除了常見的消費(fèi)級SSD產(chǎn)品，在企業(yè)級領(lǐng)域，長江存儲其實也有著豐富的產(chǎn)品布局。比如長江存儲曾經(jīng)推出的SE005企業(yè)級SATA固態(tài)硬盤就是針對云存儲、云計算、數(shù)據(jù)中心、流媒體類服務(wù)器設(shè)計的啟動盤和數(shù)據(jù)盤。隨著傳輸總線技術(shù)、閃存顆粒制造技術(shù)的進(jìn)步，長江存儲也相應(yīng)地帶來了采用PCIe 4.0接口的PE310企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe 固態(tài)硬盤、PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤。其中PE310是長江存儲首款采用晶棧®Xtacking®2.0 技術(shù)的PCIe 4.0企業(yè)級固態(tài)硬盤，PE321則擁有更先進(jìn)的技術(shù)規(guī)格，更高的速度指標(biāo)，可廣泛應(yīng)用于企業(yè)IT、運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)、金融、智能制造各行業(yè)的高性能計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、CDN等核心存儲場景之中。接下來，就讓我們通過對PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤的測試，來看看長江存儲企業(yè)級產(chǎn)品的性能表現(xiàn)到底如何，是否能滿足專業(yè)用戶的需求。

提供讀取密集型和讀寫混合型兩種方案

長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤解析

▲長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤采用U.2接口，支持PCIe 4.0 x4標(biāo)準(zhǔn)。

從外觀上來看，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤有著厚實的金屬外殼，正面與背面都采用密集的凹凸格柵紋理設(shè)計，能有效增加外殼的散熱面積。SSD采用U.2接口，支持NVMe 1.4協(xié)議，具有高性能、低功耗、低延時、高可靠性等特性。U.2接口有點(diǎn)類似常見的SATA接口，但在設(shè)計上，U.2接口卻要復(fù)雜不少。它的造型非常別致，觸點(diǎn)部分可以分為六組，包括通道0和參考時鐘0、通道1～3（行業(yè)SAS第三、第四個端口共用，同時也提供參考時鐘1和邊帶）、邊帶、SATA/SAS第一個端口、SAS第二個端口、控制和電源部分等六個部分。這六個部分不但包含了之前的SAS接口、SATA接口的特征以保證向下兼容，還加入了PCIe通道確保高速傳輸。這也使得U.2 SSD不僅延續(xù)了SATA SSD體形小巧的優(yōu)點(diǎn)，還能支持PCIe 4.0 x4傳輸標(biāo)準(zhǔn)，其理論傳輸帶寬可達(dá)8GB/s。

▲長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤主要技術(shù)規(guī)格

同時，PE321提供讀取密集型和讀寫混合型兩種方案，應(yīng)對不同的負(fù)載。其中1.92TB、3.84TB、7.68TB容量的產(chǎn)品用于讀取密集型業(yè)務(wù)，1.6TB、3.2TB、6.4TB容量的產(chǎn)品則主要用于讀寫混合型業(yè)務(wù)。容量稍小、用于讀寫混合負(fù)載的產(chǎn)品是因為占用了更多的OP預(yù)留空間進(jìn)行垃圾回收、磨損平衡，可以減少寫入放大，使得SSD在進(jìn)行寫入應(yīng)用時具有更高的使用壽命。更值得一提的是，PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤的性能指標(biāo)很不錯，其最大順序讀寫速度分別為7400MB/s、7000MB/s，最大隨機(jī)讀寫性能達(dá)到1750K IOPS、640K IOPS，均處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

▲晶棧®Xtacking2.0®閃存技術(shù)架構(gòu)

