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首次用Indilinx主控 OCZ 512G SSD评测

  【IT168 评测】什么?OCZ公司的性能SSD不是基于SandForce的技术?新的Octane系列固态硬盘使用的是Indilinx Everest 主控。OCZ公司是希望弥补控制器公司的不足,还是它需要更多时间来沉淀?答案就在本文中。

  我们已经看到OCZ的上两代固态硬盘技术都采用了SandForce的技术,并且取得了很大的成功。可以说,OCZ公司提高了我们对固态硬盘的性能的期望值。

  当然,作为SandForce的产品发布合作伙伴,OCZ公司总是第一个享受新控制器的优势的公司,并且该公司能够从新控制器硬件中获得最大的利益。在过去几年,OCZ的Vertex系列获得了相当多的赞誉。


▲OCZ SSD产品一览(部分)

  当然,任何事物都有两面性。在为自己取得SandForce固态硬盘的知名度的同时,OCZ公司也帮助了竞争对手对基于相同技术的产品的销售。

  令人不安的事实是,两个具有相同容量且采用相同NAND接口的基于SandForce的固态硬盘,性能几乎相同。另外还有SandForce无法争论的事实:基于SandForce技术的固态硬盘只是对该公司的参考固件进行了略微调整的版本。这也是为什么OCZ Vertex 3与Corsair的Foce GT相类似的原因。这两个驱动器都使用了第二代SandForce控制器以及同步ONFi闪存。在部署上有一些差异,然而从性能对比来看,性能几乎相同。


▲OCZ Octane系列SSD

  OCZ公司是一家为了保持竞争力而愿意冒很大风险的公司,出于这个原因,该公司最新SATA 6Gb/s产品并没有采用SandForce主控,而是采用了该公司收购的Indilinx公司的技术。这个固态硬盘具有历史性意义,因为它采用了OCZ公司自家的Everest控制器,这是自三星推出830系列驱动器以来送到我们实验室进行评测的最新存储硬件。

  这个驱动器的竞争力在哪里呢?从该公司的性能系列,Vertex三个型号中可以看出。并且,该驱动器仍然采取了6 Gb/s连接、高速读取规格,大型数据缓存和跨度高达1TB的容量。这个产品能否成为高端SSD市场段的竞争者?在我们的评测中我们看到了很多问题,然而,我们也看到很多产品存在潜力。

  最新Indilinx控制器被认为是对OCZ偏预算导向的SSD中使用的低端控制器的重大升级。该控制器被称为Everest,具有两种SATA 3Gb/s和SATA 6GB/s。OCZ的产品组合已经包含了这两种容量(高性能型号被称为Octane,较慢驱动器被称为Octane S2)。当然,在我们评测中的驱动器是旗舰版,这最能够体现出控制器硬盘的性能。

  像大多数固态硬盘公司一样,OCZ没有透露其产品的技术细节。然而,我们知道,Everest又是一个基于双核ARM架构的八通道控制器。


▲内部构造

  与基于SandForce的驱动器不同,Everest采用了离散数据缓存,在我们的512GB Octane评测样本中为512MB。

  OCZ公司的Octane采用了相同的同步ONFi 2.2兼容NAND作为该公司的旗舰版Vertex3.即便如此,该公司将Octane的性能略低于Vertex 3,用较低性能来换取较低的每千兆字节。


▲OCZ公司公布的性能参数

  当你考虑规范问题时,这种权衡是很有意义的。Octane的连续读取性能与Vertex 3的相同,而它的写入要慢50 MB/s。随机性能是Octane明显落后的领域。 512 MB Vertex 3声称可以达到85000随机读取IOPS和60000随机写入IOPS。相比之下,Octane为37000随机读取IOPS和16000随机写入IOPS。

基准测试结果及分析
▲存储基准性能测试结果

  OCZ的最新SSD在Storage Bench(上图)和PCMark(下图)的测试结果迥异。这些结果与我们预料的一样,因为Storage Bench主要是由连续传输组成的,它反映了电脑爱好者使用其计算机用于娱乐和游戏导向性的任务时的工作负载。如果考虑数据实际数量,单个网页包含小于1MB的数据,而15分钟的“孤岛危机”游戏包含到驱动器超过1GB的读取和写入。在这种情况下,Octane超越了相同容量的Crucial m4。

基准测试结果及分析
▲PCMark 7性能测试结果

  Storage Bench和PCMark的评测有一定意义,但是这并不能反映驱动器更具体的性能特点。我们还需要评测随机读取、随机写入、连续读取和连续写入。

  Storage Bench和PCMark的评测有一定意义,但是这并不能反映驱动器更具体的性能特点。我们还需要评测随机读取、随机写入、连续读取和连续写入。
▲4K随机读性能测试

