1簡(jiǎn)介

上篇文章介紹了TiPlus7100s的協(xié)議和性能測(cè)試結(jié)果。本文是上次測(cè)試的延續(xù)，介紹TiPlus7100s 4TB在Power（功耗、供電等）、可靠性等方面的表現(xiàn)。

評(píng)測(cè)結(jié)果顯示TiPlus7100s在可靠性和Power方面，也得到了非常優(yōu)秀的成績(jī)，下文我們展開(kāi)介紹。

2外觀和架構(gòu)

單面設(shè)計(jì)：長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)將NAND單顆粒容量做到了極致，即使是4TB這么大容量的SSD，TiPlus7100s依然可以實(shí)現(xiàn)單面貼片設(shè)計(jì)，這位大容量SSD安裝帶來(lái)了極大的便利性，不會(huì)因?yàn)楹穸葐?wèn)題導(dǎo)致超薄機(jī)型無(wú)法使用，也為散熱帶來(lái)了好處，多出的空間可以提供更多散熱通道。

3 產(chǎn)品規(guī)格

4 測(cè)試平臺(tái)

此次測(cè)評(píng)依然使用的是鸞起科技提供的測(cè)試套件eBird，該設(shè)備采用控制機(jī)和測(cè)試機(jī)分離方案。這種分離式設(shè)計(jì)方便將測(cè)試機(jī)替換為待測(cè)的PC型號(hào)，一個(gè)控制機(jī)可以連接4臺(tái)測(cè)試機(jī)，并發(fā)測(cè)試提升測(cè)試效率。下圖是eBird控制機(jī)。

5 盤(pán)片信息

使用CDI讀取被測(cè)盤(pán)片信息，結(jié)果如下。

6 Power測(cè)試

eBird可以測(cè)試SSD在不同的link狀態(tài)、功耗狀態(tài)、Block Size、讀寫(xiě)比例下的功耗、電壓和性能。Link狀態(tài)包括L0S、L1，功耗狀態(tài)包括PS0、PS1、PS2、PS3、PS4，讀寫(xiě)比例主要關(guān)注R30W70、R50W50、R70W30，Block Size主要關(guān)注512、4K、128K。eBird對(duì)TiPlus7100s在上述三類因素的典型組合下進(jìn)行測(cè)試時(shí)，同時(shí)監(jiān)控Voltage波動(dòng)曲線。

功耗/電壓/性能測(cè)試內(nèi)容部分舉例如下：

這225個(gè)測(cè)試中，包括PCIe的L0s/L1s功耗測(cè)試、NVMe的PS0~PS4功耗測(cè)試、電壓測(cè)試三類內(nèi)容。TiPlus7100s在該測(cè)試中全部PASS。

6.1PCIe的L0s/L1s功耗測(cè)試

L0s和L1是PCIe電源管理中定義的兩種鏈路狀態(tài)，它們的全稱如下：

L0s（L0 Standby）：這是PCIe鏈路的一個(gè)低功耗狀態(tài)，也稱為L(zhǎng)0待機(jī)狀態(tài)。L0s允許PCIe設(shè)備在不傳輸數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入低功耗模式，同時(shí)能夠快速恢復(fù)到全速工作狀態(tài)L0。這種狀態(tài)是單向的，意味著鏈路的一個(gè)方向可以獨(dú)立于另一個(gè)方向進(jìn)入L0s狀態(tài)。

L1（L1 ASPM）：這是PCIe鏈路的另一個(gè)低功耗狀態(tài)，比L0s更加節(jié)能，但進(jìn)入和退出L0狀態(tài)的延時(shí)更長(zhǎng)。L1狀態(tài)是可選的，并且要求PCIe鏈路的兩個(gè)方向都需要進(jìn)入L1狀態(tài)。在L1狀態(tài)下，設(shè)備可以關(guān)閉一些電源以減少能耗，但仍然保持相對(duì)快速的恢復(fù)到L0狀態(tài)的能力。

這兩種狀態(tài)是PCIe主動(dòng)狀態(tài)電源管理（ASPM）的一部分，旨在在設(shè)備不活躍時(shí)減少能耗，同時(shí)保持快速響應(yīng)能力。eBird對(duì)下列組合場(chǎng)景進(jìn)行了L0s/L1s測(cè)試，結(jié)果均為PASS。

