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2011年5月24日

[新聞|觀察] SNIA 固態硬碟效能測試規範

儲存網路產業協會 (Storage Networking Industry Association, SNIA)固態儲存倡議 (Solid State Storage Initiative, SSSI) 小組已經完成了一份關於固態硬碟效能測試的規範,這個規範將可以用來對固態硬碟進行效能測試,而不論是哪一個廠牌的固態硬碟。這份效能測試規範有兩個版本,最先發表的是關於企業級固態硬碟,另一個則是關於伺服器,和消費端的固態硬碟,預計將在今年第三季發表。有超過 40 家廠商花費了兩年的時間來發展這份效能測試規範 (Performance Test Specification, PTS),其中當然包括那些知名的固態硬碟製造商,如 Samsung、Intel、Seagate、Western Digital、和 Toshiba 等,也包括大型儲存系統製造商,如 IBM、Dell、EMC、HDS 等。

在此之前,業界並沒有一個被廣泛接受的測試方法,來對固態硬碟進行效能測試。每一家固態硬碟製造商使用不同的方法來對他們的產品進行效能測試,因此產品型錄上所說的效能數據,對企業或消費者來說,其實並不具太大的參考價值,因為這些數據並不是在同一個基礎上產生出來的,因此無法單純的以數字來對比出它們之間的實際差距。今天的固態硬碟與 1970 年代的磁碟產業相當,有許多不同的供應商提供各種不同的產品。

SNIA 的這份 PTS 定義了一整組的裝置等級測試與方法,希望藉此能夠對在企業儲存系統上的固態硬碟,產生一個可比較的測試數據;這份效能測試規範不是一個結束,而是很大的一個進步,讓固態硬碟製造商們有一個通用的準則。這份測能試效規範一個很重要的特點是,它很謹慎的確認在測試之前,固態硬碟是處於「預先制約」(pre-conditioned) 的狀態。

所有的固態硬碟在初始啟用後會變慢,因為當固態硬碟是全新時,資料可以直接被寫入而不需要管理軟體的介入,但當一定量的資料被寫入後,硬碟的處理器會開始以一個稱做「讀取-更新-清除-寫入」循環的程序來移動資料,這是一個複雜的舊資料移動清除,新資料寫入的程序。因為這種特性的存在,如果在效能測試時沒有定義清楚每一個測試動作前的狀態,測試數據就會失去比較的依據。這份規範定義一個「穩定狀態」(Steady State),指的就是固態硬碟在初始啟用後的一個階段,此時它的效能等級可以被精準的測量出來。

在顧問公司 Coughlin Associates 與 Calypso 測試公司共同發表的一份測試報告中,他們對 18 顆不同廠牌的固態硬碟進行效能測試,發現沒有任何兩顆固態硬碟間的效能數據有一致性,有些 SLC 的效能甚至還比 MLC 差,有些 MLC 在穩定狀態時的效能比企業級磁碟還差。每一顆固態硬碟進入穩定狀態可以進行可靠測試的時間各自不同,SNIA 的 PTS 就是在規範這些測試的步驟,該做什麼,如何進行等。

SNIA 另外也在進行一份應用特定的規範,使固態硬碟可以在特定工作的負載下進行測試,例如固態硬碟可以在運作 Windows 7 的 PC 環境中,或是運作 Oracle 軟體的伺服器環境中測試其效能。