  在队列深度1中,我们的512 GB Octane的随机读取速率约为120MB/s,这比很多同类驱动器都要快。但是一旦我们转移到更高的队列深度,OCZ的最新固态硬盘的性能就变得与64GB Crucial m4差不多,这是相当缓慢的。事实上,一个120 GB Vertex 3在每个队列深度都超越了512 GB Octane。

  Storage Bench和PCMark的评测有一定意义,但是这并不能反映驱动器更具体的性能特点。我们还需要评测随机读取、随机写入、连续读取和连续写入。
▲4K随机写性能

  我们已经知道,这个最新SSD更像是主流驱动器,而不是面向发烧友的第二代基于SandForce固态硬盘。考虑到这一点以及上面反映Octane的性能的图,我们可以得出的结论是最新SSD具有良好性能和每千兆字节更低成本。不过,另外还有两个问题,512 GB Octane并没有提供一个具有吸引力的价格,并且我们仍然不知道较小驱动的执行情况。

  Storage Bench和PCMark的评测有一定意义,但是这并不能反映驱动器更具体的性能特点。我们还需要评测随机读取、随机写入、连续读取和连续写入。
▲Octane的随机写入吞吐量

  Octane的随机写入吞吐量也并不让人感到吃惊。大多数操作系统安装占用16GB空间。对于超过16 GB的跨度的测试,Octane比300GB Intel SSD 320要慢10MB/s。当然,这个设置并不现实,因为我们都是在桌面环境中使用Octane。回到队列深度1,我们的512 GB Octane驱动比相同的英特尔驱动要快7MB/s,但是仍然落后于大多数固态硬盘。如果你的工作负载取决于随机写入性能,底线在于Octane比基于SandForce同类竞争产品稍微慢一些。

  128K顺序读写性能测试结果

128K连续读写性能测试结果及分析
▲128K顺序读性能测试结果 

  从Octane的具体规格来看,这个驱动器更擅长处理连续数据。在队列深度1中,连续读取约为340MB/s,这只比Crucial的512 GBm4慢11MB/s,m4遥遥领先。我们并没有480 GB第二代SandForce固态硬盘来比较,但是从这些驱动器公布的规格来看,我们相信结果将与512 GB Octane类似。

128K顺序读写性能测试结果及分析
▲128K顺序写性能测试结果

  在低队列深度,Octane的连续写入的结果并不是很好。我们只看到SSD速度约为260MB/s,再次让OCZ的最新驱动器与Crucial的512 GB m4看齐。

  但是,我们的确看到三星的256 GB 830和240 GB第二代SandForce SSD表现更好。更重要的是,我们测试的是可压缩数据,并且基于SandForce驱动器具有相当不错的优势。面对不可压缩数据,即使在第二代SandForce SSD的吞吐量也可能跌至100 MB/s。

  128K顺序读写性能测试结果及分析

  我们所有在Iometer的连续传输测试都是在队列深度1进行的,为了体现最典型的桌面工作负载,也是这个最新固态硬盘设计运行的环境。不难想象发烧友更喜欢将固态硬盘放到更高队列深度。事实上,这也是真正体现固态硬盘与传统硬盘驱动器区别的地方。

  我们这里使用的是ATTO来测试在队列深度2超过2GB的连续读取/写入。为什么只是测试队列深度2?即使当你加入更多工作负载,在一般桌面环境,I/O命令在队列深度高于2或者3的SSD上处理速度更快的情况并不常见。我们的游戏测试也反复证明了这一点。

  使用ATTO的另一个原因是它能够方便地测试不同传输大小。虽然128KB是测量连续性能的标准设置,当然,更大或更小的传输量也具有一定的现实意义。

数据顺序传输性能测试
▲顺序读性能测试结果

  在队列深度2中,OCZ的Octane的性能情况更像是250GB SSD 510.Crucial的512 GB m4由于升级到0009固件,性能表现稍微好一点,但是三星的830仍然主宰了连续传输速度竞赛。然而,256 GB 830的胜出部分非常小,所以我们很难定夺谁是冠军。

数据顺序传输性能测试
▲顺序写性能测试结果

  OCZ的Vertex 3在传输大小超过16KB的评测中让其他固态硬盘望尘莫及。尽管OCZ的SandForce控制器在处理可压缩数据方面享有非常大的优势。将相同的驱动器来处理相同队列深度的不可压缩信息,吞吐量下降到240MB/s(使用128KB数据块)。

  Octane的Everest控制器的性能规格并不相同,因此,连续传输速率并没有根据数据类型而产生波动,性能仍然像是英特尔的SSD 510。这是相当不错的,当你考虑到你获得了比最大Crucial m4更快的速度,60-70MB/s的加速。

