1何為NVMe協(xié)議？進(jìn)入2016年，我們見(jiàn)證了SATA固態(tài)硬盤(pán)的風(fēng)光不再，唏噓著MLC顆粒的走下神壇。同時(shí)，也歡呼著新一代、無(wú)延遲的NVMe協(xié)議的到來(lái)，以及由此而來(lái)的固態(tài)硬盤(pán)性能的極致提升，也承受著3D TLC顆粒引發(fā)的顆粒革命的陣痛。 固態(tài)硬盤(pán)的產(chǎn)業(yè)，正在向前進(jìn)步；固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品，也在不斷進(jìn)化。從高端到主流，再到入門(mén)級(jí)，越來(lái)越多的固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)入市場(chǎng)，如同沉寂已久的火山般突然迸發(fā)，并瞬間點(diǎn)燃了老舊的存儲(chǔ)行業(yè)，來(lái)自全球各地的、各類(lèi)科技廠商，都開(kāi)始瞄準(zhǔn)新誕生的固態(tài)硬盤(pán)市場(chǎng)，或創(chuàng)立品牌、或收購(gòu)廠商、或授權(quán)企業(yè)，都想在固態(tài)硬盤(pán)的某個(gè)領(lǐng)域取得先機(jī)，搶占新興市場(chǎng)，布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)。
正是由于眾多廠商的涌入，多元化的品牌誕生，在繁榮行業(yè)的同時(shí)，也帶來(lái)了整個(gè)產(chǎn)品選擇的困難。今天，筆者就從NVMe協(xié)議出發(fā)，和大家聊聊那些靠譜的NVMe固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品。 何為NVMe協(xié)議？ 在筆者上一篇文章中，有關(guān)于NVMe協(xié)議的相關(guān)解釋?zhuān)诖吮悴辉僦匦沦樠?，僅截取相關(guān)論述。 NVMe，全稱(chēng)為Non-Volatile Memory Express，我們拆開(kāi)翻譯，Non-Volatile Memory中文譯名為非易失性存儲(chǔ)器。 熟悉存儲(chǔ)的都知道，存儲(chǔ)器根據(jù)斷電后是否能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)分為易失性和非易失性，我們常用的優(yōu)盤(pán)、閃存卡等存儲(chǔ)產(chǎn)品就是非易失性存儲(chǔ)器，當(dāng)然固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品也是非易失性存儲(chǔ)器了。而此處的Express，就是類(lèi)似于PCIe中那個(gè)e，指的是通道或是規(guī)范。
一般常識(shí)性的理解，NVMe是一種基于非易失性存儲(chǔ)器的傳輸規(guī)范，NVMe規(guī)范由包含90多家公司在內(nèi)的工作小組所定制，Intel是主要領(lǐng)頭人，小組成員包括美光、戴爾、三星、Marvell、NetAPP、EMC、IDT等公司。 此規(guī)范目的在于充分利用PCI-E通道的低延時(shí)以及并行性，還有當(dāng)代處理器、平臺(tái)與應(yīng)用的并行性，在可控制的存儲(chǔ)成本下，極大的提升固態(tài)硬盤(pán)的讀寫(xiě)性能，降低由于AHCI接口帶來(lái)的高延時(shí)，徹底解放SATA時(shí)代固態(tài)硬盤(pán)的極致性能。 就存儲(chǔ)整個(gè)流程來(lái)說(shuō)，NVMe不僅僅是邏輯上的協(xié)議接口，還是一種指令標(biāo)準(zhǔn)，一種指定協(xié)議，它的出現(xiàn)徹底顛覆了存儲(chǔ)行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)以ATA為核心底層的存儲(chǔ)邏輯，掀起了一場(chǎng)實(shí)至名歸的存儲(chǔ)革命。 解釋完NVMe協(xié)議，下面我們就來(lái)看看市面上有哪些NVMe固態(tài)硬盤(pán)，他們的性能究竟如何呢？ 通過(guò)某某商城搜索“NVMe SSD”關(guān)鍵詞，可以看到目前在國(guó)內(nèi)熱賣(mài)的NVMe協(xié)議的固態(tài)硬盤(pán)廠商為浦科特、三星、intel，而在結(jié)果頁(yè)中我們也可以看到，大部分產(chǎn)品都是浦科特、intel以及三星旗下產(chǎn)品，那么他們的產(chǎn)品性能到底如何，產(chǎn)品用料又是哪些呢？我們接著來(lái)看。（基于intel的NVMe固態(tài)硬盤(pán)的售價(jià)實(shí)在感人，筆者無(wú)力入坑，因而無(wú)法測(cè)試。）
