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SandForce主控分析与OCZ SSD性能测试
2011-7-29 01:49| 发布者: neeyuese| 查看: 147943| 评论: 10
摘要:
ATTO Disk Benchmark

官方网站:http://www.attotech.com/

ATTO是一家做数据集中处理解决方案的美国公司,总部设在纽约,主要产品线有磁盘阵列卡,光纤或网路桥接器,万兆以太网卡,光纤交换机和数据管理软件。这款ATTO Disk Benchmark软件就是他们公司开发给客户用来测试自家产品性能的,当然可能是因为磁盘测试软件的通用性,又因为软件是免费的关系,如今已经是风靡互联网。据我所知,非常多的用户和厂家喜欢拿这款软件来测试U盘的最大数据吞吐带宽,如今也被各大SandForce主控SSD厂家拿来做为衡量官方标称值的软件,总的来说,软件用起来并不难,但是猫腻不少,测试数据上可以做手脚的地方非常多,国内网上也有上帝之手的汉化版,不过看下来有点小Bug,为了准确的比较,这里的解析部分全部采用官方的英文原版,目前最新版本为2.47。

打开软件后的界面:

Drive: 本次测试的逻辑驱动器盘符(也就意味着需要用ATTO做测试,必须要先把硬盘驱动器分区并给一个盘符)。
Transfer Size: 测试数据块大小,默认是从0.5KB(512B) ~ 8192KB(8MB),当测试时,程序会测试这里所设置的数据块大小下的数据传输速度。
Total Length:测试数据长度,默认是256MB,最大可以设置到2GB,对机械硬盘来说,软件测试时,会事先生成一个为这个容量大小的测试文件,然后测试就是在这个文件内进行的。(由于SSD有FTL-逻辑物理映射层的关系,实际测试时并不是在这个文件内进行,而是取决于磨损平衡机制)
Force Write Access: 强制写入访问,这个功能开启时指的是,写入部分的测试数据不经过阵列卡上的数据缓存优化。
Direct I/O: 也叫同步I/O,当这个功能开启时指的是,指令发出后,必须等到硬件响应才算一次IO。如果不开启(异步IO或叫缓存IO),则指令发出后,不需要等到硬件响应就可以继续发送接下去的指令,之前的指令会排序等待之后的处理,间接等于阵列卡上的数据缓存速度或者是文件系统缓存速度之一(取决于系统缓存设置)。
I/O Comparison: 这个后面介绍。
Overlapped I/O(重叠I/O): 选择这个时,下面会有Queue Depth的选项,其实聪明人应该明白了,这个就是队列深度了,如果测试盘支持NCQ的话,随着队列深度的增加,性能会逐渐提升直到撑爆外部接口带宽或者内部处理速度。
Neither: 选择这个就意味着跑在Queue Depth(队列深度) 1下,可以说最接近我们日常操作的情景。

选择I/O Comparison后如图,下方会多出来Test Pattern(测试数据模型),这个指的是测试数据内部是用00000000填空还是99669966等填空又或者是Increment(升序),Decrement(降序),Random(随机)填空。对于一般的磁盘来说这个会影响到回写缓存的命中率,但是对于采用SandForce主控的SSD来说,对测试分数影响非常大。因为SandForce的Durawrite技术是有压缩能力的,所以当测试数据模型为00000000之类时,压缩能力就能接近无限大,分数全是撑爆外部接口或者内部处理能力极限的,如果这里选择Random随机数据模型,那么测试成绩就不好看了。

Run Continuously(持续测试):这个勾打上指的是测试持续进行,直到发现错误。

此款测试软件测试成绩皆为持续读写成绩,没有任何随机成分,每一个块大小的测试都是从程序生成的测试文件所在的逻辑扇区首字节开始持续跑。介绍完界面部分,我们接下来进行下实际跑分比较吧,俗话说光说不练假把式嘛。


上面图中,为我自己家里用的NAS服务器硬盘配置,阵列卡为LSI 8344ELP,挂了4块2TB的希捷LP节能硬盘组件的RAID 5阵列,此阵列卡主控为LSI 1068,自带128MB缓存。


此图中,开启了强制写入访问,意思就是测试结果的写入数据部分不经过阵列卡(LSI 8344ELP)上的128MB外置缓存优化,而是直接跑的实际磁盘性能(有磁盘缓存和系统缓存优化)。另外在Direct I/O这里没有打钩,意思就是读取部分会经过系统缓存或者阵列卡缓存优化(由于我这里阵列卡缓存模式设为Cache I/O,所以是阵列卡缓存优化),我们看到读取的最高速度约为1000MB/s的速度。(4块2TB的希捷5900转机械盘很明显是没有这个速度的,所以此处为阵列卡上128MB的缓存速度)。队列深度那里选的是Neither,也就是QD1下。(队列深度指的是每次发送的读/写指令数,SATA接口的硬盘最大支持同时执行32条读/写指令,但是一般我们家用操作,QD大多都在3以内,只有在数据库/网站服务器这类请求数高的应用上,才能有高QD的可能,所以各大厂商给出的那些QD32的测试成绩对于我们普通家用来说都是没有意义的水分数据)


