近年來資安問題頻傳，越來越多裝置（個人計(jì)算機(jī)，行動裝置等） 透過云端物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與云端儲存相互鏈接，數(shù)據(jù)的開放性衍生出許多資安問題和惡意攻擊。除了一般常見的防病毒軟件，以軟件層面來防堵之外，硬件層面部分尤其是儲存裝置的防護(hù)，會以硬件加密為主，例如常見的「ASE 256bit」加密技術(shù)，便是透過儲存裝置內(nèi)建支持硬件加密的控制器單元，對儲存裝置進(jìn)行完整磁盤加密。硬件加密的安全性較高，要將數(shù)據(jù)從硬盤竊取幾乎是不可能的任務(wù)。

擁有加密技術(shù)的儲存裝置越來越多，但該如何確保其加密功能是真正安全符合規(guī)范？TCG組織（Trusted Computing Group）便規(guī)劃了「Opal儲存裝置安全規(guī)范（Opal Storage Specification）」，符合TCG Opal規(guī)范的儲存裝置，可于裝置內(nèi)執(zhí)行加密，在效能、安全和管理方面，皆較軟件的加密系統(tǒng)更具數(shù)據(jù)保密之優(yōu)勢；也更不影響主機(jī)系統(tǒng)作業(yè)且不占用資源，不需要額外的主機(jī)加密組件，所有加密皆于裝置內(nèi)部進(jìn)行完成。

為了驗(yàn)證是否符合TCG Opal規(guī)范，我們與知名測試驗(yàn)證工具開發(fā)商ULINK Technology合作，利用其開發(fā)的測試工具與對應(yīng)的TCG測試腳本，提供相關(guān)TCG Opal Certification Test以及TCG Opal Protocol Test驗(yàn)證其產(chǎn)品是否能通過測試。我們利用通過TCG組織通過認(rèn)可的測試工具來對儲存裝置（SATA/NVMe）進(jìn)行驗(yàn)證。以下為兩個測試相關(guān)介紹。

1. TCG Opal Certification Test:

為了驗(yàn)證TCG儲存裝置是否正常符合TCG規(guī)范（TCG Storage Architecture Core Specification, Version 2.01; TCG Storage OPAL Family Test Cases Specification, Version 1.00），利用Certification Test針對儲存裝置進(jìn)行TCG functional check，確認(rèn)回傳值是否符合spec規(guī)范。TCG Opal Certification Test測試項(xiàng)目如下：

2. TCG Opal Protocol Test:

接下來驗(yàn)證其Opal Protocol test是否符合TCG規(guī)范（TCG Storage Architecture Core Specification, Version 2.01; TCG Storage OPAL Test Cases Specification, Version 1.00）,利用Opal Protocol Test針對儲存裝置進(jìn)行functional check，確認(rèn)回傳值是否符合spec規(guī)范。TCG Opal Protocol Test測試項(xiàng)目如下：

這邊舉一個實(shí)際案例與大家分享。符合TCG儲存裝置有個「shadow MBR」功能，用戶開啟此裝置時，會先進(jìn)入一個稱為shadow MBR模擬空間進(jìn)行pre-boot的身份驗(yàn)證動作；通過驗(yàn)證后，才會進(jìn)入真正的開機(jī)程序，與裝置鏈接。在「UCT-10 Enable MBR Shadowing」這個item中，我們可以看到該裝置因在「subcase 2: Set on ACE_MBRControl_Set_DoneToDOR to include User1 and User8; Set Response: Pass」這個地方無法正常回傳對應(yīng)值，無法取得認(rèn)證，故此item便判定為Fail。

除了提供TCG Opal Certification Test & TCG Opal Protocol Test驗(yàn)證報(bào)告以外，百佳泰也可以針對產(chǎn)品無法通過驗(yàn)證的測項(xiàng)進(jìn)行結(jié)果分析，協(xié)助廠商解決并通過驗(yàn)證。相信透過這兩大項(xiàng)測試層層把關(guān)，通過嚴(yán)苛考驗(yàn)的產(chǎn)品能在市面上帶給客戶信任感。