首先是搜索結(jié)果頁(yè)第一名的浦科特，根據(jù)筆者了解浦科特在2016年之前并未發(fā)布過(guò)基于NVMe協(xié)議的固態(tài)硬產(chǎn)品，最新推出的M8Pe系列的NVMe固態(tài)硬盤(pán)也是在不久前問(wèn)世。 通過(guò)拆卸，我們可以知道此款京東熱賣(mài)的M8Pe系列，在主控芯片采用的是Marvell設(shè)計(jì)的第一款支持NVMe協(xié)議的編號(hào)為88SS1093的PCIe 3.0傳輸規(guī)范的固態(tài)硬盤(pán)主控芯片。在相關(guān)工藝上，28nm制造工藝，Marvell第三代NANDEdge LDPC糾錯(cuò)機(jī)制，支持NVMe1.1技術(shù)規(guī)范，并可以根據(jù)廠商需求設(shè)計(jì)傳輸速率為2GB/s或是4GB/s的定制化產(chǎn)品，除此之外還支持15nm SLC/MLC/TLC以及3D V-NAND。
在顆粒上，則是采用東芝原廠的編號(hào)為T(mén)H58TFT1JFLBAEG、15nm工藝的MLC閃存顆粒。
Marvell 88SS1093主控以及東芝15nm工藝MLC顆粒的搭配，可以說(shuō)是當(dāng)下市場(chǎng)上最為成熟、性能最為優(yōu)異也是最強(qiáng)悍的“二人組”之一了。特別是在顆粒上，在TLC顆粒一統(tǒng)江湖的今天，東芝原廠15nm工藝的MLC顆粒更是稀罕物。 這些NVMe SSD真有料之三星950pro 接下來(lái)說(shuō)說(shuō)三星，作為業(yè)界最早開(kāi)發(fā)和研究NVMe固態(tài)硬盤(pán)的廠商，三星早在固態(tài)硬盤(pán)發(fā)展之初就發(fā)布了第一代基于NVMe協(xié)議的950 PRO固態(tài)硬盤(pán)。
鑒于三星家族的固態(tài)硬盤(pán)有著完整的體系，產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)更是秘不外露，通過(guò)查詢(xún)僅能得知內(nèi)部核心元件為三星UBX主控（PCIe原生主控）、第二代3D MLC閃存。那么，此款950pro的性能到底如何，是否真的“有料”呢？基于NVMe協(xié)議在低延遲上的改進(jìn)和優(yōu)化，我們通過(guò)Iometer隨機(jī)讀取性能測(cè)試 ，來(lái)實(shí)際驗(yàn)證一下此款950PRO的真實(shí)性能。 Iometer是一個(gè)工作在單系統(tǒng)和集群系統(tǒng)上用來(lái)衡量和描述I/O子系統(tǒng)的工具。它可以被配置為模擬任何程序或者基準(zhǔn)測(cè)試程序的磁盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)I/O的負(fù)載，或者用來(lái)產(chǎn)生整個(gè)綜合的I/O負(fù)載。它也可以用來(lái)產(chǎn)生并測(cè)量單系統(tǒng)或者多系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)）的負(fù)載。 隊(duì)列深度32/4線(xiàn)程
在Iometer的隊(duì)列深度32的隨機(jī)存取測(cè)試中，三星950 PRO SSD在隨機(jī)讀取4KB文件時(shí)為353916.02 IOPS值；隨機(jī)寫(xiě)入4K文件時(shí)，IOPS值為113510.08。 SATA3.0時(shí)代的SSD的隨機(jī)讀取IOPS值在10萬(wàn)級(jí)別，寫(xiě)入IOPS值少有9萬(wàn)級(jí)別。三星950 PRO SSD的隨機(jī)讀取IOPS值達(dá)到35萬(wàn)級(jí)別，是SATA3.0 SSD的3.5倍左右；它的隨機(jī)寫(xiě)入IOPS值達(dá)到11萬(wàn)級(jí)別，比SATA3.0 SSD高出一截。 得益于NVMe協(xié)議的幾乎可以忽略的低延遲，在4K隨機(jī)讀取中，此款950pro的測(cè)試成績(jī)能夠到達(dá)35萬(wàn)級(jí)別以上；而在4K隨機(jī)寫(xiě)入中則可以達(dá)到11萬(wàn)級(jí)別，從側(cè)面可以驗(yàn)證950pro的超強(qiáng)性能。 小結(jié)： 無(wú)論是浦科特還是三星，或是筆者無(wú)力承擔(dān)的intel，三者都是在固態(tài)硬盤(pán)行業(yè)摸爬滾打數(shù)載的領(lǐng)軍企業(yè)，同時(shí)也是固態(tài)硬盤(pán)各項(xiàng)革命性技術(shù)研發(fā)普及的引路者，它們占領(lǐng)著新興的NVMe固態(tài)硬盤(pán)市場(chǎng)也是情理之中的。 |
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來(lái)自： 德道書(shū)院 > 《電腦硬件知識(shí)》