此图中,Force Write Access和Direct I/O两个勾都没打上,意思就是不管是读取还是写入测试,都是在系统数据缓存里跑。(由于我这里阵列卡缓存模式设为Cache I/O,所以是阵列卡缓存优化,4块2TB的希捷5900转机械盘很明显是没有这个速度的,所以此处为阵列卡上128MB的缓存速度)。像这类测试图就是一张没有任何意义的图片,只能表明阵列卡缓存的最大吞吐量,而不是真实的磁盘性能数据。


这里的2张图片,差别是Force Write Access那里打没打上勾,由于勾上了Direct I/O模式,所以跑的速度都是真实有效的磁盘性能,只是后者没有经过阵列卡上128MB数据缓存的优化,在小文件块的表现上就明显的不如前者了。(数据缓存的作用很大部分就是用来提高小文件传输的速度)




最上面这3张图里,使用的固态硬盘是SandForce 1xxx系列的,型号OCZ Vertex LE 100G,颗粒是Intel 34nm MLC,4K Page。由于之前说过,SandForce系列主控支持DuraWrite技术,所以可以压缩数据。这里分别采用3类数据模型做测试,全部是QD1下的Direct I/O操作。第一种是默认的00000000数据模型(用0x00填充),第二种是升序数据模型(数据升序填充),第三种是随机数据模型(数据为完全随机)。我们看到,随着数据模型被打乱后,直接的影响到了传输速度,默认数据模型和全随机相差了1倍还多。因为我这块SandForce采用的是128G的34nm颗粒,所以实际性能原本就不低(200MB/s读取和100MB/s写入的原始传输率),如果使用的是60GB甚至40GB的25nm颗粒,那么可以想象除了最前边这个默认数据模型可以跑到SandForce官标的285/275MB/s传输率外,后面的全部没有可能跑到这个速度。

后面这3张图里,使用的固态硬盘是Gskill Falcon 128G,主控是韩国Indilinx Barefoot系列的,外置数据缓存64MB。这里分别采用3类数据模型做测试,全部是QD1下的Direct I/O操作。和前面一样随着数据模型被打乱后,间接的影响到了传输速度,特别是写入部分,因为数据缓存的命中率降低了,很明显像这类靠着大容量外置缓存做数据缓存优化的SSD存在严重的掉电丢数据风险。

最后三张图是我的系统盘M4 256G,镁光25nm L74A闪存,8KB Page,外置缓存256MB。可以看到不管是哪种数据模型,测试成绩都比较接近。这说明镁光并没有把大量的外置缓存用作数据缓存(而是存放映射表),所以对数据模型的影响不敏感。


上面这3张图里,分别测的是QD1/QD4/QD10(队列深度)下的测试成绩。我们可以看到,随着队列深度的增加,成绩也在不断增加。(直到撑满SSD控制器的处理能力或者是外部接口带宽)

很多厂家做广告时,喜欢拿QD32之类的测试成绩当官方标称值。等于跑出了这块硬盘的最大性能,但是实际用户使用时,根本不可能发挥出这类性能,一般我们家用操作,QD大多都在3以内。

下面就随便拿个利用ATTO测试成绩忽悠的例子:
海盗船官方微博:(http://www.corsair.com/blog/corsair-force-series-3-ssds-are-now-with-us/)

QD10下跑Corsair Force 3 SSD测试(SF2281主控),很明显是故意突出持续速度,可惜跑的都是00000000数据,纯主控接口速度罢了,不懂的用户就很容易被忽悠进了。

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本文版权归 PCEVA,PC绝对领域,探寻真正的电脑知识 原作者所有 转载请注明出处
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最新评论

引用 jghkl 2015-1-14 14:09
真乃神作也!
引用 cyk12000 2013-2-25 19:41
神作
引用 timcq 2013-2-17 19:22
超级好的技术文章,并且照顾了我这样的小白,虽然还很多不明白,但是已经看出非常用心的写了,最大程度通俗易懂
引用 zhao431431 2012-10-31 19:57
拜读,神作。。。
引用 sohueasy 2012-10-15 15:19
一年多的帖子,今天才仔细拜读了一下。
sf的主控的这些特性看来始终不是跑分利器,和文件是否可压缩关系也很大,看上去不是特别强大,不知道今年的新主控如何。
不过现在却很想试试sf主控的东西,好奇心使然啊。
引用 jjxiao 2012-9-12 01:22
这么好的文章 怎么木有人re的呢  

让我更了解ssd  特别是用sd主控的ssd啊
引用 zhao431431 2012-9-7 17:26
拜读,,神作
.
引用 xsh8hf 2012-8-31 15:14
过来顶贴。
引用 a13606344553 2012-8-21 18:32
居然只有一个人评论?
引用 neue 2012-7-7 10:33
神作

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