美光/鎂光9400 12.8T es 企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤 評(píng)測(cè)

一、前言
? ?? ? 最近覺得電腦的SSD容量不太夠了,本來想搞塊大普微的r5100/j5100?3.84T來玩玩的。但海鮮市場(chǎng)上的價(jià)格都不美好。正當(dāng)我以為這次的升級(jí)計(jì)劃就要落空之時(shí),我又手賤的搜了一下鎂光最近新發(fā)布的新企業(yè)級(jí)固態(tài)——鎂光9400的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)海鮮市場(chǎng)上居然有這塊盤賣,雖然是es(engineering?simple)的工程測(cè)試樣品盤,但感覺還是挺香的(賣家還承諾有1年薛定諤的店保),于是我斥資4位數(shù)巨款,把它買了下來??纯催@個(gè)測(cè)試盤能有正式版9400的多少功力。

二、外觀&用料
? ? ? 因?yàn)槭窃缙诘膃s測(cè)試盤,因此硬盤的標(biāo)簽與常規(guī)零售的標(biāo)簽并不一樣,并沒有大大的Micron的logo,只有簡單的型號(hào),pn,固件,產(chǎn)地等信息。標(biāo)簽上是9400PRO,但看樣子是開op開到了9400max的容量,也不知道還能不能調(diào)回來。殼子還是熟悉的老面孔,在pblaze的U.2企業(yè)盤和其馬甲鎂光9300系列中都可以見到這個(gè)殼子的身影。盤體接口和底部有開孔,更加契合服務(wù)器風(fēng)道,也似乎預(yù)示著這盤的發(fā)熱量不小。




1.主板整體
? ? ? ?從拆解可見,9400采用了雙層主板的設(shè)計(jì)。用軟排線連接。最外層發(fā)熱元件都有散熱凝膠覆蓋,中間嘛。。。靠服務(wù)器風(fēng)道(確信)




2、顆粒
? ? ? ?從拆解中可以看到顆粒FBGA編號(hào)為NC012,與其他正式的NW,NY開頭并不一樣,去鎂光官網(wǎng)查詢?cè)摼幪?hào)可以獲得具體型號(hào)為MT29FB8T08EALAAM5-QK:E,跟普通的型號(hào)也不太一樣,我根據(jù)鎂光nand的命名規(guī)則只能推斷是一顆單顆1T的TLC 顆粒,但具體是否為176層我就不得而知了。知道的大佬可以評(píng)論一下。
? ? ? ?一共使用了16顆該顆粒,合計(jì)16TB大小,開卡成12.8T,冗余3.2T,是標(biāo)準(zhǔn)的3DWPD盤的冗余設(shè)計(jì)。


3、緩存
? ? ? ? 緩存顆粒FBGA編號(hào)為D8CJV,為單顆2GB的DDR4 3200MHZ顆粒,一共配備了9 顆,合計(jì)18GB大小,與閃存比例為1:1.125,對(duì)比常見的1:1.25略有縮水。



?4、電容
? ? ? ?可以看到電路板上有一顆大電容。為尼吉康(nichicon)生產(chǎn)的35V1800μF鋁電解電容,耐溫125℃??雌饋響?yīng)該是UBT系列,不過官網(wǎng)沒找到這個(gè)規(guī)格?


5、主控
? ? ? ?采用了Microchip的NVMe3016 16通道主控,裸die設(shè)計(jì),通過散熱凝膠直接與盤殼接觸。鎂光沒有在9000系上繼續(xù)采用自家自研的主控,只在低端一點(diǎn)的7000系上使用了,看來鎂光自研的主控還是相對(duì)差一點(diǎn)啊。


6、電源管理芯片
? ? ? ?采用了來自IDT(好像被瑞薩收購了?)的P8330電源管理芯片。


三、測(cè)試平臺(tái)
CPU:AMD Ryzen9 5900X OC:4.6Ghz
主板:愛國嘉Arous X570 Master (rev1.0)Bios版本:F36f
內(nèi)存:英睿達(dá) DDR4 3200Mhz(X.M.P)32G
系統(tǒng)盤:鎧俠XG7 2048G(Windows)/DERA D5447 3.2T(Ubuntu)
操作系統(tǒng):WIN10 21H2/Ubuntu 21.04? ?
測(cè)試時(shí)室溫介于23~26℃
硬盤使用PCIE轉(zhuǎn)U.2轉(zhuǎn)接卡,插在第二個(gè)PCIE槽上,為直連CPU的PCIE。添加額外的風(fēng)扇輔助散熱。沒試過用U.3only的轉(zhuǎn)接卡,暫不清楚兩者有何區(qū)別。也試過使用M.2轉(zhuǎn)U.2轉(zhuǎn)接線插在CPU直出的m.2槽里,但會(huì)讓硬盤進(jìn)入假死甚至掉盤的狀態(tài),不清楚是供電不足還是線材不行。

