為了追求效能，通常會認(rèn)為需換上更快的處理器、頻率更高、容量大的內(nèi)存、以及更高等級的顯示適配器，但往往忽略了儲存裝置的重要性，若儲存裝置帶寬沒有一并提升，整體系統(tǒng)效能便會大打折扣，無法得到有效提升。隨著PCIe Gen5問世，以及芯片大廠Intel、AMD相繼投入的局勢下，PCIe Gen5已成為接下來高性能系統(tǒng)關(guān)鍵角色之一。
PCIe Gen5備受矚目之原因：
以較直接的角度來看，PCIe Gen5效能速率(Link Speed)為前一世代PCIe Gen4的2倍：前者的規(guī)格速度可高達(dá)32GT/s ，后者的規(guī)格速度則為16GT/s；且PCIe Gen5擁有16倍 (x16) 通道的帶寬，可高達(dá)128GBps的速度。高帶寬所帶來的優(yōu)點在于：不同的連接裝置可依其需求來平衡帶寬及其成本。舉例來說，對于可使用較少信道的裝置來說，典型的像SSD，一般只需x4通道即可。而對于一些有高帶寬需求的設(shè)備，則可充分利用x16通道，例如：人工智能/高效能運算卡。儲存裝置大廠也陸續(xù)發(fā)表基于PCIe Gen5的SSD，讓儲存裝置也從PCIe Gen4之后有了進(jìn)化的契機(jī)。
各種不同情況的SSD效能實例分享
PCIe Gen5效能強(qiáng)悍，但若只使用一般市面上的系統(tǒng)來測試其效能程度，會有平臺效能不夠的疑慮存在，讓數(shù)據(jù)大打折扣，無法完整發(fā)揮產(chǎn)品效能。百佳泰擁有專業(yè)的PCIe Gen5 SSD測試平臺”SANBlaze RM5”可以進(jìn)行效能驗證。
百佳泰以實際數(shù)據(jù)分析企業(yè)級PCIe Gen5 SSD并評鑒其效能，完整不藏私的將其效能數(shù)據(jù)以及特性揭露，除了PCIe Gen5 SSD的效能信息，我們也挑選了另一高規(guī)格企業(yè)級的Gen 4 SSD來進(jìn)行相同的效能測試，我們考慮現(xiàn)實使用者情境下可能的應(yīng)用，以不同的檔案讀寫應(yīng)用比較不同PCIe世代SSD效能表現(xiàn)。
1. 大檔循序讀取效能：
應(yīng)用場景：影片播放瀏覽、大型檔案讀取瀏覽、3A游戲執(zhí)行加載等
關(guān)于大檔128KB循序讀取的效能表現(xiàn)，首先我們從PCIe Gen5 SSD表現(xiàn)來看，此次用來執(zhí)行效能測試的PCIe Gen5儲存裝置為Samsung PM1743 Gen5 U.2 SSD，從官網(wǎng)可以得知其效能強(qiáng)大，實際是否真的是如此? 讓我們透過實際測試來一探究竟。
在序列深度1的情況下，可以看到效能將近1.5GB/s，也可觀察到此時的功耗約在8~9W中間排徘徊，以只有設(shè)定序列深度1的情況來說，效能著實不凡。
接著我們將序列深度設(shè)置到128，以多線程的角度來觀察其效能變化為何，下圖中發(fā)現(xiàn)其效能明顯提升至約13GB/s，同時功耗部份也來到了18~19W之間的高功耗。從這效能結(jié)果來看可以發(fā)現(xiàn)Gen5 SSD效能強(qiáng)悍。
在此同時我們也來看看相同效能測試下，PCIe Gen4 SSD的效能表現(xiàn)如何。此次我們選用的PCIe Gen4儲存裝置為Intel D7-P5620 U.2 SSD。
在相同測試條件下，序列深度1的部份效能約在2GB/s，對比Gen5 SSD表現(xiàn)較好。
但在序列深度設(shè)定為128的情況下，效能約只有3.5GB/s，對比Gen5 SSD效能明顯低了許多，從這邊也能夠看出Gen5 SSD在循序讀取效能是比Gen4 SSD要來的好。
2. 大檔循序?qū)懭胄埽?/span>
應(yīng)用場景：定期系統(tǒng)備份、影片備份儲存、下載大型檔案
