不過相比起消費級的產(chǎn)品來，Intel在企業(yè)級固態(tài)硬盤上的動作比較緩慢。從50nm的X25-M、34nm的X25-M G2和SSD 310/510，到25nm的SSD 320/520，Intel推出了非常多的消費級固態(tài)硬盤，而在企業(yè)級方面卻一直沒有動靜，一直到Intel SSD 710橫空出現(xiàn)，采用了25nm HET MLC芯片。SSD 710直接跳過了34nm工藝節(jié)點，改用MLC也讓人頗為吃了一驚，雖然仍然提供了200萬小時的MTBF，不過相對來說耐久度就不如從前了，100GB為900TB，200GB版本為1PB，300GB版本為1.8PB。

Intel 7系固態(tài)硬盤的第一款產(chǎn)品SSD 710，7系是Intel的企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)品線;710采用了25nm HET MLC，發(fā)布日期2011年Q3，代號Lyndonville

早在上一年測試Intel采用新命名法后的首款企業(yè)級固態(tài)硬盤Intel SSD 710的時候，筆者就聽到了Intel的第一款插卡式固態(tài)硬盤的消息。而在這之前，市面上已經(jīng)有了不少的類似產(chǎn)品，最有名的可能數(shù)Fusion-IO的產(chǎn)品。Fusion-IO的固態(tài)硬盤均面向企業(yè)級產(chǎn)品線，在2009年的時，筆者測試過其一款叫做ioDrive的插卡式固態(tài)硬盤，容量為80GB，接口為PCI Express Gen1 x4，其速率為10Gb/s，顯然要比普通的SAS/SATA 6Gb/s高出一截。

Fusion-IO ioDrive，筆者接觸的第一款插卡式固態(tài)硬盤

雖然步調(diào)慢了一些，不過Intel也清楚隨著計算性能和SSD性能的不斷提升，插卡式將是頂級固態(tài)硬盤的一個方向，當(dāng)時Intel將其命名為SSD 720，列為710的后繼產(chǎn)品，不過由于產(chǎn)品形態(tài)以及性能都有些明顯的差異，最后它被改名自成一系，也就是本文中的SSD 910系列。顯然，PCI Express接口比通常的SAS/SATA接口提供了更大的帶寬，并且可以減少中間的連接轉(zhuǎn)換層。一般的插卡式固態(tài)硬盤僅僅是將磁盤控制器和固態(tài)硬盤集中到一塊PCIe插卡上，不過業(yè)界包括Intel在內(nèi)均開始了進(jìn)一步集成的研究，如T10/INCITS的SOP/PQI(SCSI over PCIe/PCIe Queuing Interface)以及Intel的NVMe(Non-Volatile memory Express)，此外還有一些專有的方案，這些方案都將FTL(Flash Translation Layer，閃存轉(zhuǎn)換層)與PCI Express界面集成到同一個控制器當(dāng)中，或者干脆就用軟件來實現(xiàn)FTL，因此比起傳統(tǒng)的SSD其延遲大為降低，可以達(dá)到非常優(yōu)異的性能水準(zhǔn)。

Intel SSD 910固態(tài)硬盤，是Intel的第一款PCI Express插卡式固態(tài)硬盤，25nm HET MLC，發(fā)布日期2012年Q2，代號Ramsdale

作為Intel的首款插卡式固態(tài)硬盤，SSD 910跟上面說的SOP、NVMe都統(tǒng)統(tǒng)沒有關(guān)系。它是一款將PCI Express to SAS轉(zhuǎn)換芯片以及SAS固態(tài)硬盤集中到一起的傳統(tǒng)插卡式固態(tài)硬盤。盡管如此，它仍然提供了非常出色的性能，接下來我們可以看到。

如前面所述，Intel SSD 910屬于傳統(tǒng)架構(gòu)的PCIE插卡式固態(tài)硬盤，它將普通解決方案的PCIE to SAS芯片和多個固態(tài)硬盤集成到了一塊PCIE插卡上，如下圖所示：

半高、半長規(guī)格的Intel SSD 910，按容量劃分規(guī)格有兩種：400GB和800GB。接口是PCIExpress Gen2 x8，單向理論帶寬為4GB/s。SSD 910的發(fā)布在Romley-EP之后，Romley-EP就是支持PCI Express Gen3的Sandy Bridge-EP平臺，PCI Express帶寬比上一代提高了近一倍，為什么SSD 910沒有采用PCI Express Gen3接口呢?一方面4GB/s的速率確實足夠了，另一方面，SSD 910開發(fā)的時候市面上并沒有Gen3的PCI Express界面芯片。

