赤脚3+20nm闪存 OCZ Vertex 450评测

PChome | 编辑: 孙伟 2013-08-16 05:30:00原创 返回原文

OCZ Vertex 450 256GB评测

OCZ于去年11月底发布了新一代Vector系列固态硬盘,采用了OCZ首个完全自主的主控方案Barefoot 3,并搭载英特尔25nm同步MLC闪存,整体性能表现出众,最高随机读取性能逼近100K IOPS。而Vector也成为了定位比Vertex更高端的桌面型号,是OCZ SATA固态硬盘阵营的新旗舰。

然而在当时来看,全新登场的固态硬盘已经悉数向新工艺进军,比如浦科特M5P所采用的东芝19nm闪存以及三星840所采用的21nm闪存。新制程有助于成本的降低和性能的提升。Vector的配置有些保守也有些落后,那么朝向20nm过渡只是时间的问题——Vertex 450正式登场。

OCZ Vertex 450 256GB

从命名来看,顾名思义Vertex 450是Vertex 4系列的半代升级版,采用了能够支持20nm闪存的改良版主控Barefoot 3 M10,闪存来自IMFT,理论上支持ONFI 3.0。厚度仍为7mm设计,并且整个外壳和标签风格延续了Vector的设计,铝合金外壳,质感和分量十足,比一般SSD更沉。

Vertex 450系列规格

在性能上,Vertex 450的标称值仅比Vector系列略低,其中我们本次测试的256GB版本理论最大连续读写速度为540MB/s和525MB/s,理论最大4KB随机读写性能为85K和90K IOPS。Vertex 450同样还包括128GB和512GB版本。

OCZ Vertex 450 256GB

虽然在性能上Vertex 450和Vector系列差距不大,但两者的区别主要在质保上,Vertex 450和其他Vertex系列一样为三年质保,而Vector系列为五年。其余的,两个系列在包装形式和附件方面都基本一致。

Barefoot3 M10主控,全铝合金外壳

和Vector系列一样,Vertex 450也采用了磨砂质感的全铝合金外壳,分量十足,重量显著超出市面上绝大部分产品,很有高端范儿。OCZ依然为这款产品提供Acronis数据备份软件,为用户升级提供更多便利。而在包装方面OCZ延续了以往的风格,标配提供3.5英寸支架方便台式机用户使用。

OCZ Vertex 450 256GB

磨砂质感的全铝合金外壳

附带3.5英寸支架

拆解

●Barefoot 3=ARM Cortex处理器+OCZ Aragon协处理器

Barefoot 3 M10主控采用双核心ARM Cortex处理器,同时还配置了一个OCZ Aragon 400MHz 32-bit协处理器,该处理器采用台积电65nm工艺制造,支持一组特别针对固态硬盘的RISC指令集,能在一个时钟周期内完成大部分指令和分支的执行,从而大幅提高性能。这意味着整个主控方案将有着更高的处理效率。

Indillinx Barefoot 3主控

前面已经提到,Barefoot 3 M10主控则主要是针对20nm闪存提供了对应的优化。该主控同样最大支持DDR3L-1600频率的DRAM缓存,并且支持ECC。闪存控制器部分采用8通道架构,支持ONFI以及Toggle标准的闪存。

Vertex 450 256GB采用了来自美光的20nm ONFI 3.0闪存,编号29F128G08CFABB,工作在同步模式下。PCB正反面共16颗组成256GB的容量。

PCB正面

PCB背面

Barefoot 3 M10主控

美光20nm同步MLC闪存

CDM和AS SSD两款软件跑分性能测试

针对性能层面,最直观的依然是跑分。我们使用上一代Vertex 4 256GB的成绩作为对比,来看看同容量的Vertex 450有怎样的表现。

测试平台方面,我们使用酷睿i7 2600处理器,Z77主板,配合RST 12.6驱动程序,同时以三星840 PRO 256GB作为系统盘。测试过程中将处理器频率锁定在3.8GHz,关闭睿频和所有节能降频的选项,并在BIOS中开启AHCI,关闭其他第三方板载芯片。

我们依次使用常规的测试软件,包含CrystalDiskMark(测试数据样本大小设置为1GB)、AS SSD Benchmark、ATTO Disk Benchmark(测试数据样本大小设置为1GB)以及PCMark7,在空盘状态下,进行性能测试。

OCZ Vertex 450 256GB的成绩

OCZ Vertex 4 256GB的成绩

OCZ Vertex 450 256GB的成绩

OCZ Vertex 4 256GB的成绩

从两项测试可以看出,Vertex 450比Vertex 4的提升主要是高队列深度下的随机读写性能的增长,持续读写也有小幅提高。但QD1下的随机读取性能有一定降低,这可能在于新的闪存Page大小更大而固件还未对其充分优化的缘故,期待后续固件的性能优化。

ATTO和PCMark 7软件跑分性能测试

下面是ATTO Disk Benchmark软件和PCMark 7系统基准性能测试的成绩:

OCZ Vertex 450 256GB的成绩

OCZ Vertex 4 256GB的成绩

两款产品在ATTO项目上差别不大,但自己对比仍可发现Vertex 450在小于4KB的数据块的读取性能略低于Vertex 4,同样这应该也是受到新闪存Page大小的变化的影响,Vertex 450的后续固件应该会对它有所优化。

Vertex 450的得分:5359

Vertex 4的得分:5316

整体来看,PCMark 7的测试结果表面,Vertex 450要比Vertex 4的综合性能更高一些,但是并不会有太过明显的差距。从Vertex 450本身定位为Vertex 4的半代升级版本,这样的提升幅度合情合理。

特性研究:SLC模式提升写入性能

从Vertex4的1.5版固件开始,OCZ引入了SLC工作模式以提高写入性能。这项技术实际上是指在MLC闪存上模拟SLC的工作方式,只使用一半的容量,达到快速写入的效果。而后通过垃圾回收利用闲置时间“填充”SLC模式未使用到的空间。

实际上,在实际使用过程中,SSD不可能一直工作在负载状态,除非你一次性写入一半容量的数据,否则只要有空闲时间,垃圾回收就可以运作,“收复”之前未用到的空间。等待一段时间之后,就有了新的空间可以运作在SLC模式下,最终的效果就是在尽可能多的时间里SSD都保持最高的写入性能。

通过HDTach RW软件的测试,该软件将会持续填满整个SSD的空间,我们可以发现这项技术的玄机所在:

Vertex 450全盘HDTach RW测试

可以看到在前135GB空间中,SSD工作在SLC模式下,Vertex 450保持了最高的写入速度。而后由于SLC模式下的空间已用完,就必须进行垃圾回收,但同时仍有新的数据写入,因此我们就可以看到后面将近一半的容量写入速度降低至不到200MB/s。

同样,在Vertex 4和Vector系列产品中我们也可以发现类似的表现:

Vertex 4的读写曲线

Vector的读写曲线

SLC模式是提高写入性能的关键所在,目前越来越多的主控方案都开始采用类似的技术,但最终的实现方法有所不同。比如OCZ的方案是全盘范围都工作在SLC模式下而非划分固定的区间,这有可能会造成额外的写入放大和垃圾回收操作,损失耐久度。那么在之后OCZ如何改进SLC模式,也将是我们的看点之一。

30分钟随机写,性能持久性测试

●垃圾回收和写入放大的影响

碎片对固态硬盘的性能保持来说是致命的,就像机械硬盘我们必须定期进行碎片整理一样。不过固态硬盘的碎片整理无需用户手动干预,这个过程被称为“垃圾回收”。固态硬盘在整个生命周期的99%的时间里都需要做垃圾回收,因为你会不断产生数据,因而会不断产生碎片。

垃圾回收是相当耗费资源的,而且会增加“写入放大”使闪存造成额外的损耗,但是垃圾回收对保持SSD长期使用下的效能也起着至关重要的作用,所以如何在“性能”和“寿命”上做到平衡也是考量SSD主控和固件算法的关键。

●考察Vertex 450的垃圾回收效率

为了考察Vertex 450的垃圾回收表现,我们使用IOMeter软件,先在全部可用空间下顺序写入测试样本数据,样本数据的数据模型设置为Pseudo Random。然后进行进行30个1分钟的4KB QD32的随机写入测试,通过记录每分钟的成绩绘制成曲线图,观察M500的性能趋势。

在第一张表中展示从1到30分钟内全程SSD的性能变化情况,第二张表将着重展示11~30分钟内的变,而第三张条形图则是对比第30分钟各个SSD的性能情况。

30分钟的测试并不足以使SSD完全进入稳定态,但我们可以通过这30分内SSD的性能变化趋势来推测它的表现。

得益于其强劲的幕后垃圾回收,OCZ Vertex 450延续了出色的表现,整个过程的性能持久性仅次于Vector系列,超越Vertex 4以及其他竞品。

总结:以Barefoot为基石的不断开拓

总结:OCZ Vertex 450应该说是OCZ进入“完全自主方案”时代、继Vector之后的第二款产品,并且依然保持了“小步快跑”的策略,推出改进版Barefoot 3 M10主控以适配全新的20nm闪存。

OCZ Vertex 450 256GB

自此Vertex 450也完成了对Vertex 4的替代工作,与Vector和Vertex 3.20共三款产品形成全新的SATA固态硬盘产品线。Vertex 450定位于两者之间,拥有接近Vector的性能表现,三年质保则是其位居“准旗舰”行列。

相比大部分固态硬盘厂商只会推出高端和主流两款产品的策略,OCZ也许是希望进一步细分以吸引注重性价比的高端用户,或者是因为成本原因还无法触及Vertex 3.20定位的中端市场。

从目前来看,OCZ将延续现有的升级策略,将在不久后推出Vector的半代升级产品Vector 150系列,Vertex系列也将可能步入“第五代”。OCZ正在以完全自主的全新Barefoot方案一步步构建新的市场。

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