实现性能、耐久度、价格的平衡

　　3D NAND MLC NVMe企业级SSD首测

　　长久以来，人们对于企业级SSD的印象大都是性能优秀，但价格昂贵。因此厂商一直在想办法降低企业级产品的成本，最有效的办法显然是从SSD中最花钱的地方着手—闪存。可能有人会说采用TLC闪存不就解决这个问题了吗？但在苛刻的企业级环境下，TLC闪存的耐用性无法满足应用需求。因此经过长期努力，由英特尔与美光联合创办的IMFT半导体公司终于为我们带来了基于3D堆叠技术的3DNAND MLC闪存，并将它应用在企业级SSD上，如本次我们将进行测试的这款英特尔SSD DC P3520系列1.2TB。那么3D NANDMLC闪存将带来哪些好处？采用这类闪存的企业级SSD将会有怎样的表现呢？

　　与其他半导体产品类似，闪存类产品也可以通过生产工艺的改进来降低成本，如现在的闪存从早期的50nm已经进化到目前的15～16nm，不过闪存跟处理器、GPU都不一样，先进的生产工艺虽然带来了更大的容量，但对于SSD来说也是一把双刃剑。15～16nm同类型的NAND闪存在可靠性及性能上明显不如20nm及更老工艺的产品，因为工艺越先进，闪存的氧化层越薄，可靠性也就越差，因此单纯靠生产工艺的进步来降低闪存的成本显然并不可行。

　　3D NAND闪存解决问题的思路就完全不一样。3D顾名思义就是在以往采用平面设计的闪存上，立体堆叠更多的闪存—如果以前的普通闪存是平房，那么3D NAND闪存就是摩天大厦。这样一来可以有效提升单位面积内的闪存容量、降低成本。厂商也不再需要一味追求生产工艺，转而堆叠更多的层数就可以了。当前英特尔的3D闪存单颗Die可堆叠32层，并借助FG浮栅极技术，较其他厂商的3D NAND拥有更大的存储容量。如闪存类型为MLC，其单颗Die的容量可达32GB，如果为TLC，则单颗Die的容量更可达到48GB（其他厂商的3D NAND闪存单Die容量一般为32GB TLC、16GB MLC）。而一颗闪存芯片里最多可集成8颗Die，也就是意味着一颗TLC闪存芯片的容量即可达到最大384GB，打造总容量达10TB的SSD也不是难事。

　　同时，3D NAND MLC闪存的采用也为消费者带来了实际的好处。采用3D NAND MLC闪存的英特尔SSD DC P3520系列1.2TB在美国新蛋上的售价在619美元左右（折合人民币4300元），而其他采用普通平面MLC闪存的英特尔企业级SSD价格则明显高过它。如英特尔的消费级SSD 750系列1.2TB的售价还在810美元左右，采用SATA接口的DC S3510系列1.2TB售价也在637美元。当然，3D NAND MLC的耐用性还是比不上英特尔的HET MLC闪存芯片（采用HET闪存芯片的英特尔企业级SSD写入寿命一般可达到10PB以上，可支持每天全盘写入10次以上，并连续使用5年），但仍拥有不短的写入寿命—本次测试的1.2TB产品标称可写入寿命达到1480TB，2TB产品更可达2490TB。而为了进一步提升稳定性，英特尔SSD DC P3520系列产品也都拥有长达200万小时的MTBF平均故障间隔时间，并支持LDPC纠错与掉电保护技术。

　　同时为了保证性能，英特尔SSD DC P3520系列也采用了在P3700上出现过的CH29AE41AB 18通道NVMe主控芯片，配备了5颗美光DDR3 1600内存，总计1.25GB的容量做缓存，用于存放FTL映射表。当前英特尔SSD DC P3520系列共有450GB、1.2TB、2TB三种容量可以选择，每种容量都有PCIe插卡式与2.5英寸U.2两种产品形态供消费者选择。接下来，就让我们通过对其中1.2TB产品的体验来看看这款采用3D NANDMLC SSD到底有怎样的表现。

　　远胜普通消费级NVMe产品 高队列深度性

　　能突出

　　为了让各位读者能更直观地了解英特尔SSD DC P3520系列固态盘的性能，我们采用一款拥有PCIe 3.0 x4带宽的东芝饥饿鲨RD400消费级NVMe SSD与它进行了对比。这款NVMe SSD的接口带宽达到4GB/s，再加上对NVMe技术的支持，其规格指标也非常强悍。接下来就让我们从测试中来看看，英特尔SSD DC P3520系列会有怎样的表现？

