▲OCZ SSD產(chǎn)品一覽(部分)
當然,任何事物都有兩面性。在為自己取得SandForce固態(tài)硬盤的知名度的同時,OCZ公司也幫助了競爭對手對基于相同技術(shù)的產(chǎn)品的銷售。
令人不安的事實是,兩個具有相同容量且采用相同NAND接口的基于SandForce的固態(tài)硬盤,性能幾乎相同。另外還有SandForce無法爭論的事實:基于SandForce技術(shù)的固態(tài)硬盤只是對該公司的參考固件進行了略微調(diào)整的版本。這也是為什么OCZ Vertex 3與Corsair的Foce GT相類似的原因。這兩個驅(qū)動器都使用了第二代SandForce控制器以及同步ONFi閃存。在部署上有一些差異,然而從性能對比來看,性能幾乎相同。
▲OCZ Octane系列SSD
OCZ公司是一家為了保持競爭力而愿意冒很大風(fēng)險的公司,出于這個原因,該公司最新SATA 6Gb/s產(chǎn)品并沒有采用SandForce主控,而是采用了該公司收購的Indilinx公司的技術(shù)。這個固態(tài)硬盤具有歷史性意義,因為它采用了OCZ 公司自家的Everest控制器,這是自三星推出830系列驅(qū)動器以來送到我們實驗室進行評測的最新存儲硬件。
這個驅(qū)動器的競爭力在哪里呢?從該公司的性能系列,Vertex三個型號中可以看出。并且,該驅(qū)動器仍然采取了6 Gb/s連接、高速讀取規(guī)格,大型數(shù)據(jù)緩存和跨度高達1TB的容量。這個產(chǎn)品能否成為高端SSD市場段的競爭者?在我們的評測中我們看到了很多問題,然而,我們也看到很多產(chǎn)品存在潛力。
最新Indilinx控制器被認為是對OCZ偏預(yù)算導(dǎo)向的SSD中使用的低端控制器的重大升級。該控制器被稱為Everest,具有兩種SATA 3Gb/s和SATA 6GB/s。OCZ的產(chǎn)品組合已經(jīng)包含了這兩種容量(高性能型號被稱為Octane,較慢驅(qū)動器被稱為Octane S2)。當然,在我們評測中的驅(qū)動器是旗艦版,這最能夠體現(xiàn)出控制器硬盤的性能。
像大多數(shù)固態(tài)硬盤公司一樣,OCZ沒有透露其產(chǎn)品的技術(shù)細節(jié)。然而,我們知道,Everest又是一個基于雙核ARM架構(gòu)的八通道控制器。
▲內(nèi)部構(gòu)造
與基于SandForce的驅(qū)動器不同,Everest采用了離散數(shù)據(jù)緩存,在我們的512GB Octane評測樣本中為512MB。
OCZ公司的Octane采用了相同的同步ONFi 2.2兼容NAND作為該公司的旗艦版Vertex3.即便如此,該公司將Octane的性能略低于Vertex 3,用較低性能來換取較低的每千兆字節(jié)。
▲OCZ公司公布的性能參數(shù)
當你考慮規(guī)范問題時,這種權(quán)衡是很有意義的。Octane的連續(xù)讀取性能與Vertex 3的相同,而它的寫入要慢50 MB/s。隨機性能是Octane明顯落后的領(lǐng)域。 512 MB Vertex 3聲稱可以達到85000隨機讀取IOPS和60000隨機寫入IOPS。相比之下,Octane為37000隨機讀取IOPS和16000隨機寫入 IOPS。
▲存儲基準性能測試結(jié)果
OCZ的最新SSD在Storage Bench(上圖)和PCMark(下圖)的測試結(jié)果迥異。這些結(jié)果與我們預(yù)料的一樣,因為Storage Bench主要是由連續(xù)傳輸組成的,它反映了電腦愛好者使用其計算機用于娛樂和游戲?qū)蛐缘娜蝿?wù)時的工作負載。如果考慮數(shù)據(jù)實際數(shù)量,單個網(wǎng)頁包含小于 1MB的數(shù)據(jù),而15分鐘的“孤島危機”游戲包含到驅(qū)動器超過1GB的讀取和寫入。在這種情況下,Octane超越了相同容量的Crucial m4。
