企业级与消费级SSD的区别

一、前言：我们测试的第一款企业级SSD

此前我们测试过各种消费级SSD，而测试企业级SSD还是第一次，也让我们对SSD有了更多的认知。

本次测试的是来自国产企业级SSD品牌忆恒创源（Memblaze）送测的PBlaze6 6536 3.2TB SSD。

它采用PCIe 4.0接口，定位于企业级主流业务应用，主打性能和能效比。而针对高性能业务场景，则有另外一款PCIe 4.0产品——PBlaze6 6920。

PBlaze6 6536是PBlaze6 6530系列中针对混合读写型业务场景优化的产品，分为1.6TB/3.2TB/6.4TB三个容量型号，写入寿命分别为5年3.3/3.3/3.5 DWPD（DWPD：产品保修期内，每天可对硬盘全盘写入的次数），功耗低于14W。

测试盘容量为3.2TB，标称拥有6.8GB/s的顺序读取速度和4.8G/s的写入速度，4K随机读取性能为1100K IOPS，4K随机写入性能为415K IOPS。

闪存用的是美光176层堆叠的企业级TCL NAND颗粒，和普通的TLC颗粒相比，拥有更多的可擦写次数（P/E数），稳定性方面也更为出色。

主控则是微芯半导体的NVMe 3108主控，支持PCIe 4.0、8个闪存通道、16CE，支持SLC、MLC、TLC和QLC NAND，最高支持64TB容量，持续读取性能超过6GB/s，随机读取性能则超过1M IOPS。

作为一款主打能效比的产品，PBlaze6 6536并没有一味的追求硬件的高规格，而是采取了提高硬件运行效率，尽可能让性能充分发挥的做法。它的典型写入功率在11W，最大功率低于14W，待机功耗小于5W，只比你电脑里面的M.2 NVMe SSD高了一点。因此，如果是普通个人玩家想要入手企业级SSD，PBlaze6 6536在功耗表现方面至少是非常适合的。

关于企业级与消费级SSD的区别，主要有以下几点：

1、使用寿命

消费级SSD通常是0.3 DWPD，而企业级SSD通常可达1 DWPD甚至3 DWPD，写入寿命相差悬殊。

比如三星980 PRO 2TB写入寿命为1200TBW，而PBlaze6 6536 3.2TB的写入寿命将近20000TBW。

2、可靠性

企业级SSD：55℃使用环境下，达到MTBF 200万小时，或50℃使用环境下，MTBF达到250万小时，同时，还需要满足7×24小时的不间断使用。

消费级SSD：一般厂商标称150万到200万小时，使用环境温度一般不会给出，同时，满足每天8小时稳定使用即可。

3、缓外速度

企业级SSD在写入用户数据时，并不需要借助SLC Cache加速，因此也就没有“缓外速度”一说。加之写入路径优化和QoS保证，可实现持续大压力写入下全程不掉速。

消费级SSD为了降低成本，通常不会有太高的冗余空间，SLC Cache容量也比较有限，一般是定额或按照剩余空间的比例分配。大部分采用TLC NAND的消费级SSD会在持续写入时将SLC Cache写满，随后出现“掉速”，即缓内3000MB/s，缓外30MB/s。

4、数据准确性

NAND因其自身特性，会存在一定的错误率，而随着磨损的增加，错误率也会有所上升。当错误率超出SSD自身的纠错能力，就会出现数据损坏。

JEDEC行业标准对SSD的错误率是有明确规定的，如消费级SSD不可修复的数据错误率＜10-15，企业级SSD则是＜10-16，而PBlaze6 6536则是＜10-17。

也就是说PBlaze6 6536在数据准确性方面的执行标准，要高于行业标准10倍，也达到了消费级SSD行业标准的100倍。

5、企业级功能

企业级SSD支持更多的功能，如针对数据准确性的NVMe端到端数据保护技术，避免数据出现静默错误（静默错误，数据是错的，但系统认为它是对的），再比如方便运维的Log日志分析，持久化日志，带外管理等等。

忆恒创源，Memblaze

北京忆恒创源科技股份有限公司（品牌名Memblaze），是咱们本土的一家企业级SSD公司，也是曾被央视“点赞”，被誉为可以与Intel、三星等品牌同台竞技的国产厂商。它在企业级市场以及资深硬件发烧友群体中有一定知名度，人称“小海豚”，在国产企业级SSD市场中占比也比较大。

Memblaze团队成立于2007年，是全球最早一批进军PCIe SSD开发的团队，其首款高性能PCIe SSD作品PBlaze1在2011年推出（当时我们关注的还是SATA的SSD），数十万IOPS的4K随机性能让整个行业首次感受到了PCIe对闪存存储的巨大意义。同年，Memblaze公司正式成立。

Memblaze是推动NVMe协议在国内落地的首批倡导者，也是全球第二家成功推出NVMe SSD的品牌（第一家为推动NVMe建立的Intel）。

目前，其PBlaze系列企业级SSD在国内头部互联网公司、大型电商、金融、电信、人工智能等领域广泛采用。其主销产品PBlaze5和PBlaze6的累计出货容量也已突破EB规模。

