这就是顶级TLC的样子

实为D7的P4610

      在先前D5-P4420的评测中讲到过，Intel目前的数据中心级固态硬盘以D1、D3、D5、D7命名并区分等级。其中基于3D QLC NAND的P4420/P4320被定为于D5，而更高端一些的3D TLC 盘被定义为D7。然而这个命名规则是2018下半年才制定的，所以2018年Q2发布的P4610没有赶上这波命名规则的更替，所以他的正式依然为Intel SSD DC P4610



      在Intel的官方产品库中，P4610系列共有1.6T~7.68T四种不同容量，这次来到评测室的是容量适中的3.2T版本



      Intel的U.2接口数据中心固态硬盘长得都一样，我们基本上只能通过标签来区分它们具体是哪个型号



      散热处理做在背面



      侧方也贴有型号标签



      相比于之前那两款双PCB构造的QLC盘，这款P4610要好拆了许多



      我们可以看到单PCB构造正反面共12颗NAND，一个主控和四颗DRAM



      还有两个两颗35v/340uF的电容来提供完整的掉电保护



      主控的Spec Code为SLLWY，可以认为它和P4420/P4320采用了同款主控



      NAND分为两种，都来自Intel自家。四颗29F04T2AOCTH1和八颗29F02T2ANCTH1.



      NAND总容量为512*4+256*8=4096GB，扣掉OP后的实际为3200GB



      DRAM这边则是一个略显奇葩的组合。我们平时所看到的品牌内存模组，同一根内存条上的DRAM颗粒虽然不一定是同一周期，但至少也是同一厂家同一型号的。而P4610上用到的这组DRAM，别说型号了，就连厂商和容量都是不一样的。




      一颗三星的K4AAG085WB-MCRC，不过这和我们平时在超频内存中见到的三星B-DIE不同，那个B-DIE是单颗1GB的，而这个是单颗2GB。还有一颗镁光D9TGL的512MB DRAM颗粒。单面两颗DRAM一共2.5GB，双面总计5GB



      电源管理方案和P4320/P4420相同



      实际容量为3200GB



      在Windows操作系统格式化之后可用容量为2.91TB


      

出厂态测试

      我在之前的P4320/P4420的测试中只测试了他们的稳定态，只是说明数据中心级固态硬盘更注重稳定态而不强调出厂态，而不是说他们的出厂态表现不行。这次我们来看下Intel顶级3D TLC数据中心级SSD在出厂态的表现

      首先看一下比较常见测试工具AS SSD Benchmark，消费级SSD经常用这软件来刷分



      AS SSD跑出来的这个得分已经和现在主流消费级SSD不相上下，而且要知道消费级还是顶着SLC Cache这样的外挂来跑的这种测试

      而Crystal Disk Mark的测试结果也AS SSD相似，P4610的出厂态性能和目前高性能消费级SSD相似。



      如果你认为P4610出厂态仅仅如此，那你就太小看他了。由于这两款常见的测试工具Q8T8这个队列纵深的得分占比较大，所以消费级SSD为了迎合这类跑分测试，专门为Q8T8队列进行了深度优化。而P4610则没有这种设定，当队列纵深超越Q8T8之后性能依然有所提高



      在队列纵深提高到256，线程数提升到32的过程中，我们可以看到P4610的IOPS依然在稳步提升，读取峰值超过62万，而写入峰值更是接近70万。



      这种成绩放在消费级也是最顶级的存在，所以千万不要小看数据中心级SSD的爆发能力。他们只是不屑于和消费级去拼这些，毕竟他们的身价也是消费级的好几倍

稳定态测试

      对于数据中心级SSD来说，出厂态终究只是娱乐，稳定态才是主要考察目标。这边延续之前的方式，采用SNIA PTS标准流程对IOPS、延迟、吞吐量等进行测试工作

      测试平台如下：

CPU	Intel XEON W-3265
主板	SuperMicro X11SPA-T
内存	Micron DDR4-2933 RDIMM 16G*6
操作系统	CentOS 7.6 1810 X86_64
测试软件	FIO 3.14