型號為SSDPEDPX800G3，"SSD"后兩位"PE"代表了接口類型：PCI Express。作為對比，SSD 710的200GB型號為SSDSA2BZ200G3。

背部主要是8顆Micron芯片以及一顆Cypress CY14B256LA-ZS25X1芯片，Micron芯片稍后會再說，Cypress的這個芯片是一塊32KiB的nvSRAM，非易失性SRAM，平時當(dāng)作普通的SRAM使用，系統(tǒng)掉電時可以保存其中的內(nèi)容不會丟失。它用來搭配PCI Express to SAS控制器使用。

整個SSD被分割為三層PCB，上面兩層為NAND層，800GB版本使用兩層，400GB版本使用一層就夠了;最下面一層則為控制器芯片層，包含了PCI Express to SAS控制器芯片以及SSD控制芯片。PCI Express to SAS控制器被散熱器覆蓋住無法看到型號，不過操作系統(tǒng)將其認(rèn)作LSISAS2008芯片——實際上也是這個型號。LSISAS2008是一個PCI ExpressGen2 x8接口的8端口SAS 6Gb/s控制芯片，內(nèi)置一個533MHz的PowerPC 440處理器，性能強大，可以支持RAID 0/1/1E/10等功能。

Intel SSD 910的4個單元以及使用的LSISAS2008 SAS適配器;順便一提，這臺Xeon E5服務(wù)器并不是測試使用的平臺

由于元件繁多的原因，SSD 910的標(biāo)稱MTBF只有100萬小時。SSD 710的標(biāo)稱MTBF為200萬小時。

SSD控制芯片型號為Intel EW29AA31AA1，這是Intel和Hitachi合作開發(fā)的SAS 6Gb/s接口的主控，在Hitachi的企業(yè)級SSD上就有使用。SSD控制芯片的數(shù)量一共為4個，因此Intel SSD 910 800GB呈現(xiàn)給用戶的將是4個獨立的200GB　SSD;400GB型號提供的就是兩個，因為它只有兩個EW29AA31AA1芯片。每個芯片搭配4塊Micron的D9LHQ(PCB背后還有一半的Micron芯片)，DDR2-800規(guī)格的SDRAM，運行速率不詳，容量為128MiB，這樣，每個控制器就具備了512MiB的RAM作為Cahce，或者其它用途。

提供4個獨立的磁盤有點超乎了大眾的想象，因為一般的SSD產(chǎn)品提供的都是單一的磁盤映像。盡管SSD 910使用的LSISAS2008芯片可以各種RAID功能，不過Intel并沒有將它們提供給用戶，甚至，連啟動功能都沒有!顯然，SSD 910被定為于純數(shù)據(jù)盤，將操作系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤分開是企業(yè)級應(yīng)用一貫的做法。如果用戶需要單一磁盤映像，需要自己使用軟RAID方案。

Intel SSD 710固態(tài)硬盤，主控為Intel PC29AS21BA0，接口為SATA 3.0Gb/s

作為對比的Intel SSD 710主控型號為Intel PC29AS21BA0，RAM為Hynix H55S5162EER-60M，64MiB的SDR166 SDRAM，從規(guī)格上看，SSD 910要比SSD 710強上不少，這應(yīng)該也是Intel要將其原名SSD 720改為SSD 910的原因之一。

Intel提供的驅(qū)動中仍然將SSD 910稱作SSD 720

下載請猛擊：Intel SSD 910官方驅(qū)動。實際上就是LSI的SAS2 2.0.55.0驅(qū)動

最頂上的一塊PCB，可以看到NAND Flash芯片型號為Intel 29F32B08JCNE2，SSD 710上使用的是Intel 29F16B08CCME1，它們?nèi)萘烤鶠?6GiB，同屬Intel 25nm HET eMLC NAND FLASH芯片，不過接口寬度似乎有些不同。Intel 29F32B08JCNE2通過66MHz的ONFI 2.0接口和Intel EW29AA31AA1相連，在每塊PCB上，放置的FLASH芯片數(shù)量為28塊，總?cè)萘烤褪?48GiB。兩塊PCB總?cè)萘繛?96GiB，不過標(biāo)稱容量僅為800GB(注意GiB和GB本身還有差別)，大部分多出的容量被用來做beyond ECC(Intel宣稱采用的級別更高的ECC)、磨損控制以及Over Provisioning等。這讓Intel SSD 910 800GB的耐久度達(dá)到了10PB/14PB(4K/8K)，Intel SSD 710 200GB的耐久度僅有1PB(4K/8K) 。SSD 910是

