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2013-09-10 00:17 出处:PConline原创 作者:James 责任编辑:chenzhangwu
1SandForce主控特性介绍回顶部

  【PConline 应用】2006年,位于美国加利福尼亚州的SandForce半导体公司成立,创建人Alex Naqvi和Rado Danilak。2009年,SandForce宣布将投身于新兴的SSD市场。这个正确决策,迎来了SandForce主控黄金的发展时期,2009--2011年,国内的SSD市场几乎清一色的采用SandForce主控的SSD。但发展至今,谈起SandForce主控的SSD,很多人第一感觉就是不值得买?其实SandForce主控的SSD有很多的优秀特性,大家对SF主控可压缩特性也有一定的误解,今天我们就来探秘一下SF主控神秘的压缩特性。

SF主控
独一无二的压缩增速 深度解密SF主控特性

 

我们能用上“廉价”的SSD SF主控功不可没:

SSD

  虽然说现在的SSD依旧很贵,但相对于两三年前已经算是便宜了。最初的SSD只有使用成本较高的SLC闪存才能满足耐久度的需求。SandForce的出现,让相对便宜的MLC闪存也能达到企业级环境下的5年以上寿命。这得益于SandForce主控能让闪存减少实际的写入量,以达到延长SSD寿命的目的。

  另外,SandForce主控均可搭配包括Intel、Micron、Toshiba等各类NAND闪存,不像其他不开源的主控,SandForce主控可谓“来者不拒”。这一点,在SSD行业起步发展阶段非常之重要。同一主控,搭配不同的闪存,即可做到产品等级分化,给SSD生产厂商更多的选择,同时也给予SSD厂商足够大的竞争空间,使得SSD产品更加丰富多彩。

SSD

  2012年1月,LSI完成了对SandForce公司的收购。

SandForce主控的特性:

SF主控

  上图即为SandForce主控的功能特性介绍图,中间部分为SandForce主控的各种技术,称之“Duraclass Technology”,包括:智能磨损平衡、垃圾回收以及DuraWrite与RAISE 独立硅元冗余阵列等。支持AES-128自动加密与每512字节55Bit的ECC校验纠错机制。

  其中,DuraWrite最为大家熟知,媒体评测SandForce主控的SSD时也经常会提到。DuraWrite也称之为压缩技术,由于实际需要写入的数据量压缩后变小,写入速度得到了提升。在需要读取的时候,被压缩过的数据在主控内解压后输出,又带来了外部读取速度增益。这个特性也是我们今天解密SandForce主控的重点。

2实测:独一无二的压缩增速回顶部

测试部分

  相信你对SandForce主控有一定程度的了解,下面我们拿采用SF-2281主控的金士顿V300 120G为例进行实际测试。

不同的软件下,SandForce主控SSD的测试成绩差别巨大?

测试成绩

  由于ATTO测试的默认数据类型是完全可压缩的,经由SandForce主控的压缩算法之后,金士顿V300 120G测试出来的成绩读写都达到500MB/s以上。

AS SSD Benchmark测试中,金士顿V300 120的成绩如下:

金士顿V300 120G

  读写性能都有所下降,尤其是写入性能,跌至了164MB/s,与ATTO的535MB/s写入性能有明显差距,总体的评分也不是很高。由于AS SSD Benchmark设计测试数据模型完全不可压缩的,是在非常极端的环境下测试SSD,这对于可压缩性SF主控的SSD并不公平。

  对上述的疑问,很明显的解答了。一个完全可压缩的“最好”数据模型、一个完全不可压缩的“最差”数据模型,所以我们就看到,同一款SSD不同软件下测试成绩差距巨大。但大家往往以为ATTO的测试出来成绩有作弊的成份,其实用户实际的数据传输中,可压缩与不可压缩的数据传输是并存的。

Anvil’s Storage Utility测试:

  由于常用的ATTO和AS SSD Benchmark评分测试都是固定的数据模型,无法测试中间不同压缩率下的表现,今天我们用另外一款Anvil’s Storage Utility软件(下面简称为“Anvil’s”)进行测试。

测试成绩

  可能Anvil’s测试软件大家接触得比较少,但Anvil’s更能实际反应SSD实际应用性能。Anvil’s的测试项目包括了4M区块的连续存取测试、4K单线程测试、4K QD4随机存取测试(模拟一般日常应用负载)、4K QD16随机存取测试(模拟高并发重负载)。读取测试中另外多了两项:32K和128K区块读取测试,测试项目比较全面。类似于AS SSD Benchmark最后给出一个总分,但不会有AS SSD Benchmark测试项目中4K-64Thrd的倾向理论极限速度(不管你是否能应用到)。

  打开“Settings”设置,我们可以看到“Compression”,即数据模型的可压缩度,测试时可供选择:

主控

 

0-Fill:和ATTO默认情况下一样的完全可压缩类型
8%:数据可被压缩到原有体积的8%(数据库应用模型)
25%:数据可被压缩到原有体积的25%
46%:数据可被压缩到原有体积的46%(应用程序模型)
67%:数据可被压缩到原有体积的67%
100%:数据完全不可压缩(类似于AS SSD Benchmark的情况)

 

  下面我们继续同样拿金士顿V300 120G为例,选择不同的压缩度数据模型进行测试,测试的结果如下:

测试成绩
0 Fill完全可压缩(SF主控最理想的测试环境):4367分

测试成绩
8%可压缩率(数据应用模型):4438分

测试成绩
25%可压缩率总评分减至:3775分

测试成绩
46%可压缩率(应用程序):3486

测试成绩
67%可压缩率:3185

测试成绩
100%完全不可压缩:2964

  从Anvil’s在不同可压缩率下的测试结果可以看出,数据越容易压缩,金士顿V300 120G的表现越好。0%完全可压缩为4367分,100%完全不可压缩仅2964分,两者差距高达1403分。而在46%可压缩率(我们常用到系统盘的应用程序)下金士顿V300 120G的得分是最恶劣的完全不可压缩条件下的0.85倍。

为了验证其压缩性能的独一无二,我们加入不同等级的对手840PRO 128G做对比

0%完全可压缩
0%完全可压缩

100%完全不可压缩
100%完全不可压缩

  三星840PRO 128G与金士顿V300 120G是两个完全不同定位的产品,但从测试的成绩看,三星840PRO 128G 0%~~100%不同数据压缩模型下测试成绩均波动不大,在可压缩数据下没有带来速度的增益。不过SandForce的性能表现和应用环境紧密相关,在8%可压缩率的特殊条件(数据库服务器应用模型)下,金士顿V300 128G的得分与三星840PRO 128G相差不大。

总结:

  金士顿V300 120G采用的是SF-2281主控,由于SandForce主控独特的压缩特性,使得其性能表现跟数据模型可压缩率息息相关,可压缩率越高,性能表现越出色。我们平时工作中,数据库应用模型/应用程序模型的可压缩数据比比皆是,SF主控的SSD还是能带来额外的速度的增益。

  更为重要的是,由于写入量的数据预先被压缩,实际写入闪存颗粒的数据量大大的减小,这也为什么采用了SF主控的SSD耐久度、寿命更胜于其他主控的SSD。

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