媒體實(shí)測(cè) SLC 高速緩存技術(shù)對(duì) NVMe 固態(tài)硬盤(pán)性能的影響

2024/8/30 14:24:47 來(lái)源:IT之家 作者:故淵 責(zé)編:故淵

IT之家 8 月 30 日消息,Gabriel Ferraz 于 8 月 23 日發(fā)布博文,介紹了 SLC 緩存技術(shù)對(duì) NVMe 固態(tài)硬盤(pán)性能的影響。

SLC 緩存簡(jiǎn)介

IT之家注:該技術(shù)是通過(guò)主控機(jī)制和固件,在閃存顆粒內(nèi)部劃分獨(dú)立的空間,模擬 SLC 顆粒工作模式,在一定空間和時(shí)間內(nèi)部發(fā)揮堪比 SLC 顆粒的寫(xiě)入性能。

目前業(yè)內(nèi)有兩種 SLC 緩存技術(shù)應(yīng)用:

動(dòng)態(tài)容量

顧名思義,把整個(gè)固態(tài)硬盤(pán)剩余容量來(lái)劃分 SLC Cache。這個(gè)模式的優(yōu)點(diǎn)就是容量越大,會(huì)有更大的緩存冗余,在硬盤(pán)空間還不是很飽和的狀態(tài)下時(shí),寫(xiě)入數(shù)據(jù)會(huì)非常漂亮,缺點(diǎn)隨著硬盤(pán)空間占用,整個(gè)硬盤(pán)的性能也會(huì)隨著占用率提高而逐漸下降,整個(gè)硬盤(pán)的使用體驗(yàn)一致性稍差。

固定容量

固定容量的 SLC 緩存通常是 SSD 廠(chǎng)家根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的研究,再結(jié)合 SSD 的容量而設(shè)置一個(gè)固定的容量來(lái)做為 SLC 緩存。

測(cè)試產(chǎn)品

Gabriel 使用 Pichau Aldrin Pro 2 TB SSD(采用 Innogrit IG5236 控制器和 YMTC 128 層 TLC NAND),揭示了這一特性的優(yōu)點(diǎn)和潛在缺點(diǎn)。

測(cè)試結(jié)果

文章顯示,在啟用 SLC 緩存(充當(dāng)高速緩沖器)后,691GB 是個(gè)節(jié)點(diǎn):

  • 在寫(xiě)入 691GB 文件之前,固態(tài)硬盤(pán)的寫(xiě)入速度達(dá)到了驚人的 6.5 GB/s

  • 之后,速度下降到 2.2 GB / 秒,之后速度又下降到 860 MB/s。

禁用 SLC 高速緩存后,固態(tài)硬盤(pán)在整個(gè)容量范圍內(nèi)的性能達(dá)到 2.1 GB / 秒,但峰值性能較低。

功耗影響

測(cè)試還檢驗(yàn)了對(duì)功耗和效率的影響。

在啟用 SLC 高速緩存的情況下,固態(tài)硬盤(pán)的功耗約為 5 W,而帶寬超過(guò) 3000 MB/s。

禁用高速緩存降低了功耗,但代價(jià)是帶寬減半,約為 1900 MB/s,導(dǎo)致整體效率降低。

啟用高速緩存時(shí)的最大功耗為 7.3 W,而在恒定 TLC 模式下運(yùn)行時(shí)的功耗更低。

其它細(xì)節(jié)

有趣的是,在游戲加載時(shí)間和 Windows 啟動(dòng)速度等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,緩存和非緩存性能之間的差異微乎其微。

游戲基準(zhǔn)測(cè)試和 Windows 啟動(dòng)測(cè)試顯示的差異可以忽略不計(jì),這表明當(dāng)前的軟件可能還沒(méi)有完全優(yōu)化,無(wú)法充分利用 SLC 高速緩存提供的速度。

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