HDD機(jī)械硬盤幾乎沒什么隨機(jī)性能，所以測(cè)試時(shí)跑幾個(gè)讀寫速度測(cè)試就算完了，但是SSD固態(tài)硬盤的情況復(fù)雜的多，讀寫過程不一樣，隨機(jī)性能也不一樣，主控、NAND類型及OP空間的不同導(dǎo)致性能差異很大，而越用越慢的特性也讓初始性能和日常使用性能涇渭分明。
我們常用的SSD測(cè)試軟件包括CDM、AS SSD、ATTO、Anvil、IOMeter，還有考驗(yàn)綜合性能的PCMark系列，這些軟件各有各的特色和優(yōu)點(diǎn)，但是有沒有想過這些軟件測(cè)出的性能其實(shí)并不一定準(zhǔn)呢？
在本月中旬的全球FMS閃存會(huì)議上，已把SandForce納入旗下的LSI公司市場(chǎng)總監(jiān)、Flash部門高級(jí)總監(jiān)Kent Smith做了“不要讓你喜歡的測(cè)試軟件欺騙你”的演講，談到了目前SSD基準(zhǔn)測(cè)試軟件所面臨的問題，來看下PCWatch網(wǎng)站的報(bào)道。
Smith先生首先說到，性能測(cè)試面臨的問題可分為兩部分，一個(gè)是性能測(cè)試自己的，一個(gè)是用戶自己運(yùn)行測(cè)試的。第一個(gè)，工廠里的測(cè)試是人為模擬的，因 為現(xiàn)實(shí)中每個(gè)用戶的使用情況都是不同的，電子產(chǎn)品測(cè)試和現(xiàn)實(shí)測(cè)試是不一樣的，這在業(yè)界是常識(shí)，并僅僅局限于存儲(chǔ)產(chǎn)品。用戶需要知道，基準(zhǔn)測(cè)試不一定能反應(yīng) 真實(shí)性能。
他指出，進(jìn)行SSD測(cè)試之前，首先要做的是預(yù)調(diào)（preconditioning），SSD發(fā)貨之后的性能取決于它的寫入歷史，因此測(cè)試前需要將SSD恢復(fù)到初始狀態(tài)，如果不進(jìn)行這個(gè)過程，那么SSD測(cè)試得出的結(jié)果可能就不合理。
目前的SSD測(cè)試所存在的問題
這里列舉的是一些SSD測(cè)試存在的問題：理論測(cè)試與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)、更關(guān)注孤立情況、通常使用最壞數(shù)據(jù)熵的情況下的例子、混淆了MiB/s和MB/s 單位、沒有將SSD置于已使用狀態(tài)，其他操作上的錯(cuò)誤還有：沒有手動(dòng)預(yù)調(diào)SSD或者調(diào)錯(cuò)了、錯(cuò)誤理解數(shù)據(jù)熵之類的結(jié)果，此外還缺少其他相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)試，比 如每GB數(shù)據(jù)寫入的功耗、電池續(xù)航、寫入放大、前臺(tái)vs后臺(tái)垃圾回收等。
真實(shí)情況介于100%讀和100%寫入之間
Smith特別強(qiáng)調(diào)，測(cè)試沒能真實(shí)反應(yīng)實(shí)際性能的一大問題就是沒有考慮SSD四種性能（指的應(yīng)該是讀、寫速度和讀、寫IOPS這四種）的比例問 題。通常情況下，SSD在100%讀取時(shí)IOPS性能最高，在100%寫入時(shí)IOPS性能最低。現(xiàn)在的測(cè)試只反應(yīng)SSD的讀取和寫入IOPS理論性能，但 是缺少二者的比例。
他舉了一個(gè)例子，如果是95%讀取，5%寫入，這種情況下其性能應(yīng)該接近測(cè)試測(cè)試得出的IOPS讀取性能，但實(shí)際情況下，那怕寫入IOPS只占5%，Smith展示的實(shí)際性能測(cè)試就從讀取IOPS的一半下降到了五分之一，損失了50-80%的性能。
就算寫入IOPS只占5%，SSD的實(shí)際性能也要損失50-80%
用戶存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也會(huì)影響SSD性能
SSD的特性大家也多少了解了，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的越多，SSD性能就越低。如果用戶連續(xù)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，那么SSD的性能就會(huì)高一些，存儲(chǔ)的越隨機(jī)，SSD性能就越低。為了描述這個(gè)狀況，引入了數(shù)據(jù)熵（Data Entropy）這個(gè)概念，隨機(jī)數(shù)據(jù)越多，熵越高，連續(xù)數(shù)據(jù)越多，熵越低。
除了用戶的使用習(xí)慣之外，不同的測(cè)試軟件對(duì)數(shù)據(jù)熵的側(cè)重也不一樣，典型例子就是IOMeter 2006和IOmeter 2008，前者是高熵值的，后者是低熵值的，因此同樣的SSD上，用IOmeter 2008測(cè)試會(huì)顯得性能更高一些。
數(shù)據(jù)熵的影響
不同軟件的數(shù)據(jù)熵不同
一旦開始使用SSD，性能急劇下降
前面已經(jīng)提到了SSD預(yù)調(diào)的重要性，因?yàn)镾SD的性能與寫入歷史有莫大關(guān)系。詳細(xì)來說，F(xiàn)OB（Fresh Of Box，剛拆封的狀態(tài)）狀態(tài)下的SSD性能最高，然后隨著使用其性能快速下降，這個(gè)階段叫做轉(zhuǎn)換階段（Transition State），繼續(xù)使用之后SSD的性能會(huì)固定下來，這個(gè)階段叫做穩(wěn)定階段（Steady State）。
基準(zhǔn)性能測(cè)試中達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)很重要，也是可能的，只要對(duì)SSD全盤寫入幾次就可以了。（大約兩三次即可）
這里的關(guān)鍵就是需要多少時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。Smith展示了用IOMeter的4K隨機(jī)寫入在一塊256GB的SSD上做的測(cè)試，大約需要 3個(gè)小時(shí)進(jìn)入了穩(wěn)定狀態(tài)。測(cè)試顯示，此時(shí)的性能相比FOB狀態(tài)臺(tái)下大約下降了10%，F(xiàn)OB時(shí)的速度是275MB/s，穩(wěn)定狀態(tài)下下降到了25MB/s。 這就是沒有預(yù)調(diào)的后果，性能相差10倍。
三個(gè)小時(shí)候SSD差不多到了穩(wěn)定狀態(tài)
連續(xù)性能下降了25%，隨機(jī)性能減少了91%
目前的測(cè)試軟件的偏差
有了上面的基礎(chǔ)之后，我們可以看下不同的測(cè)試軟件在穩(wěn)定狀態(tài)下的性能偏差吧。
測(cè)試環(huán)境
AS SSD的偏差，連續(xù)寫入下降22-92%，連續(xù)讀取下降0-69%，隨機(jī)寫入下降81%
ATTO偏差，連續(xù)性能基本不受影響，除了4K小數(shù)據(jù)
CDM偏差，隨機(jī)寫入下降54%，連續(xù)讀取不變
Anvil軟件偏差，隨機(jī)寫入下滑85%
PCmark Vantage的app載入性能下降74%
總結(jié)：數(shù)據(jù)熵、預(yù)調(diào)對(duì)SSD影響很大
從Smith的報(bào)告來看，數(shù)據(jù)熵、預(yù)調(diào)對(duì)SSD的性能影響非常，不同使用習(xí)慣、不同狀態(tài)的SSD性能差異極大。
預(yù)調(diào)的正確方法