佰维针对数据写入密集型车载应用，推出C1008系列SSD

在汽车电动化、网联化、智能化、共享化的浪潮下，不少车型都具备自适应巡航、前向碰撞报警、智能车速辅助、车道偏移预警、驾驶员状态监控、泊车辅助等ADAS功能，其中车载数据的增长、蔓延与流动加剧了数据管理的挑战。近日，佰维针对车载监控录像设备、轨道交通安全行驶监测设备等数据写入密集型应用，推出了3.84TB大容量SSD——C1008系列 ，该款SSD是公司2019年发布的C1004 系列的升级产品。佰维C1008 系列SSD遵循SATA 6Gbps接口规范，采用3D TLC闪存颗粒，提供500GB、960GB、1.92TB、3.84TB多种容量选择，顺序读取速度高达560MB/s ，且具备全盘稳定写入 、擦写寿命超过3000P/E 、“固件算法+钽电容”双重断电保护 以及芯片层级加固技术 等优势。

佰维C1008系列产品特点：

1 、24路50轮全盘录像无丢帧

多路线、长时间、高清视频数据持续写入，如何保证数据记录的完整性与可靠性？佰维C1008在GC垃圾回收机制 等方面进行固件的多重优化，减少GC阶段时延，有效保障数据的持续写入稳定性。在24路摄像头50轮全盘录像测试中，产品视频数据持续写入稳定，全程无丢帧。此外，在FIO测试中，产品全盘写入速度保持在470MB/s 以上。

2 、擦写寿命超过3000P/E

佰维C1008甄选3D TLC NAND Flash颗粒，写入/抹除次数（P/E Cycle）超过3000次 。同时，主控支持LDPC ECC纠错技术，可为NAND提供弹性保护机制；支持虚拟还原VPR（Virtual Parity Recovery）功能，可自动备份更新的资料和恢复丢失的资料；支持独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列（RAID）保护数据以及端到端（E2E）数据保护，提高硬盘的可靠性和寿命。凭借严苛的颗粒筛选、测试，优异的主控加持，以及自主固件定制化开发能力 ，产品支持在极端环境下稳定工作。

3 、“固件算法+钽电容”双重断电保护

佰维C1008采用“固件算法+钽电容 ”双重断电保护方案：产品内置电源侦测芯片实时监控供电情况，一旦发现异常立即启用断电保护模块，利用钽电容储存的电量持续供电，为 DRAM 中缓存的数据可靠地传输到闪存提供充足的时间，确保固件程序安全，进而确保存储数据安全。同时，该产品通过电源兼容性、电源变换的动态响应能力、输入不同电压的稳定性等方面的测试验证，能适应复杂供电环境下高于传统5V（±10%）的电压波动。

4 、芯片层级加固技术

佰维C1008从芯片开始进行点胶加固处理 ，并通过1500G的抗冲击测试和最高2000Hz频率的振动测试，防止芯片在高振动、强冲击应用环境下松动或虚焊。同时，佰维C1008支持-20℃~70℃ 工作温度，可承受极端温度所导致的热涨冷缩变化，内部电气变化以及物理特性变化等，产品保有高稳定性和高效能表现。

佰维C1008系列SSD兼具稳定读写、高擦写寿命、大容量、断电保护、强固设计等技术优势，支持数据写入密集型车载应用长时间稳定工作，典型应用于安防监控、轨道交通、DVR(硬盘录像机)、工控机IPC等领域。未来，公司将持续基于自身的研发-封测制造一体化 优势，为细分应用定制行业级存储解决方案，满足客户“千端千面”存储需求。

关于佰维

深圳佰维存储科技股份有限公司（下称“公司”）成立于2010年，公司专注于存储芯片研发与封测制造，是国家高新技术企业，国家级专精特新小巨人企业，并获得国家大基金战略投资（第二大股东）。公司整合了存储介质特性研究、固件算法开发、存储器设计与仿真、封装测试、测试设备研发与算法开发、品牌运营等，从而构筑了局部一体化的经营模式，立足中国，服务全球。公司存储芯片产品广泛应用于移动智能终端、PC、行业终端、数据中心、智能汽车、移动存储等信息技术领域，是国内率先进入全球科技巨头供应链体系的存储器企业。