▲PCMark 7性能測試結(jié)果
Storage Bench和PCMark的評測有一定意義,但是這并不能反映驅(qū)動器更具體的性能特點。我們還需要評測隨機讀取、隨機寫入、連續(xù)讀取和連續(xù)寫入。
▲4K隨機讀性能測試
在隊列深度1中,我們的512 GB Octane的隨機讀取速率約為120MB/s,這比很多同類驅(qū)動器都要快。但是一旦我們轉(zhuǎn)移到更高的隊列深度,OCZ的最新固態(tài)硬盤的性能就變得與 64GB Crucial m4差不多,這是相當緩慢的。事實上,一個120 GB Vertex 3在每個隊列深度都超越了512 GB Octane。
▲4K隨機寫性能
我們已經(jīng)知道,這個最新SSD更像是主流驅(qū)動器,而不是面向發(fā)燒友的第二代基于SandForce固態(tài)硬盤??紤]到這一點以及上面反映Octane的性能的圖,我們可以得出的結(jié)論是最新SSD具有良好性能和每千兆字節(jié)更低成本。不過,另外還有兩個問題,512 GB Octane并沒有提供一個具有吸引力的價格,并且我們?nèi)匀徊恢垒^小驅(qū)動的執(zhí)行情況。
▲Octane的隨機寫入吞吐量
Octane的隨機寫入吞吐量也并不讓人感到吃驚。大多數(shù)操作系統(tǒng)安裝占用16GB空間。對于超過16 GB的跨度的測試,Octane比300GB Intel SSD 320要慢10MB/s。當然,這個設(shè)置并不現(xiàn)實,因為我們都是在桌面環(huán)境中使用Octane?;氐疥犃猩疃?,我們的512 GB Octane驅(qū)動比相同的英特爾驅(qū)動要快7MB/s,但是仍然落后于大多數(shù)固態(tài)硬盤。如果你的工作負載取決于隨機寫入性能,底線在于Octane比基于 SandForce同類競爭產(chǎn)品稍微慢一些。
128K順序讀寫性能測試結(jié)果
▲128K順序讀性能測試結(jié)果
從Octane的具體規(guī)格來看,這個驅(qū)動器更擅長處理連續(xù)數(shù)據(jù)。在隊列深度1中,連續(xù)讀取約為340MB/s,這只比Crucial的512 GBm4慢11MB/s,m4遙遙領(lǐng)先。我們并沒有480 GB第二代SandForce固態(tài)硬盤來比較,但是從這些驅(qū)動器公布的規(guī)格來看,我們相信結(jié)果將與512 GB Octane類似。
▲128K順序?qū)懶阅軠y試結(jié)果
在低隊列深度,Octane的連續(xù)寫入的結(jié)果并不是很好。我們只看到SSD速度約為260MB/s,再次讓OCZ的最新驅(qū)動器與Crucial的512 GB m4看齊。
但是,我們的確看到三星的256 GB 830和240 GB第二代SandForce SSD表現(xiàn)更好。更重要的是,我們測試的是可壓縮數(shù)據(jù),并且基于SandForce驅(qū)動器具有相當不錯的優(yōu)勢。面對不可壓縮數(shù)據(jù),即使在第二代 SandForce SSD的吞吐量也可能跌至100 MB/s。
128K順序讀寫性能測試結(jié)果及分析
我們所有在Iometer的連續(xù)傳輸測試都是在隊列深度1進行的,為了體現(xiàn)最典型的桌面工作負載,也是這個最新固態(tài)硬盤設(shè)計運行的環(huán)境。不難想象發(fā)燒友更喜歡將固態(tài)硬盤放到更高隊列深度。事實上,這也是真正體現(xiàn)固態(tài)硬盤與傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器區(qū)別的地方。