二、PBlaze6 6536外观展示

PBlaze6 6536提供U.2 2.5英寸盘、半高半长AIC，以及EDSFF E1.S三种产品形态，我们拿到的是前者。

为保证SSD在数据中心中能够得到高效散热，PBlaze6 6536的整个金属外壳被设计成了一个巨大的散热片形态，能有效增加空气接触，将主控、DRAM、NAND温度控制在较低水平，保证大压力下性能的稳定发挥（即不容易触发高温保护）。

U.2接口，又名SFF-8639，由SATA、SAS衍变未来，在企业级市场上很常见，消费级主板支持的不多，但可以转接传统PCIe接口。

拆解下来的散热片（外壳），上面密密麻麻贴满了导热背胶，每颗DRAM、NAND以及主控都有顾及。

正面和背面各有8颗共计16颗美光176层堆叠的3D企业级TLC闪存，还有5颗美光DDR4 ECC DRAM缓存，总容量是5GB（实际可用为4GB）。

微芯半导体的NVMe 3108主控。

断电保护电容，规格是1000Uf 35V，用于意外断电情况下对尚未写完的数据的保护，避免映射表、用户数据出错。

三、性能温度测试：顺序读取6.8GB/s 写入4.6GB/s

一般企业级SSD的测试场景都是基于Linux系统平台，通过FIO等专业软件进行测试，通常性能结果会比Windows平台下更高一些。

但为了更加直观的展示该盘性能，也让对企业级SSD感兴趣的玩家能够获得有价值的参考，我们通过和品牌方沟通，决定在Windows平台下进行测试，场景也尽可能贴近个人使用。

最终我们的测试平台如下：

注：虽然测试工具和消费级SSD的测试工具相同，但消费级SSD更多的是SLC Cache的缓内写性能，和企业级SSD直接写入并不相同，因此二者的写入性能并不建议直接对比。

1、CrystalDiskMark

在CrystalDiskMark测试中，PBlaze6 6536 3.2TB SSD的顺序读取速度突破了6800MB/s，达到了6814MB/s，写入速度也有4455MB/s；4K随机读取1，011，500 IOPS，4K随机写入719，180 IOPS，和官方宣称的性能基本相符。

2、AS SSD Benchmark

左边是1GB容量的测试，AS SSD Benchmark总分为7448，最高顺序读取、写入速度分别为5164MB/s、3855MB/s，4K随机读写速度为48MB/s、173MB/s。

右边是10GB容量的测试，总分为7440。最高顺序读取、写入速度分别为5179MB/s、3936MB/s，4K随机读写速度分别为47MB/s、153MB/s。

3、ATTO Disk Benchmark

从ATTO Disk Benchmarks结果来看，对于0.5KB的小文件读写，PBlaze6 6536 3.2TB SSD也能达到87MB/s以上的写入和11MB/s的读取。

16K的时候，写入达到了2.3GB/s，读取速度为1.3MB/s。从1MB开始，写入速度稳定在3.9GB/s左右，读取速度则能达到6.2GB/s以上。

4、掉速测试

测试长度为200GB，PBlaze6 6536 3.2TB SSD的表现稳如一条直线，读取接近6GB/s，写入从头到尾都是3.5GB/s，没有降速。

5、AIDA64 Disk Benchmark Linear Write

AIDA64 Disk Benchmark Linear Write是一项非常严苛和残酷的测试，也是一面照妖镜，目前市面上的消费级SSD用这个软件都能暴露出真实的缓外速度。

AIDA64 Disk Benchmark Linear Write持续写入了24分钟的数据，写入速度基本上保持一条直线，最高写入速度4016MB/s，平均写入速度3969MB/s。

最低写入速度为3591MB/s，但这只是短暂的一瞬间，就恢复掉了正常速度（不排除系统后台操作带来的性能波动）。

对自己SSD有信心的同学，可以尝试下进行此项测试。

6、PCMark 10

PCMark 10盘性能一致性测试是Windows系统下的长期高负载测试。它主要考验SSD在初始阶段（空盘）、掉速阶段（开始写入数据），以及稳态阶段（随机写满有效和无效数据）、性能恢复阶段等不同阶段的性能变化。测试开始前有两次全盘填充过程、结束后有一次全盘填充过程，全部测试环节会循环约20次。

经过了长达4小时的测试，总计写入了35TB的数据，总算完成了测试，PBlaze6 6536 3.2TB SSD总得分是2164，带宽509MB/s，存取时间114us。

