从镁光C400和Crucial M4最新的0009固件来看影响测试性能的因素
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电梯直达
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neeyuese
发表于 2011-8-27 01:14
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Change Log:Changes made in version 0002 (m4 can be updated to revision 0009 directly from either revision 0001 or 0002)Improved throughput performance.Increase in PCMark Vantage benchmark score, resulting in improved user experience in most operating systems.Improved write latency for better performance under heavy write workloads.Faster boot up times.Improved compatibility with latest chipsets.Compensation for SATA speed negotiation issues between some SATA-II chipsets and the SATA-III device.Improvement for intermittent failures in cold boot up related to some specific host systems.
（更新内容）
· 新0009固件已经包含了到0002固件的所有更新，(可以直接从0001或者0002版固件直接升级到0009)
· 提高了持续带宽
· 提高了PCMark Vanatge评测分数，直接导致了大多数操作系统下的用户体验提升。
· 改良了在大负载下的写入延迟，间接的提升了写入性能。
· 启动速度提高
· 提高与最新的芯片组之间的兼容性
· 修复了在某些SATA 2和SATA 3芯片组下，SATA接口协议速度协调的问题。
· 提高了某些特殊主机（笔记本多数）下的冷启动检测不到问题。
从本次更新来看，在提升性能的同时，主要是大幅增强了兼容性，间接的提升了用户体验。（接下来我稍微分析下每一个更新的要点）
---------------------------------------------------------
1.持续带宽的提升：
这部分主要体现在持续读取上，如图是同个平台下0001和0009固件之间的ASSSD测试成绩区别。
0001和0002固件之间性能基本没区别，对于开启节能的机器，0002相比0001随机性能会有少许提升。
0009的持续读取上升一个档次，到500MB/s。
说道持续读取速度，其实这个参数是SSD里最容易提升，也是最不值得去纠结的参数，但是这类参数却能大大吸引眼球。
这张SSD的典型架构图中，有2个接口速度。
第一个接口：ATA接口。
SATA 2或者SATA 3下面物理接口极限速度在286MB/s和572MB/s附近，这个是如何得出的？
SATA 2跑在3Gbp/s，
3,000 MHz embedded clock
x 1 bit per clock (每个时钟1bit)
x 80% for 8b10b encoding (8bit数据，2bit控制）
-----------------------------------
= 2400 million bits per second (2400 mbps 或者 2.4 gbps)
/ 8 bits per byte (每字节8bit）
-----------------------------------
= 300 million Bytes per second
300,000,000 Bytes per second
/ 1,024
----------------------------------
= 292,968.75 KiloBytes per second (292,969 KB/s)
292,968.75 KiloBytes per second
/1,024
----------------------------------
= 286.102294921875 MegaBytes per second
=286 MB/s
SATA 3跑在6Gb/s
6,000 MHz embedded clock
x 1 bit per clock (每个时钟1bit)
x 80% for 8b10b encoding (8bit数据，2bit控制）
-----------------------------------
= 4800 million bits per second (4800 mbps 或者 4.8 gbps)
/ 8 bits per byte (每字节8bit）
-----------------------------------
= 600 million Bytes per second
600,000,000 Bytes per second
/ 1,024
----------------------------------
= 585,937.5 KiloBytes per second (585,938 KB/s)
585,937.5 KiloBytes per second
