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深圳ssd工厂NVMe SSD 厂商Spec给出的性能非常完美，前面也给出了NVMe SSD和磁盘之间的性能对比，NVMe SSD的性能的确比磁盘高很多。

但在实际应用过程中，NVMe SSD的性能可能没有想象中的那么好，并且看上去不是特别的稳定，找不到完美的规律。和磁盘介质相比，SSD的性能和很多因素相关，分析SSD的性能影响因素，首先需要大体了解SSD构成的主要部分。

主要包括主机CPU、PCIe互连带宽、SSD控制器及FTL软件、后端NAND Flash带宽、NAND Flash介质。影响SSD性能的主要可以分成硬件、软件、客观三大因素。格式化ssd1、硬件因素a)NAND Flash本身。

不同类型的NAND Flash本身具有不同的性能，例如SLC的性能高于MLC，MLC的性能优于TLC。选择不同的工艺、不同类别的NAND Flash，都会具有不同的性能。b)后端通道数（CE数量）及总线频率。后端通道数决定了并发NAND Flash的数量，决定了并发能力。不同的SSD控制器支持不同数量的通道数，也决定了SSD的后端吞吐带宽能力。

NAND Flash Channel的总线频率也决定了访问Flash的性能。格式化ssdc)SSD控制器的处理能力。

SSD控制器中会运行复杂的FTL（Flash Translation Layer）处理逻辑，将逻辑块读写映射转换成NAND Flash 读写请求。

在大数据块读写时，对处理器能力要求不是很高；在小数据块读写时，对处理器能力要求极高，处理器能力很容易成为整个IO系统的性能瓶颈点。d)SSD控制器架构。通常SSD控制器采用SMP或者MPP两种架构，早期的控制器通常采用MPP架构，多个小处理器通过内部高速总线进行互连，通过硬件消息队列进行通信。

内存资源作为独立的外设供所有的处理器进行共享。这种架构和基于消息通信的分布式系统类似。

MPP架构的很大优势在于性能，但是编程复杂度较高；SMP架构的性能可扩展性取决于软件，编程简单，和在x86平台上编程相似。不同的控制器架构会影响到SSD的总体性能，在SSD设计时，会根据设计目标，选择不同类型的SSD控制器。

格式化ssde)内存支持容量。为了追求高性能，SSD内部的映射资源表会常驻内存，映射表的内存占用大小是盘容量的0.1%，当内存容量不够大时，会出现映射表换入换出的问题，影响到性能。

f)PCIe的吞吐带宽能力。PCIe前端带宽体现了SSD的前端吞吐能力，目前NVMe SSD采用x4 lane的接入方式，上限带宽为3GB/s，当后端NAND Flash带宽和处理器能力足够时，前端PCIe往往会成为性能瓶颈点。

NAND Flash具有很高的读性能，目前来看，SSD的读性能在很大程度上受限于PCIe总线，因此需要快速推进PCIe4.0标准。g)温度对性能造成影响。在NAND Flash全速运行的情况下，会产生较大的散热功耗，当温度高到一定程度时，系统将会处于不正常的工作状态，为此，SSD内部做了控温系统，通过温度检测系统来调整SSD性能，从而保证系统温度维持在阈值之内。

调整温度会牺牲性能，本质上就是通过降低SSD性能来降温。因此，当环境温度过高时，会影响到SSD的性能，触发SSD内部的温度控制系统，调节SSD的性能。

h)使用寿命对性能造成影响。NAND Flash在不断擦除使用时，Flash的bit error会不断上升，错误率的提升会影响到SSD的IO性能。格式化ssd2、软件因素a)数据布局方式。

数据布局方法需要充分考虑NAND Flash中的并发单元，如何将IO操作转换成NAND Flash的并发操作，这是数据布局需要考虑的问题。

例如，采用数据交错的方式在多通道page上进行数据布局，通过这种方式可以优化顺序带宽。b)垃圾回收/wear leveling调度方法。数据回收、wear leveling、data retention等操作会产生大量的NAND Flash后端流量，后端流量直接反应了SSD的写放大系数，也直接体现在后端带宽的占用。垃圾回收等产生的流量也可以称之为背景流量，背景流量会直接影响到前端用户性能。

