全球最强MLC固态硬盘 OCZ Vertex 2 Pro预览测试

panpan · 发表于 2010-1-4 10:24

AMD的故事告诉我们这样一个道理，你永远不可能在Intel自己的游戏中打败它。如果你没有创新，只是追随Intel的道路，也就只能跟在它的后面永远不可能超越。在处理器领域如此，现在的固态硬盘领域也是如此。我们除了需要Indilinx这样的厂商为Intel施加价格压力外，还需要像AMD一样的厂商从技术方面挑战Intel。现在，SSD市场中的技术挑战者出现了，那就是SandForce。

SandForce公司成立于2006年，今年4月宣布了首批两款固态硬盘控制器产品SF-1200和SF-1500。两者均使用Tensilica DC_570T CPU核心，区别在于Sf-1200面向民用，仅支持MLC颗粒；而SF-1500面向企业，支持MLC和SLC颗粒。11月，OCZ宣布与SandForce开展合作。现在，首款采用SandForce控制器的固态硬盘产品OCZ Vertex 2 Pro即将出炉，Anandtech网站已经拿到了样品进行测试。

首先来看SandForce的技术创新。我们这里关注的是SSD控制器的一项主要功能：Page mapping页面映射。简单地说，这一操作就是将文件系统里的簇映射到闪存中的一个Page（页），实际上就是一个分类整理优化的过程。为实现这一映射，Intel需要在控制器外使用DRAM缓存来保存映射表，Indilinx方案中的缓存除了保存映射表外，还能缓存用户数据。而SandForce则完全不需要外置缓存，因为在他们的方案中，你实际写入闪存的数据，要比操作系统传输给控制器的少。

NAND闪存存储的一大缺陷就是需要在写入时对存储结构进行整理，这导致实际上写入的数据比我们真正需要存储的数据量大。在一款比较普通的固态硬盘中，如果你需要写入1GB数据，在盘内结构已经比较混乱（存储、删除、再存储）的情况下，最后真正写入的数据量可能高达10GB甚至20GB。真实写入数据与需要写入数据之比即为“写入放大率”（Write Amplification）。Intel固态硬盘的性能之所以如此出色，就是因为他们把写入放大率降低到了1.1x左右，而SandForce可以达到0.5x！

没错，在SandForce方案中，写入1GB数据时，最终写进闪存的可能只有500MB甚至更少，这就是SandForce的DuraWrite技术。根据厂方的测试，安装Windows Vista和Office 2007的全过程共需要写入25GB数据，而使用DuraWrite技术实际写入仅为11GB。

可能大家已经猜到了，SandForce在将数据写入闪存前进行了压缩。但不过根据厂方的说法，这并不仅仅是压缩这么简单，而是一套多种多样的数据缩量算法。比如当数据存在重复时，仅写入特殊部分；当数据可压缩时，即进行压缩再存储等。
由于写入数据变少，SandForce控制器不需要使用外部DRAM缓存，而是在芯片内直接集成了较大容量的缓存。但这样的技术也有弱点，当需要写入的数据已经进行过压缩时（如图片、视频或压缩文件），其算法就无法再发挥理想效果。

panpan · 发表于 2010-1-4 10:25

除了省去DRAM缓存的开销，SandForce方案对于降低固态硬盘成本还有一项显著优势。由于降低了闪存的写入数据量，SandForce表示使用其方案的固态硬盘可以使用擦写寿命较低的的闪存（如U盘、存储卡用MLC NAND），而不需要像其他控制芯片那样，为追求长寿命而选用高价的固态硬盘专用闪存颗粒。

为了在低质闪存上保证数据安全性，SandForce引入了RAISE容错技术。类似于硬盘的RAID 5阵列，这项技术对所有数据都采用冗余存储，支持ECC和CRC校验，保证当闪存部分区块失效后的数据安全性。

最后要来看容量问题，SandForce方案在固态硬盘的全部闪存中，留出了部分用作冗余校验和预备的空间。因此，其企业级型号的实际容量如下：

标称容量闪存总容量实际可用容量
50GB 64GB 46.6GB
100GB 128GB 93.1GB
200GB 256GB 186.3GB
400GB 512GB 372.5GB

而对于民用型号，因为对安全性的要求并没有那么高，因此其容量为：

标称容量闪存总容量实际可用容量
60GB 64GB 55.9GB
120GB 128GB 111.8GB
240GB 256GB 223.5GB
480GB 512GB 447.0GB

panpan · 发表于 2010-1-4 10:25

下面来看OCZ Vertex 2Pro的真身。由于该盘还未正式发布，此次送测的样品仅用简单的防静电袋包装，盘体上也没有任何标识。

拆掉外壳，首先看到的是美光MLC闪存颗粒和一颗90mF电容，其作用是在发生紧急断电事故时，保证控制器可以有足够电能保存缓存中的数据。之所以我们在其他方案固态硬盘中没有看到这么大容量的电容，显然是由于SandForce特殊的存储缩量算法的需要。