/1,024
----------------------------------
= 572.20458984375 MegaBytes per second
= 572 MB/s
第二个接口：NAND接口。（Legacy/ONFI/Toggly)
详细内容可以参考我这篇M4评测的NAND接口部分：http://www.pceva.com.cn/html/2011/storagetest_0624/262_12.html
这里我为了简单，先分成3个速度标准：
1. 异步ONFI接口速度 ： 50MT/s （Intel或者Micron颗粒）
2. 同步ONFI 2.x接口速度 ： 133MT/s ~ 200MT/s （Intel或者Micron颗粒）
3. 异步Toggly DDR 1.0接口速度 ： 133MT/s ~ 200MT/s （TOSHIBA或者Samsung颗粒）
我们看看M4的颗粒。
芯片最下面排 WP = TSOP 48针脚封装。 -12 代表12ns，由于支持同步模式，1个时钟周期可以做2次数据传输，也就是跑在166MT/s速度。
这块Marvell的主控是8通道的，那么每通道166MT/s的话，内部闪存接口带宽极限就应该在每通道166MB/s X 8通道 = 1333MB/s附近
这个速度是明显超出之前的ATA接口带宽的，所以我们可以说，当前外部ATA接口带宽会限制SSD的速度。
如果采用异步颗粒的话，那就是每通道50MB/s X 8 = 400MB/s附近，就成了SSD内部闪存带宽限制外部SATA接口带宽了。
所以说，持续读取破500MB/s根本不是新奇的东西，要做到只需要：
1.闪存颗粒采用同步颗粒（或者类似SandForce的压缩算法，变相提高异步闪存带宽）
2.主控ATA接口为SATA 3
3.主控处理能力和通道数不要成为瓶颈。
4.主控固件不特意限制传输率。
2011年，读取500MB/s的SSD是高端消费级SSD的基本条件。
2.提高了PCMARK的分数：
我之前在写SandForce评测的时候也说过，PCMARK的评测和别的测试软件比较不同：
详细可以参考我这篇SandForce评测：http://www.pceva.com.cn/html/2011/storagetest_0729/267_15.html
PCMARK的磁盘测试属于记录回放类:记录回放类 - 使用预先记录的测试，并且换成另个平台来回放，通过回放速度来比较硬盘性能差距。他跑出的成绩，更接近用户平时使用操作系统的感受，也就是用户体验。
用户体验，虽然和跑分成绩挂钩，却能够更好的反映出SSD相比传统机械硬盘带来的提升。
上图为64G M4 0009固件破5000的PCMARK7 系统盘成绩。 平台SB850，节能开启。
这张为OCZ Vertex 3 120G (SF2281 + 同步颗粒）从盘空盘成绩，平台P67，节能关闭。
通过新固件的改进后，可以说2者用户体验上，M4更强。
3.改进了在大负载下的写入延迟，间接的提高了写入性能。
大负载下的写入延迟，也就是高QD下的写入延迟改进，相当于提升多条指令并发消化能力，对一般用户来说，不会感觉到有差别。
关于QD和IOPS的概念可以参照这篇帖子： http://bbs.pceva.com.cn/thread-24244-1-1.html
4.加快启动速度。
我不知道这张图算不算，不过我认为限制启动速度的方面很多，单方面的一块SSD能够提升的就那个范围，持续读取拉高一档后，启动稍微提升点点是正常范围。
5.提高了与最新芯片组之间的兼容性。
6.修复了在某些SATA 2和SATA 3芯片组下，SATA接口协议速度协调的问题。
7.提高了某些特殊主机下的冷启动检测不到问题。
我觉得这3条才是本次更新最值得赞赏的地方，相对之前那些性能数字上的提升，这3个不引人注意的地方才是最关键的。
性能再高，不能用也是白搭；性能再高，老是卡顿也会郁闷；性能再高，每次开机不认，要重启才认也让人非常不爽。
笔记本一直是SSD的噩梦，因为他们的主板芯片组设计上或多或少做了某些限制，在PHY物理层上做的不好的SSD，经常会出现各种怪问题。
性能：4.5
兼容：4.0
稳定：4.5
保修：4.0
---------------------------------------------------------------------
面对M4的一记重拳，Intel和SandForce当前形势？
Intel的问题：
1. 3系列主控全部是08年时代的（后期只是步进更新），已经被榨干了油水，ATA接口不支持SATA 3，NAND接口不支持同步模式，最新的320算法改变，想靠电容来撑速度，目前看来电容固件还在磨合期，估计再有个2版就稳定了。
2. 5系列主控目前就一款510，只能靠着34nm的制程，在写入和延迟上表现稍微好看点（算法采用的是Log-Base的Block Map类，造成随机IOPS上不去），不适合服务器和高负载工作站级应用，比较适合高端发烧家用。（价格比较坑爹）相比LiteOn的版本（东芝颗粒），多预留了部分容量做OP，随机表现和长时间的速度稳定性更佳。
3. 5系列主控第二发的520，据目前观察99%是采用SF2281的了，不过最快也要10月底才能见到，那时候表现到底如何还要看市场说了算了，我甚至怀疑Intel出不出。
4. 7系列主控不是消费级的，所以价格上比较难看，而且710是SATA 2接口的，所以应该区分开来。
总结：失去了稳定性之王称号后（8M门），Intel的320吸引力一下子下降很多，虽然仗着无敌的渠道和保修勉强撑到现在，估计是消费级市场赚不到钱，不吸引他的大胃口。另外Intel的最新芯片组的磁盘控制器，有些地方是不符合规范的，Intel自己违反了协议，造成了不少兼容性问题，可是谁叫人家是老大，大家忍着吧。