近年來，不論是一般個人桌面計(jì)算機(jī)、筆記本電腦，甚至一些新世代的服務(wù)器中，都可以看到所謂的NVMe SSD的蹤跡，這種NVMe SSD跟以往的SSD又有什么不同呢？

NVMe (Non-Volatile?Memory) SSD，是基于PCIe接口下的SSD，存取數(shù)據(jù)透過PCIe總線附加的非揮發(fā)性內(nèi)存媒介，為一種新型態(tài)的固態(tài)內(nèi)存?zhèn)鬏攨f(xié)議，與先前SSD最大的差異，便是傳輸接口的不同。也就是說，NVMe這個協(xié)定就是專為SSD量身打照，與先前SSD使用SATA協(xié)議相比，SATA協(xié)議是從HDD發(fā)展過來，對SSD這高速低延遲的儲存裝置來說，就顯得綁手綁腳。受惠于傳輸接口的進(jìn)步，NVMe SSD明顯提升不少速度，一口氣從原本SATA 6G (600MB/s)的速度，到目前最新Gen4 x4 Lane (7.88GB/s)的速度。

除了速度方面的提升，NVMe同時也有效降低延遲。如同前面所提到，NVMe主要應(yīng)用于PCIe SSD，原生PCIe主控與CPU直接相連；而不是傳統(tǒng)SATA連結(jié)方式，通過南橋控制器中轉(zhuǎn)，再連接CPU。除了具備高速低延遲的特性以外，NVMe SSD從外觀來看，最明顯的差別便是支持M.2 slot這個鏈接接口，對比早期SATA接口2.5吋 SSD，體績明顯縮小許多，讓筆記本電腦可以更加輕薄。

在NVMe SSD逐漸成為市場主流的情況，廠商如何在市場上得到青睞？一款NVMe SSD產(chǎn)品，除了內(nèi)部層層測試，也少不了送出去進(jìn)行各種認(rèn)證測試。最直接的方式便是透過「Protocol Test（協(xié)議測試）」以及「Regression Test（回歸測試）」來驗(yàn)證其產(chǎn)品是否能通過測試。我們與知名測試驗(yàn)證工具開發(fā)商Ulink合作，利用其開發(fā)的測試工具來對NVMe SSD進(jìn)行驗(yàn)證。那Protocol test以及Regression test是什么測試內(nèi)容？以下為兩個測試相關(guān)介紹：

1. NVMe Protocol Test:

為了驗(yàn)證NVMe SSD功能是否正常符合Spec規(guī)范（NVM Express 1.3d），利用Protocol Test針對controller進(jìn)行functional check，確認(rèn)回傳值是否符合spec規(guī)范。Protocol Test測試項(xiàng)目如下：

1. Abort
2. Create/Delete IO Queue
3. Async Event Request
4. Device Self Test
5. Sanitize
6. Controller Capabilities
7. Identify
8. Get Log
9. Get/Set Feature
10. Compare
11. Flush
12. Read, Write, Write Uncorrectable, Write Zero
13. Power States
14. Data Set Management
15. Firmware Download
16. Format NVM
17. NVM Resets

2. NVMe Regression test:

在上面功能驗(yàn)證是否符合spec后，接著進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫驗(yàn)證。除了在正常power cycle下的數(shù)據(jù)讀寫是否能正常以外，我們也會驗(yàn)證在非預(yù)期斷電的情況下，SSD是否能正常起動斷電保護(hù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)正確性。最后我們也會依照J(rèn)EDEC定義的工作量（JEDEC 219A）進(jìn)行長時間的壓力測試，確保SSD能在長時間讀寫下依然能保證其數(shù)據(jù)正確性。Regression Test測試項(xiàng)目如下：

