当QLC遇见数据中心——Intel D5-P4420 7.68T评测
D5与QLC
差不多是在十年以前，Intel重新为自家的CPU产品设计了命名方案，曾几何时I3、I5、I7占领了我们的日常生活。这种友好的命名规则极大帮助了消费者，特别是一些非专业用户。人们只需要知道同时代的I7比I5好，I5比I3强就行了，而不必要去分辨那些诸如QX9650的复杂数字组合。
去年Intel把这套命名规则悄悄地搬到了SSD产品线上，从2018年下半年开始发布的数据中心新产品都会被命名为D3、D5、D7等等
NAND经过多年的演化已经从SLC、MLC、平面 TLC变成了现在主流的3D TLC，而下一代QLC也逐渐登上了舞台。这样的演化使得NAND的容量越来越大，成本越来越低。但带来的副作用则是擦写次数及写入性能的降低。
Intel在更早的时候也曾经发布过基于QLC NAND的消费级产品660P。性能虽说不敢恭维，但价格倒真的是够便宜，大品牌的五年质保也为其赢得了一部分用户青睐。所以说只要定位找得准，即使性能不是那么的拔尖，也一样能获得不错的实际效果。
Intel把P4420/P4320这样的QLC NVME SSD划分为D5级别，如果拿CPU来类比的话这属于中端产品定位。Intel给它们的评语是Large，Affordable，Reliable。
不是随便一款SSD都能被称为数据中心级，Intel把这样的一款QLC产品送进数据中心，想必也经历过千锤百炼。被视为洪水猛兽，避之尤恐不及的QLC，在Intel这样的行业巨头调教下究竟能迸发出多少能量，今天我就来测试一下
大容量与高冗余
这次我们测试的是Intel基于3D QLC NAND的数据中心SSD——D5-P4420。当然他还有一个兄弟款D5-P4320，从官方给出的参数看来几乎只有写入寿命的区别。但实际上到底是怎样，我们也将在不久之后为大家奉上
截止目前Intel D5-P4420还仅有一种容量——7.68T
接口则是采用U.2这种在数据中心比较常见的存储接口
背面则是和Intel其他的U.2盘一样做了增加散热面积的突起式设计
边上也贴有型号贴纸
盘体外面的螺丝一共有两个，都隐藏在正面贴纸下面
拆开盘体后可见D5-P4420是双PCB设计，这样设计的好处是可以在有限的空间里容纳更多的NAND。缺点则是靠中间的那两面无法享受到外壳的散热福利
主控的Spec Code是SLLWY，暂时还没有关于这款主控的详细资料
闪存编号为29F02T2AMCQH2，这是一款单颗4Tb（512GB）的3D QLC颗粒。全盘共24颗，容量总计12288GB。最终成品容量仅为7.68T，也就是说有相当之多的OP空间，这么做也是够奢侈的了。
缓存采用镁光的DDR4颗粒，单颗8Gb（1GB），全盘总计10颗。按照一般产品的逻辑每1TB的NAND会搭配1GB的DRAM做缓存，而D5-P4420用了十颗，想必是和ECC内存一样在DRAM上也做了冗余。
电源管理芯片是IDTP78，这个经常出现在Intel企业级（数据中心级）SSD上，算是久经考验的成熟解决方案了
完整掉电保护方案的电力来自于这颗尼吉康1300uf大电容
Windows下正常识别
格式化之后实际容量为6.98T
出厂态与稳定态
全球存储网络工业协会（SNIA）将SSD的写入性能状态分为三个阶段
FOB：出厂态。一般指全新盘的状态，当然也有一些方式让旧盘也能恢复出厂态，比如Secure Erase。这个状态是SSD性能最强的阶段，如何尽可能的提升出厂态的性能以及延长出厂态的持续时间也是消费级SSD最重点优化的方向之一
Steady State：稳定态。指SSD经过长期负载使用，数据写入与垃圾回收达到相对平衡时的状态。此时是SSD最真实的性能表现，也是企业级的重点考察范围。所以这部分的性能是企业级(数据中心级)SSD重点优化的方向
Transition：过渡期。指从出厂态到稳定态的过渡阶段，如何从出厂态平滑的过渡是这个阶段的重点
而我们平时看到的以AS SSD和CDM为首的测试工具都是针对SSD出厂态性能进行的测试，适合家用厂家，但并不能反映企业级（数据中心级）SSD的真实性能
可以看到P4420在这两款测试工具中的表现不如现在的中高端NVME SSD。这是企业级（数据中心级）SSD不同优化策略所导致的
我们采用IOMETER这样的测试方式对SSD进行持续的高强度写入才能看到稳定态的情况
可以看到P4420在NTFS文件系统下，使用QD32 4K随机写入大约13000秒之后进入稳定态。并且其在出厂态时性能摆动巨大，而进入稳定态之后波动大幅收窄，这也能够看得出来P4420作为数据中心SSD重点的优化方向
128K连续写入离散度
SNIA标准测试
为了探究企业级（数据中心级）SSD的真实性能，SNIA的PTS为我们制定了了标准化测试流程。我这次的测试也完全按照标准流程走下来。下面将分别测试D5-P4420的IOPS、吞吐量、延迟。
测试平台如下：
CPUIntel XEON W-3265主板SuperMicro X11SPA-T内存Micro DDR4-2933 RDIMM 16G*6操作系统CentOS 7.6 1810 X86_64测试软件FIO 3.14