Intel真正為高性能、高負(fù)荷設(shè)計的固態(tài)硬盤產(chǎn)品。

我們使用了一臺雙Westmere-EP至強工作站來進(jìn)行測試，它采用了雙Xeon X5680處理器，主頻3.33GHz，搭配的芯片組為Intel 5520 IOH，提供了36個PCI Express Gen2 Lanes，Intel SSD 910就插在其中一個PCIe 2.0 x8插槽上。這個平臺也是Intel SSD 710測試時使用的平臺，當(dāng)時SSD 710連接至一塊同樣插在PCIe 2.0 x8插槽的LSI SAS3081E-R HBA上，LSI SAS3081E-R采用的LSISAS1068E是一塊PCI Express Gen1 x8界面的8端口SAS 3Gb/s控制芯片，基于一個255MHz的ARM966內(nèi)核，性能比起LSISAS2008來自是大有不如，不過用來連接單塊Intel SSD 710當(dāng)是足夠。測試使用的操作系統(tǒng)是Windows Server 2008 R2 SP1，分別安裝了各自的最新驅(qū)動。使用的測試軟件為Iometer 1.1.0 rc1。

我們首先測試了Intel SSD 910在單個模塊/單個控制器在默認(rèn)模式/普通模式下的性能，并與Intel SSD 710進(jìn)行對比;稍后我們測試了Intel SSD 910在開啟Max Performance Mode下的性能提升;最后我們對比了4個模塊/4個控制器下的總性能并與Max Performance Mode下的進(jìn)行了對比。

首先測試的是在單個模塊/單個控制器在默認(rèn)模式/普通模式下的性能，對應(yīng)的另一個模式：Max Performance Mode最大性能模式將在相應(yīng)測試內(nèi)進(jìn)行介紹。

可以看出，在較小隊列深度下，SSD 710 200GB的理論指標(biāo)要比SSD 910 800GB的一個200GB模塊要好點，16以上隊列深度則是SSD 910占明顯優(yōu)勢，在其他指標(biāo)上亦是如此。SSD 910的單個模塊可以提供約55,000的4K隨機讀IOps和約8,670的4K隨機寫IOps，1MB順序吞吐量則是470MBps/254MBps(讀/寫)，后者體現(xiàn)了SAS 6Gb/s的帶寬優(yōu)勢，此外，與SATA接口的SSD 710對比的話，SAS接口在中、大隊列深度下的優(yōu)勢也可以很清晰地看到。

可以看出，除了大致上就是8KB性能的Workstation工作站測試之外，其它3個服務(wù)器配置文件下都是SSD 910性能明顯高出一截，F(xiàn)ileServer文件服務(wù)器高約75%，WebServer網(wǎng)頁服務(wù)器高63%，DatabaseServer高81%。

Intel SSD 910還有一個少為人知的秘密：Max Performance Mode最大性能模式，這個模式隨著Intel釋放出Intel SSD Data Center Tool工具而為人知曉。這個模式只適用于Intel SSD 910 800GB版本，它是基于這樣的一個事實：半高的PCI Express x8插槽功能被限制為25W。但是盡管PCI Express插槽的信道規(guī)格可以檢測出來，但是其高度確是無法知曉的。全高的x8插槽應(yīng)該可以提供37.5或者說38W的電力。Intel SSD 910既可能插在半高的插槽，也可能插在全高的插槽。

功率限制對固態(tài)硬盤有什么影響呢?SSD CELL在擦寫的時候，需要施加足夠的能量將電子躍遷到Floating Gate浮柵層囚牢當(dāng)中，SSD的寫入需要比讀取更大的電流，高性能的寫入通過大規(guī)模的CELL并行寫入來達(dá)到，因此需要的電流頗為可觀。也就是說，功率限制有時也意味著性能限制，對于Intel SSD 910 800GB來說就是這樣。為了保障安全，Intel將SSD 910 800GB做了限制，讓其功耗不會超過25W，代價是性能受到影響。

對于將Intel SSD 910 800GB插入全高插槽的用戶來說，這個限制就顯得沒有必要了，Intel通過Intel SSD Data Center Tool工具提供了解鎖的操作，這個工具可以到Intel的官方進(jìn)行下載。

下載請猛擊：Intel SSD Data Center Tool

通過isdct -device 0 -power_setting max_performance命令解鎖Intel SSD 910 800GB的最大性能模式

解鎖最大性能模式會提示你要確認(rèn)插槽可以提供28W的平均電力、38W的峰值電力以及300 LFM的風(fēng)冷散熱能力，如果記得前面拆解中SSD 910使用的擋板形狀的話，你就會知道這是一塊很熱的卡。因為體積小，實際上也是非常熱，要注意散熱!