我們這里使用的是ATTO來測試在隊列深度2超過2GB的連續(xù)讀取/寫入。為什么只是測試隊列深度2?即使當你加入更多工作負載,在一般桌面環(huán)境,I/O命令在隊列深度高于2或者3的SSD上處理速度更快的情況并不常見。我們的游戲測試也反復(fù)證明了這一點。
使用ATTO的另一個原因是它能夠方便地測試不同傳輸大小。雖然128KB是測量連續(xù)性能的標準設(shè)置,當然,更大或更小的傳輸量也具有一定的現(xiàn)實意義。
▲順序讀性能測試結(jié)果
在隊列深度2中,OCZ的Octane的性能情況更像是250GB SSD 510.Crucial的512 GB m4由于升級到0009固件,性能表現(xiàn)稍微好一點,但是三星的830仍然主宰了連續(xù)傳輸速度競賽。然而,256 GB 830的勝出部分非常小,所以我們很難定奪誰是冠軍。
▲順序?qū)懶阅軠y試結(jié)果
OCZ的Vertex 3在傳輸大小超過16KB的評測中讓其他固態(tài)硬盤望塵莫及。盡管OCZ的SandForce控制器在處理可壓縮數(shù)據(jù)方面享有非常大的優(yōu)勢。將相同的驅(qū)動器來處理相同隊列深度的不可壓縮信息,吞吐量下降到240MB/s(使用128KB數(shù)據(jù)塊)。
Octane的Everest控制器的性能規(guī)格并不相同,因此,連續(xù)傳輸速率并沒有根據(jù)數(shù)據(jù)類型而產(chǎn)生波動,性能仍然像是英特爾的SSD 510。這是相當不錯的,當你考慮到你獲得了比最大Crucial m4更快的速度,60-70MB/s的加速。
隨機寫入性能與時間的關(guān)系
20分鐘隨機寫入
根據(jù)Iometer來看,連續(xù)讀取/寫入性能應(yīng)該是340/260MB/s。然而,在使用連續(xù)數(shù)據(jù)填滿驅(qū)動器后,再向驅(qū)動器寫入20分鐘隨機數(shù)據(jù),再次連續(xù)寫入一次,性能就有些不同的。連續(xù)寫入開始為250MB/s,然后很快下降到6MB/s。
▲20分鐘隨機寫測試結(jié)果
這個測試的要點在于重現(xiàn)最壞的情況,你會發(fā)現(xiàn)在你寫入每一個可用塊后,沒有空閑塊可供控制器用來暫存空間。
▲引入空閑時間后的隨機寫測試結(jié)果
如果你引入一些空閑時間,Octane的性能會略有恢復(fù),但是連續(xù)寫入速度仍然約為40-50MB/s。
30分鐘隨機寫入
我們知道,即使是“新鮮出爐”的產(chǎn)品,Octane的隨機性能也比現(xiàn)今大多數(shù)6Gb/s驅(qū)動器要慢。因此,在使用隊列深度4進行20分鐘隨機寫入后,就可以讓所有的塊變得“很臟”。剩下的“干凈的”塊將成為更加顯著的問題。
▲30分鐘隨機寫測試結(jié)果
如果我們在隊列深度32重新進行測試,并對驅(qū)動器進行30分鐘隨機寫入,這將放大我們之前的測試結(jié)果,性能下降到7MB/s,并保持在這個結(jié)果。不 管你讓驅(qū)動器處于閑置狀態(tài)多久,期待后臺垃圾清理能夠清理東西,但這都無法恢復(fù)其性能。這是Octane存在的一個問題,我們要求OCZ公司答疑,但是沒 有受到任何答復(fù)。
增加超量供給
記得前面我們提到過OCZ并沒有預(yù)料任何Octane的NAND用于超量供給嗎?Crucial的m4也是同樣的情況,不過它能夠從完全臟亂的狀態(tài)更加從容地恢復(fù)過來。那么,Octane的問題是什么呢?