關(guān)于大檔128KB循序?qū)懭氲男鼙憩F(xiàn)，一樣先從Gen5 SSD來看。對于循序?qū)懭雭碚f，序列深度設(shè)置大小與效能無正相關(guān)，因此這部份直接來看序列深度128的效能表現(xiàn)。大檔循序?qū)懭氲男芗s在3GB/s，算是相當(dāng)不錯的表現(xiàn)。
那么在Gen4 SSD的循序?qū)懭氡憩F(xiàn)如何呢? 從下表可以看出效能落在約1.4GB/s，約只有Gen5 SSD的效能一半。從這邊可以了解到在大檔下，Gen5 SSD能比Gen4 SSD得到更佳的效能表現(xiàn)。
3. 小檔隨機(jī)讀取效能：
應(yīng)用場景：執(zhí)行讀取應(yīng)用程序、病毒防護(hù)掃描、閱覽文件檔案
看完了大檔循序讀寫得效能比較后，接著我們來比較小檔隨機(jī)讀取的部份。關(guān)于小檔4KB隨機(jī)讀取，一樣先從Gen5 SSD的部份來看，在序列深度1的情況下，Gen5 SSD小檔隨機(jī)讀取的效能約在60MB/s左右。
不過到了序列深度128的情況，效能有了爆發(fā)性的成長，直接跳到了將近3GB/s，其效能表現(xiàn)已接近部份Gen3/4 SSD循序讀取的表現(xiàn)。
接著比對Gen4 SSD的小檔隨機(jī)讀取效能表現(xiàn)，在序列深度1的情況下，效能約在60MB/s左右，與Gen5 SSD差異不大。
到了序列深度128的情況下，與Gen5 SSD相同，效能有了顯著的提升，約達(dá)1.7GB/s。但與Gen5 SSD的表現(xiàn)比較下，還是稍遜一截。
4. 小檔隨機(jī)寫入效能：
應(yīng)用場景：文書編輯處理、 短影音創(chuàng)作、數(shù)據(jù)庫寫入
最后我們來觀察小檔隨機(jī)寫入的部份，關(guān)于小檔4KB隨機(jī)寫入，先從Gen5 SSD的部份來看，在序列深度1的情況下，Gen5 SSD小檔隨機(jī)寫入的效能約在250MB/s左右。
接著來看序列深度128的情況為何，這邊出現(xiàn)了跟前面截然不同的表現(xiàn)，可以看到在測試前期效能可以在3.3GB/s左右，不過隨著寫入容量增加，效能也掉到了約650MB/s左右，寫入效能明顯衰退。
比對Gen4 SSD的小檔隨機(jī)寫入效能表現(xiàn)，在序列深度1的情況下，效能約在250MB/s左右，與Gen5 SSD差異不大。
而在序列深度128的情況下，我們可以看出這顆Gen4 SSD寫入效能約在1.4GB/s，雖然明顯比Gen5 SSD效能低落，只有一半左右，不過其SSD寫入效能可以持續(xù)維持到測試結(jié)束，效能表現(xiàn)一致。
從以上效能測試數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，Gen 5 SSD在大多數(shù)情況下效能表現(xiàn)明顯超越Gen4 SSD，Gen 5 SSD效能能夠在我們強(qiáng)大的測試平臺上完整發(fā)揮其強(qiáng)大的效能。除了大方向的效能優(yōu)越外，也能找出隨機(jī)寫入效能衰退的情形。透過平臺數(shù)據(jù)，更能快速了解其產(chǎn)品效能水平及其特性。百佳泰專家顧問能快速提供對應(yīng)的方向來協(xié)助客戶進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量提升。
Faster, Easier, Better！儲存裝置顧問服務(wù)
以上案例百佳泰顧問團(tuán)隊有能力考慮用戶應(yīng)用，驗證SSD產(chǎn)品的效能，同時還能以多年的業(yè)界經(jīng)驗可以根據(jù)產(chǎn)品作客制化測試規(guī)劃，提供最佳的顧問服務(wù)，幫助客戶排除大部分可能遇到的問題，減少實際應(yīng)用風(fēng)險。
Faster