1. Power Cycle with Random commands
2. Power Cycle with Data compare
3. MD5 with power cycle
4. JEDEC Workload Client/Enterprise

除了提供NVMe SSD Protocol Test & Regression Test驗(yàn)證報(bào)告以外，我們可以針對產(chǎn)品無法通過驗(yàn)證的測項(xiàng)進(jìn)行結(jié)果分析，協(xié)助廠商解決并通過驗(yàn)證。相信透過這兩大項(xiàng)測試層層把關(guān)，通過嚴(yán)苛考驗(yàn)的產(chǎn)品能在市面上帶給客戶信任感。

對于現(xiàn)今SSD產(chǎn)品來說，不僅Protocol Test & Regression Test的驗(yàn)證，也需要可靠度（Reliability）驗(yàn)證來確保質(zhì)量。擁有完整設(shè)備的百佳泰，亦能提供其他相關(guān)類型測試，例如利用高／低溫與高／低電壓環(huán)境條件，對SSD進(jìn)行可靠度驗(yàn)證；效能方面除能依照客制化條件測試之外，也可提供SNIA client/enterprise test，針對SSD效能進(jìn)行解析。在SSD領(lǐng)域耕耘多年的百佳泰，能提供兼具廣度與深度的測試服務(wù)。

深耕儲存產(chǎn)品測試領(lǐng)域多年、同時身為中華民國固態(tài)磁盤技術(shù)推廣協(xié)會（Solid State Drive Alliance，簡稱SSDA）成員的百佳泰，將透過本篇文章分享SSDA各家會員廠商對于2016年固態(tài)硬盤的展望與各家技術(shù)發(fā)展，SSDA會員在整個SSD大中華區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈皆扮演著重要角色，他家會員包含營銷全球內(nèi)存模塊的威剛科技、閃存及DRAM儲存工控產(chǎn)品領(lǐng)導(dǎo)品牌的華騰科技、專注于高速接口SSD控制芯片完整技術(shù)開發(fā)與服務(wù)的云蓮科技、以及來自深圳于中國市場具有舉足輕重地位的SSD品牌企業(yè)深圳市金勝電子科技有限公司（KingSpec／金勝維）。

本篇文章歸納了四大主流趨勢：第一，基于成本考慮，部分廠商漸采用容量較大的2D TLC NAND Flash；第二，3D NAND卡位戰(zhàn)將于2016年下半年引爆；第三，PCI-e/NVMe接口產(chǎn)品推出將全面提升儲存效能；第四，工業(yè)控制以及企業(yè)對SSD儲存需求擴(kuò)增。

產(chǎn)業(yè)主流轉(zhuǎn)向2D TLC NAND

閃存（NAND FLASH）因占SSD硬件材料成本（BOM Cost）中最大宗，基于成本考慮，部分廠商已積極由SLC（Single Level Cell）、MLC（Multi-Level Cell）轉(zhuǎn)向儲存位較高的TLC （Triple-Level Cell）世代。TLC雖然可抹寫次數(shù)較少、訪問速度較MLC稍慢，然其每個單位內(nèi)可儲存較多信息；舉威剛科技（ADATA）銷售結(jié)構(gòu)為例，該公司2015年的MLC NAND SSD占總銷售量約80-85%，然今年急速轉(zhuǎn)向TLC NAND產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將占總銷售額約略70-75%。制造TLC的SSD時雖會面臨較MLC更嚴(yán)峻的可靠度挑戰(zhàn)，然威剛透過特殊嚴(yán)選制程，可不斷地提高產(chǎn)品競爭力，以確保質(zhì)量。

3D NAND 卡位戰(zhàn)，全面啟動

傳統(tǒng)的平面式閃存（Planar NAND）因已接近物理極限，無法再遵循穆爾定律（Moore’s Law）成長；然而，最新的3D NAND技術(shù)的出現(xiàn)，對閃存儲存方案帶來極大之影響力。

