PC知识点系列 篇一:看懂SSD测试软件各项成绩,顺便晒刚入手的 HP 惠普 S700 PRO系列 512G硬盘

2018-01-19 13:05:25     作者:pj247      来源:什么值得买

标签: 智能设备 硬件测评

你过来啊!跑个分!SSD硬盘由于其卓越的磁盘性能,现在基本已成为装机的必备,即使预算不多,也要留一块128G...

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你过来啊!跑个分!

SSD硬盘由于其卓越的磁盘性能,现在基本已成为装机的必备,即使预算不多,也要留一块128GB SSD 的预算,毕竟使用SSD作为系统或者软件盘的体验要比传统的机械硬盘好太多。随之而来的是大量厂商进入了这个市场,为了宣传自家产品的优秀,就会使用一些测试软件,如果一些成绩比较高,厂商宣传时也会着重来宣传这一点。那么我们消费者就要了解这些成绩的意义,到底有多少参考价值,值不值得为某些性能花更多的银子。

这篇文会介绍SSD 测试软件各项测试的详见,当然由于是业余水平,大家不要期待太专业 ,看一下做个参考吧。再介绍各软件之前,先晒先刚入手的SSD,之后的测试也是用它,就先让它露个脸吧 !

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HP S700 PRO系列 512G 固态硬盘 开箱晒

SATA SSD相对于M.2 SSD,当然在速度是不及的,不过由于一些老平台并没有M.2接口(想硬上可以使用PCIE转接卡),所以SATA SSD使用范围还是要大一些。这次入手的一款HP惠普的产品:惠普S700 PRO系列512G 固态硬盘。

对于HP的SSD还是比较好奇的,想看看这家PC整机,笔记本厂商能把SSD做成什么样子。惠普S700 PRO系列,有128GB、256GB和512GB三个规格(JD宣传页还有1T的规格信息,但是貌似还没开卖),3D NAND TLC颗粒,这次入手了昂贵的512GB版本。

▼包装比较清凉,蓝白底色,正面有SSD产品图片,然后有512GB容量的标注,旁边是广告:高速读写、持久耐用、静音运行、低功耗。

▼背面是SSD的一些基本信息和序列号,并没有标称速度,JD宣传页面标注的是顺序读取:565MB/S;顺序写入:520MB/S

▼包装侧面有hp的LOGO

▼打开包装后,固态放在一个塑料托架内部,应该是为抗震而做的包装处理,附件除了说明书保修卡,只有4个螺丝了。PS:那把螺丝刀是我自己的 。

▼SSD外壳为铝制黑色,细磨砂手感,正面有白色“hp”LOGO;官方给出的重量是45g±5g,厚度为6.7mm。

▼SSD背面,主要是型号容量,S/N和P/N码。

▼SSD侧面

▼SSD外壳没有使用螺丝,是卡扣式的,应该可以用螺丝刀撬开的,不过这个位置有保修贴,想要打开还是要万分小心的。

▼由于没有打开,也就看不到具体的主控,闪存情况。宣传页面是一颗惠普LOGO的主控,型号为H6028 G AB,宣传的特点为为4通道,支持NANDXtend ECC技术,DRAM Cache,这些和慧荣SM2258主控的特点很像,很可能就是它了。至于闪存也就知道是3D NAND Flash。当然我们这篇主要是来讲软件的,也不想牵扯硬件过多。

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常用SSD测试软件

CrystalDiskInfo

简称 CDI,并不能跑分,主要是为了健康诊断,启动后看看硬盘的健康状态怎么样,温度是否过高,着重看一下通电次数和时间,如果过长就可能不是全新的了。所以一般安装并格式化硬盘后会先看看它。

