由于填充40%左右时,硬盘处于颗粒直写速度,填充完毕时主控在后台未进行垃圾回收操作(GC),导致在静置15分钟后未将SLC Cache进行有效释放,此时SLC Cache缩小至约15GiB;而在预填充60%时SLC Cache重新释放,约为150GiB,预填充80%时SLC Cache约为87GiB。且在预填充60%和80%的环节中,第二段的写入呈现不明显,Cache外仅呈现第三段速度,约有800MiB/s的写入速度。
同时在裸盘与加装散热片的对比中,笔者发现在裸盘条件下,预填充40%/60%/80%的过程中写入速度与加装散热片下的情况有较大的不同,写入存在较大的波动,笔者认为其是硬盘过热所导致的降速。
(6) 稳态顺序读写
根据SNIA发布的《Solid State Storage Performance Test Specification》中写道,固态一般分为以下三个阶段:FOB、Transition和Steady State。
故在此阶段,先对致态TiPro7000 1T进行了一次全盘顺序写入后,进行顺序写入1800s和顺序读取1800s测试项目。
结果如下:
① Without Heatsink
② With Heatsink
稳态下的读取较之前测试无明显差异,但写入情况差异较大:在裸盘和搭载原装散热器的情况下,稳态的读取速度均为约6800MiB/s;写入则波动幅度较大,峰值一度达到5000MiB/s,但大部分时间在2000MiB/s至900MiB/s间不断波动,均值约1350MiB/s左右。长时间的稳态写入反映了主控在后台间歇性地进行垃圾回收操作(GC),未保持稳定的TLC颗粒直写速度。
(7) 测试过程中及测试结束CDI情况
测试完成后读取量约47TB,写入量约34TB,此时硬盘剩余健康度为98%,参数收紧假设健康度下降3%,粗略估算,此时预计寿命约为1100TBW,远超过致态官方所给的保修限度。
八、总结
1、致态TiPro7000 1T尽管采用了全盘SLC策略的公版方案,由于颗粒带来的优势,仍然具有较好的性能;
2、硬盘填充过程中SLC cache随着填充量的调整而动态变化,但不同填充条件下差异较大。整体来看,所给的SLC Cache大小较大,日常使用时较难用到超出SLC Cache的性能部分;
3、硬盘整体发热功耗尚可,日常使用对性能影响不大,但仍建议做好散热措施,以发挥良好性能。TiPro7000包装内自带散热器,且该散热器可自由组合,方便用户自行选择和搭配不同设备使用。
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