6.2NVMe的PS0~PS4功耗測(cè)試

SSD中的PS0到PS4是NVMe規(guī)范中定義的電源狀態(tài)，它們分別代表不同的功耗和性能級(jí)別。eBird測(cè)試了在不同PS狀態(tài)下不同的讀寫(xiě)組合下TiPlus7100s的功耗表現(xiàn)。測(cè)試結(jié)果均PASS。

6.3電壓測(cè)試

在SSD工作的過(guò)程中，其供電電壓的穩(wěn)定性至關(guān)重要，eBird對(duì)TiPlus7100s在各典型IO場(chǎng)景下的供電電壓做了監(jiān)控測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均PASS。

每個(gè)測(cè)試腳本的結(jié)果都以單獨(dú)文件存放，文件中呈現(xiàn)了電壓、功耗、性能（IOPS）三者的關(guān)系，這里展示一個(gè)測(cè)試用例：Voltage_10minus_R70W30_Rand_4k，表示4K隨機(jī)混合7：3讀寫(xiě)連續(xù)監(jiān)控10分鐘的變化，測(cè)試結(jié)果如下：

測(cè)試結(jié)果表明，TiPlus7100s在Voltage_10minus_R70W30_Rand_4k用例下，供電電壓平穩(wěn)，功耗與IOPS的表現(xiàn)也能對(duì)應(yīng)上，符合邏輯。

7 可靠性測(cè)試

7.1DataIntegrity測(cè)試

數(shù)據(jù)完整性測(cè)試是確保固態(tài)硬盤(pán)（SSD）上數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵步驟，也是可靠性的重要方面。這些測(cè)試對(duì)于維護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和防止未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)至關(guān)重要。

SSD的數(shù)據(jù)完整性測(cè)試首先關(guān)注錯(cuò)誤檢測(cè)和校正機(jī)制的有效性。SSD通常配備錯(cuò)誤校正碼（ECC），這些代碼能夠檢測(cè)并自動(dòng)修復(fù)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)損壞問(wèn)題。測(cè)試過(guò)程中，會(huì)驗(yàn)證ECC是否正確實(shí)現(xiàn)并能有效地保護(hù)數(shù)據(jù)不受隨機(jī)錯(cuò)誤的影響。

測(cè)試還包括對(duì)數(shù)據(jù)寫(xiě)入和讀取操作的驗(yàn)證。在數(shù)據(jù)寫(xiě)入SSD之后，測(cè)試會(huì)讀取相同數(shù)據(jù)并與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以確保在寫(xiě)入過(guò)程中數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)生任何變化或損壞。此外，耐用性測(cè)試評(píng)估SSD在預(yù)期使用壽命內(nèi)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，確保閃存單元的有限寫(xiě)入次數(shù)不會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性。

為了模擬真實(shí)世界的應(yīng)用場(chǎng)景，數(shù)據(jù)完整性測(cè)試還包括電源故障模擬。在測(cè)試中，會(huì)模擬突然斷電的情況，以檢查SSD在這種異常情況下是否能夠保護(hù)數(shù)據(jù)不受損失。同時(shí)，溫度和環(huán)境測(cè)試確保了SSD在不同環(huán)境條件下的可靠性，包括極端溫度和濕度條件。

SSD的數(shù)據(jù)完整性測(cè)試是一個(gè)全面的過(guò)程，涵蓋了從錯(cuò)誤檢測(cè)和校正到長(zhǎng)期穩(wěn)定性的多個(gè)方面。這些測(cè)試不僅有助于識(shí)別和修復(fù)可能影響數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性的問(wèn)題，而且對(duì)于維護(hù)用戶信任和保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)具有至關(guān)重要的作用。隨著數(shù)據(jù)的重要性日益增加，數(shù)據(jù)完整性測(cè)試已成為SSD質(zhì)量保證不可或缺的一部分。

eBird提供了一套全面的數(shù)據(jù)完整性測(cè)試方法，測(cè)試涵蓋了順序、隨機(jī)、混合、小數(shù)據(jù)等場(chǎng)景下的DataIntegrity測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明TiPlus7100s在數(shù)據(jù)完整性方面非常優(yōu)秀，用戶完全不用擔(dān)心存入數(shù)據(jù)的安全。測(cè)試結(jié)果如下。

