【茶茶】SSD的顶点，INTEL 750*3 RAID测试报告
随着100系列主板的发布，INTEL 750的U.2接口终于开始有主板原生支持，至此NVMe SSD的三种接口都集齐了。目前在民用级主板上磁盘性能最强力的玩法就是让三颗750组成RAID阵列。虽然这种做法并没有使用价值，但是拿来玩一下也是无伤大雅的事情，所以今天就让大家来感受一下SSD太多的时候可以做点什么。
产品简介：
产品规格其实蛮简单的，所以就复制京东的资料。
主体
品牌 INTEL
系列 750
型号 400G
类别 固态硬盘
规格
接口类型 PCIe 3.0 X4\U.2接口
容量 400G
读写速度 读取速度：2200 MB/s 写入速度：900 MB/s
闪存类型 20 纳米英特尔? NAND 闪存多层单元（MLC）
特性
尺寸 68.9 毫米 / 18.74 毫米 / 168 毫米（高达 195 克）
工作温度 0°C 到 70°C
这次用到的是两颗U.2和一颗PCI-E的750，都是400G的容量。就目前来说INTEL的750系列是NVMe SSD中表现最好的，当然这也跟三星跟逗比地抱着M.2规格有关，目前的NVMe SSD整体功耗还是比较大的，所以三星那种没有散热片的SSD很容易出现过热降频的情况。
接下来简单介绍一下为什么NVMe会变成旗舰级SSD的一个热词。NVMe是新一代的SSD规范，目前大部分的SSD和HDD一样，都是采用AHCI的规范，两者之间会有明显的区别。从下图就可以看到，早期AHCI规范制定的时候，通过的中间环节比较多，只是相对来说HDD本身延迟巨大，是更严重的瓶颈所以没有什么问题。但是随着SSD的出现，延迟的瓶颈就逐步转到信号的通信环节上，这也是为什么早期的PCI-E SSD普遍表现都不好。所以简单的说NVMe就是砍掉了多个磁盘控制的中间环节。
砍掉中间环节显而易见的好处就是降低了SSD的延迟，这样就使对延迟敏感的4K小文件读取效率得到了极大的帮助。
对于SSD而言，相对HDD最大的进步绝对不是持续读写性能上的提升，那是厂商经常跑着缓存或者燃烧颗粒（学名叫写入放大）来哄小白的。最大的进步就是取消了机械寻道的动作，大大提升了零散文件的读写，一举解决了电脑系统延迟太大的问题。而NVMe则是基于SSD很有针对性的新规范，从控制端开始重新优化，所以得到的结果就是SSD的4K读写性能获得极大的释放。
测试平台简介：
先来简介一下测试平台，由于装三个750会吃掉芯片组12根PCI-E通道， 就会导致一个很蛋疼的问题，所有的SATA口的通道都被750所征用。手头上也没有其他PCI-E的SSD可用，系统只能装在RAID的分区里面。
来一张测试平台实拍图。
这次的主角是三块INTEL 750。PCI-E的这张接在芯片组引出的PCI-E插槽上。
U.2的750目前主要有两种安装方式，一种是直接装在板载的U.2上。
还有一种是通过M.2转U.2的转接卡来转接。
简单介绍一下测试的群众演员，主板是技嘉的Z170X-DESGNARE。
CPU散热器是快睿的R1。
内存是海盗船的DDR4 3200 8G*4。
电源是LIANLI的PE-750。
产品性能测试：
本次测试采用的是四个常见的SSD测试软件，AS SSD benchmark、TxBENCH、ATTO、anvils storage utilities。测试数据是将所有项目直接对比高低然后取对比百分比的平均值，由于现在SSD测试会有较多随机文件测试，这样可以避免连续读写测试对结果的占比影响太大。为了简化测试，方便阅读。我这边会先提供测试结论，详细的测试数据会放在最后。
用AS SSD的测试简单概述一下750 RAID的性能，这是一张合成的对比图片，左边的两个是INTEL RAID 0的成绩，右边是INTEL 750单张的成绩。持续读写性能：读取从1938提升到2710，写入从991提升到1907。
4K随机读写QD1的轻负载测试：读取从34下降到39，写入性能从199下降到141。
4K随机读写QD32的高负载测试：读取从1400下降到1235，写入从799上升到1223。
下表是所有测试的综合对比，相比于单张750总体提升在145%。似乎与惯常认为的1+1+1=3相去甚远。
出现这样的结果是由多个方面造成的，这里就分别分析一下：
持续读写性能：持续读写对于带宽比较敏感，对延迟不敏感。所以受限于芯片组的牙签二代总线（DMI 2.0）32GB的总带宽。所以读取性能的提升幅度比较小，但是由于是400G版本的关系，写入性能还是有较大的提升。