AS SSD Benchmark

相对其他测试软件,这是一款专门为SSD测试而设计的标准检测程序,不但可以测试ssd的读写速度,还会给出安装的ssd驱动状态检测;是否已经4K对齐的状态检测。

选择好要测试的硬盘后,首先看左上角绿色的文字。

storahci就是win8,win10微软驱动(msahci是WIN7驱动),一般是AMD平台,当然也可能是没安装intel磁盘驱动的intel平台;

iastora就是intel驱动,自然是intel平台;

stornvme就是NVMe驱动;

1024-ok;2048-ok;4096-ok,都是4K对齐了,至于区别就众说纷纭了,我认为使用区别并不是很大。

按start就可以跑分了,速度成绩除了用MB/s表示外,还可以用“IOPS”单位表示。

“IOPS”是指固态硬盘每秒进行读写(I/O接口)操作的次数,是吞吐量指标,此项数值越高,意味着该固态硬盘在实际表现中性能就越好。

AS SSD Benchmark的跑分成绩有4组(读写都有),测试数据可以设置成1G、3G、5G、10G,还会给出分数:

Seq:连续读写速度。AS SSD会先以16MB的尺寸为单位,持续向受测分区写入生成1个达到1GB大小的文件(默认),然后再以同样的单位尺寸读取这个文件,最后计算平均成绩而给出结果。测试一完毕,测试文件会立刻删除。

4K:4K随机读写速度。固态硬盘真正比机械硬盘强大的地方就在于此,像DLL一类的小文件,在软件运行时会频繁地调用它,尤其是在启动的时候。而SSD的优势就是快速地读写这些小文件,而使磁盘性能提升,不会出现卡顿。

测试时以512KB的单位尺寸生成1GB大小的测试文件,然后在其地址范围(LBA)内以随机4KB单位尺寸进行写入及读取测试,直到跑遍这个范围为止,最后计算平均成绩给出结果。由于有生成步骤,本测试对硬盘会产生一共2GB的数据写入量。本测试完毕后,测试文件会暂时保留。

4K-64Thrd:是随机64队列深度读写测试,测试模式是多线程并发读写。软件则会生成64个16MB大小的测试文件(共计1GB),然后以4KB的单位尺寸,同时在这64个文件中进行写入和读取测试,最后以平均成绩为结果。本步骤也同样产生2GB的数据写入量。本测试一完毕,测试文件会立刻删除。

这个对多线程并发的性能测试,可以用来测NCQ((Native Command Queuing,原生命令队列)差距,一般来说AHCI模式安装就是开了NCQ,这时4k和4K-64Thrd的差距是非常大的,如果是IDE模式下就和普通4KB随机没有太大区别了。所以这种测试更多是为来评判服务器级别的SSD性能,很多人都认为对个人用户的参考价值不大。在下个测试软件的介绍中我再详细说这个。

Acc.Time:平均访问时间,寻道时间。读取是测试寻址随机的4KB文件(全盘LBA区域),写入是测试寻址随机的512B文件(全盘LBA区域),测试写入寻址时会再生成个1GB测试样本文件,最后以平均成绩给出结果。如果拿机械硬盘来跑这个测试,可就蛋疼了,跑全大约要1个小时吧。

Score:综合得分,分数给人很直观的印象,跑分吗就比个高低,但是评判分数的合理性总是有点争议的。

AS SSD的评分标准公式:

读取分数 = (持续读取X0.1)+ 4KB随机 + 4KB 64Thrd

写入分数 = (持续写入X0.1)+ 4KB随机 + 4KB 64Thrd

总分 = (持续写入速度X0.15)+(持续读取速度X0.1)+(随机4KB写入速度X2)+ 4KB随机读取速度 
+ 4KB 64Thrd随机读取速度 + (4KB 64Thrd随机写入速度X1.5)

intel驱动跑分结果(现在最新AS SSD Benchmark版本应该是2.X了,我没有更新)

微软跑分结果(AMD RYZEN平台)

可以看到AMD RYZEN和intel平台在磁盘性能表现上差别并不大,甚至 RYZEN在连续读写速度有微弱优势,只是4K随机读写速度上略逊于intel平台,尤其是写入方面,有明显的差距,当然在家用体验上并木有太大区别。

