【新闻】Patriot Hellfire M.2 NVMe SSD --译自Tom's HARDWARE

在一年多之前INTEL 750入场时，它的成本达到了每GB 1USD。但是之后固态价格开始下降，直到现在，我们仍然需要花同规格SATA固态两倍的钱才能享受NVMe SSD。但是Hellfire和Intel 600p（垃圾）是真正让NVMe价崩的产品。
爱国者地狱火非常具有吸引力，它不但有堪比950pro和Intel 750的性能，同时价格趋近于Intel 600p。这块固态是三星960EVO上市前最具吸引力的NVMe SSD（苦逼老外）
硬盘的固件和主控是发挥性能的关键，因为SSD的主控与电脑的CPU非常相似。之前甚至有一家公司坚持要我们（Tom's HARDWARE）把主控称为闪存控制处理器。这是因为主控像CPU一样，能够让固态的性能在标准的时钟频率和总线带宽下充分发挥。而企业可以通过优化固件来调用不同的主控指令优化性能。
有的固态在上市前针对跑分做了优化，然而大部分人的日常使用中和跑分的场景不尽相同。我们通过运行死角基准测试来弄清楚日常使用中固态的表现。因为当我们在写入了大量数据的时候固态的速度会慢下来，而新的群联2.1固件专注优化固态接近存满的时候的使用体验。这样针对性的优化会导致四角标准测试的性能会下降，但是使用体验得到了保证。

爱国者地狱火采用了8通道的群联PS5007-E7主控，搭配东芝15nm MLC颗粒和LPDDR3缓存。目前在售的规格为240GB和480GB，未来可能会有960GB版本出现。
本次使用ATTO和CrastalDiskMark作为测试软件。地狱火可以提供多达3000MB/S的连续读取和2200MB/S的连续写入速度，而随机读写性能达到了130K IOPS和210K IOPS。480GB的版本随机性能略高，240GB版本随机读取性能略高。
群联目前并没有为E7主控提供专门的NVMe驱动，我们与群联进行了沟通。他们认为目前微软的驱动已经足够使用。三星和Intel也只是为他们的部分高性能SSD设备提供了驱动，来得到更低的延迟和部分的性能提升

规格：
PCIe 3.0X4
NVMe1.2
2GB or 4GB LPDDR3 缓存
120bit/2KB ECC BCH
SMART ECC
SMARTFLUSH
GUARANTEDFLUSH
端对端数据路径保护
群联的E7主控专门为东芝的MLC颗粒做了优化，可以利用原有的BCH ECC和更先进的低密度奇偶校验码LDPC。以及支持其他的一些技术来保证数据的稳定与安全。
目前美亚的售价为240GB版本172USD，480GB 296USD。

爱国者提供三年有限质保，写入量分别为115TB和230TB（坑爹）
可以使用地狱火专用的M.2 Toolbox管理固态和升级固件。该工具还提供SMART查看，以及在非系统盘时的安全擦除。从我们测试来看，地狱火不需要单独的散热措施就能保证效能。

在本次的测试中，作为性价比NVMe固态的首选。我们选用同样具有性价比的600P，由于960evo没有开售，所以使用PM961替代，同时还有950pro作为参考对象。
连续读取测试
首先我们来了解四角基准测试：
存储测试的基本四角包括连续读取，连续写入，随机读取和随机写入。不是所有的测试者都会选用这样的测试方式.在连续写入的部分，我们选取128KB的数据样本作为测试文件。有些测试者习惯使用64K或者8MB这样的样本。在大多数情况下我们选取128KB，但是同时也会发布512B到8MB的测试图标。在图表中可以看到32列队深度的表现。厂商一般情况下使用32列队深度来展示他们的4k随机性能，虽然不能反映真实的使用情况，但是能够和大多数的磁盘做很好的对比。而基于PCIe通道的NVMe产品往往能够提供更好的列队深度，所以我们有时也会进行128的列队深度。