性能：3.5~4.0（320/510)
兼容：4.5
稳定：4.0
保修：5.0
SandForce的问题：
1. SandForce是这3家里唯一没有自己生产闪存颗粒的，没有颗粒的内参，由于他的产品兼容多家闪存颗粒，所以在固件的开发上会受到这方面影响。
2. SandForce的设计方案是以企业级为主的，然后经过一轮轮的缩水，造成消费级的品质受到合作OEM厂家的用料影响。（颗粒采购，批次）
3. SandForce的内部质量检测相信也是这3家里最弱的，毕竟公司小，很多小bug都要靠下游厂家甚至用户去发现，不然都赶不及出货。
4. SandForce的内部算法是无外置缓存的Page Base Mapping类（二级映射），外加主控硬件压缩支持，复杂度应该是3家里最高的，正所谓越复杂越容易出错，兼容性问题一直是比较糟糕的，但是由于广告疗效做的好，让很多疯狂的数据党宁愿冒着风险去尝试。
总结：广告策略上自己狠狠的抽了自己一巴掌，以压缩为卖点没错，但是用接口最大IOPS来宣传，造成的反效果正在逐渐的显现，3者中成本相对最高，兼容相对最差，而速度却最难预测（取决于压缩率）。
性能：3.5~4.5 （异步/同步）
兼容：3.5
稳定：3.0
保修：4.0
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关于Micron的题外废话:
1. C300已经EOL了，0008的固件出不出还不清楚，反正0009的M4固件大跳跃，意思就是全面超越前者。
2. 继采用Marvell的88SS8014(Da-Vinci 达芬奇），88SS9174（Van-Gogh 梵高）ARM9双核后，Micron的下一代SATA SSD主控将是采用Marvell的88SS9187（Monet 莫纳）超强力Soc主控。
3. Micron现在的问题看来就只剩下国内渠道混乱了，销售部比较不给力，看来是搞技术的碰到了猪一样的队友了。
4. 据透露C400和M4的SSD，实际颗粒P/E耐久度在10000以上（L74A）256和512GB型号。(L73A)64和128GB型号P/E会更高点。“WL（磨损平衡）做得好是因为算法，而P/E做的高是因为更了解颗粒。”
引用张XS论坛的M4耐久度测试图，还在继续，目前6600 P/E，已经超过官标3000 P/E 1倍多。
5. 最后再强调一个点：
如果你使用中的Micron 或者 Crucial SSD 出现掉盘现象，请按照以下步骤操作：
1.关闭计算机。2.拔掉你的SSD数据线和电源线。3.换个主板SATA接口。4.接上SSD的电源线（数据线不要接）
5.开机，让主机通电。 6.等待20~30分钟（如果没死彻底，SSD内部会重建映射表，速度取决于盘的容量。）7.关闭计算机。8.接上数据线开机。
SSD, Crucial, 评测, NAND, ATA, PCMARK, 美光
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2#
Asuka
发表于 2011-8-27 22:07
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Mark it 先
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3#
DR.tang
发表于 2011-8-27 22:10
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拜读。。浴室去年的预测果然准确。。。500Mb/s
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4#
ach9999
发表于 2011-8-27 22:32
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我记得浴室说过有惊喜……
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5#
Liuxudong926
发表于 2011-8-27 22:35
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本帖最后由 Liuxudong926 于 2011-8-27 22:38 编辑
吸引眼球这句话太对了，OCZ宣传就是读取500MB/S写入200MB/S一下坑了多人人……
这些M4更新一个固件一下给SF主控和英特尔出了个很大的难题。
而且版主解决了我的一个担心，提升性能是牺牲稳定性和寿命为代价的，看来不用担心。
显卡看镁光这次的事情很想NVIDIA和罗技通过更新驱动拉开对手差距的路数。
另外感觉最近M4降价了，加上0009固件我觉得肯定会有个销售高峰。
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6#
James007ss
发表于 2011-8-27 22:44
|
只看该作者
美光的固件开发团队，特牛皮啊。
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7#
kajima
发表于 2011-8-27 23:02
|
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开心 想不到我的还被浴室选入作为一个案例{:1_324:} 湿湿的~
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8#
太虚公
发表于 2011-8-27 23:03
|