3D NAND因可垂直堆棧數(shù)層數(shù)據(jù)儲存單位，成功改善SSD密度與成本問題，帶動每單位的儲存成本下降。深圳市金勝電子科技有限公司技術(shù)總監(jiān)馮文智先生表示：「以傳統(tǒng)的平面式64GB NAND Flash芯片來看，一片12吋晶圓如果采用1Xnm MLC可切割600片，若采用1Ynm MLC可切割750片，1Ynm TLC 則可切1000片；3D同樣如此，隨著48層3D制程陸續(xù)投產(chǎn)，它的成本下降趨勢會越來越明顯」。隨著3D NAND Flash于下半年引爆，威剛科技和深圳市金勝電子科技有限公司，近期分別在市場上推出3D SSD成品；身為產(chǎn)業(yè)鏈上游廠商的云蓮科技，最新開發(fā)了一組固態(tài)硬盤控制IC ─ MK8115, MK8113及 MK8215，支持最新的3D-MLC及3D-TLC NAND顆粒，搭配其所開發(fā)的 ”AgileECC” 保護(hù)機(jī)制，更加大幅提升數(shù)據(jù)錯誤偵測更正能力，加上 ”WriteBooster” 加速技術(shù)，可提升SSD硬盤至更高性能的水平，完整涵蓋客戶在消費(fèi)性與工控市場方面的需求。

PCI-e/NVMe接口產(chǎn)品推出將全面提升儲存效能

PCI-e突破了SATA Gen 3最大帶寬限制，在讀寫速度上有了極大的提升，若以一個6G容量的PCI-E產(chǎn)品為例，其較SATA Gen 3帶寬快5倍，效能與連續(xù)讀寫速度約3倍，深圳市金勝電子科技有限公司和我們分享了PCI-e系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品采用LSI3008主控制器，能夠支持PCI-e Gen3 X8規(guī)格，最大讀寫速度達(dá)到4,000MB/S，最大容量規(guī)格支持到8 TB。足以滿足一般消費(fèi)者對于儲存媒介的需求，快速上傳、下載數(shù)字內(nèi)容。

工業(yè)控制以及企業(yè)對SSD儲存需求擴(kuò)增

在全球聚焦工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用之下，數(shù)據(jù)源多元化、更新速度極快且重視數(shù)據(jù)真實(shí)性的趨勢下，儲存扮演重要角色。工控儲存裝置有別于商規(guī)產(chǎn)品，客戶應(yīng)用上要求高程度客制化（包含硬件、韌體、軟件、以及測試）和高穩(wěn)定性以滿足特定效能需求與嚴(yán)苛環(huán)境的挑戰(zhàn)。具25年儲存工控產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的華騰能夠針對不同特定產(chǎn)業(yè)應(yīng)用/業(yè)界驗(yàn)證要求提供對應(yīng)產(chǎn)品，如工業(yè)、國防等獨(dú)特嚴(yán)苛的應(yīng)用需求 (IPC/JEDEC、IEC60529、ISO16949、MIL-STD等)。為因應(yīng)NAND FLASH工規(guī)客戶對數(shù)據(jù)完整性的強(qiáng)烈需求，更進(jìn)一步改良專利NAND Flash斷電保護(hù)技術(shù)，將儲存產(chǎn)品中的快取數(shù)據(jù)一并納入斷電保護(hù)機(jī)制。工控SSD產(chǎn)品更須經(jīng)客制化的物料清單（BOM）管控，嚴(yán)格控制以支持客戶較長的產(chǎn)品生命周期（可長達(dá)3-7年）供應(yīng)需求。

