2011年6月12日星期日

拔除 ORZ 迷信: SSD 用了一整年後效能下降很大嗎?

一年容易過龍舟(已過端午節了), Computex 2011展品戰場也完結, 今年 SSD 滿大片海潮般的遍地開花, 25nm NAND Flash 顆粒製程的散貨潮也展開了數個月多, 成本下降除了手機及平板熱也造就一片 SSD 繁榮景象, 阿貓阿狗廠商也要推出 SSD 或其相關軟硬體進入大餅市場, 當然不免出現大量行銷洗地河蟹槍手, 還有一群人云亦云的忠心門徒(利益所在財可通神嘛); 經常有朋友及同事在採購SSD 時會懷疑及擔心 SSD 使用後的效能下降很大, 甚至某某品牌降速快, 某某品牌技不如人, 某某品牌包山包海軟體一流服務等等, 這個也拜謝行銷槍手們啼笑皆非的吹捧秀, 也難怪會繼25nm 混雜 34nm 販售神仙過海後. 被踢爆封裝用白牌顆粒、ES 控、鎖文刪文狀告無下文的, 甚至近日的 2.06藍屏失蹤事件也見 ORZ 河蟹洗地。

在去年六月時採購了 SSD 使用, 到現在(今天)已經差不多一年了, 那麼到底近代(34nm)的 SSD 在長時間使用後效能下降很大嗎? 這個人云亦云迷信是時候考證, 剛剛在休閒星期天執行了一次 AS SSD 效能測驗, 以驗證一顆SSD 固態硬碟在一般個人應用環境使用一年後(每天八小時以上)的真實效能, 實機是一台 DIY 組裝電腦, 南橋晶片組是 Intel ICH10R, SSD 固態硬碟是 ADATA SSD S599 100GB, firmware 由 3.0.5 更新為 3.4.6, 運行 AHCI 模式, SSD 為系統 C 碟, HDD 為資料碟, 作業系統 Windows 7(包括 SSD 效能優化進階)。

ADATA SSD S599 100GB(3.4.6) 系統 C 碟一年使用後 AS SSD 效能

參考比較
ADATA SSD S599 100GB(3.0.2A) 資料碟空盤 AS SSD 效能


比較效能數值明顯的 Sequential write 下降大約 ~9%, 這個是 SSD 當了系統 C 盤, 也佔用了 ~68% 容量空間, 而且整整一年沒有執行磁碟重組(這個足夠證明 SSD 是不需要磁碟重組的), 其他有的無的效能上升應該是 firmware 升級 (3.0.2A 是 RC 初版)和使用了 Intel RST 驅動程式的情況; 個人在日常使用的情況中仍然是一個爽快度, 不過…用過 SSD 的腦惱人是不願意重回 HDD 系統碟的懷抱了吧, 至於舊 SSD 消費者是否有需要採購升級到 SATA 6Gbps,要視乎個人實際因素, 25nm 顆粒的壽命週期短已是事實(去年採購了 34nm 顆粒 SSD 的已經賺很大啊), SSD 新主控晶片(支援 SATA 6Gbps)始終要經過消費市場考驗, 除錯是不能或缺, 晶片由 ES 工程到 A1 過渡 A3 版本才見成熟, 當 SSD 傳輸速度到達一個高速的臨界點時, 新技術也難免有臭蟲缺陷, 更高速的 SSD 在受限電腦執行程式的速度, 個人感受的爽度已不會有大驚喜, 擔心 SSD 效能下降不如擔心穩定度, 電腦主機板硬體兼容性(尤其是 ACPI power management)也不是所有廠商一模一樣, 起碼消費者買下 SSD 就是要使用, 不是買來當廠商老鼠磚塊藍屏鏡, 未來 SSD 普及的障礙是 NAND Flash 顆粒的壽命週期了(當然還包括水果公司的採購大單啊), Intel 新晶片組 Z68 的電腦主機板包含了 ISRT(Intel Smart Response Technology) 技術, 利用 SSD 和 HDD 組建混合硬碟系統平台, 對於細容量 SSD 入門級的用戶也是個不錯的整體升級選擇方案。

補圖:
Adata SSD S599 100GB 實機使用一年後 SSD 的真實 Smart(Everest) 部分可參考屬性資料
  • (09)Power-On Time Count 通電使用時間 「5209 小時」
  • (0C)Power Cycle Count 通電次數 「801」
  • (F1)lifetime write froms host 已寫入數據量總數 「320 GiB」
  • (F2)lifetime write froms host 已讀取數據量總數 「3776 GiB」
以使用了一年後 380 天計筭, 每天平均通電使用了 5209/380 = 13.7 小時
每小時平均寫入了 320*1024/5209 = 62.9MB
每一分鐘平均寫入了 320*1024/5209/60 = 1.05MB (進階優化後的不錯啊 ^^!)
每小時平均讀取了 3776*1024/5209 = 742.3MB
每一分鐘平均讀取了 3776*1024/5209/60 = 12.37MB (快速讀取好處啊)