4K随机读写QD1的轻负载测试：轻载测试就是单线程的进行随机文件的读写，所以对延迟比较敏感，对带宽相对不敏感。RAID一直以来存在的缺点就是因为存在调度的问题，延迟会变大。所以浅队列随机读写会看到明显的下降。
4K随机读写QD32的高负载测试：是多任务+随机小文件读写，所以对延迟和带宽都有要求。测试结果就是读取性能有所下降，写入性能有所提升。
这边与我之前测试的SATA SSD和AHCI PCI-E SSD对比一下，这几年来SSD算是PC上性能提升最快的部件了。
关于区块大小选择和超频对性能的影响：
在主板的RAID设置界面中文件区块大小默认是16KB。按照惯常的说法，都会说SSD应该做到4KB对齐，所以这边测试一下这个部分。下图是合成图，左边是默认16KB的测试结果，右边是修改为4KB的测试结果。
很明显可以看出如果真的用RAID，采用默认的文件区块设计就好了。
之前测试6950X的时候发现CPU超频对750有比较明显的性能影响，所以这里也测试了一下超频对SSD性能的影响。从测是结果来看CPU频率对SSD性能的影响会大于内存频率。最好的方式是将CPU和内存同时超频这样可以最大程度的提升SSD的性能。不过相比6950X 3.0G~4.0G带来的提升幅度（当时提升了20%），6700K超频到4.5G提升要小很多。所以对于NVMe SSD来说，CPU 4G预计会是一道坎。这个部分我后续有机会还会再来详细测试。
简单总结：
就如同我在开篇时候所说，这篇评测主要就是玩一玩的产物，并不代表我建议采用这样的方式来使用。相比三张750，还是更建议买一张1.2T来用更合理。
目前看起来INTEL平台的总线带宽还是偏低，仅仅只能满足一颗X4的全速NVMe SSD加上一些其他设备一起运行，三颗750并不能有效发挥性能。而CPU和内存在超频的情况下也会带来一定的性能提升。所以接下来如果SSD想要大幅升级性能，平台将会变成明显的瓶颈（芯片组、CPU、内存）。
按照现在已知的情况，INTEL下一代的200还是会以牙膏为主，但是在300系列会在115X上更新六核的CPU，也许是值得期待的一代产品。
INTEL的CANNO LAKE（向另一家牙膏大厂致敬）到底是憋大招还是挤牙膏，或许真的要看农企是不是要翻身。
谢谢欣赏
产品简介：
产品规格其实蛮简单的，所以就复制京东的资料。
主体
品牌 INTEL
系列 750
型号 400G
类别 固态硬盘
规格
接口类型 PCIe 3.0 X4\U.2接口
容量 400G
读写速度 读取速度：2200 MB/s 写入速度：900 MB/s
闪存类型 20 纳米英特尔? NAND 闪存多层单元（MLC）
特性
尺寸 68.9 毫米 / 18.74 毫米 / 168 毫米（高达 195 克）
工作温度 0°C 到 70°C
这次用到的是两颗U.2和一颗PCI-E的750，都是400G的容量。就目前来说INTEL的750系列是NVMe SSD中表现最好的，当然这也跟三星跟逗比地抱着M.2规格有关，目前的NVMe SSD整体功耗还是比较大的，所以三星那种没有散热片的SSD很容易出现过热降频的情况。
接下来简单介绍一下为什么NVMe会变成旗舰级SSD的一个热词。NVMe是新一代的SSD规范，目前大部分的SSD和HDD一样，都是采用AHCI的规范，两者之间会有明显的区别。从下图就可以看到，早期AHCI规范制定的时候，通过的中间环节比较多，只是相对来说HDD本身延迟巨大，是更严重的瓶颈所以没有什么问题。但是随着SSD的出现，延迟的瓶颈就逐步转到信号的通信环节上，这也是为什么早期的PCI-E SSD普遍表现都不好。所以简单的说NVMe就是砍掉了多个磁盘控制的中间环节。
砍掉中间环节显而易见的好处就是降低了SSD的延迟，这样就使对延迟敏感的4K小文件读取效率得到了极大的帮助。
对于SSD而言，相对HDD最大的进步绝对不是持续读写性能上的提升，那是厂商经常跑着缓存或者燃烧颗粒（学名叫写入放大）来哄小白的。最大的进步就是取消了机械寻道的动作，大大提升了零散文件的读写，一举解决了电脑系统延迟太大的问题。而NVMe则是基于SSD很有针对性的新规范，从控制端开始重新优化，所以得到的结果就是SSD的4K读写性能获得极大的释放。
测试平台简介：
先来简介一下测试平台，由于装三个750会吃掉芯片组12根PCI-E通道， 就会导致一个很蛋疼的问题，所有的SATA口的通道都被750所征用。手头上也没有其他PCI-E的SSD可用，系统只能装在RAID的分区里面。