而隨著網(wǎng)絡(luò)交易次數(shù)愈來愈頻繁，商家對于服務(wù)器平臺的要求愈來愈高，企業(yè)級用戶無一不希望能夠提高現(xiàn)有服務(wù)器儲存空間、減少使用者等待時間、降低設(shè)備功耗節(jié)省成本，以及如何在長時間的作業(yè)情況下，確保設(shè)備安全性與可靠性。深知服務(wù)器的硬盤穩(wěn)定性及溫度適應(yīng)性會直接影響服務(wù)器的錯誤頻率及穩(wěn)定性，SSD產(chǎn)品驗(yàn)證專家百佳泰，早已率先推出量身訂作的企業(yè)級數(shù)據(jù)庫應(yīng)用測試方案，包含各種品牌服務(wù)器的兼容性測試、企業(yè)級應(yīng)用效能測試、大數(shù)據(jù)（Big Data）架構(gòu)效能測試以及產(chǎn)品競爭分析，針對Throughput、IOPs、Latency關(guān)鍵效能、耗能等，進(jìn)行效能比較與分析。

百佳泰全方位儲存方案服務(wù)

除了企業(yè)級固態(tài)硬盤，百佳泰在工規(guī)領(lǐng)域更可提供可靠度測試，包括溫濕度測試、寬溫測試（Thermal Test）以評估SSD在極限環(huán)境下的作業(yè)能力以及表現(xiàn)狀況；耐久性測試（Endurance Test）以確認(rèn)SSD在特定時間及溫度下數(shù)據(jù)沒有錯誤情形；斷電測試（Power Cycle Test）以評估嚴(yán)苛環(huán)境意外斷電及電源中斷測試（Flush）、系統(tǒng)冷啟動及OOB（頻外）偵測等。

針對一般消費(fèi)型SSD，除了提供SATA、PCI-e等符合SSD標(biāo)準(zhǔn)業(yè)界規(guī)格測試等，另提供性能測試（Performance Test）、數(shù)據(jù)完整性測試（Data Integrity Test）、性能（Performance Test）、耗能表現(xiàn)測試（Power Consumption Test）、噪訊干擾測量（Noise Interference）以及百佳泰引以為傲的兼容性測試（Compatibility Test），備有來自各個廠牌近千種的PC系統(tǒng)、平板計(jì)算機(jī)、RAID、芯片組以及操作系統(tǒng)，多元的市場組合來確保客戶的SSD能在不同的平臺組合發(fā)揮其應(yīng)有的功能與效能。

SSD已蔚為儲存市場主流，透過SSDA各會員分享介紹，我們總結(jié)了2016 SSD的四大主流趨勢：第一，基于成本考慮，部分廠商漸采用2D TLC NAND Flash；第二，3D NAND卡位戰(zhàn)將于2016年下半年引爆；第三，PCI-e/NVMe接口產(chǎn)品推出將全面提升儲存效能；第四，工業(yè)控制以及企業(yè)對SSD儲存需求擴(kuò)增。乘著2016固態(tài)硬盤成長的翅膀，百佳泰偕同SSDA各家廠商，以大中華區(qū)為立足點(diǎn)向外擴(kuò)展市場，一同迎接更高效能、更高容量、更低價格的固態(tài)硬盤產(chǎn)品與技術(shù)。

目前市面上的SD卡主要以SDHC及SDXC為主，消費(fèi)者可根據(jù)自行需求來選擇。除此之外，SD協(xié)會也定義出標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出(I/O)功能，讓SD卡槽不僅有儲存功能，也可以進(jìn)階應(yīng)用SDIO卡來擴(kuò)充裝置添加，像是全球定位系統(tǒng)、相機(jī)、Wi-Fi、FM收音機(jī)、以太網(wǎng)絡(luò)、條形碼掃描儀、藍(lán)牙功能等等。

UHS-II?來勢洶洶?大幅提升讀寫速度

SD協(xié)會近期在上海的MWC(Mobile World Congress)大會中，展示出使用最新技術(shù)UHS-II的高速microSD 記憶卡及連接器，將幫助行動裝置大幅提升存取性能。UHS-II透過增加第二排針腳來提升記憶卡的讀寫速度，最高傳輸速度可達(dá)312MB/s，是以往UHS-I的三倍，并可兼容UHS-I設(shè)備。

