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入手需慎重!固态硬盘性能之谜测试解析

  【IT168评测中心】由于,由于取消了机械部件而完全由电子部件组成,固态硬盘(Solid State Disk,SSD)具有很快的随机响应速度,并且不怕机械振动,功耗和发热都很小。当然大家也都明白这么好的产品的缺点就是价格太贵。


Fusion-IO ioDrive 80GB SSD是SSD中的佼佼者,性能和价格都高高在上

  然而,随着厂商们的逐渐加入,价格问题也在逐渐好转。前段时间,一些厂商推出了不足千元的SSD产品(Fusion-IO的产品价格在万元以上),某些甚至爆出了399的低价,一下子在玩家中火起来。


OCZ CORE V2 SSD

  还有不少类似的产品——相信购入了这些低价SSD的玩家不在少数,不过这些SSD产品的性能如何呢?为何这些SSD和Fusion-IO的产品甚至Intel的X25-M能相差如此之高呢?

  在分析之前,我们先来看看测试的对象:


OCZ CORE V2 SSD

OCZ CORE V2 SSD 

OCZ CORE V2 SSD

OCZ CORE V2 32GB

容量

32GB

规格

2.5英寸

传输端口

SATA 3Gbps,miniUSB

外壳材质

铝合金

尺寸

100.2x70x9.5mm

重量

77g

NAND Flash 

MLC

最大读取速度

170MB/s
最大写入速度
98MB/s
抗冲击力
1500G
平均无故障运行时间
大于1500000小时
售价
399(2年保修)


  这款SSD使用了铝合金外壳,有助于内部热量传导。在传输端口部分,这款产品使用了SATA 3Gbps接口,理论最大传输速率300MB/s。此外这款产品还搭载了miniUSB端口,用户可以直接作为移动硬盘使用。

 


OCZ CORE V2 SSD

OCZ CORE V2 SSD

 


OCZ CORE V2 SSD

 


OCZ CORE V2 SSD

 


OCZ CORE V2 SSD

  OCZ V2的产品尺寸与标准的2.5英寸机械磁盘(又叫温彻特硬盘)完全一致,因此笔记本用户可以非常方便地使用/更换至OCZ V2 SSD。

 


OCZ CORE V2 SSD:大部分SSD都长这个样子

 


OCZ CORE V2 SSD:一个控制芯片

OCZ CORE V2 SSD:16个NAND芯片

 


OCZ CORE V2 SSD:控制芯片是JMicron的JMF602

   毫无疑问,固态硬盘性能的秘密就藏在了这些图片之中,不过到底是因为如何呢?别急,我们先来看看测试数据。

测试平台、测试环境
测试平台
类别
自用台式机
处理器子系统
处理器
Intel Core 2 Extreme QX9650
处理器架构
Intel 45nm Penryn
处理器代号
Yorkfield
处理器封装
Socket 775 LGA
处理器规格
四核
处理器指令集
MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3,
SSE4.1,EM64T,VT
主频3.00GHz
处理器外部总线1xFSB
333MHz
1.333GT/s
10.66GB/s
L1 D-Cache
4x 32KB
8路集合关联
L1 I-Cache
4x 32KB
8路集合关联
L2 Cache
2x 6MB
24路集合关联
L3 Cache
-
主板
主板型号
ASUS P5Q-E
芯片组
MCH:Intel P45
ICH:Intel 82801JR(ICH10R)
芯片特性1xFSB
VT-d Gen 1
内存控制器
双通道DDR2 1333
内存
2GB DDR2 800 SDRAM x4
系统磁盘子系统
磁盘控制器
LSI MegaRAID SAS 8708ELP RAID Controller
磁盘控制器规格
PCIE x4 @ x4 @ P45
128MB RAM
8xSAS 3Gbps
RAID 0/1/3/5/6
磁盘控制器设置
RAID 5
磁盘控制器驱动
LSI MegaRAID R3.6
MegaRAID Windows Vista x64 3.9.0.64
磁盘
Seagate
Cheetah 15K.6
ST3146856SS x3
磁盘规格
15000RPM
146GB
SAS 3Gbps
16MB Cache
磁盘设置
SAS 3Gbps
50GB系统分区
测试磁盘子系统
磁盘控制器
Intel ICH10R
磁盘控制器规格
6xSAS 3Gbps
RAID 0/1/5
磁盘控制器设置
AHCI @ Single SSD
RAID 0 @ Dual SSD
磁盘控制器驱动
Intel Matrix Storage Manager
8.6.0.1008
磁盘
OCZ V2 SSD
32GB SSD x2
磁盘规格
-RPM
32GB/64GB
-
磁盘设置
单个NTFS分区
软件环境
操作系统Microsoft
Windows Vista SP1 x64

 

 


OCZ CORE V2 SSD:HD Tach RW测试

OCZ CORE V2 SSD:RAID 0 HD Tach RW测试

  在通常的HD Tach RW测试当中,OCZ SSD表现良好,各个参数都很正常,只是在RAID 0测试当中表现有些特别:写入曲线非常……崎岖。蓝色的Intel Raid 0 Volume 1.0数据指的就是OCZ SSD RAID 0磁盘。

  实际上,采用如HDTune等这些测试软件,测试得出来的结果都大同小异。这些结果是否就代表了SSD的真实性能了呢?未必。笔者比较钟爱的Iometer可以告诉你真相:


OCZ CORE V2 SSD:Iometer读取IOps(512Bytes)

OCZ CORE V2 SSD:Iometer写入IOps(512Bytes)
OCZ CORE V2 SSD:Iometer读取吞吐量(64KBytes)
OCZ CORE V2 SSD:Iometer写入吞吐量(64KBytes)

