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作者: shadowsfall
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[固態硬碟 SSD] OCZ Trion 150 480GB 耐久性初步驗證

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shadowsfall 發表於 2016-5-1 14:26:13 | 顯示全部樓層 |閱讀模式


TLC SSD 目前主要的問題還是集中在 NAND Flash本身的壽命,再來就是寫入性能上,雖然目前透過了SLC Buffer加速、 OP 空間、控制器糾錯能力的提升,甚至是 NAND 廠方在 NAND 出廠時的特挑等各種努力來提升,種種的方法都是致力於提升 TLC 在實際使用上的耐用度。

幸運的是,看起來目前絕大部分使用 TLC 的固態硬碟產品,在以上因素的幫忙之下,在一些媒體的評測中都表現出還不算太差的耐用度,小容量的 120GB、240GB 的耐用性結果也都是超過了不少人的預期。

這次的測試,則是挑選 TLC 產品比較多人感興趣的 480GB 級距容量,來進行 Trion 150 的耐用性測試。透過不斷的寫入,檔案校驗,性能測試來簡單測試一下 TLC 在耐用性上可能會遇到的問題。

從 SPEC 來看,Trion 150 480GB 的 TBW 為 120TB,所以一般大家會比較在意的還是超過這個寫入量以後,SSD 還能往下使用多久。


不過實際上由於持續不斷的寫入會需要很長的時間,因此在文章內會有分階段的測試結果;在文內可以看到的主要是稍微超過標稱 TBW 大量寫入後的一些性能、檔案完整性測試;日後在超過了 TR 150 規格書的最高 TBW 數字,也就是 960GB 的 240TBW 之後,也會馬上進行性能、完整性的測試,以及隨後探究固態硬碟何時會損壞至不可用狀態的分階段測試。

測試主角的初始狀態,是先前用來進行性能測試的同一顆SSD,從軟體讀取的寫入狀態可以得知 SSD 已經寫入了 161560*32MB 等於大約 4.93TB 的寫入量。


測試軟體則是使用了 Anvil Storage Test 內建的耐久性工具,以非可壓縮資料不斷的寫入,測試從 3/31 日晚間開始進行:


最後中斷於 4/22 晚間:Anvil 總共寫入了 146.6515TB 的資料,而 SSD 的總寫入量來到了 5002679*32MB,約 152TB,。剛好符合大量卻又限制在 240TBW 之內的目標,不算進寫入放大等因素去粗略估算 PE 大約是在 310 左右,這數字對 TLC NAND 來說自然也不算什麼。



測試結束之後使用一次 Trim 指令,然後進行 HDTUNE 的全盤測試:可以看到 SLC SLC Buffer 似乎還沒完全被清空,雖然已經可以回復一定的速度,但後面的測試控制器的負擔加重,所以數據上擺盪較多,而且速度也沒辦法回到先前測試標準,需要再多一點閒置時間讓控制器去清理



經過一次 Secure Erase 之後再進行 HDTune 測試:數據就回復正常,但隨機存取性能等同又回到未經preconditioning 的狀態。



檔案連續複製表現也已經回復正常水準:


之後進行資料完整性的測試,為了測試先於系統碟產生一組非可壓縮的Dummy Sample,大小 4GB;然後分階段不斷的複製到把硬碟填滿,最後再以 MD5 HASH 來比對資料正確性。分階段的原因主要順便觀察舊檔案是否有掉速的問題,且拉長使用時間出現的 HASH 結果會比較正確一些。

原始檔案的 MD5 HASH:


TR 150 內的資料 Hash 值,並與原始檔案對比:


讀取測試圖表:剛好可以看到三次不同階段複製的檔案,讀取的速度也跟著有所不同。



換一套軟體讀取測試:經過了幾次的硬碟操作、閒置之後,控制器內的 SmartRefresh 順利的將讀取速度回到了比較平均的水準。


雖然說正確的 Data Retentioning 測試應該是要用烤箱來加速老化才能得到比較有可靠性的結果,不過礙於目前要取得 Oven 或 Hotplate 多少還有些困難,因此只能用持續工作這種比較湊合的方法來測試。且短期內的寫入耐久測試應該加熱老化也還不需派上用場,未來超過標稱 TBW 很多以後的測試或許就會派上用場。另外也能看到超過了 120TBW 以後, Trion 150 480GB 版本並不會特別鎖住寫入速度,因此並沒有出現網路上其他媒體測試小容量版本韌體限速的問題,當然也有可能是限速保護的觸發點不同,這點可以在未來的測試中進一步驗證

