SSD DC S3500评测（中）：英特尔的6GB/s控制器和20纳米NAND

结果：写寿命

我们在评测企业级固态硬盘产品时，我们通常会花很多时间去测试产品的写寿命。写寿命是区分企业级和消费级硬盘的重要指标之一。 随着基于MLC的存储产品不断抢占SLC NAND存储产品的市场，我们必须密切关注这项很难用标准程序检测，但在评测固态存储中非常重要的变量。

专注于写数据的企业级硬盘的增加会让我们正在进行的测试变得更加重要，因为你真的想知道什么写数据技术对专为写数据增强型工作负载设计的存储硬件有用。自然，我们要感谢那些将写寿命放在产品设计第一位的厂商，还要感谢制定出JESD218A写寿命测试标准的电子设备工程联合协会（JEDEC）。 不用发布含义模糊不清的参数，大多数企业都按照JESD218A的标准来标定他们的硬盘。JESD218A利用JESD219A企业工作负载来量化硬盘产品的写寿命。这与我们在企业工作负载性能测试中所用的工作负载的类型是相符的。 结果可以将写放大和磨损程度最小化，从而得到NAND产品的真实P/E周期。

正如我们在希捷600Pro-系列200GB SSD评测：面向企业用户的报告中所看到的，专注于读数据的固态硬盘并不适用于写数据增强型应用。 与SSD DC S3700相比，S3500的写寿命大概只有S3700的十分之一，而价格只有S3700的一半左右。我们并不认为这是一项好交易。 幸运地是，你不是因为这款硬盘的写寿命而购买它。你只是想知道如果将它用于写数据增强型应用，它的表现会是怎样的。

坏消息是，与希捷的600Pro相比，SSD DC S3500在写寿命方面的表现似乎更差。希捷的硬盘在P/E周期上的优势高达60%。现在，我们再来看看两家公司是如何看待磁盘写寿命这个问题的。他们销售的都是480GB的固态硬盘，展示的都是基于JESD218A标准的规格。 英特尔称，SSD DC S3500的写寿命为275TBW，而希捷的600Pro的写寿命为350TBW。虽然没有60%那么多，但是领先优势也达到了27%。

不同容量型号的固态硬盘在写寿命上的比较就更难了。每种容量型号的固态硬盘的超量预备率都是不同的。 这意味着800GB版固态硬盘的写寿命是400GB版的两倍，但480GB版固态硬盘的写寿命略低于240GB版固态硬盘的写寿命的两倍。同时，希捷使用的却是一种基于工厂超量预备量的综合性写寿命评分系统。 我们测试的200GB版600Pro标定的写寿命为520TBW，而配备等量NAND的240GB版600Pro的标定写寿命只有134TBW。即使是这些TBW参数也会因为容量的不同而不同，在3倍到10倍之间。

这些信息告诉了我们些什么呢？ 与所有的测试一样，写寿命与超量预备之间有很大的关系。这也是我们利用大数据块连续工作负载来测试的原因之一。 低写放大率会帮助我们看透任何的配置FUD。我们不能通过将SSD DC S3500超量预备率提高到与600Pro相同的水平的方式将那种理论应用到这项测试中，但是预计近期就会得到分析。

以英特尔SSD DC S3500为对比基准的话，从所有可量测和标定的结果来看，希捷的600Pro提供的写寿命更长一些。鉴于这个原因，对于那种并非为写数据增强型应用而设计的硬盘来说，写寿命到底有多重要呢？ 现在，这款固态硬盘可以让你更加了解你加载到它上面的工作负载，否则你就要花更多的时间和金钱去替换它。

我们预计，一款读数据增强型固态硬盘可以在随机4KB读数据测试中取得不错的结果，英特尔的SSD DC S3500也确实没让人失望。 它在每一项测试项目中的结果都跟S3700一样，达到了77000IOPS。那并不足以将希捷的600Pro甩在身后。600Pro的最高性能为84000IOPS，在这个测试项目中仍然领先。

