面向數據中心的傲騰
自從2017年問世以來，Intel Optane SSD產品在消費級一直是超神級別的存在。Optane SSD 900P/905P與其他產品完全不在一個次元上。莫說是超越，哪怕是能夠接近於他的對手也沒有出現過。然而Optane SSD的數據中心級產品P4800X是否依然具有強大的統治力呢？今天我們就來看一下
Intel 的P4800X系列目前有兩大類，其中後面帶有Intel® Optane™ SSD DCP4800X Series with Intel® Memory Drive Technology字樣的SKU開頭為MDT，在使用IMDT技術（通俗來說就是一種把傲騰SSD當做內存來使用的技術）時不需要在購買額外授權。而普通版本的P4800X的SKU開頭為SSD，在使用IMDT的時候需要單獨購買License才可以
這次我們收到的是普通版的P4800X，容量為750GB。官方給出的參考性能為順序讀寫2500和2200 MB/S，隨機讀寫均為550000 IOPS，讀寫延遲也均為10微秒
P4800X從接口上分為2.5英寸U.2版和PCI-E AIC版本，這次是我們收到的是PCI-E AIC版，採用PCI-E 3.0 X4接口的HHHL板型
後面並沒有背板，可以看到顆粒裸露在外
標籤被貼在了頂部，標籤上除了型號容量以外，右側還可以看到“Engineering Sample”，說明這是一片工程樣品
散熱片的形狀和家用級的900P/905P略有不同
PCB的背面還可以看到Intel的LOGO
PCB構造與900P/905P完全相同
主控編號是QSCJ，這是一個工程樣板的編號。正式版為SLL3D，也與家用級的900P/905P一致
3D XPoint顆粒，正反面各14枚，總計28枚。編號全部是29P32B1BMDNF2，單顆容量為32GB，總計約890GB。實際可用750GB，預留了大約20%的冗餘空間
PCB上的電源管理模塊
角落裡的空焊。在905P上被補為RGB燈的接口，而在P4800X和900P則是空焊位
性能測試
測試平臺如下：
CPU Intel XEON W-3265主板SuperMicro X11SPA-T內存Micron DDR4-2933 RDIMM 16G*6操作系統CentOS 7.6 1810 X86_64測試軟件FIO 3.17
測試SSD信息如下：
品牌 Intel型號Optane SSD DC P4800X容量750G序列號PHKS7174001T750BGN固件版本E2010311
在Windows操作系統正常識別
格式化之後實際可用空間約為698GB
使用常見的測試工具Crystal Disk Mark進行測試，1GB的數據塊和32GB的數據塊測試成績沒有什麼區別
Intel的Optane SSD和普通SSD有一處顯著不同，Optane SSD無法通過我們常見的方法進行Secure Erase，比如我們使用常見的PartedMagic對P4800X進行擦除的話會出現下面的錯誤
雖然Optane不需要通過Secure Erase來恢復性能，那麼我們還是想要做這種操作那該如何呢？此時Intel為我們提供了官方工具Intel® Solid State Drive DataCenter Tool（ISDCT）
ISDCT兼容目前Windows和Linux等主流操作系統，我這裡使用的是基於Linux發行版CentOS的版本。Intel提供了rpm包，直接rpm -ivh進行安裝即可
ISDCT功能十分強大，我這裡只做Secure Erase，其他的就不再過多介紹了
首先要運行isdct show -intelssd 看一下要Erase的盤的Index是多少。由於我這測試機上當前只有P4800X這一塊Intel 數據中心級SSD，所以他的Index也理所當然的是0了
然後執行 isdct start -intelssd 0 -nvmeformat 執行擦除。在-nvmeformat後面還可以加入SecureEraseSetting=(0|1|2)，這裡的0代表No Secure Erase，1代表UserData Erase，2代表Crypto Erase。如果不加SecureEraseSetting參數，那麼默認SecureEraseSetting=2
執行過程需要數分鐘，請耐心等待
差強人意的峰值表現
在很多人眼裡，傲騰應該是天下無敵的。那麼我們這次換個思路，先看看傲騰的短板。在以往對於家用級Optane SSD 900P/905P的測試中我們發現持續讀寫吞吐量是他們的一個短板，那麼在P4800X之中有什麼改變嗎？
