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长得像SATA，速度却近3000MB/s，这款SSD为何这么强？

长得像SATA，速度却近3000MB/s，这款SSD为何这么强？
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近期 ， 存储厂商西部数据针对企业级市场特别发布了UltraStarDCSN640系列NVMeSSD产品 。 为方便企业级用户的搭建 ， 这款SSD提供了包括2.5英寸U.2、M.222110 ， 以及EDSFFE1.L（外形像直尺）三种板型可选 ， 本次我们测试的是采用2.5英寸U.2板型设计的产品 。
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虽然在外观上来看 ， U.2接口有点类似常见的SATA接口 ， 但在设计上 ， U.2接口却要复杂不少 。 它的造型非常别致 ， 触点部分可以分为六组 ， 包括通道0和参考时钟0、通道1～3（行业SAS第三、第四个端口共用 ， 同时也提供参考时钟1和边带）、边带、SATA/SAS第一个端口、SAS第二个端口、控制和电源部分等六个部分 。 这六个部分不但包含了之前的SAS接口、SATA接口的特征以保证向下兼容 ， 还加入了PCIe通道确保高速传输 。 这也使得U.2SSD不仅延续了SATASSD体形小巧的优点 ， 像西数UltrastarDCSN640NVMeSSD更支持PCIe3.0x4的传输带宽即4GB/s 。
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▲SSD正反两面配备多达16颗闪存颗粒、5GB缓存、一颗西数自研主控芯片 ， 并拥有多颗用于掉电保护设计的贴片电容 。
SN640系列产品的另一个特点是采用了闪迪96层堆叠BiCS43DTLC颗粒 ， 这种颗粒除了堆叠层数相比64层增加50% ， 存储密度更高外 ， 96层堆叠闪存还借助新的传输界面 ， 拥有更高的性能 。 如上一代闪迪64层堆叠颗粒的传输带宽只有最高533Mbps ， 而闪迪96层颗粒的传输带宽达到了800Mbps 。 当然颗粒并不能决定SSD的最终性能 ， 还得由主控性能、缓存配置、固件编写水平来综合决定 。
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▲西数UltrastarDCSN640NVMe3.84TB支持NVMe1.3技术标准
遗憾的是 ， 西部数据并未给出这款SSD相关主控的具体技术规格 ， 只是表明这是一款支持NVMe1.3规格的主控芯片 。 我们推测其技术规格应与消费级产品SN750的所用主控相近——即支持PCIe3.0x4通道、内部采用8通道读写设计 。 有所不同的是 ， 西数还为这款SSD配备了一块金属散热片 ， 通过导热贴与SSD外壳紧密接触 ， 可以起到增强散热的作用 。
此外西数还为这款SSD配备了大量内存颗粒作缓存 ， 在我们此次测试的SN6403.84TB产品上 ， 它共配备了5颗编号为K4A8G085WC的三星DDR4内存颗粒作缓存 ， 每颗内存颗粒的容量为1GB ， 因此其缓存总容量达到5GB 。 大容量缓存能让SSD将所有FTL映射表完全放入高速缓存 ， 实现1∶1映射 。 这让主控寻址时 ， 不再需要反复调取映射表而大幅节约寻址时间 ， 读写延迟将更低 。 同时值得注意的是 ， 这款SSD还板载了多颗KEMET基美贴片电容 ， 可以在SSD遭遇突发断电的情况下 ， 能有冗余电量将保护缓存中的映射表和临时数据 ， 将其写回到闪存中 ， 避免数据丢失 。 其他方面 ， 这款SSD还拥有西数ISE快速安全擦除技术 ， 并支持AES-256加密技术 。
与普通SSD相比 ， 它最大的不同一是有多种容量可选 ， 除了960GB、1.92TB外 ， 还有如本次测试的3.84TB ， 以及最大为7.68TB的产品可选 。 同时配合其定制的企业级固件 ， 优秀的闪存品质 ， SN640系列拥有不错的写入寿命 ， 其3.84TB产品的可写寿命达到5.61PB ， 7.68TB产品的寿命更达到11.21PB ， 均可以保证在5年的时间内 ， 每天实现0.8DW/D的写入量 。
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▲西数UltrastarDCSN640NVMe3.84TBPCMark8存储性能测试细节
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接下来我们对SN6403.84TB产品的性能进行了简单测试 。 从基准软件测试来看 ， 在CrystalDisMark测试中 ， 它的最高连续读取速度达到了2900MB/s以上 ， 连续写入速度为2059.43MB/s；在ASSSD测试中其总分达到4500分 ， 在64线程并发设置下的随机4KB读取iops突破40万 ， 随机4KB写入iops也超过了38万 。 在CrystalDiskMarkQD32T16设置下的随机读取测试中 ， 更达到了53万iops ， 能很好地满足对高队列深度、多线程并发环境下读写性能有很大需求的服务器应用 。 而在反映SSD在软件应用中性能表现的PCMark8测试中 ， 它那5069分的成绩也达到了SSD的中高端水平 。
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▲SSD具有很好的性能一致性表现 ， HDTUNEPRO进行全盘写入时 ， 没有出现明显掉速 ， 连续写入速度稳定在1900MB/s左右 。
此外在将基准软件的测试容量分别提升到10GB、64GB后 ， SN640的性能也没有出现明显下降 。 值得称赞的是在HDTUNEPRO全盘写入性能测试中 ， SN6403.84TB产品表现出了很好的性能一致性 ， 在写入过程中速度没有出现大幅波动 ， 全盘平均连续写入速度达到1901MB/s 。
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▲在长时间进行写入工作时 ， SSD的发热量还是比较高 ， 需做好散热措施 。
稍有不足的是 ， 通过FLIR热成像仪观察 ， 在完成3.84TB写入后 ， SSD表面的最高工作温度达到了77.7℃ ， 高发热点主要集中在主控位置 。 因此企业级用户在长时间使用时 ， 还是应加强服务器内部的散热 。 总体来看 ， 西数UltrastarDCSN640NVMeSSD具有容量大、写入寿命长、掉电保护、数据安全性高等优点 ， 再加上长达5年的质保时间 ， 如果价格合理的话 ， 相信它能得到企业用户的青睐 。
产品规格
接口：PCIe3.0x4
主控：西数自研主控
闪存闪迪96层堆叠BiCS43DNANDTLC
【长得像SATA，速度却近3000MB/s，这款SSD为何这么强？】缓存5GB（3.84TB）
板型：U.2
耐久度：5.61PB
质保时间5年
优点：容量大、寿命长、具有掉电保护设计
不足：发热量较高


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