如下圖在標(biāo)準(zhǔn)尺寸SD記憶卡與microSD記憶卡上紅框部分的的第二排腳位配置是設(shè)計(jì)給UHS-II信號使用。第一排腳位是用在現(xiàn)行UHS-I的傳輸，以提供與現(xiàn)存非UHS-II主機(jī)裝置間的互操作性。

Source:?https://www.sdcard.org

現(xiàn)行相機(jī)的像素已經(jīng)達(dá)到3600萬，為十年前主流規(guī)格的數(shù)倍，采用UHS-II的SDXC卡，可以在幾秒鐘之內(nèi)就完成千兆位組的數(shù)據(jù)傳輸，這將可滿足目前市場熱門的4K電視、FULL HD、3D影片錄像、撥放及超高速連拍功能。同時UHS-II將會確保裝置在錄制4K影像或是3D、 HD內(nèi)容時，流暢不掉格并且?guī)Ыo使用者良好的體驗(yàn)

互聯(lián)網(wǎng)世代來臨?SD卡將有極大發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)是目前最熱門的話題之一，根據(jù)市場產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)(IDC)指出，隨著越來越多裝置與對象可以鏈接網(wǎng)絡(luò)，至2020年全球互聯(lián)網(wǎng)市場價值將可達(dá)到1.7兆美元，而全球互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備將有望成長至2950萬臺以上。

互聯(lián)網(wǎng)龐大的市場潛力及商機(jī)，讓許多廠商趨之若鶩。在這次的MWC大會中，SD協(xié)會也展示出可拓展的互連存儲功能的無線局域網(wǎng)絡(luò)SD記憶卡，透過此卡能夠無線傳送大多數(shù)現(xiàn)有數(shù)字相機(jī)或攝影機(jī)內(nèi)的照片或影像。舉例來說，兩臺數(shù)字相機(jī)之間的對等網(wǎng)絡(luò)檔案傳送、或直接將相片上傳至云端服務(wù)、以智能型手機(jī)、平板、電視來建構(gòu)家庭網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備制造商可以透過此款記憶卡來簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)并降低設(shè)備成本。

Source:?https://www.sdcard.org

在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，設(shè)備間的數(shù)據(jù)溝通順暢度影響甚大，SD協(xié)會甫推出的UHS-II協(xié)議，強(qiáng)調(diào)快速數(shù)據(jù)傳輸，搭配SD卡的安全穩(wěn)定、省電的特性，將對智能裝置存取及遠(yuǎn)程遙控上有極大幫助。

當(dāng)SD卡做為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時，有時要在極端地環(huán)境條件下進(jìn)行，包括溫度、濕度、壓力、沖擊、輻射、高度都有可能造成影響。長期曝露在極端的環(huán)境中，將會造成數(shù)據(jù)丟失或?qū)е卵b置故障，SD卡制造商可以透過耐久性測試來解決這一個問題。未來SD記憶卡的選擇將會依產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而定，制造商可以透過測試、驗(yàn)證等過程產(chǎn)出性能穩(wěn)定的記憶卡。

SD卡將于汽車應(yīng)用中發(fā)揮其可靠的儲存功能

近幾年行車紀(jì)錄儀已逐漸普遍，能夠儲存大量數(shù)據(jù)的SD卡也持續(xù)穩(wěn)定成長。而在現(xiàn)今熱門的車用信息娛樂系統(tǒng)(IVI)部分，因?yàn)?D及3D地圖導(dǎo)航的需求，以及智能車用控制系統(tǒng)的進(jìn)化，SD卡除了需擁有大容量之外，同時必須可以持續(xù)接收信息，而UHS-II SD卡的高速傳輸特性，也與目前車用信息娛樂系統(tǒng)的趨勢一同并進(jìn)。