此外AS SSD Benchmark成绩默认测试模型全部随机,所以曾经风靡一时SandForce系列主控的压缩技能发挥不出,当年一些SandForce主控的SSD在该软件中的测试成绩就很低。

CrystalDiskMark

CrystalDiskMark(以下简称CDM)是一个日本人开发的测试软件,没有AS SSD Benchmark的Acc.Time测试项目,所以如果要测试下机械硬盘也勉强可以,不过时间也不会短;个人感觉如果测试SSD的时间会比AS SSD Benchmark长一些(默认运行5次情况下)。

测试软件的默认模型也是随机的,不过在设置中的测试数据选项里可以改成全为0X00,即用0填空,对于一般的磁盘来说这个会影响到回写缓存的命中率,但是对于采用SandForce主控的SSD来说,对测试分数影响非常大。因为SandForce的Durawrite技术是有压缩能力的,所以当测试数据模型为用0填空时,压缩能力就能接近无限大,分数也会暴涨,而采用随机数据模型,测试成绩就难看了,当然现在新的SSD也没有SandForce主控了,所以无论选择哪个成绩不会差太多,可以看到HP S700 PRO 512G在两种模式并没有太大区别。

此外测试软件默认运行5次;每次测试1GB(最大32GB)的数据量,当然都可以更改。

在5.X版本中测试项目处理有AS SSD Benchmark一样的Seq和4K,不一样的出现Seq Q32T1和4K Q32T1,这里的Q指得是队列深度(Queue Depth);T指得是线程,多线程的测试就和AS SSD Benchmark的64Thrd一样,不过CDM更加灵活,队列深度和多线程数是可以自己设置的。

队列深度指(Queue Depth,QD)是每次发送的读/写指令数,提高设备的io depth, 一次喂给设备更多的IO请求,让设备有机会来安排合并以及内部并行处理,提高总体效率。同时还可以使用多个线程并发执行,把io depth塞满。对于门外汉的我们来说,并不需要理解队列和线程的概念区别,他们都是一种固态硬盘在多线程并发环境下的性能表现。比如Q8T8的含义是用8个线程同时测试,每个线程执行8个队列深度,可以理解成合计QD深度就是64。这里要说还有说下SATA固态硬盘最多支持QD32;而nvme协议的SSD最大深度可达64000。

当然这种测试也充满了争议,因为高队列测试只有在数据库/网站服务器这类请求数高的应用上才能发挥出其性能,很多人认为日常我们系统应用最多也就用到QD3,QD4的水平,QD1才是真正日常使用的水平,所以各大厂商给出的那些QD32(或者更高的队列深度)的测试成绩是有些秀肌肉的意味了。不过这毕竟也是SSD的一个区别于机械硬盘的重要区别,对于队列深度很高的任务,机械盘因为只有一个磁头,那么只能同时处理队列前面的任务,剩下的任务只能等待,甚至是无响应。当然如果SSD之间来比较,QD3,QD4的水平还是可以一测的,更高的队列测试可能对于民用体验来说意义就不大了。

高队列深度成绩在5.X版本中默认的是Q32T1,而到了6.x版本中,默认出现了Q8T8,合计QD深度达到64,超出了SATA固态硬盘所支持的QD32,所以不难看出有偏重NVME SSD测试的意味。

ATTO Disk Benchmark

ATTO是一家做数据集中处理解决方案的美国公司,总部设在纽约,主要产品线有磁盘阵列卡,光纤或网路桥接器,万兆以太网卡,光纤交换机和数据管理软件。这款ATTO Disk Benchmark软件就是他们公司开发给客户用来测试自家产品性能的,当然可能是因为磁盘测试软件的通用性,又因为软件是免费的关系,非常多的用户和厂家喜欢拿这款软件来测试U盘的最大数据吞吐带宽,SandForce主控主控盛行时也是SSD厂家拿来做为衡量官方标称值的软件。