在OCZ的驅(qū)動器上創(chuàng)建一個較小分區(qū)來進行手動超量供給似乎是一個不錯的解決方案。對Octane問題的解決方案并不是簡單地預(yù)料一些未分區(qū)容量來效仿超量供給這么簡單,請看下圖:
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當我們手動指定超量供給時,控制器能夠在驅(qū)動器裝滿隨機寫入后主動清理出一些空間。這里有一個陷阱。驅(qū)動器能夠為“新的”寫入性能提供的空間數(shù)量與 你能夠超量供給的量成正比。在第一張圖中,我們手動設(shè)置了2.5%,并且性能長期穩(wěn)定在這個狀態(tài)。在第二張圖中,預(yù)留了一半的驅(qū)動器來用于超量供給,在這 種情況下,性能仍然保持。
問題是,沒有人愿意預(yù)留一半的512GB固態(tài)硬盤,所以,當驅(qū)動器裝滿數(shù)據(jù)時,性能并不會下降。因此,避免Everest的垃圾清理缺點的唯一有效的方法就是確保你使用的系統(tǒng)能夠利用TRIM命令,這意味著在RAID或者更舊的操作系統(tǒng)避免這些問題的發(fā)生。
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這里有一個同類型的測試,與真實世界的情況有關(guān),而不是與HD Tach有關(guān)。部署了超量供給的“干凈”和“骯臟”的驅(qū)動器之間的區(qū)別在于當我們向驅(qū)動器寫入一個32GB 藍光rip時是非常干凈的。如果沒有大量超量供給,傳輸速率會變得異常緩慢。
TRIM性能
我們已經(jīng)知道,如果讓Octane保持閑置狀態(tài),我們只能夠部分恢復(fù)其性能。然而,如果你清空Windows的回收站,觸發(fā)TRIM命令,速度將完全恢復(fù),如上圖所示。
▲TRIM性能測試結(jié)果
Octane:OCZ究竟意欲何為?
固態(tài)硬盤的性能取決于它的控制器、固件以及閃存。控制器可能是這三個變量中對固態(tài)硬盤影響最大的因素,并且擁有6Gb/s的競爭者并沒有多少。面對 相當有限的范圍內(nèi),我們可以說世界上最快的SSD只能是來自Marvell、SandForce或三星(至少到目前為止是這三個)。
當然,我們都知道市面上還有很多其他品牌和型號,這意味著很多公司在使用相同的基本組件來制造各種性能類似但價格不一的SSD。
當然,我們必須相信這是OCZ公司收購Indilinx公司的部分原因。當其他競爭對手都在做上述事情時,OCZ公司卻選擇了退出SandForce控制器聯(lián)盟?從最易讓人理解的角度來看,價格并不是供應(yīng)商們用來競爭的最主要因素。
▲OCZ Octane 512GB SSD
預(yù)計OCZ在未來將推出更多基于Indilinx控制器的固態(tài)硬盤。OCZ和SandForce這兩者的關(guān)系將會怎樣發(fā)展呢?這兩個公司仍然需要彼此,這也是為什么Vertex 3將繼續(xù)作為OCZ的“當家花旦”。然而,該公司顯然是希望成為一個自給自足的固態(tài)硬盤供應(yīng)商,希望盡可能地減少對第三方的依賴。從長遠來看,OCZ將逐漸減少對基于SandForce固態(tài)硬盤的使用,轉(zhuǎn)而將使用更多Indilinx技術(shù)。
Octane展示的Indilinx控制器還存在一些未能解決的問題,例如隨機性能仍然相對較低,還有到目前為止仍然未解決的垃圾清理問題。然 而,OCZ這次改變了很多人關(guān)于Indilinx只是單一硬件的看法。也許在未來將通過固件升級來解決這些問題,或者未來將會有新產(chǎn)品橫空出世解決所有這 些問題。無論怎樣,OCZ至少開始從對于完全依賴 SandForce的技術(shù)的局面中解放出來。
當你考慮英特爾和三星是唯一將自己的控制器放入驅(qū)動器的SSD供應(yīng)商時,OCZ的這個舉動確實令人振奮。OCZ為自己設(shè)置了很高的愿景。Octane標志著該公司翻開了一個新的篇章。
▲Octane與Vertex 3系列對比
作為一個512GB產(chǎn)品,Octane的定價并沒有讓人跌破眼鏡。Vertex 3s并不會很快消失,如果你正在尋找避免(SandForce使用的)依賴于壓縮技術(shù)的產(chǎn)品,市面上有很多更好地替代產(chǎn)品,并且價格更加便宜,還不會強迫你放棄隨機性能。
我們相信,Octane將引爆2012年激烈戰(zhàn)爭。通過利用更多內(nèi)部開發(fā),OCZ公司將在以更快步伐拉低價格且保持較高利潤方面保持更好的靈活性。在一年前,固態(tài)硬盤的售價還是在每千兆字節(jié)2美元以上,下載,價格非常逼近1.5美元了。并且,隨著來自IMFT的20nm NAND的普及,這些數(shù)字還將進一步下降。雖然Octane的性能在激烈競爭中并不是十分引人注目,但是它對于OCZ整個公司的意義是非常顯著的。
4 KB隨機
我們的Storage Bench v1.0混合了隨機和連續(xù)操作。然而,還應(yīng)該隔離4KB隨機性能,因為這占每天工作的大部分性能。在Storage Bench v1.0后,我們將驅(qū)動器放到Iometer來測試4KB隨機性能。但是為什么是4KB呢?
