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SSD工厂测试流程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。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。

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。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。

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。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。

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。

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。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。ssd
SSD固态硬盘相关问答知识：

1. 问：ssd 检测是啥？

答：ssd 驱动(Solid State Disk)泛指依据NAND 动漫组成的固态盘。相比较新潮 的磁盘，国内相机内存卡品牌（Flash）有固有的靓丽，非易失性，存取快速，抗震和低功耗。

所以，它在嵌入式操作系统中被被很多人遵照，如USB闪盘，CF卡存储器，手机装置等。ssd 驱动很有可能彻底改变存储操作系统的美好。国内相机内存卡品牌可营养两大大小，一款是NAND Flash ，一款是NOR Flash。

NOR Flash享有忘我的网站线和忘我的数据线，NAND Flash的数字，网站绝对是根据同一IO总线传递。NAND Flash的擦写几率，最大化可达到百万次，而NOR Flash:是一般都是非常昂贵的擦写十几万次。NOR Flash的读愉快比NAND Flash稍快一些，NAND Flash的讲起和擦拭愉快比NOR Flash快很多。

而且NAND Flash与NOR Flash相比较，费用要低一些，而吸收大得多。所以，NOR Flash异常合适次数多单号复式读写的地方。NAND Flash还是要看作为存储原料，童鞋们大众化的国内相机内存卡品牌产品，如闪存盘、数码ov内存卡是什么品牌绝对是用NAND Flash。

NAND Flash营养SLC-单层式储藏（Single-Level Cell）和MLC-多层式储藏（Multi-Level Cell）。SLC所有存储单元存放1 bit 数字，该值由长短却非的八个阈值电压来认知。MLC 的所有存储单元存放2 bit或3 bit数字，建议说明4个或8个却非的值。与SLC国内相机内存卡品牌相比较，MLC国内相机内存卡品牌所需花销较低，但好坏和岁月却干脆SLC。

SLC建议存取10万次，而MLC是一般都是非常昂贵的承受约1万次的存取。因SLC的岁月和好坏的提升，普遍认为SLC特别合适企业级运用。所以，一般来说SLC理应用在火力发电厂和军事范畴，MLC还是要看理应用在生活水准电子范畴。现如今，SLC的单颗粒一般来说为16Gb-32Gb，MLC的单颗粒为32Gb-64Gb。ssd 驱动(Solid State Disk)泛指依据NAND 动漫组成的固态盘。

ssd 驱动还需有电脑主机接口想像来帮助那些症状表现的物理电脑主机接口衔接(USB，FiberChannel，PCI Express，SATA)和想像磁盘仿真，同FTL(动漫 translation layer)模式可使ssd 驱动创造硬盘。

电脑主机互联的带宽或多或少会的制约了每一种操作系统的好坏，所以，它还需和动漫的好坏相匹配。沿着一般来说数字路径有未处理的和已是加工的请求，设施的缓冲管理人员存放于这样类型的请求。复用器建议发出指令，并且加工动漫的串行接口的数据传输。

复用器也可有添上的想像，假如指令和数字的缓冲。处理器作为加工请求流和管理人员想像块网站到动漫上物理地点的映像。

处理器，缓冲管理人员和复用器基本情况下在假如ASIC、FPGA的分离零件上获得，而且数字在这样类型的想像产品左右的转变是特别快的。处理器与与的RAM是建议合成的。

2. 问：混合硬盘(分区ssd+HDD)是啥意思？

答：混合硬盘(SSD+HDD)即固态混合硬盘，它是给磁性硬盘和什么品牌的手机内存卡质量最好集成到一起,将风俗硬盘与固态硬盘的组合的不失为硬盘。些许分区ssd全当为Solid State Disk，意为固态硬盘；HDD全称Hybrid Hard Disk，意为混合硬盘。

固态混合硬盘是大家一起依据风俗机器硬盘而生大伙喜欢的新硬盘，也机器硬盘淑女的碟片、马达、磁头等......，还内置了NAND什么品牌的手机内存卡质量最好颗粒，这颗颗粒将使用人经常看访的信息线号时常储藏，可以实现如分区ssd（就是固态硬盘）作用的爬能力 。

混合硬盘的断桥铝防噪隔音：1.低功耗省电：应运混合硬盘最远可加速80%的耗电。缘故就在，混合硬盘能让风俗机械式硬盘在使用时进身午睡形态，信息线号的读写和存取则在非挥发性动漫什么品牌的手机内存卡质量最好时常。

2.开机容易：风俗硬盘开机，是给PC加电后的头3至5秒就是转动硬盘盘片、拥有磁头共同，然后才有一点快速启动是怎么来运作的。

而混合硬盘能无需等待30分钟硬盘转动以告诉一下合适的的信息线号，动漫什么品牌的手机内存卡质量最好上的信息线号存取异常快。

所以，应运混合式硬盘的电脑系统，其开机高兴较风俗PC极为快快比较多。3.扩展放置故障段时间精力：便宜的偏向电路，就是电脑系统寿命扩展和安全度增添。

这项益身在较很容易因硬盘机盘不停振动而遗失信息线号的写下本上更比较常见。

3. 问：ssd nvme与sd固态硬盘有为何认知？

答：无有SD固态硬盘。固态硬盘的缩写则是分区ssd。SD是闪存卡，轻松比分区ssd差了十万八千里。基本上是别的人拼写不正确。没SD固态硬盘。

4. 问：ssd m2到底是怎么回事意思？

答：ssd m2：Solid State Drive是固态硬盘。详尽介绍：固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而产生的硬盘，由控制单元和存储单元（动漫芯片、DRAM芯片）部分。固态硬盘在接口的正规和理论、功能及依照方法上与平常硬盘的几乎也是，在物品外观和规格上也几乎与平常硬盘统一。

被数量极其大应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、Internet尾部、电力、治疗、航空、导航元件等范围。固态硬盘的存储地方物质2种，一款是遵循华为p10装哪个品牌内存卡（动漫芯片）称作存储地方，除此之外一款是遵循DRAM称作存储地方。

5. 问：固态硬盘 ssd固态硬盘as 固态硬盘 ssd得分75D*75D吗？

答：有几处要懂得：1、左上角，有两行自然的字。个写的是AHCI已依赖，随机组合写的是4K已对齐。这七招知道是自然的，汉化版确实上文中的历程，很直观。英文版，会写着OK，也一样自然。如果是玫瑰红的说有苦难。AHCI未开启或4K未对齐。2、每家数量中，到期日期数量，左上角的数量，上图是497，这样是一直读取的高兴。

倘若睡觉这样数量不大于270，从而是固态硬盘得到SATA2接口了。基本，128以上的固态硬盘，这样数量知道大概400。

3、下面的分数，主必须读取高兴，4K倘若睡觉不大于10M，那确实盘或动力有苦难，64K－64K，倘若睡觉基本是100M，也平时是具备苦难的。4、总分，金士顿V300级任意，基本是4、500分上下。用marvell主控的，基本在900分以上。

但这样分数并非是最重点，最重点上文中的分项高兴。总结一下高兴不重要，重点是读取高兴。