测试软件中可以更改的设置主要有:

驱动器 (Drive): 本次测试的逻辑驱动器盘符。
传输大小(Transfer Size): 测试数据块大小,默认是从0.5KB(512B) ~ 8192KB(8MB)
总长度(Total Length):测试数据长度默认是256MB,最大可以设置到2GB。


强制写入访问(Force Write Access): 强制写入访问,这个功能开启时指的是,写入部分的测试数据不经过阵列卡上的数据缓存优化。而是直接跑的实际磁盘性能(有磁盘缓存和系统缓存优化)。

直接I/O(Direct I/O): 也叫同步I/O,当这个功能开启时指的是,指令发出后,必须等到硬件响应才算一次IO。如果不开启(异步IO或叫缓存IO),则指令发出后,不需要等到硬件响应就可以继续发送接下去的指令,之前的指令会排序等待之后的处理,间接等于阵列卡上的数据缓存速度或者是文件系统缓存速度之一(取决于系统缓存设置)。

如果没有用阵列卡,这个开不开启都一样了;如果没有开启直接I/O,不管是读取还是写入测试,都是在系统数据缓存里跑(数据缓存的作用很大部分就是用来提高小文件传输的速度),而不是真实的磁盘性能数据。可以看到HP S700 PRO 512G在直接I/O关闭情况下读写成绩变的异常的高了(1024k和2048k异常低)。


I/O比较(I/O Comparison): 选择后会多出来测试模式(Test Pattern),可以选择随机,也可以是用00000000填空或是99669966等等填空,还有增加(Increment),减少(Decrement),和CDM里的测试模一样,如果测试数据模型为00000000之类时,压缩能力就能接近无限大,成绩会很漂亮,如果是随机模型就软蛋了。此外后面还有个连续运行的选项,这个勾打上指的是测试持续进行,直到发现错误。同样的HP S700 PRO 512G在这两种模式的成绩区别并不是很大。和CDM一样HP S700 PRO 512G在两种模式并没有太大区别。

交叠I/O(Overlapped I/O): 选择这个时,下面会有Queue Depth的选项,在CDM也详细介绍过了,我这里ATTO的版本为3.2,最多只能设置到10,默认为4.

两者都不(Neither): 选择这个就意味着跑在Queue Depth 1下,可以说最接近我们日常操作的情景。

可以看到HP S700 PRO 512G在QD为4设置的成绩明显要好于“两者都不”(QD为1),尤其是小文件的速度要快不少。

ATTO测试是极限情况下的磁盘持续读写性能,采用的测试模型具有很高的可压缩性。但事实上几乎没有任何程序的启动和执行过程是连续读写的。压缩算法的代表就是SandForce主控了,该主控的SSD软件进行ATTO测试时数据犹如一头大象被压缩成了一只蚊子的大小。因为实际写入到闪存里的数据量很小,写入操作很快就完成了,外部测到的写入速度接近SATA 6Gbps的接口带宽速度。而在读取这些被完全压缩的数据时,一只蚊子又被还原成了大象的体积,仿佛瞬间读出了大量的数据,这时外部测到的读取速度也近乎于SATA 6Gbps的接口带宽速度。显然这种成绩参考的价值并不高。所以在SandForce主控SSD盛行时,这个软件使用蛮多的,但是现在基本上没有这类SSD产品了,所以这个ATTO也越来越少使用了。

Anvil's Storage Utilities

相对于ATTO的没落,Anvil's Storage Utilities现在的使用频率倒是越来越多了,测试部分读取部分分为六项:Seq 4M、随机4K、随机4K QD4、随机4K QD16、随机32K、随机128K,写入部分仅有四项:Seq 4M、随机4K、随机4K QD4、随机4K QD16,可以看出读取比写入更加重要的特点。而且该软件也是有分数的,相比前三款软件,该软件更加地灵活,可以分别对单独的项目进行独立的测试。在软件左下角可以看到系统和CPU、主板、内存信息;右下角可以看到驱动状态和4K对齐情况,足可以代替AS SSD Benchmark的功能了。此外测试文件大小也和CDM一样最大可以设置到32GB。