背面可以看到另一半的闪存颗粒和SandForce控制芯片。我们上面提到过，SandForce的产品线包括两款控制器：SF-1200和SF-1500。其中SF-1500面向企业市场，支持SLC闪存，提供更长的寿命和更高的性能。不过，目前两者的功能和固件还没有区别，此样品中的闪存芯片实际上是一颗运行SF-1500固件的SF-1200。OCZ表示，最终产品中将使用正式版的SF-1500。
预计OCZ Vertex 2 Pro将于3月份正式上市销售，面向顶级消费市场和入门级企业用户。因此其成本将高于Intel X25-M和其他所有消费类SSD。不过，OCZ表示他们还会推出较低配置的SF-1200方案固态硬盘产品，价格应当和Indilinx方案的Vertex系列类似。
随Vertex 2 Pro提供的将是一款OCZ Toolboox固态硬盘工具，提供硬盘信息监测，固件升级等功能。你也可以一键在Windows内对硬盘进行安全擦除，相当于进行了一次全盘更新的TRIM操作。

SMART硬盘健康状况详细信息

panpan · 发表于 2010-1-4 10:25

终于来到了测试环节，测试平台包括：

CPU Intel Core i7 965 @3.2GHz (禁用Turbo Boost和EIST)
主板 Intel DX58SO
芯片组 Intel X58
芯片组驱动 Intel 9.1.1.1015 + Intel IMSM 8.9
内存奇梦达DDR3-1066 4 x 1GB (7-7-7-20)
显卡 eVGA GeForce GTX 285
显卡驱动 NVIDIA ForceWare 190.38 64-bit
桌面分辨率 1920 x 1200
操作系统 Windows 7 x64

首先来看固态硬盘领域颇受关注的长期使用性能，看看SandForce方案在这一特性上有没有优势体现：

OCZ Vertex 2 Pro 100GB 新盘性能使用后性能
4KB随机写入 50.9 MB/s 45.2 MB/s
2MB连续写入 252 MB/s 252 MB/s

由于DuraWrite技术让写入数据量变小，因此该方案硬盘使用起来“变旧”的速度也会变慢，实测中只有随机写入速度出现了50MB/s到45MB/s的下降，连续写入则不受影响。
连续读写测试：

读取

写入

可以看到，Vertex 2 Pro的读取速度已经达到265MB/s，写入252MB/s，领先测试中的所有产品，甚至包括Intel和Indilinx方案的SLC颗粒硬盘。除非换用SATA 6Gbps接口，否则这一成绩已经很难再进行提升。
随机读写测试：

读取

写入

可以看到，Vertex 2 Pro高达50.9MB/s的随机写入速度已经比X25-M G2领先了36%，51.3MB/s的随机读取也仅是落后于Intel方案产品。

panpan · 发表于 2010-1-4 10:26

PCMark Vantage实际使用效能测试：
在同样的平台上，OCZ Vertex 2 Pro成了在PCMark Vantage中表现最好的固态硬盘，总分领先Intel X25-M G2 6%，硬盘专项领先12%。

总分

内存性能测试

影视测试

游戏测试

音乐测试

通讯测试

办公测试

硬盘测试

panpan · 发表于 2010-1-4 10:26

AnandTech存储测试
该测试由AnandTech自行定义，考察一整套固定操作中的IOPS性能。

低负载

高负载

游戏负载

SandForce的“阿基里斯之踵”
就像上面技术介绍中说的那样，SandForce的DuraWrite技术在面对压缩文件的时候性能会出现下滑。下面的测试就专门针对这一特性，向测试硬盘拷贝20GB的压缩文件，包括MP3、JPG、x264、RAR和DivX。

参测硬盘平均IOPS 传输速度
OCZ Vertex 2 Pro 100GB 241 IOPS 145.9 MB/s
OCZ Vertex 256GB 181 IOPS 181.5 MB/s
Intel X25-M G2 160GB 110 IOPS 109.9 MB/s

可以看到，Vertex 2 Pro虽然仍保持了241IOPS，但实际写入带宽只有145.9MB/s，低于Indilinx方案的OCZ Vertex。当然，这一结果与连续写入速度是最大弱点的X25-M相比仍然有明显的优势。
总结
AnandTech创始人Anand Lal Shimpi这样评价OCZ Vertex 2 Pro：“这是我测试过性能最强的单控制器（非OCZ Colossus这样的多盘RAID产品）MLC固态硬盘。而且要知道这还只是一款工程样品，并非最终版固件。”终于有一款性能可以超越Intel X25-M的民用固态硬盘出现了，这绝对是消费者的幸事。
最关键的问题还是价格，从目前的消息来看，OCZ Vertex 2Pro的同容量价格应当会低于Intel SLC版的X25-E，因此高端企业用户应当会相当开心。但对于个人用户，显然这样的价格仍然会是SandForce方案普及的最大障碍。在这款旗舰产品过后，我们更加期待SandForce的民用SF-1200方案会有怎样的表现。SandForce厂方宣称，SF-1200的连续读写性能应和企业版一致，但随机读写会有一定下降。