来一张测试平台实拍图。
这次的主角是三块INTEL 750。PCI-E的这张接在芯片组引出的PCI-E插槽上。
U.2的750目前主要有两种安装方式，一种是直接装在板载的U.2上。
还有一种是通过M.2转U.2的转接卡来转接。
简单介绍一下测试的群众演员，主板是技嘉的Z170X-DESGNARE。
CPU散热器是快睿的R1。
内存是海盗船的DDR4 3200 8G*4。
电源是LIANLI的PE-750。
产品性能测试：
本次测试采用的是四个常见的SSD测试软件，AS SSD benchmark、TxBENCH、ATTO、anvils storage utilities。测试数据是将所有项目直接对比高低然后取对比百分比的平均值，由于现在SSD测试会有较多随机文件测试，这样可以避免连续读写测试对结果的占比影响太大。为了简化测试，方便阅读。我这边会先提供测试结论，详细的测试数据会放在最后。
用AS SSD的测试简单概述一下750 RAID的性能，这是一张合成的对比图片，左边的两个是INTEL RAID 0的成绩，右边是INTEL 750单张的成绩。持续读写性能：读取从1938提升到2710，写入从991提升到1907。
4K随机读写QD1的轻负载测试：读取从34下降到39，写入性能从199下降到141。
4K随机读写QD32的高负载测试：读取从1400下降到1235，写入从799上升到1223。
下表是所有测试的综合对比，相比于单张750总体提升在145%。似乎与惯常认为的1+1+1=3相去甚远。
出现这样的结果是由多个方面造成的，这里就分别分析一下：
持续读写性能：持续读写对于带宽比较敏感，对延迟不敏感。所以受限于芯片组的牙签二代总线（DMI 2.0）32GB的总带宽。所以读取性能的提升幅度比较小，但是由于是400G版本的关系，写入性能还是有较大的提升。
4K随机读写QD1的轻负载测试：轻载测试就是单线程的进行随机文件的读写，所以对延迟比较敏感，对带宽相对不敏感。RAID一直以来存在的缺点就是因为存在调度的问题，延迟会变大。所以浅队列随机读写会看到明显的下降。
4K随机读写QD32的高负载测试：是多任务+随机小文件读写，所以对延迟和带宽都有要求。测试结果就是读取性能有所下降，写入性能有所提升。
这边与我之前测试的SATA SSD和AHCI PCI-E SSD对比一下，这几年来SSD算是PC上性能提升最快的部件了。
关于区块大小选择和超频对性能的影响：
在主板的RAID设置界面中文件区块大小默认是16KB。按照惯常的说法，都会说SSD应该做到4KB对齐，所以这边测试一下这个部分。下图是合成图，左边是默认16KB的测试结果，右边是修改为4KB的测试结果。
很明显可以看出如果真的用RAID，采用默认的文件区块设计就好了。
之前测试6950X的时候发现CPU超频对750有比较明显的性能影响，所以这里也测试了一下超频对SSD性能的影响。从测是结果来看CPU频率对SSD性能的影响会大于内存频率。最好的方式是将CPU和内存同时超频这样可以最大程度的提升SSD的性能。不过相比6950X 3.0G~4.0G带来的提升幅度（当时提升了20%），6700K超频到4.5G提升要小很多。所以对于NVMe SSD来说，CPU 4G预计会是一道坎。这个部分我后续有机会还会再来详细测试。
简单总结：
就如同我在开篇时候所说，这篇评测主要就是玩一玩的产物，并不代表我建议采用这样的方式来使用。相比三张750，还是更建议买一张1.2T来用更合理。
目前看起来INTEL平台的总线带宽还是偏低，仅仅只能满足一颗X4的全速NVMe SSD加上一些其他设备一起运行，三颗750并不能有效发挥性能。而CPU和内存在超频的情况下也会带来一定的性能提升。所以接下来如果SSD想要大幅升级性能，平台将会变成明显的瓶颈（芯片组、CPU、内存）。
按照现在已知的情况，INTEL下一代的200还是会以牙膏为主，但是在300系列会在115X上更新六核的CPU，也许是值得期待的一代产品。
INTEL的CANNO LAKE（向另一家牙膏大厂致敬）到底是憋大招还是挤牙膏，或许真的要看农企是不是要翻身。
谢谢欣赏
楼主：chacha12127
字数：2844字
发表时间：2016-08-29 00:53:00 +0800 CST
更新时间：2021-03-29 23:04:22 +0800 CST
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