7.2 PCIe測(cè)試

eBird提供了PCIe hot/link/warm reset的測(cè)試用例，測(cè)試時(shí)IO正常讀寫(xiě)，測(cè)試結(jié)果全部PASS，結(jié)果如下：

7.3 PowerCycle測(cè)試

eBird提供了Safe/Unsafe/Random power cycle測(cè)試用例，測(cè)試時(shí)IO正常讀寫(xiě)，測(cè)試結(jié)果全部PASS，結(jié)果如下

7.4QoS測(cè)試

QoS (Quality of service)：指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，以穩(wěn)定一致的性能完成所有請(qǐng)求的能力。這里提到的穩(wěn)定一致是可靠性的一個(gè)重要方面。如果一款SSD極致性能很好，但是QoS很差，也不能說(shuō)該產(chǎn)品的可靠性是好的，至少?gòu)男阅鼙憩F(xiàn)看并不可靠。

比較常用的QoS量化指標(biāo)是以99%或99.99%的可信度給出最大的響應(yīng)的間。TiPlus7100s在辦公、游戲等場(chǎng)景中的響應(yīng)速度也是重要指標(biāo)，我們對(duì)TiPlus7100s

在QD128和QD1下的4K隨機(jī)讀寫(xiě)進(jìn)行了測(cè)試。以4K QD1下的隨機(jī)讀為例，99%的IO在0.2ms內(nèi)返回，99.99%的IO在1.4ms內(nèi)返回，對(duì)于一款DRAM-less的SSD而言，這個(gè)結(jié)果領(lǐng)先同類產(chǎn)品。

7.5 RDT測(cè)試

RDT（可靠性）測(cè)試應(yīng)該遵循JESD219的要求進(jìn)行，但是實(shí)際工作中，很難對(duì)消費(fèi)級(jí)SSD進(jìn)行RDT全量測(cè)試，因?yàn)槊恳惠啘y(cè)試需要大量的SSD盤(pán)片（200+）和較長(zhǎng)的時(shí)間（1.5個(gè)月）。

eBird針對(duì)此痛點(diǎn)，結(jié)合對(duì)RDT測(cè)試的理解，摘取了標(biāo)準(zhǔn)RDT部分精華用例，提供了eBird RDT用例，可以認(rèn)為是超級(jí)輕量級(jí)RDT測(cè)試用例。TiPlus7100s通過(guò)了該用例。

7.6 Stress測(cè)試

壓力測(cè)試的核心目的，就是通過(guò)極端條件，讓SSD快速度過(guò)“早期故障期”，提前暴露那些“先天不足”的單元。如果一個(gè)SSD能在高強(qiáng)度壓力測(cè)試中穩(wěn)定運(yùn)行幾十個(gè)小時(shí)，那么它在未來(lái)正常使用中突然“暴斃”的概率就會(huì)大大降低。這也就是常說(shuō)的“烤機(jī)”。eBird提供的壓力測(cè)試用例用5個(gè)，累計(jì)時(shí)間40+小時(shí)，測(cè)試結(jié)果全部PASS。

8 結(jié)語(yǔ)

我們對(duì)致態(tài)TiPlus7100s進(jìn)行了全方位的功耗和可靠性測(cè)試。

在Power測(cè)試中，對(duì)PCIe接口Link功耗（L0s/L1s）和low Power功耗（PS0~PS4）都進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，TiPlus7100s在各項(xiàng)測(cè)試中的表現(xiàn)均十分優(yōu)異，充分彰顯了其作為一款高端消費(fèi)級(jí)PCIe 4.0 SSD產(chǎn)品的過(guò)硬實(shí)力。

在可靠性測(cè)試中，TiPlus7100s更是六大測(cè)試項(xiàng)目一次性PASS，彰顯了產(chǎn)品可靠性方面的實(shí)力。

希望TiPlus7100s繼續(xù)保持其上一代產(chǎn)品口碑極佳、性價(jià)比超群的明星級(jí)消費(fèi)級(jí)PCIe 4.0 SSD的市場(chǎng)評(píng)價(jià)，承接好“全能型選手”的接力棒，為客戶奉獻(xiàn)一款性能、功耗、價(jià)格完美平衡的新一代產(chǎn)品。