  随机写入性能与时间的关系

  20分钟随机写入

  根据Iometer来看,连续读取/写入性能应该是340/260MB/s。然而,在使用连续数据填满驱动器后,再向驱动器写入20分钟随机数据,再次连续写入一次,性能就有些不同的。连续写入开始为250MB/s,然后很快下降到6MB/s。

随机写入性能与时间的关系
▲20分钟随机写测试结果

  这个测试的要点在于重现最坏的情况,你会发现在你写入每一个可用块后,没有空闲块可供控制器用来暂存空间。

随机写入性能与时间的关系
▲引入空闲时间后的随机写测试结果

  如果你引入一些空闲时间,Octane的性能会略有恢复,但是连续写入速度仍然约为40-50MB/s。

  30分钟随机写入

  我们知道,即使是“新鲜出炉”的产品,Octane的随机性能也比现今大多数6Gb/s驱动器要慢。因此,在使用队列深度4进行20分钟随机写入后,就可以让所有的块变得“很脏”。剩下的“干净的”块将成为更加显著的问题。

随机写入性能与时间的关系
▲30分钟随机写测试结果

  如果我们在队列深度32重新进行测试,并对驱动器进行30分钟随机写入,这将放大我们之前的测试结果,性能下降到7MB/s,并保持在这个结果。不管你让驱动器处于闲置状态多久,期待后台垃圾清理能够清理东西,但这都无法恢复其性能。这是Octane存在的一个问题,我们要求OCZ公司答疑,但是没有受到任何答复。

  增加超量供给

  记得前面我们提到过OCZ并没有预料任何Octane的NAND用于超量供给吗?Crucial的m4也是同样的情况,不过它能够从完全脏乱的状态更加从容地恢复过来。那么,Octane的问题是什么呢?

  在OCZ的驱动器上创建一个较小分区来进行手动超量供给似乎是一个不错的解决方案。对Octane问题的解决方案并不是简单地预料一些未分区容量来效仿超量供给这么简单,请看下图:

超量供给与TRIM性能测试结果

超量供给与TRIM性能测试结果

  当我们手动指定超量供给时,控制器能够在驱动器装满随机写入后主动清理出一些空间。这里有一个陷阱。驱动器能够为“新的”写入性能提供的空间数量与你能够超量供给的量成正比。在第一张图中,我们手动设置了2.5%,并且性能长期稳定在这个状态。在第二张图中,预留了一半的驱动器来用于超量供给,在这种情况下,性能仍然保持。

  问题是,没有人愿意预留一半的512GB固态硬盘,所以,当驱动器装满数据时,性能并不会下降。因此,避免Everest的垃圾清理缺点的唯一有效的方法就是确保你使用的系统能够利用TRIM命令,这意味着在RAID或者更旧的操作系统避免这些问题的发生。

超量供给与TRIM性能测试结果

  这里有一个同类型的测试,与真实世界的情况有关,而不是与HD Tach有关。部署了超量供给的“干净”和“肮脏”的驱动器之间的区别在于当我们向驱动器写入一个32GB 蓝光rip时是非常干净的。如果没有大量超量供给,传输速率会变得异常缓慢。

  TRIM性能

  我们已经知道,如果让Octane保持闲置状态,我们只能够部分恢复其性能。然而,如果你清空Windows的回收站,触发TRIM命令,速度将完全恢复,如上图所示。

超量供给与TRIM性能测试结果
▲TRIM性能测试结果

  Octane:OCZ究竟意欲何为?

  固态硬盘的性能取决于它的控制器、固件以及闪存。控制器可能是这三个变量中对固态硬盘影响最大的因素,并且拥有6Gb/s的竞争者并没有多少。面对相当有限的范围内,我们可以说世界上最快的SSD只能是来自Marvell、SandForce或三星(至少到目前为止是这三个)。

  当然,我们都知道市面上还有很多其他品牌和型号,这意味着很多公司在使用相同的基本组件来制造各种性能类似但价格不一的SSD。

  当然,我们必须相信这是OCZ公司收购Indilinx公司的部分原因。当其他竞争对手都在做上述事情时,OCZ公司却选择了退出SandForce控制器联盟?从最易让人理解的角度来看,价格并不是供应商们用来竞争的最主要因素。

Octane:OCZ究竟意欲何为?
▲OCZ Octane 512GB SSD

  预计OCZ在未来将推出更多基于Indilinx控制器的固态硬盘。OCZ和SandForce这两者的关系将会怎样发展呢?这两个公司仍然需要彼此,这也是为什么Vertex 3将继续作为OCZ的“当家花旦”。然而,该公司显然是希望成为一个自给自足的固态硬盘供应商,希望尽可能地减少对第三方的依赖。从长远来看,OCZ将逐渐减少对基于SandForce固态硬盘的使用,转而将使用更多Indilinx技术。

