我们如何尽可能全面并客观地测试?
我们这次调整并精简了测试项目,一方面我们要尽可能地体现空盘状态下固态硬盘的各项基准性能指标,这包括:持续读写测试、随机读写测试、PCMark系统基准测试、文件长度对性能的影响、队列深度对性能的影响、数据压缩比对性能的影响。
另一方面我们也要衡量全盘范围内的性能表现,我们将使用HDTach对固态硬盘全部可用容量进行完全读写测试,因为这可以体现出部分产品独有的特性。我们还将对固态硬盘在全部可用空间内进行长达30分钟的4K随机写入性能测试,观察性能的稳定性情况。
对于垃圾回收机制和TRIM的考量,由于时间关系,我们只测试OCZ Vertex4、OCZ Vector、三星840 PRO、浦科特M5 Pro、Crucial m4以及金士顿HyperX SSD和威刚XPG SX910七款产品,同时金士顿的产品也将作为其他带有7% OP的代表。
128KB/1MB持续读写性能测试
持续读写性能是衡量固态硬盘的一个很重要的指标,一般总线接口带宽、主控以及NAND闪存的速度都会产生显著的影响。闪存方面,SLC、MLC以及TLC的写入速度一般是逐级递减的。
业内普遍认为使用128KB的数据长度来测试硬盘的连续读写性能是最为标准的,但仍有不少基准测试软件使用1MB的文件长度来进行测试。和上次一样,本次我们同时进行两种文件长度下的测试。
我们将使用IOMeter 1.1.0 RC1软件进行测试。
4KB随机读写性能与队列深度测试
随机读写性能是衡量固态硬盘表现最重要的指标,通常以IOPS为单位,指代每秒钟进行了多少次输入/输出操作。根据测试数据块的大小,也可以换算成MB/s形式。
业内普遍认为4KB的数据块是衡量这一效能的最佳标准,但同时也要给出在不同队列深度(Queue Depth)下的性能变化,这项指标反映的是SSD在多线程并发环境下的性能表现,SATA固态硬盘一般到32线程下即可激活最大性能,但在一般家用环境中,一般不会超过4个线程。
我们将使用IOMeter 1.1.0 RC1软件进行测试。并将分别展示固态硬盘在QD1、QD3以及QD32下的性能表现。同时还会将每款固态硬盘4KB随机性能虽QD的增长而增长的折线图一并体现。
数据长度对连续读写性能的影响
除了考察固态硬盘在固定数据长度的连续读写和随机读写性能下的差异以外,我们还需要考察对不同数据长度下的持续读写性能的影响。
我们已经知道在日常应用中队列深度一般不会超过5,根据国外媒体Tom's Hardware的研究,即便在运行大型游戏(如孤岛危机2)时,队列深度也不超过8(大部分也仍在4以下),而请求的文件传输大小则集中在8KB~256KB之间,而其他的游戏如《魔兽世界》和《文明5》也有类似的表现。所以我们也将研究一下固态硬盘在不同数据长度下的表现。
我们将使用ATTO Disk Benchmark软件进行测试,并将绘制成折线图的形式进行展现。
PCMark模拟系统实际应用性能测试
目前公认最好的模拟实际系统应用环境的基准测试软件则是PCMark,它采用脚本测试的方式模拟实际使用情况,在PCMark 7中的存储部分针对SSD的应用做了一些多任务测试。但是不会需要很高的队列深度,对固态硬盘不会造成太大的负载,主要基于随机读写操作,能够更加准确地表现我们系统实际应用时的效能。
PCMark存储项目测试的整个过程将花费大约20分钟的时间,一般包括Windows Defender、游戏、Windows图片加载、Windows启动、MovieMaker视频编辑、Windows媒体中心,WMP音乐加载等项目。
压缩比和性能关系以及HDTach全盘测试
不同主控的固态硬盘拥有不同的特性,这些用常规的条形图是无法准确表现的。比如SandForce主控的DuraWrite机制,它能够对数据进行即时压缩以提高传输性能,但在测试中,想要准确表达出这种压缩程度和性能之间的关系,则要靠关系曲线来展现。AS SSD Benchmark软件正好给了我们这种表现的途径。
针对OCZ Vertex 4和Vector固态硬盘,其写入性能一直是讨论的焦点,因为在更新新版固件之后两款产品均会存在使用HDTune软件测试写入速度后半段降速的情况。这是一个非常值得讨论的要点,但是HDTune并非进行全盘范围的测试,数据并不准确,所以我们将使用HDTach RW软件进行分析。
写入性能VS时间趋势、垃圾回收和TRIM测试
很多用户关注固态硬盘使用一段时间之后的性能变化,实际上,当前的固态硬盘对于普通家用等轻负载的环境来说,由于有足够的空闲时间让垃圾回收和TRIM机制良好运作,除非是特别进行限速的产品,否则已经不用再担心这个问题。
但是如果进行数十分钟、全盘范围内的连续性测试,这便能够帮助我们更好地理解在趋近于企业级应用负载中固态硬盘的表现。为此我们分别进行了100% LBA和72% LBA范围内的随机写入性能VS时间趋势的测试,并最终以曲线图的形式展现。以此可以观察不同SSD在垃圾回收机制方面的异同以及OP(预留空间)对性能的影响。
较为激进的闲置垃圾回收、或者主动垃圾回收机制都会对最终的成绩产生影响,但闲置垃圾回收会造成额外的写入放大,所以太过激进并非有益。而设置OP预留空间则可以让SSD拥有更高效的垃圾回收和磨损平衡执行,最终效能也会更高。
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