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秒杀一切MLC!史上最强SLC SSD大测试 上

 2009-05-11 12:15:28 来源:WEB开发网   
核心提示:2007年,一项新的、成熟的技术——固态硬盘出现在大家面前,秒杀一切MLC!史上最强SLC SSD大测试 上,并且快速的受到厂商与高端用户的青睐,厂商希望切入存储这块丰厚的市场,即使使用RAID 0进行弥补,和单主控的SLC还是差距不小,高端用户则追求极致的性能, 2008年

2007年,一项新的、成熟的技术——固态硬盘出现在大家面前,并且快速的受到厂商与高端用户的青睐,厂商希望切入存储这块丰厚的市场,高端用户则追求极致的性能。

2008年,固态硬盘得到大力发展,因为2008年NAND闪存生产厂商都将进入新一代制程的转化,由此带来的产能增加,将让闪存价格进一步下滑,同时由于磁盘主控的山寨化,使得固态硬盘成本降低。

2009年,固态硬盘依旧是不温不火,山寨方案依旧是凭借价格优势大行其道,加上一些稍有名气的厂商贴牌生产,让普通用户无所适从,对SSD的印象大幅降低,难道SSD真的是傻快,稳定性欠佳,某些方案甚至不如机械硬盘的产物?

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实际上,SSD的产品初衷是完美的。造成现在凌乱的局面,是迫于成本的原因。一方面高端主控方案虽然性能稳定性俱佳,但价格不是一般人能接受,像Intel和海盗船的产品售价都很贵。另一方面,存储芯片上,SLC与MLC的规格一直就不在同一水平上,SLC固然很好很强大,但限于单颗芯片容量的限制,做到成品的话,就是容量又小又贵。而MLC由于单颗芯片容量可以做的很大,就能够在现阶段给人平易近人的价格感受。

● 固态硬盘的五大优势:

1.体积小巧:SSD多为2.5寸盘,台式机笔记本都能大幅提高磁盘性能

2.速度快:读取速度100MB/s起,高端型号可达200MB/s以上,超越万转服务器硬盘

3.寻道时间超低:普通硬盘在11ms以上,而SSD仅为0.1-0.2ms,软件启动速度超快

4.安静:内部没有任何机械设备,不存在寻道过程,没有噪音

5.功耗低、发热小:机械硬盘转速越高发热就越大,SSD所用的Flash颗粒发热很小

那么,SLC与MLC,高端主控方案与山寨主控方案,究竟差在哪里?让本文给您答案。

对存储产品来说,架构上都是一样的,数据接口,磁盘主控、存储介质。SSD与机械硬盘的差异在主要体现在存储介质上。而SSD之间的区别,除了主控外,就是存储介质(SLC与MLC)了。

固态硬盘的结构相比机械硬盘,无非是原来机械部分的马达碟片换成了闪存颗粒,磁盘主控芯片、PCB总线连接接口均保留下来。换句话说,SSD相对机械硬盘,架构没变,改变的仅是存储介质。

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SSD纤细的身材来自于存储介质的巨变

实际上,国际上生产磁盘控制器的厂商不少,但基本是术业有专攻,在各自领域独树一帜,像我们常见的Marvell,凭借着芯片成本和性能间的完美契合,可说是占据了机械硬盘的半壁江山。但在其它领域,就不是那么游刃有余了。而三星光磁生产的主控芯片虽然性能出色,可无奈较高的芯片单价,所以在大多数机械硬盘上难寻其宗,但是依托其母公司的大而全的优势,其磁盘主控均被三星硬盘所采用。而LSI和WD的主控,由于出货量很小,基本是很难看到,希捷硬盘中某些特定型号采用过LSI主控,而WD虽然拥有主控技术,但也仅在自家的velociraptor中采用过。

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市占率较高的磁盘控制器Marvell 88i8845C-BHG2

对存储产品来说,磁盘控制器的优劣决定了存储产品的性能和安全性,也是存储产品中最重要的部件。传统硬盘领域上,磁盘控制器主要由Marvell、三星、LSI几家生产。遗憾的是,由于机械碟片和闪存芯片工作原理和物理架构差异太大,传统的磁盘控制器产品不能用在闪存产品上。

SLC全称单层式储存 (Single Level Cell),是指一个Block(块,Flash的基本存储单元,也可称为Cell)只有两种电荷值,高低不同的电荷值表明0或者1,因为只需要一组高低电压就可以区分出0或者1信号,所以SLC最大的驱动电压可以做到很低。

MLC(多层式储存—Multi Leveled Cell)是那种充分利用Block的技术,它采用较高的电压驱动,通过不同级别的电压在一个Block中记录两组位信息(00、01、11、10),这样就可以将原本SLC的记录密度理论提升一倍。

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绝大多数SSD使用的存储颗粒都是MLC(Multi Level Cell,多层存储单元),与SLC相比劣势明显:写入速度慢、读写寿命短、功耗较高,但由于存储密度大、成本低因此使用广泛,目前普及的SSD清一色都是MLC颗粒,而更完美的SLC版本则是天价,一般人根本无法接受。

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Intel X25M(MLC)的写入速度也不快,但能稳定在70MB/s左右

MLC颗粒SSD的读取速度很华丽,很多都在130MB/s左右,飙到200MB/s以上也很常见,而写入速度只有区区70MB/s左右,比普通硬盘都低。

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某款山寨SSD写入速度仅40MB/s,5400RPM笔记本硬盘都比这快

一般来说,MLC SSD的写入速度都在70-80MB/s上下,这个速度是完全正常的,可偏偏有些来路不明的山寨SSD写入速度超慢,虽然其读取速度和寻道时间依然比机械硬盘快很多,但实际使用中完全不是这么回事,毕竟系统的正常操作时读写兼具的过程!