凭借优异的综合竞争力，公司荣获国家级“专精特新小巨人企业”、“国家高新技术企业”、“十大最佳国产芯片厂商”、“广东省复杂存储芯片研发及封装测试工程技术研究中心”、“省级重点IC项目（佰维惠州科技园区，2018年）”、“深圳市知名品牌”、“海关AEO高级认证企业”等称号；产品获得“中国IC设计成就奖年度最佳存储器”、“全球电子成就奖年度最佳存储器”等荣誉。

SSD新范式 ｜数据中心SSD测试 之Windows篇（一）

数据中心/企业级SSD的测试是一个非常庞杂的工程，但许多用户和经销商并没有充分理解这一点。为了让大家对数据中心SSD的测试有更深入的了解，我们准备了本系列的文章。

环境与工具

数据中心SSD通常是用在服务器或者工作站当中的。主要的运行环境（操作系统）是Windows、Windows Server，以及各式Linux系统，如CentOS、Ubuntu，还有国产的OpenEuler、龙蜥、OpenCloudOS等。

Linux是大多数服务器使用的操作系统，Linux系统下最常用的测试软件是FIO。但考虑到Linux的部署、命令行操作还是有一定的操作门槛，这方面的内容我们将来再做展开。

在多数人更为熟悉的Windows系统下，常用于数据中心SSD测试的工具软件是IOmeter。IOmeter不需要安装，压缩包内只有两个文件，直接运行其中的“IOmeter.exe”文件即可。

一些数码大V在消费类SSD中也会使用IOmeter以体现其专业度。这种“专业”会包括两方面：其一，IOmeter的界面比CystalDiskMark、TxBENCH、AS SSD等“快餐”测试软件要复杂得多，会给人营造艰深晦涩的感觉。

其二，IOmeter确实可以提供“快餐”软件所缺乏的数据，典型的成果包括诸如“万秒图”之类的。“万秒”意味着可以给SSD比较重的负荷，说服力也会高很多。而工作负荷的轻重，不仅仅是高低档消费类SSD的区别，也是数据中心SSD与消费类SSD的根本区别。

SSD工作负荷的轻重，主要体现在几个方面：

1、 队列深度

2、 混合读写

3、 持续时间

这几方面的内容我们会在相关的测试项目中逐步展开。同时，我们先通过消费者熟悉的快餐测试软件帮助读者理解测试项目的内涵，并在此基础上逐步过渡到IOmeter，再进阶到FIO的应用。

测试最基本的设置：

数据包大小

略有SSD测试常识的人都知道，需要考察几种性能：顺序读、顺序写、随机读、随机写。

那么，顺序和随机的定义是什么？

先说随机。现代操作系统的内存和文件系统都是页式管理，以4KB为单位。基于磁盘的512Byte扇区概念对SSD而言意义不大。因为NAND Flash的基本存储单元是页，容量一般为2KB或者4KB，这是最小的读写单元。因此，综合操作系统和NAND Flash的特点，4KB的数据块会被看做是最基本、最通用的操作单元，公认用这个容量的数据包当做“随机”读写的代表。

考虑到应用或者SSD的特点，在某些测试中8KB、16KB这样的数据会更有实际意义。譬如Oracle数据库的默认块大小是8KB，也可以被设为2KB~64KB不等。再譬如Solidigm D5-P5316、P5336等大容量SSD使用了64KB或者16KB大小的间接单元（IU，indirection unit），它们可以接受4KB的写入，但使用更大的数据单元会更有效率。使用这些软硬件的用户都会进行针对性的优化，对应的，测试软件在考察随机性能时也应该进行相应的设置。

刚才说的是“随机”读写的尺度与“页”相关，那么，“顺序”读写的尺度就与块相关了。若干NAND Flash的页会组成一个块，典型的是64个页。常见的块容量可能是128KB、256KB、512KB。NAND Flash的擦除是以块为单位的。因此，128KB数据包的读写可以看作是顺序操作的最小单元，1到4个数据块正好填满一个块。也有的测试会使用较大的单元，如IOmeter的预设是256KB，CrystalDiskMark预设了1MB等，这些数据包的容量可能更接近NAND Flash的实际块容量。