而讓長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤擁有突出性能的關(guān)鍵，就在于該產(chǎn)品采用了基于晶棧®Xtacking2.0®技術(shù)的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片。相比傳統(tǒng)3D NAND閃存架構(gòu)，Xtacking架構(gòu)可在一片晶圓上獨(dú)立加工負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)I/O及記憶單元操作的外圍電路。這樣的加工方式有利于選擇合適的先進(jìn)邏輯工藝，以讓NAND閃存獲得更高的I/O接口速度與更多的操作功能，存儲單元則在另一片晶圓上被獨(dú)立加工。當(dāng)兩片晶圓各自完工后，通過創(chuàng)新的Xtacking技術(shù)，只需一個處理步驟就可通過數(shù)十億根金屬VIA（垂直互聯(lián)通道）將二者鍵合接通電路。此外Xtacking技術(shù)可充分利用存儲單元和外圍電路的獨(dú)立加工優(yōu)勢，實現(xiàn)了并行、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計及制造，產(chǎn)品開發(fā)時間可縮短三個月，生產(chǎn)周期可縮短20%，從而大幅縮短3D閃存的上市時間。

在這些技術(shù)的加持下，長江存儲第三代3D閃存顆粒在容量與性能上都有重大升級。其每顆裸芯片的存儲容量達(dá)到512Gb，而其第二代閃存每顆裸芯片的存儲容量只有256Gb。同時，第三代3D顆粒的閃存IO接口也從之前的ONFI 4.0升級到了ONFI 4.2，這也讓閃存的IO接口速度從800MT/s大幅提升到1.6GT/s。這也是長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤標(biāo)稱最高速度可達(dá)7400MB/s的關(guān)鍵原因。

▲長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤 6.4TB內(nèi)部結(jié)構(gòu)，正反兩面總計配備16顆閃存、10顆內(nèi)存芯片作緩存，以及一顆PCIe 4.0 SSD主控芯片、一顆用于掉電保護(hù)的大容量電容，每顆芯片都貼有導(dǎo)熱膠。

本次我們將對其中的6.4TB產(chǎn)品進(jìn)行測試，拆開這款產(chǎn)品，可以看到它與普通SSD明顯不同。由于測試中的這款SSD擁有高達(dá)6.4TB的超大容量，因此為了承載更多的閃存芯片，它內(nèi)部的PCB采用了雙面設(shè)計，其中PCB正面板載了多達(dá)8顆閃存顆粒、5顆內(nèi)存芯片（用作緩存）。PCB背面也板載了8顆閃存芯片、5顆內(nèi)存芯片，以及一顆SSD主控、一顆用于掉電保護(hù)設(shè)計的大容量電容。每顆芯片上都貼有導(dǎo)熱膠，以讓芯片能通過導(dǎo)熱膠與金屬外殼實現(xiàn)快速的熱量傳導(dǎo)。去掉導(dǎo)熱膠，可以看到，閃存芯片上的編號為YMNA9TC1B1JF6C，顯示這是基于晶棧®Xtacking2.0®技術(shù)的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片。

▲編號為YMNA9TC1B1JF6C的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片

高品質(zhì)閃存芯片的使用也賦予了長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤優(yōu)秀的耐久度，其讀寫混合型產(chǎn)品可以支持多達(dá)3個DWPD（每日全盤寫入次數(shù)），并提供長達(dá)5年的免費(fèi)質(zhì)保時間。而一般家用消費(fèi)級SSD的DWPD指標(biāo)只有0.3左右，企業(yè)級 QLC SSD的DWPD在0.4～0.6左右。那么在性能上，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤是否也能帶來讓人滿意的表現(xiàn)呢？

測試平臺

• 主板：ROG CROSSHAIR X870E HERO
• 處理器：銳龍9 9950X
• 內(nèi)存：芝奇Trident Z5 Royal Neo皇家戟DDR5 6000 CL28 32GB套裝
• 硬盤：長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB
• 顯卡：GeForce RTX 4080 Super
• 電源：ROG THOR 1200W
• 操作系統(tǒng)：Windows 11