在benchmarks选项中可以可以进行独立的IO读写测试(还有混合模式),并且可以指定队列数(读取最多可以到128,写入最多可以到64)和测试文件的大小(从1K-512K,默认为4K)。

在setting界面,100%可压缩(用0填空)到100%不可压缩一共分6档,当然这是要照顾压缩算法的主控,一般选择46%(applications)就可以了。

该软件还可以进行耐久性测试,对SSD进行反复擦写,当然由于对SSD的寿命有损伤,一般群众还是不要玩了。

这个测试软件的特点用两个字概括就是:丰富

TxBENCH

  TxBENCH除了有基础测试项目外,点击右下角的task options也自由设定测试的区块大小、队列深度等等,看过刚才的介绍几款软件,这里的项目应该就都看懂了。

advanced benchmark是全盘写入测试(FILE和RAW都支持)。

data erasing是擦除功能,有四种模式:标准Secure Erase(擦除FTL层)、增强Secure Erase(擦除FTL并清空NAND闪存)、Trim所有SSD空间、覆盖写入全盘所有扇区,以及手动Trim功能。

drive information里能看到信息比CrystalDiskInfo更全面深入,不过有点专业,也都是英文,所以就没有仔细研究。


PCMark8

PCMark系列实际是来测试PC的综合表现,对于操作系统的要求至少是Win7,WIN8/10的表现会更好,当然也是可以用来单独测SSD的。

PCMark 8采用了分项测试的方式,这几个项目分别是Home、Creative、Work、Storge和Applications。其中的Storge主要测试的是存储效能和稳定性的,选择好Storge选项,再选择要测试的硬盘就可以了。

PCMark8的测试项目主要有:《魔兽世界》和《战地3》的游戏载入测试,Photoshop,Adobe InDesign,Adobe After Effects,Adobe lllustrator,微软Office Word、Office Excel以及Office PowerPoint等十项测试。 这些测试和前面软件的理论测试相比更能够有效模拟用户在日常生活中的一些行为需求,PCMARK8的测试数据量达到了50GB左右,能够考验主控的“搬运”能力和NAND颗粒的真实写入速度,更能反映出在普通家用、游戏和小型SOHO使用环境下的SSD综合性能。

但是进行PCMARK8测试耗时大,往往需要一个多小时,所以很多人并不会花这么长时间去做测试。此外还有最新的PCMARK10,现阶段还要付费购买才行。

小结

SSD还是一代比一代更进一步,像SandForce这种取巧的主控已经没有了市场(让我想到了最近intel的漏洞门 )。以前还要顾忌SandForce主控的SSD耍赖,需要注意测试软件的设置问题,而现测试就基本不用顾忌了,所以现在综合来看连续读写速度和4K随机读取速度是最重要的指标,一个指向大文件一个指向小文件,就这么简单。不同软件的成绩有些差异,尤其是连续读写(定义大文件的大小会有不同),但总的来说也不会差太多。当然还有些更专业的软件,比如IOMeter,有其它的判断标准,这里就不介绍了(因为我也不太懂 )。

这里在补充一些,能上SSD跑高分的小技巧。

1.不同容量的SSD性能有所不同,差别在于闪存颗粒单芯容量与闪存通道数不同,SSD的容量越大,闪存颗粒单颗容量越大,通道数越多,吞吐数据量也就越大,处理起数据速度当然越快了,当然银子也是要多花的,所以严格说来这也不算是技巧了。 

