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关于西数SN8100的nCache 4.0，有些问题想不清楚
2025-12-04 11:01:25
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这两天忙里偷闲，把双11买到的西数SN8100 2TB测完了。
整体测下来，SN8100在nCache 4.0的加持下，面子上的跑分是真的特别高：
不过它面对重负载写入就露怯了，在使用某些手段测试其摆脱SLC Cache干扰时的QD1 RR性能时，其实也和同级Gen5竞品相比没啥优势，就连ezFIO中的变异系数也达到了惊人的93.51%。
这些问题都会在几天后的详细测试报告中整理出来，今天想要讨论的重点是，我在测试SN8100的过程中，对nCache 4.0方案产生了相当大的疑惑。
首先，SN8100 2TB的单次全盘写入（QD32,128K）曲线图是这样的，整体写入曲线呈现3段式，只是第3段曲线的波动大得有点秀逗罢了：
然后使用FIO用同样参数写了两遍全盘，曲线图是这样的：
在对照好基友、存储区知名主包 @homolab 关于SN8100的测评报告时，我发现一个问题，他在介绍nCache 4.0时提到，SN8100没有所谓广义上的TLC直写的过程。
讲道理，我不太清楚 homolab是从哪里获得的技术资料，他对nCache 4.0写入机制的介绍，在SN5100上无疑是符合的（典型的两段式曲线）：
但是在SN8100的2遍写入曲线图中，第2段和第4段的写入曲线引起了我的警惕。
如下图所示，这两段曲线的平均写入速度均为3770 MiB/s左右，而且非常巧合，和使用类似硬件方案的金士顿FURY Renegade G5的TLC直写速度也相当接近。
所以我的疑问就是，自SN5000和SN5100这两款QLC SSD上就已经采用的nCache 4.0方案，难道真的直到SN8100上都没有加入TLC直写功能吗？还是说homolab参考的早期技术文档，已经无法完全代表技术迭代后的SN8100？
按照homolab所述，SN8100在写满SLC Cache后，依然会“一边给SLC写入,一边往TLC区块里面释放”，直到干净的剩余块消耗完了后（第2段），进入REW读改写的爆炸阶段（第3段）。
那么让我想不明白的问题来了，在这个过程中，第2段曲线所代表的“干净的剩余块”从何而来？
按这个理论，出缓后“一边给SLC写入,一边往TLC区块里面释放”，WriteBack的过程会同时甩出脏块和干净块，当落入干净块时写入速度较高，落入脏块时需要进行擦写，速度较慢。
那这种情况下，同样是已经出缓，SN8100是如何控制先挑选干净块落入，从而形成第2段平直曲线的？难道第2段是WriteBack，第3段就不是了？
第4段曲线为何又和第3段不一样，不再是上下波动极其剧烈的曲线了？
上述问题让我怎么想都想不明白，由于实在找不到相关的技术白皮书，所以打心眼里泛起了嘀咕：有没有可能SN8100这第2段其实就是直写呢？SN5100上没有直写，只是因为QLC NAND太过拉胯，所以直接跳过了这个阶段？
根据日志显示，SN8100 2TB在出缓时，已经写入了627.8 GiB左右，此时用于模拟SLC Cache的容量为628*3≈1883.4 GiB，已经超出了其在Windows中可用的1863 GiB，连少量一级OP都已经参与模拟了。
而第2段曲线过程中的写入量为174.7 GiB左右，174.7+1883.4≈2058 GiB，正好和SN8100 2TB的2048 GiB的生产容量相近。
如果假设第2段曲线是在SLC Cache耗尽后，主控调用了OP空间来进行TLC直写，那似乎能解释得通。
如果这个假设成立的话，那第4段曲线与第2段的速度大致相同，就说得过去了——当SLC Cache内被写满的数据全部完成了垃圾回收，结束了第3段的剧烈波动后，有两种可能性，都能使得写入速度达到TLC直写性能上限：
1.该阶段和Crucial T710或者TiPro9000一样，不用先写入SLC Cache，直接执行TLC直写流程，所展示的就是正常的直写速度。
2.如果nCache 4.0在这里还是要先写入SLC Cache再读出的话，由于此前已被占满的Cache空间已经全部整理完毕，此时硬盘内部的3个动作（接收主机数据、读取 SLC、写入 TLC）在全速运转中取得了平衡，达到了NAND颗粒物理吞吐的上限，同样能显示TLC直写速度。
那么到这里，我们可以用一张思维导图来总结一下关于nCache 4.0这个写入方案的假设：
写在最后
以上是个人在测试西数SN8100的过程中，关于nCache 4.0方案到底有没有TLC直写功能的一些疑问和假设。
将这些整理出来，也是因为自己实在没办法搞到西数的技术白皮书，所以想求助万能的网友为我解惑。
话说回来，其实nCache 4.0它到底是个啥方案，对用户真的没啥影响。我想搞清楚这个事儿，主要是怕在以后的测试报告中误导读者——万一人家明明会进行TLC直写，咱说人家不会，这不是太不负责了么。