测试SSD信息如下：
品牌Intel型号D5-P4420容量7.68T序列号BTLL9051069B7P6FGN固件版本3DV10110
IOPS测试
不愧是Intel的数据中心级产品，D5-P4420在第一个回合即进入稳定态。虽然如此，但也可以看到第一轮和第三轮的波动比较大，几乎是压在及格线上，但好歹也算是通过了
其他大小的数据块IOPS收敛至稳定态的结果图
IOPS测试结果图表
这项测试的目的是模拟最严苛的环境，从而探求这款SSD的性能底线在哪里，给用户一个保底选项供参考。而在实际使用过程中几乎是不会达到这样变态的环境的，换句话说完全不用担心日常环境中会出现比这个测试还要低的性能。
Intel P4420 7.68T在稳定态下QD32 4K随机写入IOPS约为58919，这比官方给出的35000要高出很多。这样的反向虚标也体现出了Intel对于自家首款企业级QLC产品的谨慎。
而QD32 4K随机读取IOPS仅有67172，这并不是一个很好的数据，大概相当于中档SATA企业盘。其原因在于这项测试采用不同数据块以及不同写入比例持续高压态势，使得主控疲于应付这种随机请求，主控资源几近枯竭。此时的性能瓶颈已经不再是QLC，而是主控。如何在这种极端环境下合理调配读取和写入的资源，这就是要由固件所决定的了。显然P4420的固件在此时选择了优先写入，所以就只能在一定程度上牺牲读取性能了。
吞吐量测试
P4420在顺序读写中表现出的稳定性显然是要强于随机读写，连续五轮几乎没有什么波动
在吞吐量上顺序读取达到2977MB/S，这是主流NVME的水平，也基本打到官方标注的参数。顺序写入则达到了1036MB/S，大概是中小容量3D TLC的水准，这对于一个QLC SSD来说算是一个不错的成绩了，毕竟写入是QLC的一大短板。
延迟测试
在延迟测试中P4420同样在第一轮即进入稳定态，延迟的波动幅度不大。只有第四轮超过了-5%，剩下的均在5%之内
这是其他数据块与读写比例的延迟收敛效果
P4420平均延迟测试结果
在平均延迟的测试中，D5-P4420的写入延迟表现优异，4K 100%写入平均延迟仅有19.02微秒，低于官方给出的30微秒。但读取延迟就有些放飞自我了，4K 100%读取平均延迟达到了163.84微秒，高出官方数据130微秒。这也从另一个层面反映出了D5-P4420针对写入进行优化的特点
最大延迟测试
在最大延迟方面，4K读写最大延迟基本都在17毫秒左右，也不算是一个出色的结果
找准定位才是关键
自从QLC问世的那一天起，就一直被人带着有色眼镜去看。什么垃圾性能、几天就坏这样的大帽子一个接一个的扣了上来。但给出这些评价的人当中，又有几个真正用心地去了解过一款QLC产品呢？
从性能方面来看，以往被弃之如敝屣的QLC并没有那么的不堪。P4420大多数和中高端SATA企业盘相仿，而在容量、吞吐量上有着不小的优势。看来Intel之所以会把它定位为D5，高于D3-S4610不是没有道理的。
从耐久度方面看，经过这么多天的摧残，写入量超过了150T，而预计寿命显示依然有99%。照这样保守预估7.68T的D5-P4420至少也可以承载15PB的写入量，基本可以达到Intel官方给出的2DWPD
以目前的存储技术而言，速度与容量二者不可兼得。通过对P4420的测试，我认为它非常适合CEPH这样具有分层功能的存储系统，作为HDD上一层的缓存来存储温热数据。而Intel的定位也是瞄准了在分层存储系统中代替掉TLC，同样成本下可以缓存更多的温热数据。
当然QLC应该有QLC的价格，如果强行卖到与同级别TLC一样的售价的话，我认为那是不合适的。
世间万物皆有其存在的价值，只要能够找到适合自己的定位，QLC也将迎来属于自己的那个春天到来
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如何评价英特尔 Intel 660P 系列固态硬盘?
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英特尔660p,qlc颗粒,性能怎么样,掉速吗?
答：你好！我们都知道660P是一款主流产品，所以这个测试结果也在意料之中，无论持续读写还是随机性能，在今年乃至去年所发布的NVME产品中都处于主流水准。Intel对于512G版本的660P标注的持续读取写入速度分别为1500MB/S和1000MB/S，看来在Cache范围内这个数据还是准确的。如有疑问，请追问。
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英特尔固态660和760区别
答：虽然QLC颗粒降低了成本，让固态硬盘能够快速步入大容量时代，但是由于QLC颗粒弊端导致了用户口碑比较差，QLC颗粒每一个Cell单元存储数据越多，单位面积容量就越高，同时就会导致不同电压状态越多，并且越难控制，所以采用QLC颗粒的固态，虽然容量更大价格更便宜，但是稳定性较差，并且P/E寿命较低，速度也是...
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