随机4KB写数据测试的情况要相对复杂一些。我们最近评测的600Pro的容量是200GB，它的超额预备将其随机写数据性能测试结果提高了3倍。 那也让单位存储容量的价格提高到了1.60美元/GB，比英特尔SSD DC S3500的单位存储容量价格高出33%。我们没有任何不超额预备的600Pro可以测试，但是那些产品在价格上与S3500相当，标定性能为11000IOPS。最后，你会获得与价位相对应的性能。600Pro系列产品提供了很大的选择余地，单位存储容量价格越高的固态硬盘，随机写数据的性能就越强。

我们不禁要想，如果将SSD DC S3500的超量预备率再提高20%会怎么样呢？ 我们能否看到S3500达到与600Pro水平相当的性能呢？ 简单地说，答案是不行。不管我们怎么做，我们都不可能将性能提高到11000IOPS以上。

平均响应时间与我们记录的随机4KB IOPS性能呈正比关系。正如我们测试的IOPS性能结果一样，不同容量型号的SSD DC S3500的平均响应时间的变动范围比较大。 S3500的最大响应时间几乎是600Pro的两倍。在那之前，我们先来看看性能一致性，以及其中是否存在一些令人担忧的问题。

与以前相比，我们现在越来越关心企业级固态硬盘的性能一致性了。 去年，我们从大数据块移动的角度对此进行了测试。利用那些数据和我们的独家分析，每款产品的最高性能、最低性能和变化频率都一目了然。只要你花点时间去研究一下那些资料，你就会对每一款硬盘的性能有充分的认识。

我们从大数据块转移开始测试是因为在企业视频应用中，如果缓存不够大或写数据的速度不够快，你就会完全丢掉那些数据。随机4KB数据块转移比较偏学术研究，但它很好地模拟了数据库转移应用。在这类工作负载环境下，你不会丢失任何数据，但是系统肯定会慢下来。

在以下的测试中，我们对那些企业级固态硬盘进行了25小时连续不断地随机4KB数据块移动测试。我们记录下每一秒的IOPS，得到了90000个数据点，然后集中对最后60分钟的数据点进行分析，以优化测试结果。

如图所示，英特尔和希捷采用了完全不同的方法来处理延时问题。一边是SSD DC S3700，它的性能非常稳定，几乎没有变化；另一个极端是S3500，延时较高，变化较大。但是对数据进行更详细的分析后，你会发现那些测试的结果几乎都是一样的。甚至连直方图看起来也非常相似。这是肯定的，因为英特尔所有的固态硬盘使用的都是同样的控制器。

然后是希捷的600Pro。虽然它的平均延时和IOPS与SSD DC S3700很接近，但是变化范围很大，最大值接近SSD DC S3500的测试结果。

从直方图上可以更清晰地看出两极分化的结果。两个最大值在2.7ms左右，对应的性能为12000IOPS，而3.25ms附近的数据点对应的性能比10000IOPS略小一点。

英特尔坚持对其企业级固态硬盘的性能一致性进行了规定。在480GB SSD DC S3500的测试中，99.9%最慢一秒间隔的IOPS都在整个平均数的75%以内。在我们的测试中，我们将接近80%的结果都记录了下来。

我们下一组测试模拟了不同的企业工作负载，包括数据库、文件服务器、网络服务器和工作站。

数据库工作负载（又被称作事务处理）包括纯粹的随机I/O。它的档案中包括67%的读数据和33%的写数据。

与前面的随机性能标准测试相比，SSD DC S3500的测试结果与希捷600Pro非常接近，但它也是我们测试中的所有固态硬盘中速度最慢的固态硬盘。

在文件服务器工作负载中，英特尔的固态硬盘的测试结果与其他厂商的固态硬盘的测试结果之间的差别相当大。

在网络服务器工作负载（100%读数据，转移的数据块大小不等）下，这些企业级固态硬盘的测试结果并没有太大差别。英特尔和希捷的固态硬盘在这个测试项目下的结果是差不多的。

在工作站标准检测程序（80%读数据，80%随机）中，SSD DC S3700与S3500和600Pro的差别较大，而后者的测试结果比较接近。实际上，英特尔的S3500在这个项目上的得分还少见地超过了600Pro。