然而SD卡在車用的環(huán)境下可能會遭遇到震動沖擊等等環(huán)境應(yīng)力的影響，因此卡片的耐震能力非常重要。由于智能汽車的使用范圍極廣，可能在嚴(yán)寒的西伯利亞或是炎熱的非洲，車內(nèi)溫度、電源穩(wěn)定性都會對卡片造成影響，舉例來說，劇烈的溫度變化會影響NAND Flash和數(shù)據(jù)的保存，造成它們保持電荷的能力產(chǎn)生波動。如果卡片保持電荷的能力下降，該漏洞將可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。為了因應(yīng)各式不同的狀況，SD卡制造商可與測試實(shí)驗(yàn)室合作，透過資料存取壓力測試及耐久性測試來確保SD卡的可靠性與高效能。

不斷更新的SD記憶卡技術(shù)與隨之而來的測試需求

除了最近的UHS II協(xié)議推出，SD協(xié)會將不斷地提升其技術(shù)及規(guī)格，與未來趨勢科技接軌，而廠商須確保所制造產(chǎn)品的規(guī)格及質(zhì)量，可藉由相關(guān)認(rèn)證單位的驗(yàn)證測試來檢驗(yàn)其產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。?

百佳泰身為SD協(xié)會的重要核心會員之一，不僅多年來持續(xù)參與協(xié)會在技術(shù)進(jìn)程的討論、支持相關(guān)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的營銷推廣活動，同時更是SD協(xié)會所授權(quán)的指定測試實(shí)驗(yàn)室（Designated Lab）。

廠商有質(zhì)量上的疑慮、或?qū)夹g(shù)規(guī)格有任何問題與需求，都可以透過百佳泰獲得咨詢服務(wù)。關(guān)于SD主機(jī)裝置或SD記憶卡的詳細(xì)測試方法與規(guī)范，歡迎徑洽百佳泰service@allion.com。

在全球經(jīng)濟(jì)體系占有一席之地的中國市場，自90年代開始積極投入到IPC市場，相關(guān)企業(yè)如雨后春筍般地涌現(xiàn)；中國政府近年來著重基礎(chǔ)建設(shè)，影響中國IPC市場開發(fā)深遠(yuǎn)，我們從圖示一：中國和全球市場IPC發(fā)展比重，發(fā)現(xiàn)中國和全球發(fā)展重心大相徑庭，中國方面投入鐵路與基礎(chǔ)建設(shè)和能源比重最大，醫(yī)療設(shè)備較少。2014年中國政府已計(jì)劃在36個城市推動鐵路系統(tǒng)，采用IPC業(yè)者研發(fā)制造的旅客訊息系統(tǒng)（PIS:Passenger Information System），估計(jì)目前各大城市的鐵路系統(tǒng)投資約人民幣5億七千萬元，金額不容小覷。

圖示一：中國及全球市場IPC發(fā)展比重，來源：金勝電子2014 SSDA技術(shù)研討會報(bào)告

在IPC儲存媒介方面，其中以固態(tài)硬盤SSD技術(shù)的穩(wěn)定度佳、使用壽命延長、無機(jī)械結(jié)構(gòu)性問題、高速讀取功能等諸多優(yōu)點(diǎn)廣受IPC廠商青睞，連同帶動成本價格下降，SSD取代傳統(tǒng)硬盤（HDD）已逐步成趨勢。我們可從Gartner提供的數(shù)據(jù)得知，SSD在工業(yè)自動化（Industrial Automation）應(yīng)用的出貨量由2014年的八百萬臺成長至2017年的一千兩百零九萬臺規(guī)模，平均容量由22.7GB擴(kuò)充至57.7GB（圖示二：2013-2017 IA SSD數(shù)據(jù)），通過持續(xù)性的市場拉力以及技術(shù)推力，SSD儼然已成為IPC市場的新寵兒。