在128K和1024K兩種不同大小數據塊的測試中，P4800X的持續讀寫吞吐量依然不是那麼頂尖。持續讀取距離PCI-E 3.0 X4的帶寬上限仍有較大距離。而持續寫入雖然不錯，但在數據中心級固態硬盤中並不突出
相比於自家的高端TLC產品P4610還有一定的差距
出廠態隨機讀寫峰值上的表現也比較一般，4K隨機讀取峰值在56萬IOPS左右，隨機寫入峰值在53萬IOPS左右，並不如P4610在出廠態下的表現
但是在上面的圖表中我們也能看得到，P4800X在Q4T2時就基本達到峰值，後續並沒有更多長進。P4800X在低隊列縱深下相對於P4610有著很大的優勢，只不過這種優勢隨著隊列縱深的提高而逐漸被蠶食甚至反超，這有點讓我想到了那則著名的寓言——龜兔賽跑。不過這種低隊列縱深的性能表現同時也讓P4800X有著更廣泛的應用適配環境
近乎完美的混合負載
作為數據中心級SSD最重要的性能指標，穩定態混合負載下的IOPS是我們要重點考察的項目。縱使峰值能可以上天，但3分鐘真男人這種玩法在數據中心環境是混不下去的
上面那個圖，想必大家看過很多次了。那是SNIA為我們繪製的SSD從出廠態逐漸進入穩定態的IOPS變化曲線，許多的SSD評測中也都做過引用。然而這些曲線所對應的SSD都是基於NAND為存儲介質的，而今天的主角3D XPoint是下面這樣的
幾乎是一條直線，彷彿不存在什麼出廠態和穩定態。這源於3D XPoint和NAND寫入上的根本區別。NAND在寫入的時候需要將存儲器內的原有狀態擦除後再進行寫入，而3D XPoint可以無需擦除直接寫入。這樣使得Optane SSD不需要什麼緩存，也不需要任何任何GC算法。這樣可以使得主控的全部性能用來進行IO操作，而不必分心垃圾回收
這樣的穩定性在SNIA標準測試下依然得到了延續
不僅4K，幾乎所有的數據塊大小都是直線無波動。5輪直接判定為穩定態
在穩定態下4K隨機讀寫的IOPS均超過50萬，和官方標稱的雙55萬相差無幾
Optane SSD P4800X在混合負載測試中表現是壓倒性的，以數倍的優勢領先於自家的高端TLC NAND產品P4610
不知道大家有沒有注意到，在之前的幾個DC級別SSD測試中，隨機寫入性能和官方標稱參數都差不多，但是讀取性能卻相差很大，而P4800X的讀取性能卻幾乎沒差呢？
這是好幾個原因共同構成的結果：
1. 許多數據中心級SSD針對高深度隊列進行優化，測試的QD32隊列深度無法使其達到最佳性能
2. 這又回到了上面的問題，基於NAND的SSD需要分配資源進行垃圾回收，而SNIA標準測試的壓力巨大，垃圾回收幾乎一刻不停。這樣侵佔了主控資源也導致讀取性能有所降低
尚需優化的延遲
傲騰還有一個重要賣點便是低延遲，官方標稱的讀寫延遲均為10微秒，下面我們來看一下實際的表現
與IOPS的表現類似，P4800X在延遲上的穩定性表現依舊出色，在各個數據塊大小下幾乎是直線狀態，5輪即判定進入穩定態
P4800X的4K隨機寫入延遲大約為20.21微秒，距離官方標稱參數有一定差距，相比P4610還要稍微高一點
4K隨機讀取延遲約為19.17毫秒，雖然依然沒有達到官方參數，但相比P4610的74毫秒卻好了數倍
在偶然性相對較高的最大延遲測試中，則是大幅領先於P4610了。這也再一次印證了P4800X的穩定性，沒有大幅波動
P4800X在延遲上的表現其實已經挺好了，但是官方參考數值給的太高導致我們產生了一定的錯覺
總結
P4800X整體上性能和家用級別的900P/905P相仿，不過由於對手的變強，基於3D XPoint的Optane SSD沒有表現出消費級那樣一騎絕塵的優勢。但其在穩定性上表現依舊無與倫比，幾乎可以說P4800X沒有出廠態，沒有過渡態，只有穩定態，出廠態即是穩定態。無論採用何種的數據塊，怎樣的嚴酷摧殘，只要在散熱得到保障的情況下，任何測試無法動搖其性能。堅若磐石的穩定性正是數據中心環境下最需要的品格
低隊列即可達到最佳性能更是目前任何NAND SSD無法比擬的。毫不誇張地講，在錢包允許的前提下P4800X可以適應當今數據中心中任何應用場景
通過對900P/905P/P4800X的測試，我可以深切地體會到3D XPoint的強大。但也從中發現目前Intel的Optane SSD系列產品還並不完美。無論是順序讀寫還是隨機讀寫Optane SSD的上限距離PCI-E 3.0 X4的理論極限還有較大差距，而且不同容量的Optane SSD性能幾乎沒有什麼區別。所以我認為當前Intel Optane SSD所採用的這顆編號為SLL3D的主控有些拖了存儲介質3D XPoint的後腿。希望在下一代的產品中能夠看到一個更加完美的Optane SSD
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