據(jù)英特爾有關(guān)人士透露，在未來幾年，英特爾IT將100%采用(固態(tài)硬盤)SSD解決方案，而SSD較之傳統(tǒng)機(jī)械硬盤本身的優(yōu)越性必然會成為企業(yè)IT部門的主流解決方案。但是由于SSD制作工藝及技術(shù)的創(chuàng)新，導(dǎo)致檢測SSD性能的方法與傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤檢測方法迥然不同。那么如何正確檢測SSD的性能呢?這是本節(jié)課程所要討論的問題。
性能測試的重要性
上圖是除了硬盤不同以外，其他軟硬件均配置相同的兩臺華碩G60J筆記本英特爾酷睿i5 M430，英特爾 HM55芯片組，4GB(2X2GB)DDR3 DRAM ,英偉達(dá)GeForce GTS 360M顯卡,Windows 7 Home Premium 64，英特爾Rapid Storage Technologr驅(qū)動 10.1.0.1008.HDD系統(tǒng)為Momentus 7200rom的希捷ST9500420AS 500GB HDD;SSD系統(tǒng)使用300 GB 英特爾固態(tài)硬盤320系列。
由此觀之，性能測試對于企業(yè)IT部門來說是很重要的。
巧妙復(fù)雜的SSD
SSD是以一page寫入，而擦除則是以block為最小單位。所以全新的SSD因為數(shù)據(jù)順序?qū)懭耄阅苓_(dá)到最佳性能。而使用過的SSD則將新數(shù)據(jù)寫入空白區(qū)域，然后原始數(shù)據(jù)被標(biāo)注無效，當(dāng)需擦除數(shù)據(jù)時，以NAND數(shù)據(jù)塊(block)為單位進(jìn)行擦除。其總結(jié)起來，有以下兩個過程：
移動有用數(shù)據(jù)塊;
擦除數(shù)據(jù)塊并更新數(shù)據(jù)映射表。
性能測量的方法
由于SSD是采用全新的制作工藝，為了全面衡量其品質(zhì)，特采用以下的測量方法：
綜合性測試法
規(guī)律性的I/O操作(順序、隨機(jī)讀/寫)
典型工具：Iometer，CrystalDiskMark
應(yīng)用型測試法
調(diào)用實際應(yīng)用的腳本并用時間來衡量
典型工具：SYSmark
軌跡型測試法
記錄用戶或腳本的I/O操作時序并予以回放
典型工具：PCMark Vantage，HDD Score
不同測試方法得到的對立結(jié)果(如圖所示)
值得欣慰的是：所有的測量方法均顯示SSD比HDD要快得多
而存在的問題：針對相同的SSD，不同的測試方法會導(dǎo)致迥異的結(jié)果
綜合性測試方法對于SSD來說，過于簡單
應(yīng)用測試應(yīng)該是最佳的，因為最接近實際使用情況，但是只有一小部分的系統(tǒng)測試指標(biāo)對硬盤敏感。甚至那么硬盤敏感型應(yīng)用也常與硬盤本身存在較為有限的相關(guān)性。如：
對CPU敏感：MPEG2到MPEG4的格式轉(zhuǎn)換
對兩者都敏感：打開視頻編輯器
對硬盤敏感：加載MPEG2文件，保存MPEG4文件
軌跡測試法：潛力無限
#p#副標(biāo)題#e#
以軌跡為基礎(chǔ)的測試方法很好的模擬了真實應(yīng)用情形：
對現(xiàn)實用戶所有的I/O操作進(jìn)行追蹤和采集
然后將采集的I/O軌跡回放到測試盤
回放過程中對測試盤的I/O再一次進(jìn)行跟蹤采集
記錄的是I/O操作時間，而不是系統(tǒng)所耗時間
不同的軌跡
人為設(shè)置的vs 真實的;使用模式的差異，采集時間短vs長
此外，軌跡時序也值得考慮
不同的回放方法
不同的工具和選項，軌跡不加修改直接回放vs加以修改后回放
數(shù)據(jù)預(yù)填充，單任務(wù)順序運行，多任務(wù)運行等
不同的統(tǒng)計指標(biāo)
高迸發(fā)部分回放vs全部軌跡回放vs兩者組合
MB/s vs 延時 vs 時間
數(shù)據(jù)預(yù)填充 & 工作負(fù)載的實際影響
