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完全自家设计方案:三星830系列SSD 128GB与256GB测试
2011-11-15 20:29| 发布者: royalk| 查看: 77559| 评论: 13
摘要:
稳定态与垃圾回收效率

我们首先把分区删除,这样文件系统也会被删除,TRIM也不会生效。这时候用IOMeter 2008可以对未分区的盘进行4KB QD32全盘随机写入,由于SSD算法中有磨损平衡的存在,这样写入一段时间之后闪存中应该都会被零碎文件填满,当需要再写入闪存中同一page时,由于闪存无法覆盖写入,所以必须在这之前做垃圾回收操作,所谓垃圾回收操作就是主控自己把它认为没用的数据清空,有用数据合并的行为。只有在垃圾回收之后的page才可以再写入。因此当盘上的数据达到主控算法决定的阈值(一般是全盘容量用满),垃圾回收机制就会开始工作。

为了尽可能减少对用户体验(速度)的影响,SSD在闲置时,主控会对已经写入过的page中的无效数据进行垃圾回收,也就是提前给SSD预留可写入的地方,这就是闲置垃圾回收,或者称为主动垃圾回收。这样做的好处是可以减少对用户体验影响,坏处就是写入放大增加的很快,因为可能会出现这么一种情况:当你对一个page做完一次垃圾回收之后,马上又被写入新的数据,而空闲时本应该还有别的page可以写入的,那么之前那次垃圾回收就白做了。因此为了避免写入放大增加过快,目前SSD的算法都不会把闲置垃圾回收优先级调得很高。

然而在写入量很大的时候,闪存容量很快就会被填满,主动垃圾回收会赶不上写入的速度,同一page被要求第二次写入的概率就会越来越高,这样垃圾回收的任务就越来越繁重,以至于没有可以写入的page,这时候主控就必须强制先做垃圾回收,这就是被动垃圾回收,对主控来说,在指令队列中大部分被垃圾回收占据,留给写入指令的空间越来越少。

在短时间内写入数据量很大的操作下,主控就需要一边做随机写入的处理,一边做被动垃圾回收,在做垃圾回收时有用的数据要被合并,这个合并操作是很吃主控资源的,因此写入指令排队的时间也加长,写入速度会越来越慢。这样一来写入操作都要等待垃圾回收完成,最后会达到一个比较平稳的低值,与垃圾回收速度平衡,这就是稳定态。稳定态的速度和时间,与闪存本身的性能、容量以及算法都有关。在这里由于时间关系我只跑两小时,实际上距离稳定态还比较远,但是这时候我已经给SSD制造了大量的垃圾,因此速度下降速度也很慢了,可以认为是已经很接近稳定态。

下图显示了随着时间的推移,三星830 128G的IOPs变化。我每隔5分钟记录一次数据,总共记录24次也就是2小时。从下图中我们可以看到,三星830 128G在一开始的时候写入IOPs达到35000以上,甚至可以超过标称的32000IOPs,但是在5分钟之后IOPs就只剩30000不到,10分钟之后就只剩不到20000,20分钟之后就跌到10000不到,最终在2小时后跌到3200不到,并且已经比较平稳不再下降,这时候可以认为是接近稳定态。

接下来我们停止写入,主控就应该完全在做垃圾回收,只要我们等上一段时间,让主控做垃圾回收,速度应该会慢慢恢复。接下来,我们每隔一段时间用HDTune持续写入来验证一下速度恢复的情况。

下图依次是刚跑完2小时4KB随机写入后立马运行HDTune的波形,以及等待3分钟、20分钟与1小时之后再运行HDTune的情况,我们看到第一次跑的时候持续写入速度掉到很低,然后随着时间推移,主控在做垃圾回收,性能逐渐恢复:

这样等下去由于垃圾回收在起作用,速度应该还会逐渐恢复,不过三星的垃圾回收效率并不快,这样其实有好处也有坏处:因为闲置垃圾回收太“勤快”会造成太多的写入放大,影响NAND寿命,因此在有TRIM的操作系统下,闲置垃圾回收不是很有必要做得太多;但是相反地,在没有TRIM的操作系统下,再加上频繁的做写入操作,被动垃圾回收效率太差就会造成时间长之后性能下降比较严重,恢复速度也较慢。当然了,在Windows 7下只要有分区和文件系统,TRIM就可以直接工作,实际上我们不需要考虑后边这种情况。接下来我们创建分区并格式化,TRIM指令全盘发送,我们再删除分区跑HDTune,性能已经明显恢复(左图),再次创建分区并格式化,再等上5分钟时间,性能几乎完全恢复(右图):

虽然三星830系列SSD并没有像Marvell主控的产品一样TRIM完之后性能立马能完全恢复,但是一般用户想把盘用到这么脏的程度也基本上是不可能的,因此无需过于担心性能下降的问题,但是另一方面三星的固件在这里应该还有改进余地。

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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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引用 maybelove 2013-6-12 20:02
太好了,又多了一款選擇
引用 linvfeng 2012-12-30 11:10
为什么我买的笔记本版本的附件里没有把SATA电源线、数据线以及3.5英寸转接架换成了USB转SATA外接接口盘用的那条数据线,光盘也只有一张,没有GHOST的那张盘?
引用 cws 2012-11-21 03:20
贪大牌贪便宜所以买了830,现在看评测才知原来这货没有那么差
引用 小夫 2012-11-17 06:47
如果外壳换成金属的对散热会有帮助吧?而且用SSD的人没有多少人会在乎金属壳增加的成本和重量吧
引用 3colors 2012-10-20 00:16
这个和贼船的哪个更厉害呢
引用 donnyng 2012-8-28 23:08
3arm果然比marvell88ss9174逊色一点
引用 donnyng 2012-8-14 13:56
128的今天拿到手了,晚上折腾一下.
引用 tx7361111 2012-8-7 14:57
这个可以有
引用 yinnamusic 2012-8-6 22:06
淘宝上买了64G的 ,,,
引用 南风咖啡 2012-7-30 12:50
这么好的评测怎么没人赞一下呢?和某菊的所谓评测相比简直天渊之别啊!
引用 花非雨 2012-7-15 10:14
用着感觉很好
引用 dxneu 2012-6-23 10:31
64GB难道是2块闪存芯片?!
引用 zpk15136003360 2012-6-19 18:17
没人评论

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