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增容能否提速 SF-2281主控SSD二级OP 开启VS关闭
  • 2012-7-16 15:52:39
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:王宇
  • 作者:王宇
【电脑报在线】随着价格的逐步走低,固态硬盘在市场上的热度越来越高,购买的用户也越来越多。然而,很多用户在购买固态硬盘的时候都会比较奇怪固态硬盘的容量——比如有的60GB,有的64GB;有的120GB,有的128GB;有的240GB,有的256GB……这是什么原因造成的呢?

    随着价格的逐步走低,固态硬盘在市场上的热度越来越高,购买的用户也越来越多。然而,很多用户在购买固态硬盘的时候都会比较奇怪固态硬盘的容量——比如有的60GB,有的64GB;有的120GB,有的128GB;有的240GB,有的256GB……这是什么原因造成的呢?其实这是固态硬盘的OP(over-provisioning,预留空间)造成的,最近威刚推出一款取消二级预留空间的固态硬盘SX900,那么取消二级预留空间对于固态硬盘来说是福是祸?和拥有二级预留空间的产品相比它的性能究竟有什么不同?下面,我们就通过对比两款产品来看一看。


威刚S511

尺寸:2.5英寸

主控芯片:SandForce SF-2281

闪存颗粒:16GB×16

接口:SATA 6Gbps

参考价格:1799元



威刚SX900

尺寸:2.5英寸

主控芯片:SandForce SF-2281

闪存颗粒:16GB×16

接口:SATA 6Gbps

参考价格:1949元


OP是什么


    OP(over-provisioning,预留空间)是SSD为了一些功用在NAND flash空间中固定或者动态分配出的地址空间,在SSD的可用空间中建立一个分区,供主控芯片来使用以便改善和维持SSD的性能,这些功能包括坏块映射、垃圾回收(garbage collection,GC)和磨损度均衡(wear leveling)。每款固态硬盘产品都有预留空间配置,典型占用容量7%到28%不等,由于硬盘厂商出场容量计算方式使用10进位制,而存储介质实际存储方式是二进位制,所以即便没有声明预留空间的大小,1GB容量出厂值和实际物理容量也存在大概7%的差异,这部分就是所有固态硬盘产品都具备的一级预留空间。


    而目前采用SandForce的SF2000系列主控产品的固态硬盘都拥有二级预留空间,也就是在一级预留空间基础上再额外占用约7%的容量,因此当我们见到 60GB、120GB、240GB、480GB的固态硬盘就能判定这是采用SandForce主控的产品。至于高达28%的三级预留空间则仅供对于覆写和持续随机要求极为苛刻的企业级固态硬盘产品中。


    今天我们要测试的这两款产品,都采用同一主控芯片——SandForce SF-2281,闪存颗粒也完全相同。从PCB外观和元件布局上来看威刚S511和威刚SX900完全相同。这两款产品都采用了16颗Intel 25nm闪存颗粒,只不过威刚S511启用了二级预留空间,导致其容量只有240GB,而威刚SX900则取消了二级预留空间,因此其容量有256GB。



威刚S511(左)和威刚SX900(右)的正面都是8颗16GB的闪存颗粒和SandForce SF-2281主控芯片


威刚S511(左)和威刚SX900(右)的背面也都是8颗16GB的闪存颗粒,布局完全相同


威刚SX900采用Intel 25nm的29F16B08CCME3 MLC闪存颗粒


威刚S511同样采用Intel 25nm的29F16B08CCME3 MLC闪存颗粒

读写性能PK


    通过预留空间的概念我们知道,启用了预留空间的固态硬盘的数据安全性更好一点,而取消了预留空间的固态硬盘的容量则会稍大一些。那么是否启用预留空间对于固态硬盘的读写性能是否会有影响呢?理论上来说,减少了二级预留空间的坏块映射、垃圾回收和磨损度均衡,固态硬盘的读写性能应该有一定程度的上升,事实是否如此呢?


    由于这两款固态硬盘都支持SATA 3,因此我们将它们统一接在主板SATA 6Gbps接口上,以免接口传输带宽影响了产品的最终表现。我们使用PCMark7对它们进行实际应用测试,用AS SSD Benchmark和CrystalDiskMark进行随机读写测试,通过这些测试软件我们能看到这几款固态硬盘在实际应用环境和理想测试环境中的表现差别。


测试平台

处理器:Intel Core i7 3770K

主板:映泰TZ77XE3

内存:美光DDR3 1866 2GB×2

显卡:迪兰Radeon HD 7970

显示器:DELL U2410

电源:长城巨龙1250

系统:Windows 7 64bit中文版

项目

威刚S511(启用预留空间)

威刚SX900(取消预留空间)