因為面向SATA接口的Intel SSD Toolbox無法用到加了一層SAS轉(zhuǎn)換層的SSD 910之上，Intel SSD Data Center Tool還提供了Intel SSD Toolbox的一些功能，最重要的大概是完全擦除功能：

執(zhí)行isdct -device 0 -drive X -erase就可以擦除指定的X模塊的內(nèi)容，過程大約為30分鐘，此外千萬要小心：模塊號順序和你看到的驅(qū)動器順序未必是一一對應(yīng)的!

順便提一下，為了保證寫入老化的影響，每測試一次寫入之后就會進(jìn)行一次擦除，可見測試固態(tài)硬盤的累人程度……

所有的讀取操作都沒有太大的變化——也許可以認(rèn)為有些略微的提升。對于寫入性能的提升是非常明顯的，1MB塊順序?qū)懭霃?55MBps提升到了339MBps，幅度達(dá)33%。實際上，所有情況下的寫入性能都得到了提升，只是小區(qū)塊的要小一些，因為較大的區(qū)塊驅(qū)動多個CELL進(jìn)行同時寫入的可能性更大一些。Max Performance Mode就是一個提升寫入性能的模式。

測試沒有任何變化是很顯然的事——因為這4個測試當(dāng)中只有FileServer文件服務(wù)器有20%、DatabaseServer有33%的寫入操作，SSD 910跟上一代的不同之處非常輕微。

在所有模塊都參與的情況下，最大性能模式在讀取上也表現(xiàn)了一定的優(yōu)勢：4KB隨機讀提升了6.3%，1MB順序讀提升了10%。4KB隨機寫入提升了52%，1MB順序?qū)懭胩嵘?3.5%。打開最大性能模式的整個Intel SSD 910 800GB可以提供約250,000的512B隨機讀取IOps、約220,000的4KB隨機讀取IOps和53,089的4KB隨機寫入IOps，1MB寫入吞吐量則是1375MBps，也就是1.375GB/s——跟宣稱的1.5GB/s有點差距。

前面說過，最大性能模式是一個針對寫入性能的模式，因此包含寫入的應(yīng)用：FileServer文件服務(wù)器應(yīng)用有了可見的提升，除此之外，67%隨機讀、33%隨機寫的DatabaseServer數(shù)據(jù)庫服務(wù)器也有所提升。

可以看出，Intel SSD 910的SSD主控仍然具有Intel主控的特點，最高可以提供的IOps為50,000~60,000這個數(shù)量級上下，大概是由于NAND芯片方面讀寫延遲的提升，其IOps和以往的Intel主控相比有了進(jìn)步，此外，通過與Hitachi的共同開發(fā)，SAS接口的Intel EW29AA31AA1主控在中高隊列下的表現(xiàn)要明顯優(yōu)于以往SATA接口的Intel主控。

IDF2012北京里面展出的Intel SSD 910 400GB版本，可以看到其PCB要比800GB版本明顯少了一張

Intel SSD 910 400GB背面;Intel SSD 910的發(fā)布會剛好在IDF2012北京的會場內(nèi)

單塊Intel SSD 910 800GB即可以提供220,000的4K隨機讀IOps和53,089的4KB隨機寫入IOps，1MB寫入吞吐量則是1375MBps，也就是1.375GB/s，這是在最大性能模式的情況下。在普通模式，寫入性能要低20～33%，讀取性能也要受一些影響。最關(guān)鍵的是，如果SSD 910的4個模塊用作不同的用途，那么它們各自的操作很可能是無法預(yù)知的，在25W的功率限制下，各個模塊的寫入操作將會互相牽制。筆者認(rèn)為，沒有什么理由不使用最大性能模式，當(dāng)然，要確認(rèn)其使用環(huán)境：插槽可以提供28W的平均電力、38W的峰值電力以及300 LFM的風(fēng)冷散熱能力性能。

Intel SSD 910固態(tài)硬盤，是Intel的第一款PCI Express插卡式固態(tài)硬盤

作為Intel的第一款插卡式固態(tài)硬盤，SSD 910確實提供了不錯的性能，不過，它還是一款將PCI Express to SAS轉(zhuǎn)換芯片以及SAS固態(tài)硬盤集中到一起的傳統(tǒng)插卡式固態(tài)硬盤。或許，更值得期待的是SSD 920?

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