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ssd工厂测试软件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。

mac 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。mac 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。mac 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。

mac 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。

mac 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。

mac 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。

mac 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。

mac 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。

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SSD固态硬盘相关问答知识：

1. 问：PC加ssd加装吗？理论？
答：固态硬盘(Solid State Drives)，统称固盘，固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而制作为的硬盘，由控制单元和存储单元(动画芯片、DRAM芯片)组成。

固态硬盘在接口的专业和理论、功能及遵照方法上与传统硬盘的完全不同同样。

在商品形体和码数上也完全不同与传统硬盘普遍，但I/O运作例如传统硬盘很大程度强化。被普遍应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、淘宝最终、电力、医疗、航空、导航配置等区域。其芯片的事务气温区域很宽，商规商品(0~70℃)工规商品(-40~85℃)。看起来费用多，但也在越发普及到DIY网店里。

只因固态硬盘特殊的技术与传统硬盘特殊的技术各不同，因此产生了特别多老百姓支持的存储器销售厂家。销售厂家倘若购NAND存储器，再依据符合的掌管芯片，就可以感觉固态硬盘了。

可靠的的固态硬盘明显依照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。最困难的是当固态硬盘很长时间断电曾经在高温条件下储藏还会面临信号信息流失的风险。

于是遵照固态硬盘来分开信号信息却非一份很好的选对。这些年来互联网的飞速发展，女士们对信号信息事的存储需求估计在重复强化，当今多家存储销售厂家推加工定做你的便携式固态硬盘，以致赞同Type-C接口的运营固态硬盘和赞同指纹识其它固态硬盘推出。

2. 问：融入硬盘(nvme ssd+HDD)是啥定义？
答：融入硬盘(SSD+HDD)即固态融入硬盘，它是令磁性硬盘和什么品牌内存卡质量好集成到一起,将新潮 硬盘与固态硬盘的组合的一条硬盘。

有些nvme ssd全被当做Solid State Disk，意为固态硬盘；HDD全称Hybrid Hard Disk，意为融入硬盘。固态融入硬盘是一起基于新潮 产品硬盘成立追捧的新硬盘，不仅产品硬盘风的碟片、马达、磁头等......，还内置了NAND什么品牌内存卡质量好颗粒，这颗颗粒将消费者来寻问的信息时常复制刻录，一定可以到达如nvme ssd（就是固态硬盘）作用的收录作用 。

融入硬盘的缺点：1.低功耗省电：操作融入硬盘最深可加快80%的耗电。

事因关键是，融入硬盘能让新潮 机械式硬盘在使用时冲入休息迹象，信息的读写和存取则在非挥发性动画什么品牌内存卡质量好时常。2.开机轻松：新潮 硬盘开机，是给PC加电后的头3至5秒用来转动硬盘盘片、从而让磁头共同，然后才有那么一点快速打开序列。而融入硬盘能不需要等待14小时硬盘转动以请教适合的的信息，动画什么品牌内存卡质量好上的信息存取特别快。

于是，操作混合式硬盘的系统，其开机极快较新潮 PC高兴快非常多。3.延长适当故障间隔时间和精力：较少的电信结构，就是指系统长度延长和快速度提高。

此项益处于较很快因硬盘机盘这个活动而遗失信息的笔记本上更最显著。

3. 问：哪一个是笔记本 ssd？笔记本 ssd和硬盘有哪一个分开？

答：信息化期间确实事发生价值的期间，其代表性象征为"计算机"，主就是信息技术为主体，紧要点是更新和研发技巧，而计算机的背后，是一整个精密仪器与自我的有机组合，有些许硬盘视为计算机主要的存储设笔记本 ssd是硬盘，可当今硬盘一般来说能充分机器和固态硬盘，而ssd格式化确实固态硬盘。

固态硬盘因为存储单元非机器根据马达寻址，故而不怕摔，。另外遍历极快越过机器过多。

4. 问：移动ssd到底是怎么回事概念？

答：移动ssd：Solid State Drive是固态硬盘。全面举荐：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（动漫芯片、DRAM芯片）组织。

固态硬盘在接口的规范和含义、功能及依据方法上与普通硬盘的完全也是，在宝贝外形和长短上也完全与普通硬盘同样。

被大量应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、Internet最后、电力、医学、航空、导航设施等范围。固态硬盘的存储介质有效两类，优质的是用手机内存卡品牌排行榜（动漫芯片）被当做存储介质，其次优质的是用DRAM被当做存储介质。

5. 问：ssd接口固态硬盘as ssd接口得分是不是很没有天理啊吗？
答：有几处要特别注意：1、左上角，有两行绿色的字。一些写的是AHCI已依仗，另一个写的是4K已对齐。

这五招应该是绿色的，汉化版本来就上文中的东西，很直观。英文版，会写着OK，就是绿色。如果是朱红色的说有疑问。AHCI未开启或4K未对齐。2、各个数量中，空闲没事的时候数量，左上角的数量，上图是497，这种是持续读取的简单。若是这种数量多余270，从而是固态硬盘得到SATA2接口了。一般，128前面几个方法的固态硬盘，这种数量应该也许400。

3、下面分享的分数，主就该读取简单，4K若是多余10M，那本来就盘或能源有疑问，64K－64K，若是不足100M，也一般情况下是拥有疑问的。4、总分，金士顿V300级所有的，一般是4、500分上下。用marvell主控的，一般在900分前面几个方法。

但这种分数并非是最挺重要的，最挺重要的上文中的分项简单。讲解简单不重要，挺重要的是读取简单。