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万次PE……万次PE……
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9#
石头
发表于 2011-8-27 23:14
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回复 3# DR.tang
其实他早知道了:L
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10#
bb5610
发表于 2011-8-27 23:17
|
只看该作者
拜读一下值得收藏的技术文章~{:5_184:}~我是不是应该等C500呢？
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11#
sun88990
发表于 2011-8-27 23:18
|
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Marvell 88SS9187何時會推出阿~~期待!
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12#
bb5610
发表于 2011-8-27 23:20
|
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顺便问一下版版~说到NAND接口速度那里，怎么一会儿是MT/s的单位，一会儿又是MB/s的单位呢？等同的？
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13#
supersixers
发表于 2011-8-27 23:24
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009这个鸡血打的太猛了
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14#
neeyuese
楼主|
发表于 2011-8-27 23:27
|
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顺便问一下版版~说到NAND接口速度那里，怎么一会儿是MT/s的单位，一会儿又是MB/s的单位呢？等同的？ ...
bb5610 发表于 28/8/2011 01:20
MT/s指的是bit，因为这些闪存是8bit接口的，所以就是MB/s了。（8bit=1Byte)
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15#
dacoit1983
发表于 2011-8-27 23:39
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回复 DR.tang
其实他早知道了
石头 发表于 2011-8-27 23:14
浴室不是一般人呐~
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16#
MC_GOGOGO
发表于 2011-8-27 23:58
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本帖最后由 MC_GOGOGO 于 2011-8-28 00:03 编辑
拜读，获益良多！ 我差点就买了SF 2281的SSD，好在当时没货，我指的是海盗船这个品牌，所以你不得不说SF 2280与2281 它们的宣传做得很好啊。SATA3 6GB接口应该会流行2年吧，那么是否意味着这2年里的SSD读取性能不会突破570MB/S ？ 我的开机时间由0002的24秒提升至23秒，并且稍微感到加载WOW场景读条比之前的要流畅快一点，读取提升100MB/S就让用户感受明显，那么读取提至1000MB/S 需要在哪种接口环境下达到呢？
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17#
neeyuese
楼主|
发表于 2011-8-28 00:03
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下一代的SSD的发展方向是写入速度和数据保护上。（保证稳定的前提下）
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18#
rgaobj
发表于 2011-8-28 00:04
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M4更新0009后确实给力，当初就是看了这个论坛里的诸多评测才下决心出手M4的，感谢浴大
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19#
bb5610
发表于 2011-8-28 00:37
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反正未入M4，观察一下下一代的情况先了
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20#
shenji3234
发表于 2011-8-28 01:20
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感谢浴室大大，虽然SB710南桥不给力，但是入手M4真的不后悔！
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