溫馨提示:
  • 今年近月來市場上的 SSD 銷量有大幅爬升的趨勢, 明顯 25nm NAND flash 顆粒成本下降造成產品多樣化及 SATA 6Gbps 效能提升, 企業及私人公司考慮採用 SSD 方案提升員工效率及其系統升級, 而且大量單位採購數字也十分驚人, 腦場或多或小的會突然出現供應缺貨的情況, 而且筆電 Notebook 也有了配置 SSD 的型號及其支援優化軟體(例如 Lenovo 聯想 的 Thinkpad Edge E420s/E220s 系列)。
  • Toshiba(東芝) 及 SanDisk 去年共同投資在日市三重縣興建的 NAND Flash 晶圓廠「Fab 5」已經落成, 開始正式投入量產, 投產的是 24nm NAND flash 將預計在 2011年第三季中出貨, 未來還會提升至 19nm 進程技術; 到今年第四季初時將會有 NAND flash 顆粒的成本較勁, 年底時市場上的 SSD 成本將受壓下降。

2 則留言:

  1. 你好 小弟是新手也打算買一隻SSD當系統C盤 看中了adata的 s511系列 可否請問一下有關周期壽命問題?
    介紹文說到READ/WRITE 可到550/520mb/s 但轉眼間OCZ發表了讀寫超過1GB/s怪物 SSD速度升級周期最近是否加快了?耗電是否比HDD大以及壽命又是否比HDD短呢?壽命週期短是指大約多少年?滿腦子都是問號 想體驗高速的讀寫功能又怕用不長...
    希望博主能排解小弟心中疑惑
    感謝!!

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  2. 回 匿名 於 2011年7月3日上午11:46

    SSD 課題涉觸大量技術資料, 不斷改良推陳出新, 詳細請善用各大討論區及 google 及 維基百科 大神

    省略如下:
    當代主流市場上的 SSD 採用 MLC(eMLC) 或 SLC NAND Flash 顆粒, 它們(製品)針對不同應用級別市場
    一般我們現在採購的消費級 SSD 產品(包括 Adata S511)都是 MLC 顆粒, 成本的壓力已經過渡到 25nm 製程顆粒, 34nm 顆粒 per cell 的寫入 life cycle(生命週期)是 5000 而 25nm 的只有 3000, SSD 的主控制晶片在實際壞區時不會像 HDD 那樣造出 bad sector 的標示, 而是將 bad cell 納表變成無效地址, 基於寫入放大(Write Amplification)的 Over provisioning 預留空間技術, 有效的空間位址會轉移到可用空間, Adata S511 的預留空間是 7%
    另外, 當代所有的 SSD 的主控制晶片均採用 Wear leveling 技術, 用於分散式寫入避免重覆寫入同一 block(cell)位址, 此法亦是有效延長 Flash 記憶顆粒的生命週期
    SSD 的速度在於三個主要因素, 傳輸模式及介面的速度(例如 PCI-E RAID, SATA 6Gbs), flash 顆粒數目的 channel(越多顆粒可讀寫 channel 越多), 及主控製晶片(當然包括 firmware 韌體), 其次的主因才是 NAND flash 製程, 各 SSD 廠商都勢將強化產品線在這個成長中的大餅市場分羹, 更快更強的 SSD 是意料中事(SSD 要的就是速度啊), 採購 SSD 要考慮個人實際應用環境(當然包括錢包囉)

    一般消費級 SSD 的耗電大約小於 2 Watt, 3.5 HDD 一般大約 8.5 ~ 10 Watt, 2.5 HDD 一般大約 2.5 Watt
    SSD 的壽命必定較 HDD 短, 這是無可避免的事實
    SSD 的壽命取決於顆粒寫入的生命週期, 不同應用環境、顆粒製程及主控製晶片有不同分別, 不會有一個標準答案的, 當代消費級的 SSD 在一般桌面應用環境(排除製品不良及電源固障各種因素)使用應可達到五年以上, BT 達人及重灌跑分超人除外
    SSD 是勢不可擋的, 其實現在任何單顆 SSD 在讀寫速度上都已經大大超前於單顆 HDD 了, 想享受 17秒內 bootup Windows 7 的話(不計筭 BIOS post)就不能膽小啊 ^^!

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