因此需要对背景流量和用户流量之间进行合理调度，使得用户IO性能达到最佳。

格式化ssdc)OP预留。为了解决坏块、垃圾回收等问题，在SSD内部预留了一部分空闲资源，这些资源被称之为OP（Overprovisioning）。

OP越大，GC过程中平均搬移的数据会越少，背景流量会越小，因此，写放大降低，用户IO性能提升。反之，OP越小，性能会越低，写放大会越大。

在SSD容量较小的时代，为了提升SSD的使用寿命，往往OP都设置的比较大。d)Bit error处理影响性能。

在SSD内部采用多种机制来处理NAND Flash所产生的Bit error。ECC纠错、read retry、soft LDPC以及RAIN都是用来纠正bit翻转导致的错误。

当Bit错误率增加时，软件处理的开销越大，在bit控制在一定范围之内，完全可以通过硬件进行纠正。

一旦软件参与到bit纠正的时候，会引入较大的性能开销。e)FTL算法。FTL算法会影响到SSD性能，对于不同用途的SSD，FTL的设计与实现是完全不同的，企业级SSD为了追求高性能，通常采用Flat mapping的方式，采用大内存缓存映射表；消费级SSD为了追求低成本，通常采用元数据换入换出的方式，并且采用SLC+TLC的组合方式进行分层存储，也可以采用主机端内存缓存元数据信息，但是这些方式都会影响到性能。

格式化ssdf)IO调度算法。NAND Flash具有严重的性能不对称性，Flash Erase和Program具有ms级延迟，Flash read的延迟在us级。因此，如何调度Erase、Program以及read是SSD后端设计需要考虑的问题。另外，前端IO以及背景IO之间的调度也是需要权衡考虑，通过IO调度可以达到最佳性能表现。

在IO调度过程中，还需要利用NAND Flash的特性，例如Program Suspension，通过这些特性的利用，最优化SSD前端IO性能。g)驱动软件。驱动软件运行在主机端，通常分为内核态和用户态两大类，内核态驱动会消耗较多的CPU资源，存在频繁上下文切换、中断处理，因此性能较低；用户态驱动通常采用Polling IO处理模式，去除了上下文切换，可以充分提升CPU效率，提升整体IO性能。

h)IO Pattern对性能产生影响。IO Pattern影响了SSD内部的GC数据布局，间接影响了GC过程中的数据搬移量，决定了后端流量。当IO Pattern为全顺序时，这种Pattern对SSD内部GC是最为友好的，写放大接近于1，因此具有最好的性能；当IO Pattern为小块随机时，会产生较多的GC搬移数据量，因此性能大为下降。

在实际应用中，需要通过本地文件系统最优化IO Pattern，获取最佳性能。

格式化ssd3、客观因素a)使用时间越长会导致SSD性能变差。使用时间变长之后，SSD内部NAND Flash的磨损会加重，NAND Flash磨损变大之后会导致bit错误率提升。在SSD内部存在一套完整的bit错误恢复机制，由硬件和软件两大部分构成。当bit错误率达到一定程度之后，硬件机制将会失效。

硬件机制失效之后，需要通过软件（Firmware）的方式恢复翻转的bit，软件恢复将会带来较大的延迟开销，因此会影响到SSD对外表现的性能。在有些情况下，如果一块SSD在掉电情况下放置一段时间之后，也可能会导致性能变差，原因在于SSD内部NAND Flash中存储电荷的漏电，放置一段时间之后导致bit错误率增加，从而影响性能。

SSD的性能和时间相关，本质上还是与NAND Flash的比特错误率相关。格式化ssdb)环境温度也会对性能造成影响。

为了控制SSD温度不能超过上限值，在SSD内部设计有一套温度负反馈机制，该机制通过检测的温度对NAND Flash后端带宽进行控制，达到降低温度的效果。

如果一旦温度负反馈机制开始工作，那么NAND Flash后端带宽将会受到限制，从而影响前端应用IO的性能。格式化ssd
SSD固态硬盘相关问答知识：

1. 问：电脑加ssd安装是怎么回事定义？
答：固态硬盘(Solid State Drives)，统一称固盘，固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而让其的硬盘，由控制单元和存储单元(动画芯片、DRAM芯片)成分。

固态硬盘在接口的规范和意义、功能及应运方法上与现代硬盘的完全类似。在产品外型和规格上也完全与现代硬盘一致，但I/O运转能力对于现代硬盘随机组合增强。被大量应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、淘宝最后、电力、医疗权威、航空、导航设施等范畴。

