【IT168 评测】当前信息化高速发展，存储的容量和性能变得愈发重要，对于存储阵列中的硬盘来说，其性能水平、稳定性、I/O和组建阵列的灵活扩建方面成为存储重要的选购依据，同时采用多个小容量硬盘堆叠、对硬盘采取池化措施的虚拟化技术等措施均被利用于提升存储IOPS。而到了今天我们却发现，真正到了大数据时代，存储实际上已经遇到了瓶颈，而目前弥补这一性能瓶颈的手段之一就是固态硬盘。

　　固态硬盘一出现在市场，就以高成本“盛气凌人”，但由于采用了SATA/SAS等市场上主流的硬盘接口，使得其在企业市场上进入了高速普及期。尤其在存储阵列端配置几个固态硬盘后采用缓存扩展技术高速缓存在机械硬盘中的热数据，诸如此类应用，也使得固态存储的应用和销量呈直线上升。更值得惊讶的是，基于SATA接口的固态硬盘却在逐渐向PCI-Express插槽的固态硬盘发展。这大大得益于板载PCI-E接口与CPU、内存数据的通讯和传输效率比传统的SATA/SAS接口高很多，使得PCI-E接口固态硬盘在未来数据中心和终端平台上拥有广阔的发展机遇。

　　在火爆异常的闪存界，服务器端闪存尤其是PCIe闪存的出货量已经开始起飞。Gartner Group预计，服务器端闪存的出货量在2015年将超过100万片。此外，随着PCIe闪存的价格逐渐降至接近1美元/GB，Gartner预计到2018年，所有出货至数据中心的SSD中，有接近一半都将是PCIe闪存。

　　简化存储路径，解决存储IO瓶颈

　　为了更好的了解PCIe SSD的优势，我们先来看看服务器的三种存储方式：

　　第一种：本地硬盘存储系统：即通过PCIe总线连接RAID控制器，再连接SAS或SATA硬盘

　　第二种：磁盘阵列存储系统：即通过PCIe总线连接FC HBA，再通过光纤连接到FC磁盘阵列

　　第三种：也就是我们本次重点介绍的PCIe SSD存储系统：即PCIe SSD卡直接挂在PCIe总线上

　　我们可以看到PCIe SSD卡通过PCIe总线直接与CPU通信，缩短存储访问路径，再结合flash的高速读写性能，极大的提升存储性能，解决存储IO瓶颈。

▲PCIe SSD卡的时延性能仅次于内存

　　针对以上介绍的三种存储系统进行性能测试对比，PCIe SSD系统能够提供高达77万随机读IOPS性能，以及3.1GB/s读写带宽，满足客户对高IO、高带宽的业务需求。

　　华为ES3000 V2：革命者的闪存牌

　　一直以存储领域“革命者”姿态出现的ICT厂商——华为从2005年便开始研发PCIe SSD卡，至今已有近十年的开发、商用经验，可以说是业界最早研发该产品的公司之一。其第四代高性能存储卡ES3000，是专门针对高IOPS性能需求的应用(数据库、虚拟化、大数据、搜索、ERP等应用)而推出的固态存储产品，具有性能高、延时小、可靠性高、使用寿命长等特点。凭借其性能和成本优势，华为ES3000 PCIe SSD卡已经成为存储领域的新宠，目前广泛应用于腾讯、阿里、百度等互联网公司。

▲前为半高半长，后为全高半长版本

　　去年9月份，华为推出了新一代企业级PCIe SSD产品——ES3000 V2，有半高半长和全高半长两种尺寸形态，前者容量有600GB/800GB/1.2TB/1.6TB，后者有1.2TB/2.4TB/3.2TB三种。本次华为送测的ES3000 V2为半高半长1.6TB容量版本。

▲本次送测的ES3000 V2半高半长版，容量1.6TB

　　闪存方面，ES3000 V2使用的是20nm MLC闪存。同时作为企业级PCIe硬盘，ES3000 V2也支持各种ECC纠错等，5年质保。

　　据悉，ES3000 V2采用自主研发的FPGA(现场可编程门阵列)方式，相比较ASIC方式可缩短整个产品的研发周期，也便于实现定制化功能，另外也可降低研发成本。PCIe直连方式相比较SAS/SATA转接来说能提供更低的延迟，性能也相对更好。

　　同样值得一提的是，ES3000 V2在架构层面采用了Device-based。PCIe SSD的发展虽然只有数年时间，但是其产品和设计理念各有千秋，各种原生和非原生的PCIe闪存卡产品，架构层面分为Host-Based和Device-Based两种。与Host-Based架构相比，华为的Device-Based架构更加智能化，同时拥有更高的性能，和可靠性。它能够将CPU从繁杂的FTL操作中解放出来，减小对主机资源的消耗，降低对主机的依赖，从而能更好的去完成用户自身的应用。

　　此外，ES3000 V2还内嵌了ECC检错/纠错引擎和动态RAID引擎，可形成二维的检错/纠错机制，确保数据的高可靠性。通道间则使用动态 RAID算法，实现通道间的资源共享，确保在芯片坏块过多甚至是多个芯片故障的情况下均能正常工作。为提升SSD的使用寿命，ES3000集成了FTL闪存转换器，支持动态磨损平衡算法、坏块管理、垃圾数据管理功能等方式，还可内部实现冷热数据分类与管理，配合先进的磨损算法，最大程度上提升回收效率，降低写磨损。

　　测试平台与软件

　　测试PCIe闪存卡对于平台软硬件几乎没有特殊要求，具体测试项目如下：

　　ATTO Disk Benchmark：一款简单易用的磁盘传输速率检测软件。它采用分级测试模式，使用了不同大小的数据测试包， 数据包按0.5K， 1.0K， 2.0K直到到8192.0KB分别进行读写测试，测试完成后数据用柱状图的形式表达出来，让测试结果更加精准可靠。能够很好的说明文件大小比例不同时对磁盘读取、写入速度的影响。

　　Atto Disk Benchmark可以设置写入文件块的大小和数据总量。文件大小设置为从0.5KB至8192KB，总数据量设为256MB。这项测试也能比较准确说明持续传输率。

　　通过以上测试结果可以看出，华为ES3000 V2 PCIe SSD卡的读取速度相当给力，当然写入速度也并不逊色：读取达到了1614.6MB/s，写入达到1156.6MB/s。

　　小编总结：

　　从性能表现来看，华为ES3000 V2 PCIe SSD卡适用于搜索引擎、Cache、数据库、视频服务等随机读写操作频繁和 IOPS 要求较高的业务，具有高性能、高IOPS、高可靠、易维护等优点。在IO密集、延迟敏感型业务系统的使用中，一张ES3000 V2 PCIe SSD卡的服务器业务处理能力超过多台服务器总和，可大幅减少服务器采购数量，降低系统的CAPEX。