PCMark7磁盘性能

5218

5396

AS SSD Benchmark顺序读

30.16IOPS(16MB)/482.61MB/s

31.88IOPS(16MB)/510.10MB/s

AS SSD Benchmark顺序写

8.40IOPS(16MB)/134.35MB/s

19.16IOPS(16MB)/306.62MB/s

AS SSD Benchmark 4KB随机读

4840IOPS/18.90MB/s

5200IOPS/20.31MB/s

AS SSD Benchmark 4KB随机写

3858IOPS/15.07MB/s

14734IOPS/57.55MB/s

AS SSD Benchmark 4KB 64线程随机读

30249IOPS/118.16MB/s

52132IOPS/203.64MB/s

AS SSD Benchmark 4KB 64线程随机写

16611IOPS/64.88MB/s

60438IOPS/236.09MB/s

AS SSD Benchmark 512Byte随机读

4769IOPS

7200IOPS

AS SSD Benchmark 512Byte随机写

4371IOPS

4490IOPS

CrystalDiskMark 顺序读/写

496.1MB/s/162.1MB/s

506.9MB/s/324.5MB/s

CrystalDiskMark 512KB随机读/写

444.7MB/s/130.5MB/s

464.2MB/s/322.1MB/s

CrystalDiskMark 4KB随机读/写

28.89MB/s/15.56MB/s

32.86MB/s/63.77MB/s

CrystalDiskMark 4KB QD32随机读/写

121.4MB/s/55.86MB/s

203.3MB/s/264.0MB/s


    从PCMark7的模拟实际应用操作测试项可以看出,在实际应用环境中这两款产品的表现都非常不错,得分都超过了5000,不过威刚SX900的性能更高,对比威刚S511有3.4%的性能优势,虽然并不是特别明显,但也能看出在实际应用中有些微的优势。


    在AS SSD Benchmark测试中,威刚SX900在各个测试项中均取得了不同程度的领先。在顺序读写测试中,两款产品的读取性能差别并不大,威刚SX900只有5.6%的性能优势,但在顺序写入性能测试中,威刚SX900就表现得非常抢眼了,其顺序写入性能达到了威刚S511的228%。在4KB随机读写测试和4KB 64线程随机读写测试中威刚SX900的领先情况和顺序读写测试类似:在4KB随机读测试中领先7.4%,在4KB随机写测试中领先282%,在4KB 64线程随机读测试中领先72.3%,在4KB 64线程随机写测试中领先264%。只有在512Byte随机读写测试中,威刚SX900的领先情况有所变化,反而是512Byte随机读的领先幅度更大,达50.9%,而512BByte随机写的领先幅度只有2.7%。


    在CrystalDiskMark测试中我们同样可以看到,威刚SX900的性能占据了绝对的优势,和AS SSD Benchmark不同的是,威刚SX900在顺序读、512KB随机读、以及4KB随机读测试中占据的优势并不是非常大,最多不超过15%,而在相应项目的写测试中优势非常明显,领先幅度在100%到310%之间,而在32位对列深度的4KB读写测试项中,威刚SX900的写性能相对领先幅度就没那么大了,在32位对列深度的4KB读测试中威刚SX900的领先幅度提高到了67.4%,而32位对列深度的4KB写测试领先幅度虽然有所提升,但只有372%。


    从测试的结果对比我们可以看到,启用预留空间和取消预留空间对固态硬盘的性能是有相当大程度的影响的。总的来看,取消预留空间对于写入性能的提升远大于读取性能,即便是采用MLC闪存颗粒的固态硬盘,大文件的写入速度都超过了300MB/s,4KB的小文件也有60MB/s左右的写入速度,对于关注性能的用户来说当然要优先考虑取消了预留空间的SandForce主控固态硬盘产品。


工程师总结 王宇

大容量更有高性能


    尽管两款参测的固态硬盘均采用了同样数量的25nm闪存颗粒和SandForce SF-2281主控,甚至连元件的布局方式都完全相同,但取消二级预留空间以后,固态硬盘的读写性能,尤其是写入性能有了非常明显的提升。这当然是可以理解的,取消二级预留空间导致这一部分的垃圾回收和磨损度均衡可以省略,而且还“增加”了一颗闪存颗粒到硬盘中,自然也就能提升写入性能了。


    对于消费者来说,取消二级预留空间不仅得到了性能的提升,连容量都增大了,当然是值得考虑的。尤其是个人消费者,小文件写入并不是那么频繁,而且这类固态硬盘还拥有一级预留空间,并不是那么容易损坏的,所以并不用过于担心数据的安全性。当然,特别重视数据安全性的用户最好还是选择拥有二级预留空间的固态硬盘。


    另外,从参测的这两款固态硬盘中我们可以看到,其硬件结构完全相同,也就是说,实际上是否取消二级预留空间完全可以由固态硬盘的固件来确定。如果厂商开发出了相应的固件,通过刷新固件用户也可以自行取消二级预留空间,获得更大的硬盘容量和更高的读写速度。有这方面需求的用户,可以多关注相关固态硬盘厂商的官方网站,等到放出了相应的固件就可以尝鲜了。

本文出自2012-07-16出版的《电脑报》第28期 B.评测实验室
(网站编辑:黄旭)


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