英特爾SSD 320系列300GB固態硬盤評測

固態硬盤的一個大問題就是容量比較小，早在英特爾X25-M G2的時代，筆者猜測了320GB容量的型號的存在，因為160GB容量的X25-M G2僅使用了電路板的一面。然而其一直到X25-M G3——也就是SSD 320上才成為了現實，不僅如此，SSD 320還在發布時就表明其會具有600GB的型號，拉近了與主流溫徹特硬盤的容量差距。

最新的英特爾SSD 320系列容量的提升依靠的是新的工藝，X25-M G2使用的是34nm（G1是50nm），SSD 320使用的則達到了25nm——目前最先進的NAND制程，更先進的工藝提供了更大的存儲容量。

老樹新花：

增強的掉電保護

雖然采用了新的大容量NAND芯片，不過影響性能的最大因素——主控芯片仍然和上一代一樣，也就是英特爾自家的PC29AS21BA0。

SSD 320配置了64MB容量的DRAM，是上一代的兩倍，并且在緩存周圍布置了6個KEMET基美出品的T520聚合鉭貼片電容，規格為6V 470uF，總容量達2820uF，比起X25-M G2僅在電路板末端放置一個很細小的貼片電容來大了很多，這是為何？答案是緩存工作方式的改變。在X25-M G2和更古老的X25-M G1上，DRAM芯片其實只是對存儲區域的索引。真正的Cache是在主控芯片的內部，容量很小。現在SSD 320的做法就是改成了業界流行的方式，64MB的DRAM芯片不再是——至少不再全部是保存索引，因此它需要多個儲能元件配合工作。這一整套包括掉電自動主機電源隔離、開機防浪涌等功能的電路被英特爾稱為Enhanced Power-Loss Data Protection，增強的掉電數據保護。

可靠性：更多的冗余

SSD 320還通過了一些措施來提升數據的可靠性。

通常，SSD都通過一個肉眼可見的方式提供冗余區域：單位制。例如，標稱為160GB的SSD格式化后只有149GB，這實際上是二進制單位制和十進制單位制的不同所致，硬盤廠商一直使用的是SI單位制，也就是十進制，1KB = 1000B。在操作系統中使用的則是接近我們教科書的記法，1KB = 1024B。這兩個記法的不同導致了各種軟盤U盤硬盤容量的“縮減”。為了澄清類似的誤會，IEC（International Electrotechnical Commission）在1998年提出了新的二進制詞頭，在通常的SI十進制詞頭后面增加了一個字母i，i表示的是binary，例如，1KiB=1024B，依次類推，這套記法被稱為IEC 60027-2單位制，后來演變成ISO/IEC IEC 80000-13:2008。按照新的單位制，實際上160GiB芯片容量的SSD提供給用戶的容量是149GiB，也就有6.8%的空間被用做了冗余，對SSD來說，它明顯提升了可靠性。

除了單位制之外，一些SSD也采用了一個另外的方法：標稱容量。例如，300GB容量的英特爾 SSD 320的顆粒容量并不是300GiB，而是320GiB，也就是具有更多的額外空間可以用作冗余，大多數容量不是2的冪的SSD都采用了這個方法。SSD 320宣稱的新增的冗余功能是上面的哪一個？看起來是后者，這部分額外的空間保存的是類似校驗數據的東西還是直接的空間冗余暫時無從知曉。

關于可靠性方面還有一個腳注，之前人們認為，更小的制程會降低NAND芯片的耐久度，通常認為25nm NAND的擦寫次數會從34nm NAND的5000次降低到3000次，不過從目前的指標來看，SSD 320的NAND芯片的耐久度沒有明顯的變化，其MTBF也仍然為120萬小時。

測試繼續使用了筆者的臺式機：基于ICH10R南橋提供的SATA 3Gb/s接口，測試使用的磁盤控制器驅動為英特爾 Rapid Storage Technology Driver 10.1.0.1008。測試樣品具體的型號是SSDSA2CW300G3，Firmware版本是0302，使用了20個英特爾的29F16B08CCMEI顆粒，每面10顆，每顆容量16GiB，總容量達到了320GiB。

性能測試：

獨有的IOps曲線

4KB隨機性能是通用的衡量SSD隨機性能的項目之一，如圖所示，在32個隊列深度下SSD 320 300GB達到其峰值隨機讀取IOps水平，約是54000左右，SSD 310的這個數值水平是38700 IOps，X25-M G2和SSD 310沒有區別，而SSD 510是18300。在寫入性能方面，曲線很奇怪，峰值在4隊列深度下達到，為11500左右，在達到16隊列深度后，維持在1700左右的水平。實際上，這是英特爾主控芯片的特征，三代X25-M產品都和這個曲線很相像，只是具體數值有所不同。總的來說，SSD 320 300GB隨機性能對比上一代160GB的提升非常之高，達到了40%，比標稱值也要高不少。需要指出的是，英特爾給出的標稱值具有多個限制條件，實際上導致了和其他廠商的產品無法直接對比，而筆者進行的測試對所有的產品使用的環境都是一樣的，因此和標稱值具有明顯的不同。

在傳輸速率性能測試中，1MB塊讀取速率是264 MB/s左右，寫入是213 MB/s左右。

英特爾SSD 320系列是采用英特爾主控芯片的最新一代產品，通過使用25nm制程達到了更大的容量，最大達到了600GB。雖然主控芯片仍然和上一代一樣，不過由于使用了更大的DRAM芯片并且使用了改進的緩存算法，提供了較強的性能，同時還提供了更多的冗余保護和更強的掉電保護功能。此外SSD 320系列還支持128位AES加密及ATA驅動密碼功能。總的來說，SSD 320相比上一代提供了更大的容量、更強的性能以及更高的數據可靠性。