其芯片的就职温差地域很宽，商规产品(0~70℃)工规产品(-40~85℃)。就算费用多，还是用过越来越普通到DIY二手设备市场。

由于固态硬盘技术与现代硬盘技术都相异，所以产生了很多主营的存储器制作商。制作商只要是拿钱购买NAND存储器，再协助妥当的操作芯片，即能打造固态硬盘了。

最新的的固态硬盘比较常见采取SATA-3接口、M.2接口、MSATA接口、PCI-E接口、SAS接口、CFast接口和SFF-8639接口。难的是当固态硬盘天天断电并且在高温条件下储存还会面临信息掉落的机会。

所以应运固态硬盘来分割信息却非一份给力的找到。近几年互联网的急剧发展，人士对信息消息的存储意向或许不间断增强，眼下多家存储制作商推标出我的便携式固态硬盘，以至支持Type-C接口的移动固态硬盘和支持指纹识其它固态硬盘建议。

2. 问：融入硬盘(ssd卡+HDD)是啥理论？

答：融入硬盘(SSD+HDD)即固态融入硬盘，它是把磁性硬盘和内存卡品牌 知乎装成到一起,将传统硬盘与固态硬盘的结合的属于硬盘。

有细微ssd卡全被认为Solid State Disk，意为固态硬盘；HDD全称Hybrid Hard Disk，意为融入硬盘。固态融入硬盘是大家一起采取传统设备硬盘成立大伙欢迎的新硬盘，时常设备硬盘学院风的碟片、马达、磁头很多，还内置了NAND内存卡品牌 知乎颗粒，这颗颗粒将使用人来访谈的信号数据开始的贮藏，一定可以做到如ssd卡（确实固态硬盘）效益的爬行工作 。

融入硬盘的断桥铝防结露：1.低功耗省电：倚赖融入硬盘最大可加速80%的耗电。因为关键是，融入硬盘能让传统机械式硬盘在使用时用睡现状，信号数据的读写和存取则在非挥发性Flash内存卡品牌 知乎开始的。

2.开机快速：传统硬盘开机，是给PC加电后的头3至5秒作为转动硬盘盘片、取得磁头一同，然后才有点开始上线使用时。而融入硬盘能不需等待170分钟硬盘转动以请教正确的信号数据，Flash内存卡品牌 知乎上的信号数据存取异常快。

所以，倚赖混合式硬盘的OS，其开机较快较传统PC简单快特别多。3.延长平衡故障间隔精力：较少的通信设备，指OS长度延长和安全放心度提高。此项益处在较稍不注意就因硬盘机盘这个运动而遗失信号数据的记下本上更普遍。

3. 问：ssD与sd固态硬盘有随意区别？
答：无SD固态硬盘。

固态硬盘的缩写就是ssD。SD是闪存卡，简单比ssD差了十万八千里。可能是有没有谁拼写不好。没SD固态硬盘。

4. 问：系统ssd有哪些原理？
答：系统ssd：Solid State Drive是固态硬盘。

丰富特荐：固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（视频芯片、DRAM芯片）成分。固态硬盘在接口的合格和意义、功能及选用方法上与平时硬盘的不一样共同，在产物装备外形和码数上也不一样与平时硬盘统一。

被数量极其大应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络上最终、电力、西医、航空、导航零件等范畴。

固态硬盘的存储途径那些两种，一样是用中国内存卡品牌（视频芯片）被当做存储途径，其次一样是用DRAM被当做存储途径。

5. 问：SSD 固态硬盘固态硬盘as SSD 固态硬盘得分公司的好坏就是差距大吗？

答：有几处要特别注意：1、左上角，有两行天然绿色的字。几个写的是AHCI已释放，另一个写的是4K已对齐。这几招知道是天然绿色的，汉化版则是以上几点的故事，很直观。

英文版，会写着OK，也是天然绿色。如果是水红色的说有这个困扰多时的难题。AHCI未开启或4K未对齐。2、整体数字中，空数字，左上角的数字，上图是497，这样是持续遍历的愉快。

只要这样数字不及270，容易是固态硬盘接到SATA2接口了。一般，128前面几个的固态硬盘，这样数字知道起码400。3、下面的分数，主大家要遍历愉快，4K只要不及10M，那则是盘或能源有这个困扰多时的难题，64K－64K，只要越过100M，也往常是具有这个困扰多时的难题的。4、总分，金士顿V300级别的，一般是4、500分之后。

用marvell主控的，一般在900分前面几个。但这样分数并不是最关键，最关键以上几点的分项愉快。讨论吧愉快不重要，关键是遍历愉快。