而說到網路上常說的 TLC 不到 MLC 的1/10 壽命這樣的傳聞基本上到目前為止的測試就已經被澄清了。不得不說 TLC 的確是有其缺陷,但其實透過不少方法的輔助是可以有效提升其壽命;而透過了控制器本身的演算法,也能夠提升讀取時掉速的困擾,這樣一來在預算相當受限的採購中做為系統碟的應用,OCZ TR 150應該也是能夠順順利利的走完其產品的保固周期,同時也能保有一定程度的性能表現。當然當下最理性的採購應該還是以表現夠優的 MLC SSD 為主,輔以平價、容量有優勢的 TLC SSD 應該還是最佳的決定。

以上就是 OCZ TR 150 SSD 的耐久性測試初探,接下來將會持續更新其耐久性測試的結果。


 樓主| shadowsfall 發表於 2016-6-30 16:34:36 | 顯示全部樓層
繼前一段時間對 TR150 的寫入耐久初步測試之後,下一步即是完成當初設定的目標,讓總寫入量達到超過整個 TR150 系列所設定的最大表定 TBW - 240TBW。

測試的方式維持相同,使用了 Anvil Storage Test 內建的耐久性工具,以非可壓縮資料不斷的寫入,從 5/1 開始進行,直到 5/17 日結束,寫入量 93TB,總寫入量來到 8089217*32MB,約 246TB 左右的寫入量,恰巧超過了 240TB 的數值;不算進寫入放大等因素去粗略估算 PE 大約是在 500 左右。


測試結束之後使用一次 Trim 指令,重新開機進入系統以後 idle 一分鐘然後進行 HDTUNE 的全盤測試:
稍微給了多一點待機時間讓 SLC Buffer 重整以後,數據比前次的測試漂亮了,也能看的出這兩次的測試其實性能都沒什麼太大的不同。



資料完整性的部分,採用的是同一組 Sample,大小 4GB;然後分階段不斷的複製到把硬碟填滿,每次階段複製完成之後機器不關機持續 idle 數日後再寫入一個段落。最後再以 MD5 HASH 來比對資料正確性。分階段的原因主要順便觀察舊檔案是否有掉速的問題,且拉長使用時間出現的 HASH 結果會比較正確一些,但這樣的結果也就是整個測試的時間會拉的很長。

TR 150 內的資料 Hash 值,並與原始檔案對比:數值完全相同。


SSD Read test 讀取測試圖表:可以看到舊檔案同樣出現了一部分掉速的狀況,但性能還是處於高點。


經過了幾次掃瞄、讀取、或是外部加入檔案再行刪除以後等操作,換一套同樣是進行檔案讀取測試的軟體來進行交叉測試,控制器內的 SmartRefresh 機能再次將讀取速度帶回到了比較平均的水準。



TR150 的確是有著不俗的表現,就算來到了 960GB 版本所設定的 240TB 關卡,性能上也沒有衰退的跡象。不過可惜的是個人手上的測試可能到此得先中止,除了耐性以及測試資源的分配下,在缺乏 hotplate 老化這個相當重要的輔助,工具要以正常使用完整地進行老化測試就得花上很多的時間;以現有的數據,加上中國媒測以小容量版本能達到 2000PE 這個等級的耐久來說,手上的 480GB 需要達到類似的程度可能需要一年時間甚至更多,多方考量之下只能中斷測試以現有的進度作收,但 TR150 也以這樣的表現應該給了不少人不錯的印象,以入門家用環境可用的容量版本也許能從推薦的 480GB 下修至 240G,但大量使用的環境當然還是推薦使用 480GB 版本來享有足夠的 pSLC Buffer 空間與更多的耐久寬容度。
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