擁有業(yè)界高頻高速設(shè)備的導(dǎo)入，能更快速的協(xié)助客戶面對各種SSD驗證問題，除了基礎(chǔ)驗證以外，更能為客戶解決效能驗證，若客戶有客制化驗證需求，也能在第一時間提案協(xié)助客戶解決。
Easier
多樣化測試驗證設(shè)備，能夠讓客戶能體驗到一站式服務(wù)，舉凡產(chǎn)品前期的訊號問題，產(chǎn)品上市前的驗證，高溫震動摔落測試，產(chǎn)品上市后的效能以及可靠度質(zhì)量檢測。百佳泰都能提供一條龍相對應(yīng)的服務(wù)，簡化客戶對于驗證測試找尋不到相對應(yīng)的窗口的煩惱。
Better
專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊以及多種不同測試環(huán)境與儀器設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在著相關(guān)潛在風(fēng)險，百佳泰將可協(xié)助客戶厘清問題可能發(fā)生的原因、同時提供客制化驗證及建議的解決方案，完整分析其利弊以利客戶決策并解決問題。
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立即回顧SANBlaze RM5相關(guān)文章：?AI應(yīng)用一路狂飆，PCIe 5.0 SSD能否應(yīng)對性能挑戰(zhàn)？
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隨著32GT/s 的PCIe 5.0產(chǎn)品問市后，高速運算及AI人工智能開始顯露出其效能，特別是生成式AI更迅速地融入進(jìn)入人們的日常生活，逐漸在各產(chǎn)業(yè)扮演重要角色，同時也帶動對高速服務(wù)的依賴需求不斷增長。這個效應(yīng)帶動了服務(wù)器產(chǎn)業(yè)的持續(xù)成長，同時也加速了服務(wù)器的世代升級周期縮短。
客制化數(shù)量不大的白牌市場或DIY服務(wù)器市場客戶在采購時，通常會考慮到成本因素，因此會分散采購后，再客制化組成所需的系統(tǒng)規(guī)格，其中機(jī)殼、主板及儲存裝置更是系統(tǒng)穩(wěn)定性與否的重要關(guān)鍵部分，但隨著主板開始導(dǎo)入高速的PCIe 5.0技術(shù)后，此類型的服務(wù)器將面臨更嚴(yán)峻的潛在風(fēng)險挑戰(zhàn)。
白牌服務(wù)器五大潛在風(fēng)險
1. 散熱不平均
支持PCIe 5.0的CPU，其TDP(Thermal Design Power)都大于350W以上，對散熱要求非常高！不同的主板其CPU設(shè)計的位置也不同，不一定能跟機(jī)殼風(fēng)扇完全對應(yīng)，此時就會引發(fā)CPU的散熱不平均問題。
2. 機(jī)殼風(fēng)扇效能不夠
當(dāng)CPU的TDP大于350W時，通常必須搭配高轉(zhuǎn)速或高電流的風(fēng)扇來滿足其散熱需求，當(dāng)機(jī)殼廠商所安裝的風(fēng)扇規(guī)格不夠時，就會導(dǎo)致整體散熱效能不足，造成系統(tǒng)溫度不斷升高，影響運算訪問速度，甚至嚴(yán)重致系統(tǒng)熱當(dāng)機(jī)。
Source：雙鴻、富果研究部
3. Cable走線無法優(yōu)化
由于機(jī)殼與主板是分開采購，主板的連接器位置可能與機(jī)殼設(shè)計的走線不一致，這時就會造成散熱風(fēng)流的干擾，也會降低散熱的效能，此類風(fēng)險問題較不容易于第一時間察覺。
4. 內(nèi)部線材質(zhì)量問題
進(jìn)入高速的PCIe 5.0時，對于纜線的高頻特性要求非常的高，通常機(jī)殼廠商對于高頻技術(shù)并不專業(yè)，此時所配置的纜線有可能因為高頻特性不佳而導(dǎo)致系統(tǒng)效能降低。
5. 高頻背板設(shè)計挑戰(zhàn)