以人们熟悉的CrystalDiskMark为例，左侧的色块是SEQ1M、SEQ128K、RND4K，代表的就是顺序读写（1MB数据包）、顺序读写（128KB数据包）、随机读写（4KB数据包）。

综上，设置正确的数据包大小，就是考察SSD的随机或顺序读写的性能。最普适的设置是4KB和128KB，酌情按照需要额外增加特定的数据包大小。

对测试成绩影响最大的设置：

队列深度

要想在SSD测试中获得理想的成绩，最值得留意的重点是设置适宜的队列深度。

对于个人电脑，需要同时访问SSD的应用程序并不多，主要就是前台运行的软件（如游戏、图形图像软件）会断续读写较大的文件，以及后台运行的通讯工具（包括电子邮箱、即时通讯工具）偶尔接收信息，持续时间较长但吞吐量比较小的行为主要是后台上传下载一些文件或者系统更新等。整体而言，消费类SSD的工作队列深度在1~4之间。

服务器面对的情况就不一样，其会同时服务多个用户/租户，其并行操作的规模要大得多，平均到每个SSD的工作队列深度通常在16~64的水平。

常用的测试软件大多可以模拟比较大规模的访问，譬如CystalDiskMark，其4KB随机写测试的默认设置是线程数为1，队列32——ATA协议的最大队列深度就是32。而针对NVMe SSD的预设为线程16、队列32，也就是界面中简写的“Q32T16”。

实际的队列深度就是队列数乘以线程数，Q32T16就是32×16=512，总共可以向SSD发出512队列深度的操作请求。NVMe协议可以接受64K之多的队列，而且还可以优化操作顺序，原则上队列深度越大，平摊下来的指令延迟相对越小，IOPS会越高。因此，在使用CystalDiskMark做测试时，如果忘记选择NVMe模式，那就是使用较小的32队列深度进行随机测试，成绩就会差一些。

深究一下队列和线程

队列深度是我们设置的队列数和线程数的积。理论上来说，对于SSD而言，线程1×队列512，与线程16×队列32，由于乘积相同，其实是等效的。

较多的线程可以充分发挥现代处理器核心数量的优势，有可能带来更优的测试数据，但这并不绝对，这是因为跨处理器内核甚至跨插槽的操作也可能会带来预期以外的结果。相对而言，线程1得到的测试数据更容易复现。因此，在实际的测试当中，我们会建议分别考察1个线程和8/16个线程的结果。

多线程的测试还有更为复杂的设置技巧，譬如让不同线程写入不同的区域，这会带来更可靠的性能。

较大的队列深度有利于获得更高的IOPS，让数据更好看。但对于消费类SSD，深队列的测试数据参考价值不高，大家还是看浅队列（Q1T1）的数据更有参考价值。对于数据中心SSD，一般官方公布的4KB随机读写测试的数据是在256队列深度下的。更大的队列深度，如512，可以体现特别极端的情况，但实际应用中很少发生，因为积压太多请求也意味着累积的延迟非常大，会拖慢整个系统的响应。如果服务器真的会有这么大的负荷，那应该建议配置更多的SSD来分担。

小结

今天，大家对SSD测试的基本参数就算入门了，对常见测试软件提供的预设信息可以做到“知其然，知其所以然”。对于IOmeter，我们只是初步展示其界面，其中有许多的预设项目，经过本节文章，大家也能够有所理解。下一节，我们将详细讲解IOmeter的设置，以及一些稍微高级的测试设计技巧。

关于 Solidigm

Solidigm 是全球领先的创新 NAND 闪存解决方案提供商。Solidigm致力于成就客户，激发数据无限潜能，推动人类发展进步。源自于英特尔出售的NAND和SSD业务，Solidigm公司于 2021 年 12 月正式成立，目前是半导体领导者SK 海力士在美国的独立子公司。Solidigm 总部位于美国加州兰乔科尔多瓦，拥有 2000 多名员工，在全球 20 个地区设有办事机构。如欲了解有关 Solidigm 的更多信息，请访问[https://solidigm.com]，或关注微信公众号[SolidigmChina]。"Solidigm"是SK hynix NAND Product Solutions Corp (d/b/a Solidigm) 的商标。

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