四、理論性能
? ? 從鎂光官方給出的規(guī)格表可知。本次測(cè)試為12.8T的9400MAX版本

規(guī)格表(https://media-www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/product-flyer/9400_nvme_ssd_product_brief.pdf)

五、實(shí)際測(cè)試
1、Crystal?Disk?Info(CDI)
? ? ? 上機(jī)順利認(rèn)盤,容量12.8T,型號(hào)與標(biāo)簽的不太一樣,是9400MAX 12.8T對(duì)應(yīng)的型號(hào),固件為16100G50,與正式版不同。到手時(shí)無寫入讀取量,健康度100%,無0E,03為100。但無法確認(rèn)是否被官方或者測(cè)試廠商清零了。

2、Smartctl
? ? ? ?可以看到比CDI更多的信息(到手時(shí)忘記截圖了,測(cè)試時(shí)才想起來,所以有寫入了),該盤設(shè)有5檔功耗,最低12W,最高25W,有4個(gè)溫度傳感器,警告溫度墻在77℃,嚴(yán)重過熱警告溫度墻為85℃。

3、Crystal Disk Mark(CDM)
? ? ? ?在空盤1G下,Q8T1順序讀取速度達(dá)到了官方標(biāo)稱的數(shù)值,達(dá)到了7.1G/s,但Q8T1順序?qū)懭胫挥?.5G/s,且多次重復(fù)均是如此,我個(gè)人推測(cè)可能是測(cè)試版固件的原因,不過我也搞不到正式版的固件更新就是了。有大佬知道為啥的也可以評(píng)論一下。
? ? ? ? 單線程Q1T1的順序讀取速度只有2.4G/s左右,順序?qū)懭胫挥?G/s左右,可見該盤的輕載性能一般,固件應(yīng)該是偏向重載優(yōu)化了。
? ? ? ?4K Q1T1讀取有56M/s,在企業(yè)盤里屬于不錯(cuò)的水平了,但似乎不及大普微的r5100。寫入有272M/s,也還行。

? ? ? ?4K Q32T16隨機(jī)讀取有4.8G/s,換算成IOPS大概是1200kIOPS左右,未能達(dá)到標(biāo)稱的1600kIOPS,在加深隊(duì)列深度和線程數(shù)至Q256T32后,讀取可以接近1600kIOPS,寫入短時(shí)也去到了934kIOPS,7讀3寫短時(shí)也去到1117kIOPS,重載下很強(qiáng)。

? ? ? ?16G下性能沒有下降

4、Attobench
? ? ? ?可以看到塊大小要到2M以上才能跑滿速度。

5、HDTune
? ? ? ?在文件基準(zhǔn)寫入讀取200G,可以看見讀取曲線非常平滑,寫入曲線略有波動(dòng),但整體速度無下降。不過企業(yè)盤也不會(huì)有Slc cache這玩意,除非過熱降速,不然都是一條線的。

6、TXbench
? ? ? ?基本同CDM。

7、ASSSD
? ? ? ?跑分去到了近9000分,也還行了。

? ? ? ?10G下跑分稍有下降,但可能是誤差。這軟件還是太老了,跑了四五次,總CV值大的沒法看,有幾個(gè)版本4k64測(cè)出來甚至只有幾百M(fèi)/s。。。娛樂一下好了。

8、PCMark8
? ? ? ?這個(gè)盤跑一次PCMark8用時(shí)賊久,前置準(zhǔn)備要整整5小時(shí)。。。我當(dāng)初還以為軟件傻掉了。。。
? ? ? ?最后得分625M/s,不算高,也與上面的測(cè)試輕載性能相對(duì)較弱相符。

9、PCMark10
? ? ? ?完整系統(tǒng)盤基準(zhǔn)測(cè)試成績挺一般的,這盤的輕載優(yōu)化是真的相對(duì)較差。

? ? ? ?盤一致性測(cè)試我也是第一次測(cè),也不清楚這個(gè)成績是高還是低。

10、實(shí)際復(fù)制文件測(cè)試
10.1盤內(nèi)復(fù)制
? ? ? 使用HDTune生成一個(gè)200G的混合數(shù)據(jù)大文件,使用Windows自帶的資源管理器進(jìn)行盤內(nèi)復(fù)制,可以看見速度在1.63G/s左右。