  可以很清晰地看见,OCZ 32GB SSD的随机写入性能非常之糟糕,实际上,在64KB块的时候,连续写入速度也不怎么样(随机性能能更是几乎直接与X轴重合)。对于喜欢寻根问底的同学,这里可以给出曲线上的详细的数字:随机512Bytes写入是4.5 IOps一直降低到1.9 IOps,随机64KBytes写入是5.3 IOps一直降低到2.7 IOps(图上给出的是吞吐量,不是IOps;吞吐量是0.3MBps下降到0.17MBps)。

  随机读取IOps则和连续读取IOps相差无几(不过,可以看出,块越大,随机性能越低)。

 


OCZ CORE V2 SSD:Iometer File Server文件服务器IOps

OCZ CORE V2 SSD:Iometer Web Server网站服务器IOps

OCZ CORE V2 SSD:Iometer Database Server数据库服务器IOps

OCZ CORE V2 SSD:Iometer Workstation工作站IOps

  在应用测试当中,大部分的操作都是随机操作,因此OCZ SSD的Iometer表现都不高——甚至可以用糟糕来形容。只有一项是例外:Web Server网站服务器,这个测试虽然是随机操作,但100%都是读取。Filer Server则是具有20%的写入,而Database Server和Workstation测试都是具有可变的、混合的块大小。

  在这些测试当中,只有二三十的IOps明显还不及普通机械硬盘(一般可以达到一百左右),因此实际上表现是性能缓慢。在桌面使用当中,虽然随机操作的频率没有这么多,不过道理还是一直的:OCZ SSD表现不佳,具体的表现就是很容易一顿一顿的。

  首先我们要看到这样一个问题:操作区块大小,在Iometer测试当中,我们可以看到,较大的区块的随机写入性能要比较小区块的写入性能要好(读取其实也是这样,不过可能不容易看出来:总吞吐量变大了,不过IOps受限于带宽有所降低)。在Vista之前,Windows文件系统的存储块大小被限制在64KB(这也是为什么经常看我们磁盘测试文章的人会发现Iometer有一个64KB块测试项目的原因),Vista开始,文件系统的存储块大小限制被取消,因此SSD的应用性能会好一些。不过显然还不足够,因为Vista也没有限制小区块的应用——你现在不能寄望操作系统会智能地限制只用性能更好的大区块。Windows 7或许会解决这个问题。


OCZ CORE V2 SSD:HD Tach RW测试 

  其次,通常的温彻特硬盘驱动器读取和写入所花费的时间是大致相同的(依靠控制芯片的策略,会有一些差别),而通常的低价位固态硬盘则不是,这些SSD写入花费的时间通常是读取的20~100倍。在大多数情况下,读取操作总是要多于写入操作的,因此,如HD Tach和HD Tune这样的测试就只能看到这些固态硬盘“光鲜”的一面,无法看到其弱点(我们的HD Tach RW得到的崎岖的写入曲线可以看出一点点)。

   因此,总的来说,SSD的问题就在于缓慢的写入速度——写入在使用中总是不可避免的,要想提高写入性能只有一种方法:使用Cache(缓存)。


Fusion-IO ioDrive 80GB SSD:控制芯片自带内存,正反面各一块

  缓存在传统硬盘上应用以久(当然传统硬盘没有读取和写入速度相差过大的问题),在企业级别的固态硬盘上,都具有缓冲区(Fusion-IOIntel的X25-M上就有),一方面,缓冲区可以将连续的写操作集合起来变成一个大的操作,其次,不连续的随机写操作经过一段时间的聚合,也有可能会变成没那么“随机”的吸入操作,从而提升总的表现能力(对于机械硬盘来说,读操作也是比较重要的,对于SSD来说则没那么重要),这对于SSD是非常重要的。当然,缓冲区相应地就需要控制芯片,显然这些都会提升SSD的生产成本。PC上的低价SSD就没有这种缓冲区,因此,它们的实际使用体验就没那么好。


OCZ CORE V2 SSD:1个主控芯片和16个NAND芯片,没有Cache的踪影

  对于这些没有缓存的低价SSD而言,还有一个解决方法:在系统端或者在控制卡端增加缓存,具体上就是使用一些缓存技术,以及使用带缓存的阵列卡。然而,第一个方法通常受到操作系统的限制,通常需要在驱动程序实现,对于后者……


OCZ CORE V2 SSD:Non RAID VS RAID 0,疯狂的曲线

  经过测试,Intel南桥自带的软件阵列功能具有一定的Cache功能(图上超过2GB/s的突发传输速率就是这么得来的),不过实际应用也比较让人失望,同时,你也无法得知它使用了多大的容量,至少从现在看来,是不会太大的。

  因此,最后的可行方法就是使用带有Cache的阵列卡,例如笔者自用的LSI MegaRAID SAS 8708ELP阵列卡就带有128MB的缓存,在搭配OCZ SSD使用的时候表现不错(也只限于不错,和笔者自用的15K.6 RAID 5相比还有差距),有钱的读者可以考虑考虑。

  【IT168评测中心】经过测试表明,缓存对写入缓慢的固态硬盘而言是非常必须的,低价SSD通常没有缓存机制,因此实际使用体验不佳。常见的使用SD卡或类似的卡组成的“固态硬盘”也一样。


SSD:入手需慎重

  对于拥有一块带缓存的阵列卡的用户来说,这个不是问题——问题是,笔者的LSI MegaRAID SAS 8708ELP售价在¥3000左右(入门级别的会便宜一些,二手的更便宜),而且,买得起这些阵列卡的人是否还会用低价SSD还是一个问题。对于想用南桥软阵列来代替硬件阵列卡的用户来说,测试结果是没有什么用处,至少现在而言,没有太好的解决方案(或许厂商们可以推出新的阵列驱动,里面大规模使用系统内存作为Cache)。

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