同樣的情境還會引發(fā)另一個潛在問題，因機(jī)殼廠商對高頻技術(shù)并不專業(yè)，因此在設(shè)計儲存裝置的背板時會面臨極高的挑戰(zhàn)，如Impedance mismatch、Insertion loss/Return loss過大及Cross talk等問題的產(chǎn)生，導(dǎo)致訊號干擾過多而降低服務(wù)器效能及系統(tǒng)穩(wěn)定性。
上述的潛在風(fēng)險，除了會導(dǎo)致系統(tǒng)效能大幅降低、CPU壽命縮短及系統(tǒng)不穩(wěn)定外，更嚴(yán)重時將導(dǎo)致系統(tǒng)不斷重啟、關(guān)機(jī)或熱當(dāng)機(jī)。所影響的會是布署在服務(wù)器上的應(yīng)用服務(wù)狀態(tài)長時間不穩(wěn)定或中斷服務(wù)，甚至造成數(shù)據(jù)的流失，這些將會造成嚴(yán)重的使用者負(fù)面體驗，并引起眾多客訴，進(jìn)而影響業(yè)績及客戶整體數(shù)量，品牌的聲望也岌岌可危。
百佳泰使用者可靠度模擬解決方案
百佳泰針對這些潛在風(fēng)險，提供一個使用者可靠度模擬解決方案來驗證，確保服務(wù)器的出貨質(zhì)量，可靠度仿真可根據(jù)下面四個方向去做規(guī)劃及評估：
百佳泰會參考服務(wù)器硬件的工作溫度上下限，再衡量其應(yīng)用情境，規(guī)劃出不同的高低溫循環(huán)周期，以確認(rèn)在循環(huán)的高溫期間或低溫期間服務(wù)器運作狀態(tài)。
此外，百佳泰也會參考此服務(wù)器所布署的應(yīng)用服務(wù)類型來規(guī)劃工作負(fù)戴的項目及強(qiáng)度，例如：針對高速運算服務(wù)器加強(qiáng)CPU & DDR負(fù)載、針對數(shù)據(jù)儲存服務(wù)器則加強(qiáng)Storage負(fù)載等。每個工作負(fù)載驗證周期都會再次確認(rèn)各部位的功能狀態(tài)，同步我們也會詳細(xì)記錄每個結(jié)果報告，可運用此份報告比對其效能是否有任何異常變化。
Faster, Easier, Better！您最佳的服務(wù)器生態(tài)應(yīng)用顧問
百佳泰身為高頻高速生態(tài)及應(yīng)用顧問公司，具備完整的設(shè)備環(huán)境及豐富的項目經(jīng)驗，能夠提供Faster/Easier/Better的高質(zhì)量服務(wù)：
Faster：
1.?具有完善的各型式Temperature Chamber，溫度范圍為-100C~+200C、內(nèi)部空間最大的步進(jìn)式可支持三座52U機(jī)柜置放、熱負(fù)載最大可達(dá)65KW。
2. 擁有豐富的項目經(jīng)驗，能在最短的時間內(nèi)規(guī)劃其解決方案并執(zhí)行。
Easier：
1.?可靠度模擬解決方案只需要3-5天即能驗證上述可能的潛在風(fēng)險，不需要花費大量的金錢與時間。
2. 如果驗證出問題，百佳泰可提供Problem isolation、Debug support及solution suggestion讓您快速找出問題并解決。
Better：
1.?百佳泰也可以利用可靠度模擬解決方案提供服務(wù)器生命周期的評估，讓您能預(yù)估服務(wù)器運作的年限并做布署計劃。
2. 百佳泰可以跟您合作在關(guān)鍵組件的質(zhì)量做把關(guān)，提前預(yù)防可能的潛在風(fēng)險并把發(fā)生機(jī)率降到最低。
若您對于服務(wù)器生態(tài)圈有任何測試、驗證或是顧問咨詢服務(wù)有相關(guān)的進(jìn)一步需求，歡迎在線瀏覽以下服務(wù)，或是透過在線窗體與我們聯(lián)系，百佳泰服務(wù)團(tuán)隊將誠摯為您服務(wù)！
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