? ? ? ?FastCopy也試了下,同盤模式速度能去到1.5G/s左右,不同盤模式能去到2.0G/s


10.2盤外單任務(wù)復(fù)制到測(cè)試盤
? ? ? ?使用Windows自帶的資源管理器從F盤(DERA D5447)復(fù)制文件到測(cè)試盤,速度在1.7G/s左右。

? ? ?使用FastCopy測(cè)試的話,速度略有上升,在2.0G/s左右。這個(gè)成績不能算好。

10.3盤外多任務(wù)復(fù)制到測(cè)試盤
? ? ? ?雙文件同時(shí)復(fù)制到測(cè)試盤(F盤為DERA D5447;E、D盤均為鎧俠XG7),使用資源管理器,速度可以去到3.0G/s,增加到4個(gè)任務(wù)同時(shí)進(jìn)行的話,總速度在3.1~3.6G/s左右,再增加任務(wù)數(shù)也不會(huì)有提升了。


? ? ? ?使用FastCopy測(cè)試的話,雙任務(wù)總速度可以上升到3.3G/s。三任務(wù)可以去到4.8G/s,不過再增加到4任務(wù)、5任務(wù)也就提升到5.0G/s左右而已了??偟膩碚f相較于Windows自帶的資源管理器,還是有較大提升的。


10.4 零碎文件讀取
? ? ? ?把一堆零散文件(平均不足150k)從9400復(fù)制至DERA D5447,Windows自帶的資源管理器在小文件下,SSD的讀取速度大幅弱于寫入速度,此時(shí)瓶頸基本在讀取盤而不是寫入盤,因此測(cè)試該數(shù)據(jù)能有效反應(yīng)在絕大多數(shù)人使用習(xí)慣時(shí)小文件的實(shí)際讀取能力,F(xiàn)astCopy下因?yàn)閷懭氡P之間有性能差異(寫入盤為XG7時(shí)只有幾十M/s,但寫入盤為D5447時(shí)能有100M/s,但這就是9400的讀取極限了嗎?我不知道。),無法有效測(cè)試出9400的性能。

? ? ? ?隨機(jī)小文件寫入不測(cè)試的理由跟上面FC測(cè)試讀取差不多,我沒有性能足夠碾壓的盤(比如p5800x什么的)作為源盤,若9400為寫入盤時(shí),無論使用資源管理器還是FastCopy時(shí),瓶頸全部都在源盤,硬要測(cè)試,那測(cè)試的反而是源盤了。
11、IOMeter
11.1 4K Q1T1 隨機(jī)讀取 9000s
? ? ? 在Windows+NTFS文件系統(tǒng)下,平均13.3kIOPS,跟CDM測(cè)出來的結(jié)果相近,延遲平均75μs,未能達(dá)到標(biāo)稱的69μs。長時(shí)一致性很好,離散度很低,基本沒有什么波動(dòng),甚至可以說是就是一條直線。
? ? ? 在Ubuntu21.04中,使用fio測(cè)試試了下,也未能達(dá)到69μs的延遲,可能是我平臺(tái)老了吧,CPU不如新的給力了,不知道換成最新的13代或者7000系能不能達(dá)成了。不過我看官方文檔好像也沒給出測(cè)試的平臺(tái)。

11.2 4K Q1T1 隨機(jī)寫入9000s
? ? ?在Windows+NTFS文件系統(tǒng)下,平均58.1kIOPS,跟CDM測(cè)出來的結(jié)果相近,延遲平均17.04μs,未能達(dá)到標(biāo)稱的10μs。該測(cè)試鎂光9400可以進(jìn)入穩(wěn)態(tài),一致性很好,離散度很低,基本沒有什么波動(dòng),甚至可以說是就是一條直線。

4K Q1T1 隨機(jī)寫入(win)
? ? ? 在Ubuntu21.04中,使用fio再次進(jìn)行相同測(cè)試,測(cè)得平均105.5kIOPS,相較Windows用iometer測(cè)試,成績高出近一倍,平均延遲也去到了9.09μs,達(dá)到并超過標(biāo)稱數(shù)值。但相比Windows,有稍許波動(dòng),QoS稍差,但也能進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。

4K Q1T1 隨機(jī)寫入(Ubuntu)
11.3 4K Q32T16 隨機(jī)讀取 9000s
? ? ? 在Windows+NTFS文件系統(tǒng)下,平均1279kIOPS,跟CDM測(cè)出來的結(jié)果相近,延遲平均0.40ms,未能達(dá)到標(biāo)稱的1600kIOPS。一致性很好,離散度較低。不過測(cè)這項(xiàng)目的時(shí)候,5900x居然滿載了。。。