要说当今SSD的最强方案,当属Intel了,即使是MLC的产品,甚至都比别家采用SLC的产品性能高。Intel方案的产品性能高,与Intel研发的PC29AS21AA0主控芯片有很大关系,此外,存储芯片采用Micron为其特作的29F系列闪存芯片,性能较山寨采用的三星闪存芯片要好上不少。

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主控对磁盘性能的影响是很大,图中为Intel方案的写入原理,可以看出智能写入是JM602所欠缺的。

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左为X25E 右为X25M

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左为X25E 右为X25M

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左为X25E 右为X25M

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左为X25E 右为X25M,唯一的不同就是芯片

从内部构造上看,除了存储芯片不同外,X25E和X25M完全一致。不过虽然是20颗单颗容量为2GB的闪存,但SSD整体容量仅有32GB,失去的8GB去哪了呢?笔者推测应该是Intel为了追求稳定,对磁盘内部使用类似RAID 5的设计。

金士顿官方给出的ssdnow X25-E SATA SSD性能数据为读取速度250MB/s,写入速度达210MB/s,而X25-M的性能数据为读取速度250MB/s,写入速度70MB/s,可以说,两款产品的性能差距主要在写入上。

现在山寨SSD当道,与JM602不无关系。只要能够将闪存颗粒焊在PCM上,再通过JM602与SATA进行连接,一款山寨版SSD就诞生了。既然是速成的产品,自然有其弊端,那就是稳定性差,使用的闪存颗粒追求成本,品质一般不佳。

JM602方案中,一般采用MLC闪存芯片,这样的话,写入方面甚至有时比传统机械硬盘还差。为了弥补这样的劣势,JM602进化了,一颗不行我来两颗,本已经是单芯片8通道的设计,再多上一组8通道,在两颗J,602间进行内部RAID 0,以提高性能。

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山寨版固态硬盘一般采用采用三星MLC闪存颗粒,颗粒编号为K9HCG08U1M,采用SAMSUNG 50nm工艺NAND Flash,单颗容量达到8GB.

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在主控方面采用的是JMicron出品的JMF602芯片,功能不错,但就是稳定性差些。

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值得一提的是,固态硬盘内部换使用了JMicron出品了一款名为JMB390RAID控制器,它可以将两个JMF602控制器联合起来,组合成性能更强的SSD RAID存储模式,也就是大家俗称的“SSD内部RAID”,使得性能有很大的提升。

通过前文的介绍大家可以了解到,此次我们测试的目的是对比SLC与MLC的差异,测试产品方面,使用采用Intel主控方案的金士顿X25-E和Intel X25-M,以及jm602方案的单芯片以及双芯片JM602方案的SSD进行测试。

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硬件方面,为了不让系统中其它配件成为影响硬盘发挥性能的瓶颈,所有配件均使用最强的产品,以SSD间的真实性能区别。

PCPOP.COM评测室

顶级硬件系统配置

处理器

Intel i7 extreme 965 四核心, OC 4GHz(200×20),

L2=2MB L3=8MB

主板

ASUS Rampage II Extreme, Chipset: Intel X58

显卡

NVIDIA 9600GT

Thermalright HR-03GT

内存

CORSAIR Dominator TR3X6G1866C9DF

6x2G DDR3-1866(8-8-8-19 1T)

磁盘控制器

Adaptec SAS 5805 系统盘

Intel ICH10R

声卡

ASUS HDAV1.3 dexlue

存储

Kingston X25-E 32GB

Intel X25-M 80GB

通用方案 JM602 64G 无缓存 SATA300

电源

七盟 FANLESS  ST-600EAZ 600W

海盗船 Corsair HW1000W

显示器

DELL 3007 WFP-HC

软件系统配置

操作系统

Windows Server 2008 Datecenter 64Bit SP2

DirectX

10.1

驱动程序

Adaptec drivers 5.2.0.16343

Adaptec Storage Manager 6.1

Intel Matrix Storage Manager 8.6.0.1007

Intel Chipset Device Software 9.1.0.1007

NVIDIA Forceware 181.82

测试中,使用Intel至尊版I7 965并超频至4G,12GB海盗船统治者内存同步到1866MHz,主板采用基于X58芯片组制造的华硕Rampage II extreme,为了避免挂载系统盘对测试磁盘性能的影响,系统盘使用SAS 5805作为磁盘控制器,减少ICH10R的负载压力,测试盘一律挂在ICH10R上!

HD TACH是一款专门针对硬盘底层性能的测试软件。它主要通过分段拷贝不同容量的数据到硬盘进行测试,可以测试硬盘的连续数据传输率、随机存取时间、突发数据传输率及CPU占用率。

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笔者首先测试经典的HD TACH,SLC状态下的X25-E,读写性能出色,且曲线平滑,没有大的波动,从中可以体现出Intel的PC29AS21AA0磁盘主控芯片品质出色。

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通过上表可以直观的看到:在传输率比拼上,读取上MLC还可以抗衡一下,但在写入方面,MLC输得很惨,即使使用RAID 0进行弥补,和单主控的SLC还是差距不小,写入上MLC可以说是完败。

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Tags:一切 MLC 史上

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