  Octane展示的Indilinx控制器还存在一些未能解决的问题,例如随机性能仍然相对较低,还有到目前为止仍然未解决的垃圾清理问题。然而,OCZ这次改变了很多人关于Indilinx只是单一硬件的看法。也许在未来将通过固件升级来解决这些问题,或者未来将会有新产品横空出世解决所有这些问题。无论怎样,OCZ至少开始从对于完全依赖SandForce的技术的局面中解放出来。

  当你考虑英特尔和三星是唯一将自己的控制器放入驱动器的SSD供应商时,OCZ的这个举动确实令人振奋。OCZ为自己设置了很高的愿景。Octane标志着该公司翻开了一个新的篇章。

Octane:OCZ究竟意欲何为?
▲Octane与Vertex 3系列对比

  作为一个512GB产品,Octane的定价并没有让人跌破眼镜。Vertex 3s并不会很快消失,如果你正在寻找避免(SandForce使用的)依赖于压缩技术的产品,市面上有很多更好地替代产品,并且价格更加便宜,还不会强迫你放弃随机性能。

  我们相信,Octane将引爆2012年激烈战争。通过利用更多内部开发,OCZ公司将在以更快步伐拉低价格且保持较高利润方面保持更好的灵活性。在一年前,固态硬盘的售价还是在每千兆字节2美元以上,下载,价格非常逼近1.5美元了。并且,随着来自IMFT的20nm NAND的普及,这些数字还将进一步下降。虽然Octane的性能在激烈竞争中并不是十分引人注目,但是它对于OCZ整个公司的意义是非常显著的。

  4 KB随机

  我们的Storage Bench v1.0混合了随机和连续操作。然而,还应该隔离4KB随机性能,因为这占每天工作的大部分性能。在Storage Bench v1.0后,我们将驱动器放到Iometer来测试4KB随机性能。但是为什么是4KB呢?

4 KB随机性能与128K顺序性能分析
▲4K随机读写性嫩分析

  当你打开Firefox,浏览多个网页,并写入一些文档时,你大多数只是执行一些小的读取和写入操作。上图源自对Storage Bench v1.0的分析,但是它反映了对任何台式机追踪的分析情况。请注意,我们大多数操作(70%)都是8个扇区大小(每个扇区512字节,因此是5KB)。

  我们闲置Iometer来测试16GB的LBA空间,因为对64字节版本的Windows 7全新安装需要占用这个空间量。在某种程度上,这检查了在访问不同分散文件、缓存和临时文件的性能情况。

  如果你是一个典型的电脑用户,有必要测试在队列深度1的性能情况,因为这是我们大多数操作发生的范围。

  在我们得到测试结果前,请注意我们使用MB/s表示随机性能,而不是IOPS。这是这两个单位之间的直接关系,平均传输大小*IOPS=MB/s。大多数工作负载往往是不同传输大小的混合体,这也是为什么网络专业人士喜欢使用IOPS的原因。它反映了每秒发生的传输的数量。由于我们只需要测试单个传输大小,我们更应该看看MB/s,如果你想要转换回IOPS,对于4KB传输大小,只要将MB/s数字除以0.004096MB就可以了。

  128 KB顺序

  固态硬盘供应商往往想要强调随机性能,因为这个方面他们能够完全打败传统硬盘驱动。连续性能有一点不同,但是仍然代表了需要考察的性能的一个重要方面

  但是对于普通用户连续性能是多么无孔不入呢?看看下面的图表,它显示了我们的追踪中所有寻求距离的分布:

4 KB随机性能与128K顺序性能分析
▲128k顺序读写性能分析

  你会注意到的第一件事情是在0扇区具有活动优势,这意味着我们的追踪大多是由后端到后端的请求,或者说连续I/O。如果追踪是100%随机的,没有访问会在0扇区。

  你的数据越来越多开始成为连续性的,尤其是当你在看电影或者听音乐时。考虑一下大多数网页包含小于1MB的数据,而大多数电子邮件小于16KB。办公效率并不是特别磁盘密集型的,但是与多媒体相比较时,工作负载仍然相形见拙,因为两分钟的电影传输可以超过200MB。

  当然,我们还没有谈论游戏的话题。我们已经追踪了六个游戏,除了在MMORPG的情况外,我们发现与游戏有关的数据大多数是连续性的。孤岛危机2是非常占用数据的,20分钟的游戏就包含读取和写入超过1GB的数据。

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