4K Q32T16 隨機(jī)讀?。╳in)
? ? ?? 在Ubuntu21.04中,使用fio再次進(jìn)行相同測(cè)試,測(cè)得平均1719kIOPS,延遲平均0.30ms,達(dá)到,并超過官方的標(biāo)稱。一致性及其出色,可以說就是直線一條了。相較于Windows的CPU滿載,測(cè)試時(shí)CPU負(fù)載不到一半,所以Windows為啥能占用這么高呢,搞不懂。

4K Q16T32 隨機(jī)讀取(Ubuntu)
11.4 4K?Q32T16 隨機(jī)寫入 9000s
? ? ? ?在Windows+NTFS文件系統(tǒng)下,平均707kIOPS,峰值895kIOPS,很優(yōu)秀。跟CDM測(cè)出來的結(jié)果相近,延遲平均0.74ms,該測(cè)試中,硬盤在5000s后進(jìn)入穩(wěn)態(tài),并在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后,依舊能達(dá)到并超過標(biāo)稱的600kIOPS。不過波動(dòng)比之前測(cè)試的項(xiàng)目都稍大一些。
因?yàn)樵赪indows下超過標(biāo)稱,因此在Ubuntu中并未再次測(cè)試。

4K Q32T16 隨機(jī)寫入(win)
? ? ? 該測(cè)試功耗最高,按照白皮書的宣傳,可以去到24w,因此第一次散熱稍差(usb小風(fēng)扇開一檔)時(shí),硬盤達(dá)到了超溫警告(跑測(cè)試時(shí)上課去了,事后查看smart時(shí)發(fā)現(xiàn)的),硬盤觸發(fā)了降速,離散圖跑的非常的離譜。。。
11.5 4K Q32T16 隨機(jī)七讀三寫 9000s
? ? ? 在Windows+NTFS文件系統(tǒng)下,總混合平均965kIOPS,讀取平均676kIOPS,寫入平均290kIOPS。跟CDM測(cè)出來的結(jié)果相近,總延遲平均0.53ms,讀取平均延遲0.58ms,寫入平均延遲0.42ms。該測(cè)試中,硬盤可以進(jìn)入穩(wěn)態(tài),并能達(dá)到并超過標(biāo)稱的940kIOPS。重載下成績非常優(yōu)秀。
因?yàn)樵赪indows下超過標(biāo)稱,因此在Ubuntu中并未再次測(cè)試。

4K Q32T16 隨機(jī)七讀三寫(win)
12.全盤讀取和寫入
? ? ? ?使用TXbench對(duì)硬盤進(jìn)行一次預(yù)填充后進(jìn)行全盤讀取和寫入。兩者速度全程均保持一致,沒有掉速。顯示該盤并沒有使用SLC?Cache技術(shù)。平均讀取速度:7163MB/s,超過標(biāo)稱的7000MB/s;平均寫入5558MB/s,不及標(biāo)稱的7000MB/s。


13.ezFIO
? ? ? ?ezFIO是NVM Express推薦的企業(yè)級(jí)SSD綜合測(cè)試的一個(gè)腳本,9400的表現(xiàn)優(yōu)異,長時(shí)間混合讀寫平均在965kIOPS傲世群雄的速度下,變異系數(shù)(CV)更是只有0.25%。測(cè)試結(jié)果也基本符合標(biāo)稱數(shù)據(jù)。不過我測(cè)試的時(shí)候因?yàn)槭д`導(dǎo)致沒用最新的腳本,因此缺失最新腳本中QoS的圖。






穩(wěn)態(tài)順序讀?。˙512~B131072)

穩(wěn)態(tài)隨機(jī)寫入(Q256,B512~B131072)

穩(wěn)態(tài)隨機(jī)寫入(Q1,B512~B131072)

六、溫度&功耗
1、溫度
? ? ? ?直接說結(jié)論:請(qǐng)加風(fēng)扇!請(qǐng)加風(fēng)扇!請(qǐng)加風(fēng)扇!風(fēng)向沿著底部開口的方向吹最好,不然有可能會(huì)因高溫導(dǎo)致盤壽命下降甚至掉盤。企業(yè)盤的MTBF都是在特定溫度,特定負(fù)載下測(cè)試出來的,超過典型負(fù)載和測(cè)試溫度,都會(huì)導(dǎo)致MTBF的下降,也就是可靠性的下降。