順序?qū)懭胨俣?、隨機(jī)讀寫性能都超越標(biāo)稱規(guī)格

▲長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB基準(zhǔn)性能，以MB/s顯示。

▲長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB基準(zhǔn)性能，以IOPS顯示。

首先從CrystalDiskMark 8.0.5基準(zhǔn)測試來看，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB的順序讀寫速度表現(xiàn)很不錯。其順序讀取速度達(dá)到7312.38MB/s，非常接近標(biāo)稱的7400MB/s，而順序?qū)懭胨俣葎t達(dá)到7164.38MB/s，超過7000MB/s的標(biāo)稱規(guī)格。在隨機(jī)讀寫性能上也有很不錯的測試結(jié)果，SSD的隨機(jī)4K@Q32T16讀寫性能分別可達(dá)1776K IOPS、1450K IOPS，均超過SSD標(biāo)稱的最大1750K IOPS、640K IOPS，特別是隨機(jī)寫入性能更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越官方規(guī)格，這表明該產(chǎn)品在服務(wù)器應(yīng)用中將可能有優(yōu)異的表現(xiàn)。

IOMeter服務(wù)器應(yīng)用環(huán)境測試

為此我們特別采用IOMeter測試長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB在文件服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、工作站四類企業(yè)級常用環(huán)境中進(jìn)行了測試。其中文件服務(wù)器是考察存儲設(shè)備隨機(jī)讀寫（讀80%、寫20%）從512Byte到1KB、4KB、64KB數(shù)據(jù)的性能。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器則是考察SSD隨機(jī)讀取從512Byte到512KB數(shù)據(jù)的性能，畢竟大部分網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器只會向用戶傳送數(shù)據(jù)，展示網(wǎng)頁信息，而不會允許用戶修改數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫考察SSD隨機(jī)讀寫（讀67%、寫33%）8KB數(shù)據(jù)的性能，這是因為在SQL Server中，每個頁的大小是8KB，頁是SQL Server中用于數(shù)據(jù)存儲的基本單位。工作站則是考察隨機(jī)讀寫（讀80%、寫20%）8KB數(shù)據(jù)的性能。

▲我們在IOMeter中測試了SSD在文件服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、工作站四類常用環(huán)境中的性能表現(xiàn)

為了更直觀地了解長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤的性能，我們還特別采用曾經(jīng)的英特爾SSD DC D3700測試數(shù)據(jù)與它進(jìn)行了對比。DC D3700是一款較老的PCIe 3.0 x4企業(yè)級SSD，也是將更多閃存容量用于保留空間，針對讀寫混合型業(yè)務(wù)設(shè)計的產(chǎn)品。而測試結(jié)果讓人驚喜，在傳統(tǒng)觀念中，PCIe 3.0 x4 SSD與PCIe 4.0 x4 SSD的主要區(qū)別是在順序讀寫速度上，受限于帶寬，PCIe 3.0 x4 SSD的最高順序傳輸速度一般難以超過3600MB/s。而在隨機(jī)讀寫應(yīng)用上，很多人的傳統(tǒng)觀念就是差別不大，但長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤的測試數(shù)據(jù)顯然顛覆了這種不正確的觀點(diǎn)。

不論是在QD1、QD4、QD8這類低隊列深度，還是QD32到QD64、QD128高隊列深度，不論是在哪種應(yīng)用環(huán)境下，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤都有巨大的優(yōu)勢。這款SSD在QD8下的表現(xiàn)就能擊敗英特爾SSD DC D3700在QD128下的性能，而隨著隊列深度的提高，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤的性能還會大幅提升，在QD64隊列深度下就能達(dá)到較高的水準(zhǔn)，在QD128隊列深度下的性能還會小幅增長。舉例來說，在文件服務(wù)器中，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤QD128下的IOPS性能領(lǐng)先英特爾SSD DC D3700多達(dá)253%，在WEB服務(wù)器IOPS性能測試中，其QD128下的IOPS性能領(lǐng)先英特爾SSD DC D3700達(dá)到256%，在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器測試中，它在QD128深度下的IOPS性能則比英特爾SSD DC D3700高了多達(dá)279%。顯然長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤在這些用戶數(shù)多、并發(fā)讀寫操作多的服務(wù)器應(yīng)用環(huán)境中能帶來非常明顯的升級。