混合工况测试：
对于混合工况，普通用户和工作站的读写环境公认为80%和70%

SATA通道磁盘是工作在半双工模式下，他们只能处于读或者写的状态，不能同时进行。而基于SCSI指令集（包括SAS）的设备是全双工产品，可以实现同时读写。全双工设备在混合工况负载下表现要好的多。

稳定性：
稳定性通常与企业的工作负载相关联，大多数情况下，我认为保留这样的测试是必要的。用户的磁盘在大部分的情况下处于闲置状态。而TRIM指令，可以在垃圾整理和磨损均衡方面带来很好的平衡。

上面的两张图片是稳定性测试结果。在我们的电脑中，我们不会有长达几个小时的时间对SSD进行4K写入操作。第一张图片中就是这样的场景，SSD没有时间进行垃圾回收等操作来保证正常的写入性能。第二张图片正式我们感兴趣的，他说明了固态随机性能的最差跨度。理想情况下我们看到的是很高的iops和没有太多偏差的数据读写操作。

使用场景模拟测试：
我们使用PCMARK8来测试更贴近用户使用场景下的磁盘性能。PCMARK8能为我们展示不同的SSD在使用中的细微性能差异

高级工况测试：
PCMARK8还不能充分的达到我们的测试要求。我们需要在多个方面同时进行测试，但是PCMARK8只能提供两个维度的对比结果，而且缺乏稳态和性能恢复深度。
前提：
1.随机写入256*512总计131072字节大小的样本，并获取性能报表
2.通过过度配置来进行二次写入操作
劣化：
1.在随机便宜状态下进行10分钟，8*512到2048*512字节之间的随机容量样本写入
2.使用固定样本进行性能测试，结果在名称为degrade-result-x的记录（X为测试次数）
3.每次增加5分钟测试时间，重复步骤1和2总计8次
复苏：
1.保持空闲状态5分钟
2.使用固定样本进行性能测试，结果在名称为recovery-result-x的记录（X为测试次数）
3.重复步骤1和2总计5次
清理：
1.进行容量为131072字节的全0连续写入

性能一致性测试中使用18个独立的测试进程执行，最终通过保存的TXT格式结果整理得到不同组合的整体吞吐量和延迟结果。

连续写入性能：


地狱火的初始固件在顺序写入上已经是是入门级NVMe固态硬盘中的王者。240GB版本与480GB版本表现出了很大的差距。同时也可以看出新固件下和初始固件连续写入性能的下降。即便是在这样的情况下，240GB版本依然超越了600p和pm961，紧紧的咬住了价格更高的950PRO的尾巴。

随机读取性能：



我们队群联的主控抱怨最多的就是相对较差的随机读取性能，无论如何调整，都不能达到更好的表现。而新的2.1固件下，QD1读取已经低于10000 IOPS.和主流的SATA固态硬盘处在同一层次，我们在这里回归失望

随机写入性能：



新固件下两个容量的地狱火的4K随机写入性能都达到了比较不错的表现。普通用户最需要关心的就是4K随机写入性能，而地狱火在QD4时就表现出了比较不错的性能。

80%混合工况连续性能：

2.0版本固件达到了最佳的表现，而在2.1固件下。混合连续表现确实下降了。在我们给新固件判死刑之前应该看看后续的测试结果。
80%混合工况随机性能：

混合工况下的随机性能也结识了新旧两版本固件之间的巨大差距。在256GB级别中，基本和950pro处于同一层次，已经秒杀了600p

连续稳态：



当我们推荐一款固态时，MLC通常性能优于TLC。在PCIe通道下的NVMe协议固态更是摆脱了带宽的局限。
然而，稳态表现则完全不同，主控需要在平衡颗粒寿命和性能之间挣扎。
毫无意外的，950pro优于其他的固态，这正符合三星pro系列的定位。
地狱火480G完成了对PM961的超越，而240G则同时超越了600p 256G和512G

随机稳态：


地狱火不能提供一个一直的性能表现，但是相比于其他产品的平均水平，已经是很不错的表现了。稳定性表现在组建raid时更加重要。如果群联能够提供一个专门的驱动，应该会有更好的表现。