? ? ? ?該盤發(fā)熱量極大,在24度室溫,底部4cm風(fēng)扇滿速(4000rpm)散熱下待機(jī)依舊能達(dá)到近60℃,2000r時(shí)則甚至去到了65度。比我用過的DERA D5447熱十度以上。在4cm風(fēng)扇滿速+USB小風(fēng)扇1檔的情況下,再跑4K Q32T16隨機(jī)寫入時(shí)溫度依舊超過了警告溫度墻(跑測(cè)試時(shí)上課去了,超溫時(shí)的溫度圖沒有,是事后查看smart時(shí)發(fā)現(xiàn)的),并引發(fā)了一些降速,寫入散點(diǎn)圖變得非常飄逸。后面重測(cè)時(shí)把USB小風(fēng)扇調(diào)到2檔,才終于堪堪壓制住了這個(gè)大火爐,但最高依舊去到了75度。



2、功耗
? ? ? ?標(biāo)稱最大25w,結(jié)合該盤發(fā)熱量來看,功耗應(yīng)該不低。如果是那種一個(gè)轉(zhuǎn)接卡能插兩盤甚至四盤那種,建議要注意一下供電。

七、壽命
? ? ? ?作為一塊3DWPD的盤,該盤理論上在質(zhì)保期內(nèi)允許寫入5×365×3×12.8=70080t,即70pb,而且根據(jù)規(guī)格書,這還只是4k隨機(jī)寫入的量,順序?qū)懭肷踔量梢匀サ?43pb,單純按照壽命來算,個(gè)人用傳家真的沒啥問題。(順帶一提,這也是為什么測(cè)試固態(tài)壽命,有的人測(cè)出來很長壽,有的人測(cè)出來比較短命的原因之一。隨機(jī)寫入造成的寫入放大基本是順序?qū)懭氲暮脦妆?,而且?duì)主控的壓力也更大,功耗也更大。具體也可以看下pblaze的文章(https://www.memblaze.com/innovate/technical-articles/170.html,里面介紹的挺好的。)
至測(cè)試結(jié)束時(shí),共寫入342t(26.8PE),讀取186t,健康度100%,未有下降。


八、結(jié)論
? ? ? ?雖然這盤性能其實(shí)挺不錯(cuò)的,但其實(shí)并不太推薦購買。原因如下:
1、因?yàn)樵摫P為es盤,并不是正式版本,固件,用料都是早期的測(cè)試版本,也不清楚有沒有什么bug,而且無法獲取官方的固件更新來及時(shí)修復(fù)bug。
2、該盤溫度極高,并不適合家用。長期高溫,會(huì)導(dǎo)致硬盤的壽命下降,電子元器件加速老化。如果想要長久使用,還是要加風(fēng)扇輔助散熱才行,而且這個(gè)風(fēng)扇看上去還不能太弱。但那樣會(huì)引出一個(gè)新的問題:噪音。
3、該盤從性能上看,盡管性能上很是強(qiáng)悍,跟一眾PCIE 4.0 TLC企業(yè)盤比,能贏他的真的不多,但其與正式版的性能尚有一定的差距,最明顯的差距表現(xiàn)在順序?qū)懭肷?。而且該盤雖然隨機(jī)性能較強(qiáng)悍,但基本是針對(duì)的是企業(yè)重載使用場(chǎng)景,并未針對(duì)家用輕度負(fù)載環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,輕載環(huán)境使用不見得比其他針對(duì)輕載優(yōu)化的企業(yè)盤強(qiáng),換句話說,他強(qiáng)悍的地方,你用不上;他相對(duì)弱雞的場(chǎng)景,就是你日常使用的場(chǎng)景,可謂是揚(yáng)短避長了,殺雞用牛刀了。
4、該盤無官方保修,也無官方技術(shù)支持,只有閑魚賣家薛定諤的一年店保,壞了,大概率就真的壞了,修你也沒法修。損失只能自己擔(dān)著,就算拆顆?;匮@種非常規(guī)顆粒,也不見得好賣。
5、現(xiàn)在閑魚也見不到了吧。。。要么見到的都是加價(jià)以后的了。
最后,如果你能克服以上缺點(diǎn),這盤還是挺好的,性能還是我見過的企業(yè)級(jí)TLC盤里數(shù)一數(shù)二的。
對(duì)了,這盤在Linux下都可以用nvmecli的擴(kuò)展指令中的menblaze擴(kuò)展指令,但自家Micron的擴(kuò)展指令大部分卻不支持。這說明了什么呢(手動(dòng)滑稽)

? ? ? ?以上,就是本次測(cè)評(píng)的全部內(nèi)容了,如有疏漏,錯(cuò)誤之處,還請(qǐng)大家多多包涵。歡迎大家在評(píng)論區(qū)里評(píng)論,也歡迎提出自己的見解或者問題,我看到會(huì)盡力回答。