2.电源选项选择高性能,甚至再狠一些把主板节能都关闭,让CPU大最高频率下工作,SSD的成绩可以会好一些。

3.测试空盘的数据要好很多。

4.有些SSD在系统中要选用关闭写入高速缓存缓冲区刷新(有点小风险),不然写入跑分测试会很低。

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高阶小技巧

SSD跑出的成绩相差10~20%,在体验上会有差距吗?其实即使差距再高一些也许都不会有啥体验上的巨大差别,但是作为普通用户也是要追求稳定性的,比如经常会听到一些SSD装载大量数据后,或是使用一段时间后出现降速的情况,在真正使用前也可以通过测试软件来对这方面进行一定的测试。

HD Tune Pro

HD Tune是一个非常老的速度测试软件,适合机械硬盘,并不适合ssd的测试,但是通过读取和写入的测试,会描绘出一条速度曲线,这个速度值可能参考意义不大,不过通过观察这条曲线的平整度,能对ssd的稳定性有个简单的认识,代表了全盘持续写入和读取的效能衰减趋势。越平当然就是越稳了,这款3D NAND TLC颗粒的HP S700 PRO 512G跑出的基本是一条直线了,我以前MLC颗粒的SSD也跑不出这么平的曲线。 

提高测试数据块大小

闪存颗粒如果是TLC的,一般都会用到SLC Cache技术。

TCL SSD为了提高TLC SSD的使用体验,把一部分TLC模拟为SLC(或者MLC)来使用,这就是SLC Cache技术。

而虚拟1GB的SLC就需要3GB的TLC。如果是全盘模拟的话,需要三倍的容量,成本太高。厂家只能把其中一部分TLC模拟为SLC,而把这部分速度较快的空间作为全盘的缓存。把测试软件的数据量增大到超过SLC Cache缓存空间的大小,就要依赖主控对缓存数据及时进行清除,以腾出更多的缓存空间,如果是数据不断写入,超出主控处理能力的话,就只能写入到普通的TLC空间里,速度也就回复到TLC的真实水平了,跑分成绩自然就会大大下降了,就会暴露其TLC芯片的真身。

我使用CDM(其他可以调节数据块的软件也是可以的),设置测试数据块为4G,16G,32G,然而跑分成绩基本没有啥大变化,可能是HP S700 PRO 512G的缓存空间比较大,超出32G,自然测不到降速;也可能是3D NAND TLC的黑科技,或者主控具有超强的圾回收能力导致的。用这个方法测试2D NAND TLC还是很好使的,它们的SLC Cache空间一般不会超过10GB,但是到HP S700 PRO 512G这里,这个方法失效了。 

增加SSD盘内数据量

虽然用上述方法,没有测得HP S700 PRO 512G掉速,但是我并气馁,想到了增加SSD盘内数据量的方法,把GAT5的游戏程序(小文件多,更能放映实际情况),放到HP S700 PRO 512G,并且不断复制,使其可用空间变少,再来测试其跑分成绩

还是使用CDM软件,可用看到如果用测试数据块为1GB时,硬盘占用到63%,76%,89%时,HP S700 PRO依旧没有降速;设置测试数据块为32GB时,在占用76%,4k的读取成绩略有下降,其它依旧坚挺。当占用到89%时,4k的读取成绩继续下降,写入成绩全面断崖式下降。终于成功测试到HP S700 PRO掉速的情况 。当然即使占用率如此高,连续读取依旧没降速,4k读取降速的幅度也不算大,如果是作为系统盘在这种情况下相信依旧也能正常工作(主要是读取工作嘛)。

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总结

测试软件玩玩就好,没必要经常测,因为软件测试时,会生成一个测试文件,设置的越大,数据缓存起到的干扰少,成绩更能反映SSD的真实性能,不过缺点是会严重影响SSD的耐久度(写入太多数据影响P/E),所用没事也别老是跑分玩,那些SSD的耐久度还是交给大神去做吧,我们看看就好了! 

HP S700 PRO 512G的稳定性是其特点,很难让它降速,不过厂商也不是做慈善的,有黑科技的SSD价格自然不会便宜,之前512G卖1399元,现在已经涨到1699元,性价比不是很高,如果对稳定性有要求的,可以入手。不介意降速的可以入手更有性价比的产品。


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