　　基准测试

　　首先从AS SSD基准测试来看，在连续读取速度上，英特尔SSD DC P3520系列的优势并不明显，较消费级NVMe SSD还有一定的距离。不过在写入性能上，它的优势较大，其连续写入速度逼近1400MB/s，领先消费级NVMe SSD约400MB/s。而在对服务器至关重要的随机4KB高队列深度性能上，它的表现更远远优于消费级NVMe SSD。其中DC P3520的AS SSD随机4KB QD64读取IOPS达到307651，而消费级NVMe SSD只有它的70.8%。在写入性能上也是如此，DC P3520的AS SSD随机4KB QD64写入IOPS达到285641，消费级NVMe SSD则只有178586IOPS，仅为英特尔SSD DC P3520系列性能的62%。因此最后在AS SSD总体性能评估上，英特尔SSD DCP3520系列固态盘的性能也领先了近1000分。

　　PerFormance Test+IoMeter服务器应用环境测试

　　当然基准测试只是一方面，接下来我们还采用PerFormance Test与IO Meter测试了英特尔SSD DC P3520系列固态盘在实际服务器应用环境下的性能。首先在PerFormance Test的文件服务器测试、网络服务器测试中，英特尔SSD DC P3520系列固态盘均以一定的优势领先消费级产品。而在考察从QD1到QD4、QD16、QD32、QD64、QD128多个队列深度，更为专业的IOMeter服务器环境测试中，英特尔SSD DC P3520系列固态盘在高队列深度下表现出的优势就更加突出。

　　从QD1～QD16低队列深度来看，在这些环境下，消费级NVMe SSD往往还具备一定优势，毕竟普通用户面对的往往只是启动一个游戏、打开一个图片处理软件或是同时浏览一下网页、视频。而服务器应用环境下，存储系统所面对的则是大量连线用户在短时间内的读写访问需求，因此它必须拥有极强的并发任务处理能力暨高队列深度随机IOPS性能才能满足需求。从测试来看，自QD32开始英特尔SSD DC P3520系列的IOPS性能就超越了消费级NVMe SSD，并在QD128下将领先幅度扩大到12818IOPS。

　　网络服务器测试中，两者在高队列深度下的性能差距更大，英特尔SSD DC P3520系列始终保持着随着队列深度增加、IOPS性能不断增加的正比关系，而消费级NVMe SSD则在QD16以后，IOPS性能就出现停滞甚至有所下降，因此在QD128的高队列深度下，英特尔SSD DC P3520系列的IOPS性能领先幅度达到了40724IOPS。最后在工作站、数据库服务器下的测试也是如此，在QD128下，英特尔SSD DC P3520系列在工作站应用环境下较消费级产品的领先幅度也达到了14065IOPS。总体来看，虽然英特尔SSD DC P3520在低队列深度下的性能并不耀眼，但在QD32～QD128高队列深度下，英特尔SSD DC P3520系列均表现出了极强的并发任务处理能力，队列深度越高其展现出的IOPS性能就越强，显然它非常适合用于有大量用户同时访问的服务器存储设备。

　　维护很轻松 完善的工具箱软件

　　我们知道，由于闪存先天的读写机制（无效数据不会立即擦除、写入数据时需要擦除整个数据块），因此SSD存在越用越慢的情况。同时对于注重寿命的服务器存储产品来说，一般也不会将垃圾效率设置得非常高，所以为了避免SSD在长时间使用后性能大幅下降，英特尔特别为SSD DC P3520系列配备了固态驱动器工具箱。该工具箱有几大功能，如SSD Optimizer可以对SSD强制执行Trim功能删除无效数据、清理出空白块，从而提升SSD长时间使用后的性能。而安全擦除则可永久删除SSD上的所有数据，包括分区信息，将SSD的性能恢复到初始状态。同时固件更新、诊断扫描功能也能大大简化工作人员对服务器存储设备的定期维护。

　　追求性能、耐久度、价格三者平衡的企业级SSD

　　综合以上测试，我们认为英特尔SSD DCP3520系列是一款在性能、耐久度、价格上努力达成平衡的产品—性能上借助支持NVMe技术的18通道主控芯片，3D NAND MLC闪存，它的高队列深度性能非常突出，远远优于消费级NVMe SSD，能够满足服务器应用的需求；而在价格与耐久度上，3D NANDMLC的采用大幅降低了SSD的成本，虽然其耐久度比不上英特尔的HET高耐久度闪存颗粒，但却比TLC闪存要好很多，往往1TB TLC SSD的标称写入寿命也就只有240TB，寿命仅有英特尔SSD DC P3520系列1.2TB的16%，再加上五年免费质保，也为用户提供了可靠的保障；更值得一提的是英特尔SSD DC P3520系列诱人的性价比，1.2TB 619美元的价格甚至比一些同容量消费级NVMe SSD还要便宜。因此如果您的服务器或工作站存储设备并不需要一天全盘写入10多次，对耐用度的要求也不是十分苛刻，但需要强大的性能与实惠的价格，那么英特尔SSD DC P3520系列就是为这类需求量身打造的优质解决方案。

　　文、图/马宇川