而在依賴SSD低隊列深度性能的工作站IOPS測試中，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤同樣有不小的領(lǐng)先。其在QD1下的性能領(lǐng)先英特爾SSD DC D3700達(dá)107%，在QD4下更達(dá)到133%。因此不論是低隊列深度應(yīng)用，還是在依賴高隊列深度性能的環(huán)境中，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤都能給用戶提供飛躍式的提升，對于還在使用PCIe 3.0 x4企業(yè)級固態(tài)硬盤的用戶而言，是時候升級SSD啦。

不過我們知道，很多時候企業(yè)級固態(tài)硬盤是長時間在線使用的，而在長時間使用后，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤是否會出現(xiàn)明顯的性能衰減，工作是否穩(wěn)定呢？接下來我們也對其進(jìn)行了進(jìn)一步測試。

IOMeter隨機(jī)4K 12小時寫入測試

首先我們使用IOMeter在QD128隊列深度設(shè)置下，對長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB進(jìn)行隨機(jī)4K 12小時寫入測試。其測試目的是通過長時間的寫入使SSD進(jìn)入空間消耗殆盡，無效數(shù)據(jù)和有效數(shù)據(jù)混雜的穩(wěn)定狀態(tài)，并對比測試之初的性能指標(biāo)，觀察它的性能在這長達(dá)12小時的測試中是否會出現(xiàn)明顯下降。從測試結(jié)果來看，成績是相當(dāng)令人滿意的，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB交出了一張“完美的答卷”—一根幾乎沒有什么波動的“直線”。其各個時間點(diǎn)的成績都沒有出現(xiàn)大的變化，比如剛開始測試時的隨機(jī)4K@QD128的寫入性能為279552.1 IOPS，在測試為6小時后，其隨機(jī)4K@QD128寫入性能還稍高一點(diǎn)，達(dá)到280450.4 IOPS，而在測試時間達(dá)到12小時，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB仍能輸出280473.6的隨機(jī)4K@QD128寫入性能。

由于企業(yè)級固態(tài)硬盤為了減少寫入放大，提升性能一致性，沒有設(shè)置SLC緩存，數(shù)據(jù)都是直接寫入到閃存芯片上，這個結(jié)果也顯示出基于晶棧®Xtacking2.0®技術(shù)的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片的確擁有優(yōu)秀的寫入性能，專業(yè)用戶可以放心使用。

PCMark 10性能一致性測試

為更深度地了解長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB在工作站這類主要使用低隊列深度應(yīng)用環(huán)境中的性能衰減程度，我們還對它進(jìn)行了PCMark 10性能一致性測試，該測試會用隨機(jī)數(shù)據(jù)填滿待測盤兩次，然后再通過多次寫入1分鐘或50GB的隨機(jī)數(shù)據(jù)、性能測試使固態(tài)硬盤性能降級，并進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)，該測試會在固態(tài)硬盤的初始狀態(tài)、穩(wěn)定態(tài)進(jìn)行包括After Effects、InDesign、Photoshop的讀寫性能測試，以及ISO文件、JPEG圖片的拷貝。其測試成績也將基于穩(wěn)定態(tài)的各項測試成績綜合計算而來。此外該測試還會通過長時間閑置固態(tài)硬盤，使固態(tài)硬盤進(jìn)入性能恢復(fù)階段，然后在恢復(fù)階段對固態(tài)硬盤的性能再進(jìn)行測試，以方便用戶對比。