      测试SSD信息如下：

品牌	Intel
型号	D5-P4610
容量	3.2T
序列号	BTLN9042021U3P2BGN
固件版本	VDV10140

IOPS测试

• 准备工作——关闭设备写入缓存，设置测试Queue Depth=32，Thread Count=4
• 预热——执行Secure Erase，然后以Block Size=128KiB持续写入两倍SSD容量
• 开始——随机读写比率分别设置为100/0，95/5，65/35，50/50，35/65，5/95，0/100共七种，每种读写比例均使用1024KiB，128KiB，64KiB，32KiB，16KiB，8KiB，4KiB，512B共八种不同尺寸的数据块。每种数据块执行一分钟，每轮测试总计7*8=56分钟。然后重复上述动作最多25轮
• 记录——记录每个读写比例的每个数据块在一分钟内的平均IOPS，以4K 100%写入作为判定是否进入稳定态的依据，若连续5轮的4K 100%写入IOPS都未超过平均值的正负10%即视为进入稳定态
  

      不愧是顶级的3D TLC数据中心级固态硬盘，前五轮结束直接进入稳定态



      4K以外的其他数据块也没有明显波动，只有第一轮成绩偏高，但幅度也远远小于阈值



      P4610 3.2T IOPS测试结果


      


      这里的幅度对比规则和之前的P4420与P4320的有点区别，公式为(P4610-P4420)/P4420，以后的测试也将统一为这种对比标准



      虽然P4610和P4420/P4320采用了相同的主控，但是搭配了性能更好的3D TLC NAND，对于主控的纠错和GC考验也降低了一个层次，使得其更有资源分配给读写操作。几乎双倍的价格也得到了双倍的性能，所有成绩遥遥领先于两款QLC盘。P4610的纯写表现优秀，但在混合读取操作之后性能略有下滑。混合读写表现最好的比例是65/35，非常适合混合读写和纯写入环境

吞吐量测试
      

• 准备工作——关闭设备写入缓存，设置测试Queue Depth=32，Thread Count=1
• 预热——执行Secure Erase，然后以Block Size=1024KiB持续写入两倍SSD容量
• 执行——顺序读写比例设置为100/0，0/100共两种，每种读写比例都使用1024KiB数据块执行一分钟，每轮测试总计2*1=2分钟，然后重复上述动作至多25轮
  

      在连续写入方面，P4610稳定得几乎成为了一条直线，毫无悬念前五轮即进入稳定态







      P4610的连续读写吞吐量都在3000MB/S左右，读取方面相比自家QLC兄弟没有更多的提升，基本可以认为主控上限如此，并不是NAND所影响。但在容量小一大半的情况下写入成绩依然是QLC的三倍左右，看来QLC的写入短板还有待加强

延迟测试

• 准备工作——关闭设备写入缓存，设置测试Queue Depth=1，Thread Count=1
• 预热——执行Secure Erase，然后以Block Size=128KiB持续写入两倍SSD容量
• 开始——随机读写比例设置为100/0，65/35，0/100共三种每种读写比例都使用512B，4K，8K共三种不同大小数据块。每种数据块执行一分钟，每轮测试总计3*3=9分钟。然后重复上述动作最多25轮
• 记录——每个读写比例每个数据块的平均延迟和最大延迟，以4K 100%写入平均延迟为作为是否进入稳定态的依据，若连续5轮的平均延迟均未超过平均值的正负10%即视为进入稳定态
  

      在延迟测试的过程中，P4610依旧延续了IOPS测试中的良好稳定性，前五轮即进入稳定态。而且波动幅度极小，基本在2%以内



      其他数据块大小的变化也之后8K的第三轮有些波动，其他基本是直线



      作为目前最顶级的3D TLC SSD之一的P4610延迟表现也比较出色




      4K写入平均延迟大约在18微秒左右，读取延迟在74微秒左右，符合Intel官方参数





      虽然平均延迟没有和之前的两款QLC拉开太大差距，但是看到最大延迟就是另一番情景了。P4610几乎以数量级的优势碾压P4420

合格的继任者

      时间即将进入2020年，MLC NAND已是明日黄花，固态硬盘市场被3D TLC一统天下。在数据中心固态盘方面，P4610很好地完成了这棒交接，曾经我们对TLC的担心随着工艺和技术的革新已经不再是问题。论性能，P4610完全不输曾经的MLC旗舰；论寿命，本身就不低的容量加上3DPWD的耐久度，几乎可以用到地老天荒。
      P4610虽无D7之名，却有D7之实，在傲腾与QLC之间起到了承上启下的作用。虽然相比QLC产品贵了不少，但也提供了与其价格相符的性能。也完全能够满足当今日趋严苛的服务水平和支持更广泛的云工作负载。