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国产满血企业级PCIe 5.0 SSD：忆恒创源PBlaze7 7940评测

2023-11-29 16:04| 发布者: Essence| 查看: 4035| 评论: 10|原作者: Essence

摘要：近三年，SSD的性能迎来了突飞猛进的增长，从3GB/s，到7GB/s大关，再向速度更快的14GB/s全面进发；国产闪存迅速崛起，不仅带给市场更多选择，其发展速度更是让人感到兴奋。今天我们要聊的PBlaze7 7940正是这样一款有 ...

理论性能测试

1.GFIO写入测试：顺序写11GB/s，随机写401K IOPS
Linux下的硬盘性能测试工具大都离不开功能强大的fio。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。

首先是顺序写入性能测试。由于企业级SSD并不需要借助模拟SLC充当缓存进行写加速，因此也就不存在“缓外掉速”一说。测试过程使用128KB QD512参数，运行2个小时，通过GFIO界面可以看到，PBlaze7 7940的写入速度始终非常平稳，维持在11GB/s，比标称的10GB/s还要快一些。

4KB随机写入方面，使用Q64T4运行参数，预热时间为300秒，稳态下PBlaze7 7940的测试成绩为401K IOPS，同样达标。

2.ezfio测试：随机读2828K IOPS，调至6.4TB后随机写升至700K IOPS
ezFIO是一个可重复进行企业级SSD稳定态性能测试的脚本。在测试开始前会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。

我们在ezFIO脚本基础上进行了一些修改，将QD深度从256扩展到512，并修改测试中QD与Thread的测试组合，以最大化激发PBlaze7 7940的极限性能。实测忆恒创源PBlaze7 7940 7.68TB在稳定态下4K随机读取IOPS达到2828K IOPS，4K随机写入IOPS达到411K IOPS，再次超过了标称值。在QD=1的情况下，4K随机读取/写入延迟分别为54/9 μs，非常的低。

不同Block Size下稳定态顺序/随机读写测试，其中顺序读取速度达到14122 MB/s。以上这些实测成绩均达到甚至优于PBlaze7 7940 7.68TB的标称值。

接下来我们通过删除并新建namespace的方法将PBlaze7 7940从7.68TB调整为6.4TB，模拟PBlaze7 7946 6.4TB的表现。可以看到，稳态下，SSD的4K随机读取IOPS仍然可以达到2828K IOPS，稳定态4K随机写入IOPS则提升至700K IOPS。在QD=1的情况下，4K随机读取/写入延迟分别为54/9 μs。

不同Block Size下稳定态顺序/随机读写测试，读取部分变化不大，写入性能有提升。

忆恒创源PBlaze7 7940 7.68TB稳定态4K混合随机读写百位分延迟表现：

调整容量为6.4TB后的稳定态4K混合随机读写百分位延迟：

3.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。

通常，基于NAND闪存的SSD在FOB（Fresh-Out-of-the-Box）阶段以及格式化之后，由于NAND中并没有有效的用户数据填充，因此在写入时并不需要执行垃圾回收动作，致使SSD性能偏高。随着SSD的继续使用，NAND会逐渐被有效的用户数据和无效数据填满，致使在新的写入操作发生时，需先执行GC，导致SSD写性能下降并最终达到一个稳定状态。

PTS是针对SSD稳态性能的测试，为了方便不同SSD的稳态性能具有可比性，要求测试在没有文件系统干扰的情况下进行，通俗的说就是SSD在没有建立FAT、NTFS、EXT等分区的情况下进行。

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”，随后执行最多25轮的一系列随机混合读写操作，包括512字节、4K、8K、16K、32K、64K、128K和1024K块大小，每个块大小又分别对应0/100、5/95、35/65、50/50、65/35、95/5和100/0七种不同的读写比例，共56个测试项目，每个测试项目执行1分钟，每一轮测试耗时56分钟。

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混合随机读写和1024K随机读三项成绩，允许波动范围+-10%，如连续5轮均符合要求，则判定SSD已经进入稳定态。

SSS PTS测试结果需摘取稳态下所有56个测试项目的性能结果，并根据需要，用数据表格、2D或3D图示三种形式进行展现。为压榨PBlaze7 7940的性能，本次测试使用了8个任务数量，每个任务QD为64，测试结果见下面表格：

通过调整用户容量为6.4TB，模拟PBlaze7 7946的性能表现，可以看到，稳定态下，SSD的随机写和混合读写性能提升明显。

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