我們特別摘錄出長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB在After Effects、InDesign、Photoshop這三種軟件中的性能表現(xiàn)，因為工作站的一大用途就是用于視頻、圖片編輯、印刷品制作等。而結(jié)果與IOMeter隨機(jī)4K 12小時寫入測試非常類似，這款企業(yè)級存儲產(chǎn)品的表現(xiàn)依然穩(wěn)健如初。其在After Effects中的最高傳輸速度為349MB/s，最低傳輸速度為324MB/s，在穩(wěn)定狀態(tài)依然能提供347MB/s～348MB/s的傳輸性能，性能最大波動幅度只有不到8%。在InDesign測試中，它的最高傳輸速度為278MB/s，最低傳輸速度為260MB/s，在降級階段、穩(wěn)定態(tài)的速度都達(dá)到275MB/s以上，最大波動幅度不到7%。在Photoshop測試中，它的最高傳輸速度為947MB/s，最低傳輸速度為932MB/s，在降級階段、穩(wěn)定態(tài)的速度都達(dá)到930MB/s以上，性能波動幅度不到2%。因此長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB在這三大專業(yè)軟件測試中，也能得到一條近乎筆直的曲線，不會輸出波峰波谷明顯的波形圖。

▲在PCMark 10性能一致性測試中3586分的成績算是當(dāng)前比較高的水準(zhǔn)

最終憑借優(yōu)異的成績表現(xiàn)，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB在PCMark 10性能一致性測試中獲得高達(dá)3586分、傳輸帶寬為846.2MB/s的優(yōu)異成績。這是什么概念呢？消費(fèi)級高端PCIe 4.0 SSD在該項測試中的得分難以超過2000分，因為消費(fèi)級SSD在降級階段、穩(wěn)定狀態(tài)測試中會由于SLC緩存耗盡會出現(xiàn)大幅降速。而與去年推出的某品牌主流企業(yè)級PCIe 4.0 SSD（注：DWPD只有1）相比，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB的得分也領(lǐng)先了高達(dá)48%。原因在于雖然前者也不會出現(xiàn)大幅掉速，但它的傳輸速度偏低，比如在Photoshop測試中的最高傳輸速度只是接近450MB/s，整體傳輸帶寬只有567.09MB/s。所以這也進(jìn)一步體現(xiàn)出長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB的優(yōu)勢，讀寫速度不僅穩(wěn)健，而且傳輸速度還很快。

全盤順序?qū)懭肱c發(fā)熱量測試

▲在TxBench全盤順序?qū)懭霚y試中也沒有出現(xiàn)大幅波動

最后我們還使用TxBench全盤順序?qū)懭霚y試，寫入6.4TB即與它標(biāo)稱容量相等的數(shù)據(jù)，以測試SSD在傳輸像ISO、視頻、壓縮包之類順序數(shù)據(jù)類型的大容量文件是否會出現(xiàn)掉速。而結(jié)果依然是“近乎一條直線”，其全盤平均寫入速度高達(dá)6696.14MB/s，沒有出現(xiàn)大幅波動。

一款比較完美的企業(yè)級存儲產(chǎn)品

綜合以上測試，我們認(rèn)為長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤6.4TB是一款比較完美的企業(yè)級存儲產(chǎn)品，不論是順序讀寫，還是隨機(jī)4K讀寫性能，在PCIe 4.0企業(yè)級SSD中都屬于拔尖的水準(zhǔn)。相對于現(xiàn)在的主流PCIe 4.0企業(yè)級SSD、早期的PCIe 3.0企業(yè)級讀寫混合負(fù)載型SSD都有巨大的優(yōu)勢。而且它還擁有多達(dá)3個DWPD（每日全盤寫入次數(shù)）的耐久度，長達(dá)5年的質(zhì)保服務(wù)，以及非常穩(wěn)定、持續(xù)可靠的性能輸出，完全能滿足企業(yè)對存儲產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性的嚴(yán)苛要求。所以我們認(rèn)為對還在使用PCIe 3.0企業(yè)級存儲產(chǎn)品的用戶而言，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤就是非常不錯的升級之選。而對于準(zhǔn)備組建新服務(wù)器，以文件服務(wù)、數(shù)據(jù)中心、云計算、人工智能等讀寫混合負(fù)載為主的用戶而言，長江存儲PE321企業(yè)級PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤中的1.6TB、3.2TB、6.4TB三類容量的產(chǎn)品就是非常值得考慮的選擇。

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