通用的基準(zhǔn) 測試(SYSMark*, PCMark* CrystalDiskmark*) 通常寫入量較少，使用LBA地址范圍有限，僅能填充到空白區(qū)，且工作負(fù)載的組合并不典型。并且用戶不希望他們的數(shù)據(jù)被改寫，再者不同的數(shù)據(jù)預(yù)準(zhǔn)備其結(jié)果也將會發(fā)生變化，還有剛好寫入空白區(qū)出現(xiàn)最佳性能的情況，因此，測試必須要達(dá)到一種“穩(wěn)態(tài)”性能。
基于軌跡的性能測試試驗: 配置
工具:
英特爾性能評估分析套件(IPEAK)
PCMark Vantage*中所使用的同樣工具
方法:
將保存的用戶軌跡予以回放
回放過程中跟蹤被測設(shè)備的性能
分析結(jié)果，定義指標(biāo)記分方法
被測設(shè)備:
英特爾SSD，非英特爾SSD，HDD (7200 & 10K RPM)
軌跡來源:
辦公用的預(yù)裝Windows 7*的筆記本電腦
沒有人為加速設(shè)置
讀/寫、LBA地址范圍以及存儲的數(shù)據(jù)與真實的應(yīng)用模式相匹配
數(shù)據(jù)來源于配置有SSD的系統(tǒng)，因此數(shù)據(jù)采集時間是一大挑戰(zhàn)
10天的跟蹤，包括~70 GB寫和~120 GB的讀
回放:
軌跡回放兩遍: >>SSD容量, 以得到穩(wěn)態(tài)性能
硬盤的每個LBA都被預(yù)先寫入數(shù)據(jù)– 對于SSD來說最惡劣的情形
TRIM操作在回放時被略過–以使SSD一直處于寫滿狀態(tài)
采用原始的時序，但有兩點不同
命令間的停頓保持恒定，完成一項操作后立刻進(jìn)行下一項操作以求與真實的使用情形相仿
大于25ms的停頓被縮減為25ms，以平衡臟數(shù)據(jù)回收時間和整個測試時間
曾嘗試過10x時間(250ms)，區(qū)別有限
數(shù)據(jù)傳送量vs時間的圖表顯示了高I/O操作導(dǎo)致的階躍: 迸發(fā)性的IO需求
那些急速上升的點看起來是非迸發(fā)性的，然而事實上其恰恰反映了230 MB/s的迸發(fā)性的IO需求!
迸發(fā)點通常是I/O操作對性能影響較大的時間段
通常的“沙漏瞬間”，像打開應(yīng)用、保存文件等操作
CPU發(fā)送請求快于SSD可以響應(yīng)的時間
非迸發(fā)的時間段有時會有稍許影響，但一般來講影響甚微
例如: 從網(wǎng)上下載數(shù)據(jù)并不依賴于硬盤的速度
迸發(fā)分析
選擇迸發(fā)軌跡所需的兩個 原則:
至少10MB數(shù)據(jù)傳輸
沒有大于100?s的停頓時間
按照上述原 則采集 的迸發(fā) 軌跡看 起來能 很好的 測試SSD的峰值性能
總共50GB的數(shù)據(jù)傳輸，遠(yuǎn)大于大多數(shù)基準(zhǔn)測試
平均98%的繁忙時間，只有2%命令間歇
平均序列深度為20
平均迸發(fā)為30MB，最大是~750MB
迸發(fā)軌跡 vs 全軌跡測試
迸發(fā)軌跡測試和全軌跡測試的性能呈線性相關(guān)，但不夠明顯
同樣的盤有平均12%的偏差，最大偏差達(dá)到25%
短時間 vs 長時間軌跡
未來的SSD
SSD的性能在當(dāng)前應(yīng)用環(huán)境下并未得到完全體現(xiàn)，如今的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)大多針對HDD開發(fā)，盡管消除90%的存儲時間是那么的完美，但是這種好處卻受到應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的制約。相信在未來，應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的改變將允許系統(tǒng)充分利用SSD不斷提升的性能。
原文鏈接：http://tech.watchstor.com/labs-130929.htm
