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TLC能力加QLC价格:Solidigm D5-P5430评测
2023-6-15 16:40| 发布者: Essence| 查看: 17033| 评论: 0
摘要: 前段时间在Solidigm D5-P5316的帮助下,计算圆周率100万亿位数的世界纪录被刷新,新纪录的计算效率达到之前的三倍。我们一方面能够感受到SSD对高性能计算的影响,另一方面也看到QLC已经在数据中心中得到广泛采用。今 ...
理论性能测试


Linux下的硬盘性能测试工具大多离不开fio,这款软件功能强大但使用起来有一些门槛。

1.KDiskMark测试

对于习惯使用图形界面的朋友可以使用KDiskMark来替代Windows下的CrystalDiskMark,它在底层调用fio执行了类似于CrystalDiskMark的理论带宽测试项目。

当然二者还是略有不同,CrystalDiskMark结果显示峰值速度,而KDiskMark则显示平均值。这类测试由于缺乏预处理过程,只适合消费级SSD快餐跑分。数据中心SSD的稳定态性能测试还是需要回归到fio。


2.GFIO测试

GFIO为fio提供了一个图形化界面,不过配置文件还是需要提前动手写好,然后在GFIO中加载。GFIO会每秒刷新显示测试过程中的传输带宽和IOPS数值。首先是顺序写入预处理过程,测试使用128KB QD256顺序写入,持续2小时。


测试结束后会提供整合测试结果,包括写入数据总量、平均IOPS、最小/最大/平均带宽,百分位延迟统计等等。


为了提供更出色的QoS表现,数据中心级SSD不会像消费级SSD那样使用SLC缓存。增加OP也不会对顺序写入速度产生明显影响。


接下来进行4KB Q64T4随机写入,持续8小时,使SSD进入稳定态。

预处理过程产生了30TB写入量。

测试初段的高速写入对应的是OP预留空间内的空白块,当增设三级OP后这部分可以直接用于写入的空白块也相应增加,同时稳定态4K随机写入性能也更好。平时测消费级SSD只要用Q32T1测5000秒就足够看稳定态性能了,而这次15.36TB的数据中心SSD测了8个小时的Q64T4。消费级SSD的离散图需要设置对数坐标轴才能看清,数据中心级SSD的离散度要好很多,可以省去这一步骤直接看。


4KB随机写入QD1测试,ramp_time=300秒,runtime=900秒。注意这里测出的随机读取性能是全盘范围内的闪存直接读取性能,不能跟平时我们在消费级SSD评测中看到的SLC缓存范围内读取性能进行对比。

第99百分位延迟为137微秒,第99.99百分位延迟为178微秒,这意味着99.99%的延迟都低于178微秒。


4KB随机写入Q64T4测试,ramp_time=300秒,runtime=900秒。

平均1050K IOPS,第99百分位延迟533微秒,第99.99百分位延迟906微秒。


3.ezFIO脚本测试

ezFIO是一个可重复进行的稳定态性能测试脚本。在测试开始前有两次全盘容量写入的预处理阶段,帮助模拟企业级SSD的长期性能。ezFIO同时支持Windows和Linux平台,测试完成后可自动生成测试报告。以下成绩是在Linux系统下搭配fio 3.31测得。

借助ezFIO测试脚本可以自动化测试更多内容,如稳定态下不同块大小的顺序/随机读写性能:

下图是将Solidigm D5-P5430 15.36TB OP到12.75TB后的成绩,读取性能基本不变,写入性能大幅提升:


Solidigm D5-P5430 15.36TB稳定态4KB随机读写性能:

OP到12.75GB后4KB随机写入IOPS增长98%,写入延迟也降低了:


长期性能稳定性检验通过稳定态随机混合读写进行,根据平均IOPS和标准差计算得出变异系数,离散系数越低说明SSD在长期高负荷使用后的性能越稳定,越不容易产生程序需要等待IO的情况。Solidigm D5-P5430 15.36TB的4K R70:W30混合读写稳定态平均IOPS:280867,离散系数:1.05%。OP到12.75TB之后,稳定态混合读写IOPS为395347,离散系数1.51%。


Solidigm D5-P5430 15.36TB稳定态4K混合随机读写百位分延迟表现:

OP到12.75TB后的稳定态4K混合随机读写百分位延迟:


4.SNIA SSS PTS-E 2.0测试:

SSS PTS的全称为Solid State Storage Performance Test Specification,即固态存储性能测试规范,它由SNIA存储网络行业协会制定,当前最新版本是2.0,包括针对企业级SSD的PTS-E规范以及针对消费级SSD的PTS-C规范。

PTS测试在设备而非文件系统级别进行,通俗的说就是SSD在没有分区的状态下进行。PTS测试的是SS(Steady State稳定态)性能,而非FOB(Fresh-Out-of-the-Box开箱状态即出厂态)表现。

为了使SSD达到稳定态,PTS测试需要先执行预处理,也就是我们常说的“填盘”:用随机数据写入全盘2倍容量。而后执行一系列随机写入,稳定态的判定方式为:检查测试窗口中的4K随机写入、64K R65:W35混合随机写入和1024K随机读取三项成绩,允许波动范围+-10%,确认SSD已经进入稳定态后才会继续后续测试。

SSS PTS测试的内容包括512字节、4K、8K、16K、32K、64K、128K和1MB块大小,在0/100、5/95、35/65、50/50、65/35、95/5和100/0混合读写比例下的稳定态IOPS,并以数据表格、2D和3D图示三种形式进行展现。


OP到12.75TB之后,Solidigm D5-P5430能够在PTS IOPS测试中更快进入稳定态。

稳定态混合读写性能亦获得大幅提升:



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