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SSD固態(tài)硬盤的性能指標(biāo)有哪些?

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2022.06.04

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SSD容量  

SSD容量是指提供給終端用戶使用的最終容量大小,以字節(jié)(Byte)為單位。這里要注意,標(biāo)稱的數(shù)據(jù)都以十進(jìn)制為單位的。我們很容易把它當(dāng)成二進(jìn)制。同樣一組數(shù)據(jù),二進(jìn)制比十進(jìn)制會(huì)多出7%的容量,例如:

十進(jìn)制128GB:128×1000×1000×1000=128000000000字節(jié)

二進(jìn)制128GB:128×1024×1024×1024=137438953472字節(jié)

以二進(jìn)制為單位的容量稱為裸容量,以十進(jìn)制為單位的容量稱為用戶容量。


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介質(zhì)信息  

當(dāng)前SSD盤核心存儲(chǔ)介質(zhì)是閃存,之前也詳細(xì)談過了。閃存這種半導(dǎo)體介質(zhì)有其自身物理參數(shù),例如壽命(PE cycles,編程擦除次數(shù))、Program(寫編程)、Erase(擦除)和Read(讀)時(shí)間、溫度對(duì)讀寫擦的影響、閃存頁(yè)的大小、閃存塊的大小……這些都是介質(zhì)的信息,介質(zhì)的好壞直接影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的性能和完整性。 閃存分SLC、MLC、TLC、QLC,它指的是一個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的比特?cái)?shù),如下表:

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外觀尺寸  

SSD是標(biāo)準(zhǔn)件,外觀尺寸需要滿足一定的規(guī)定要求(長(zhǎng)寬高和接口連接器),這又通常稱為FormFactor。那SSD會(huì)有哪些Form Factor呢?細(xì)分為2.5寸、1.8寸、mSATA、M.2、U.2等Form Factor標(biāo)準(zhǔn)


性能指標(biāo)  

硬盤性能指標(biāo)一般包括IOPS(Input Output Operations Per Second,反映的是隨機(jī)讀寫性能)、吞吐量(Throughput,單位MB/s,反映的是順序讀寫性能)、Response Time/Latency(響應(yīng)時(shí)間/時(shí)延,單位ms或μs)。


時(shí)延指標(biāo)  

時(shí)延有平均時(shí)延和最大時(shí)延,數(shù)值越低越好。

平均時(shí)延計(jì)算公式是整個(gè)應(yīng)用或者測(cè)試過程中所有命令響應(yīng)時(shí)間總和除以命令的個(gè)數(shù),反映的是SSD總體平均時(shí)延性能;

最大時(shí)延取的是在測(cè)試周期內(nèi)所有命令中響應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)的那筆,反映的是用戶體驗(yàn),例如最大時(shí)延影響應(yīng)用通過操作系統(tǒng)操作SSD時(shí)有無(wú)卡頓的用戶體驗(yàn)。時(shí)延上了秒級(jí),用戶就會(huì)有明顯的卡頓感知。


壽命指標(biāo)  

壽命(Endurance)指標(biāo),也就是在SSD產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi),總的壽命是多少,能寫入多少字節(jié)的數(shù)據(jù)量。衡量SSD壽命主要有兩個(gè)指標(biāo),一是DWPD(Drive Writes Per Day),即在SSD保質(zhì)期內(nèi),用戶每天可以把盤寫滿多少次;另一指標(biāo)是TBW(Terabytes Written),在SSD的生命周期內(nèi)可以寫入的總的字節(jié)數(shù)。


數(shù)據(jù)可靠性指標(biāo)  

SSD有幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)衡量其可靠性:UBER、RBER和MTBF。

UBER:Uncorrectable Bit Error Rate,不可修復(fù)的錯(cuò)誤比特率。

RBER:Raw Bit Error Rate,原始錯(cuò)誤比特率。

MTBF:Mean Time Between Failure,平均故障間隔時(shí)間。


功耗指標(biāo)  

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空閑(Idle)功耗:當(dāng)主機(jī)無(wú)任何命令發(fā)給SSD, SSD處于空閑狀態(tài)但也沒有進(jìn)入省電模式時(shí),設(shè)備所消耗的功耗。

Max active功耗:最大功耗是SSD處于最大工作負(fù)載下所消耗的功耗,SSD的最大工作負(fù)載條件一般是連續(xù)寫,讓閃存并發(fā)忙寫和主控ASIC滿負(fù)荷工作,這時(shí)的功耗值對(duì)應(yīng)最大功耗。

Standby/Sleep功耗:規(guī)范規(guī)定了SSD狀態(tài),包括:Active、Idle、Standby和Sleep,功耗值從Active到Sleep逐級(jí)遞減,具體的實(shí)現(xiàn)由各商家自行定義。一般來(lái)講,在Standby和Sleep狀態(tài)下,設(shè)備應(yīng)盡可能把不工作的硬件模塊關(guān)閉,降低功耗。一般消費(fèi)級(jí)SSD Standby和Sleep功耗為100~500mW。

DevSleep功耗:這是SATA和PCIe新定義的一種功耗標(biāo)準(zhǔn),目的是在Standby和Sleep基礎(chǔ)上再降一級(jí)功耗,配合主機(jī)和操作系統(tǒng)完成系統(tǒng)在休眠狀態(tài)下(如Hibernate), SSD關(guān)掉一切自身模塊,處于極致低功耗模式,甚至是零功耗。一般是10mW以下。


SSD系統(tǒng)兼容性  

BIOS和操作系統(tǒng)的兼容性:一塊兼容性良好的SSD需要在各種操作系統(tǒng)、BIOS、南北橋型號(hào)中正常運(yùn)行。

電信號(hào)兼容性和硬件兼容性:SSD工作時(shí),主機(jī)提供的電信號(hào)處于非穩(wěn)定狀態(tài),比如存在抖動(dòng)、信號(hào)完整性差等情況,但依然在規(guī)范誤差范圍內(nèi),此時(shí)SSD通過自身的硬件設(shè)計(jì)(比如powerregulator)和接口信號(hào)完整性設(shè)計(jì)依然能正常工作,數(shù)據(jù)也依然能正確收發(fā)。同理,在高低溫、電磁干擾的環(huán)境下,SSD通過硬件設(shè)計(jì)要有足夠的魯棒性(Robust)。

容錯(cuò)處理:在主機(jī)端發(fā)生錯(cuò)誤的條件下,SSD盤即使不能正常和主機(jī)交互數(shù)據(jù),至少不能變磚。

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