跑了这么长时间只看总分未免有点可惜，下面我们导出详细测试数据进行分析。

大文件盘内拷贝测试， PBlaze6 6536在非稳态、向稳态过渡、稳态等阶段，都能表现出较高的性能一致性。

进行纯写入测试时，基本上速度都能稳定在3000~3300MB/s之间。

进行混合读写测试时，速度稳定保持在1300~1400MB/s。

在进行零碎小文件盘内拷贝测试时，PBlaze6 6536在各个阶段的表现同样也非常稳定。

进行纯写入测试时，基本上呈现一条直线，速度在250MB/s。

进行混合读写测试时，速度保持在360~380MB/s之间。

Photshop重负载测试时，PBlaze6 6536也表现出了高度的一致性，温度稳定在610MB/s，仅有轻微浮动。

四、2.8TB数据拷贝测试：写入速度稳定 高负载下仅49度

1、全盘写入测试

PBlaze6 6536 3.2TB的实际可用容量是2.9TB，由于我们手上没有3TB以上的PCIe 4.0 SSD，在进行全盘写入测试时，我们采用希捷酷玩530 2TB SSD分2次写入，一次写入1.8TB，另外一次写入900GB，总计写入了2.8TB数据。

第一次拷贝一共是415个文件，总容量超过1.8TB，前期写入非常稳定，几乎没有掉速过，到了后期稍微有些波动，但写入依旧保持在2.7GB/s。

第一波写入完成之后，PBlaze6 6536 3.2TB还剩下1TB的空间，此时我们继续进行第二次写入。

一共189个文件，总计902GB。

这是最低写入速度，2.26GB/s。

这是最高写入速度，3GB/s。

在写入即将完成时，速度来到了2.87GB/s。

全部写入工作完成之后，PBlaze6 6536仅仅只剩下115GB的可用空间，不到全部可用容量的4%。

在写入速度方面，PBlaze6 6536可以说是实力碾压一众消费级SSD。此前我们测试过的表现比较出色的如三星980 PRO 1TB，它能在全盘写入时从始至终保持1.8GB/s的速度，但是和PBlaze6 6536比起来，还是差距甚远。

下面是几张消费级SSD的持续写入测试截图：

英睿达P5 1TB SSD--缓外234MB/s

影驰HOF 2TB PCIe 4.0 SSD--缓外940MB/s

三星980 PRO 1TB SSD--缓外1.8GB/s

2、温度测试

在待机状态下，PBlaze6 6536 3.2TB温度在41度左右。在高负载读写状态下，最高温度也只有49度。

五、企业级性能测试

说过了个人应用场景的性能情况，我们决定引用一下StorageReview媒体的企业测试，来看看PBlaze6 6536 3.2TB企业级SSD在企业业务中的表现。

在SQL Server测试环节，StorageReview使用了333GB大小的SQL Server数据库，测量其在15，000名虚拟用户负载下的OLTP性能和延迟。每一轮的测试时长为3小时，含2.5小时的预处理及30分钟采样。

对比的企业级SSD为铠侠CM6 6.4TB以及三星PM1735 3.2TB。

从测试结果可以看到，PBlaze6 6530总分12650TPS，与铠侠CM6 6.4TB、三星PM1735 3.2TB的性能几乎是同一水准，优势并不明显。

不过在平均延迟方面，PBlaze6 6530完胜对手，2.3ms不到铠侠CM6 6.4TB的1半，仅有三星PM1735 3.2TB的1/5。

而在Sysbench性能测试、MySQL OLTP数据库性能测试、SQL负载测试、Oracle工作负载等测试环节，PBlaze6 6536同样表现出了很高的水平。

需要指出的是，铠侠CM6和三星PM1735，它们的硬件规格比PBlaze6 6536高得多。

六、总结：是时候整一块企业级SSD了

此次测试让我们对SSD有了进一步的了解，企业级SSD的性能之强让高端消费级SSD望尘莫及，稳定性和可靠性也远非消费级可比。

首先是性能，PBlaze6 6536 3.2TB实测拥有6800MB/s的顺序写入速度和4598MB/s的顺序写入速度，可能比不上一些顶级的消费级PCIe 4.0 SSD，但是在缓外性能方面，完全是另一种景象。

我们持续写入了2.8TB的数据，写入完成后SSD只剩下115GB的可用空间。在整个写入过程中大多数时候都保持着2.6GB/s~2.8GB/s的写入速度，最低写入速度也有2.26GB/s，从头到尾都没有出现掉速的现象。

至于消费级SSD，相信很多同学都有这样的体会，刚开始写入速度飞快，但用着用着就越来越慢，甚至不少中低端产品的缓外速度还不到100MB/s，堪比大号U盘。

即便是旗舰级别的三星980 PRO，同样也会出现掉速的情况，它的稳定写入性能与PBlaze6 6536 3.2TB相比仍有不小差距。

 

大多数企业级PCIe 4.0 SSD发热严重，PBlaze6 6536 3.2TB实测在高负载写入时，它的最高温度只有49度，甚至比很多消费级SSD都温度更低，因此用在个人电脑上不用过于担心过热问题。

在使用寿命方面，主流PCIe 4.0 SSD都是每天0.3次全盘写入，而PBlaze6 6536 3.2TB十倍于前者，支持每天3.3次全盘写入，就算每天写入10000GB，连续写5年，也写不死它。

至于稳定性和可靠性，毫无疑问，PBlaze6 6536 3.2TB遥遥领先与市售所有的消费级SSD。

也许，是时候考虑给自己整一块企业级SSD了！　　

      审核编辑：彭静