▲4K隨機讀寫性能分析
當你打開Firefox,瀏覽多個網(wǎng)頁,并寫入一些文檔時,你大多數(shù)只是執(zhí)行一些小的讀取和寫入操作。上圖源自對Storage Bench v1.0的分析,但是它反映了對任何臺式機追蹤的分析情況。請注意,我們大多數(shù)操作(70%)都是8個扇區(qū)大小(每個扇區(qū)512字節(jié),因此是5KB)。
我們閑置Iometer來測試16GB的LBA空間,因為對64字節(jié)版本的Windows 7全新安裝需要占用這個空間量。在某種程度上,這檢查了在訪問不同分散文件、緩存和臨時文件的性能情況。
如果你是一個典型的電腦用戶,有必要測試在隊列深度1的性能情況,因為這是我們大多數(shù)操作發(fā)生的范圍。
在我們得到測試結(jié)果前,請注意我們使用MB/s表示隨機性能,而不是IOPS。這是這兩個單位之間的直接關(guān)系,平均傳輸大小*IOPS=MB/s。 大多數(shù)工作負載往往是不同傳輸大小的混合體,這也是為什么網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人士喜歡使用IOPS的原因。它反映了每秒發(fā)生的傳輸?shù)臄?shù)量。由于我們只需要測試單個傳 輸大小,我們更應(yīng)該看看MB/s,如果你想要轉(zhuǎn)換回IOPS,對于4KB傳輸大小,只要將MB/s數(shù)字除以0.004096MB就可以了。
128 KB順序
固態(tài)硬盤供應(yīng)商往往想要強調(diào)隨機性能,因為這個方面他們能夠完全打敗傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動。連續(xù)性能有一點不同,但是仍然代表了需要考察的性能的一個重要方面
但是對于普通用戶連續(xù)性能是多么無孔不入呢?看看下面的圖表,它顯示了我們的追蹤中所有尋求距離的分布:
▲128k順序讀寫性能分析
你會注意到的第一件事情是在0扇區(qū)具有活動優(yōu)勢,這意味著我們的追蹤大多是由后端到后端的請求,或者說連續(xù)I/O。如果追蹤是100%隨機的,沒有訪問會在0扇區(qū)。
你的數(shù)據(jù)越來越多開始成為連續(xù)性的,尤其是當你在看電影或者聽音樂時??紤]一下大多數(shù)網(wǎng)頁包含小于1MB的數(shù)據(jù),而大多數(shù)電子郵件小于16KB。辦公效率并不是特別磁盤密集型的,但是與多媒體相比較時,工作負載仍然相形見拙,因為兩分鐘的電影傳輸可以超過200MB。
當然,我們還沒有談?wù)撚螒虻脑掝}。我們已經(jīng)追蹤了六個游戲,除了在MMORPG的情況外,我們發(fā)現(xiàn)與游戲有關(guān)的數(shù)據(jù)大多數(shù)是連續(xù)性的。孤島危機2是非常占用數(shù)據(jù)的,20分鐘的游戲就包含讀取和寫入超過1GB的數(shù)據(jù)。