圖示二：2013-2017 IPC SSD數(shù)據(jù)，來源：Gartner

深耕SSD領(lǐng)域多年的百佳泰，將透過本篇文章深入淺出介紹SSD在IPC發(fā)展之應(yīng)用及趨勢，期望透過百佳泰SSD全方位質(zhì)量、效能驗(yàn)證與客制化服務(wù)，為IPC服務(wù)再升級。

SSD技術(shù)趨勢分析及測試解決方案

在SSD硬件材料成本（BOM Cost）中，閃存（NAND FLASH）占總成本的百分之九十，閃存可分為幾種不同的技術(shù)，其中SLC（Single-Level Cell）技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為傳輸速度快、可抹寫次數(shù)最高、功耗低，然而每個單位儲存信息較少，須花較高成本生產(chǎn)；MLC（Multi-Level Cell）可以在每個儲存單元內(nèi)儲存較多信息位，可降低生產(chǎn)成本，但傳輸速度較慢、可抹寫壽命較SLC低、功耗高。目前IPC廠商在制造方面，低容量產(chǎn)品采用SLC技術(shù)為主，而中高容量都轉(zhuǎn)往采用MLC技術(shù)，成本是廠商重要考慮關(guān)鍵之一。

隨著微型化趨勢，SSD不斷被應(yīng)用在新興產(chǎn)品上，NAND FLASH制程技術(shù)也從3X納米發(fā)展至2X奈米乃至1X奈米，成本結(jié)構(gòu)雖不斷下降，但錯誤檢查及校正數(shù)（ECC:Error Checking and Correcting）卻上升，抹寫次數(shù)（P/E Cycle: Programming/Erase Cycle）也隨之降低，尤其以MLC出現(xiàn)的問題尤其嚴(yán)重，請參考圖示3：SLC、MLC P/E Cycles和ECC bit。不少IPC廠商針對MLC Flash的耗損平均技術(shù)（Wear-Leveling）演算、ECC等問題研發(fā)出相關(guān)解決技術(shù)，以提升產(chǎn)品的表現(xiàn)能力，并可延長SSD使用的壽命。

圖3：SLC、MLC P/E Cycles和ECC bit

除了解決MLC問題之外，廠商也致力研發(fā)另一新興技術(shù)iSLC或稱A+SLC，藉由調(diào)整固件以延長約10倍的MLC壽命，傳輸效能及重復(fù)抹寫次數(shù)穩(wěn)定度直逼SLC，價格介于SLC與MLC之間，CP值較傳統(tǒng)MLC高。

儲存裝置的傳輸接口，隨著傳輸速率與帶寬需求，由早期PATA、SATA I、SATA II、SATA III，一路發(fā)展至PCIe Gen II、PCIe Gen III。封裝大小更隨著智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等體積輕巧的裝置盛行，SSD朝向更高速、低耗能、微型化發(fā)展，從2.5”、Half Slim、M.2、mSATA至uSSD、CF（CompactFlash）卡等SFF（Small Form Factor）SSD產(chǎn)品，發(fā)展更加多元化。

工業(yè)級SSD通常因其作業(yè)環(huán)境特殊（譬如耐震、防塵、溫度忍受范圍等），在質(zhì)量及穩(wěn)定度方面，相較于消費(fèi)性SSD其要求更加嚴(yán)格。百佳泰歸納了四大項(xiàng)IPC SSD考慮重點(diǎn)，提供給相關(guān)廠商參考以檢視SSD質(zhì)量。首先需注意的是固體可靠度，例如讀寫效能、斷電數(shù)據(jù)流失問題、低溫和高溫是否容易造成內(nèi)存訊號衰竭等。第二項(xiàng)考慮為軟硬件兼容性，一個富有彈性的SSD設(shè)計(jì)，必須能和不同系統(tǒng)平臺、操作系統(tǒng)﹝Windows、Linux等﹞以及應(yīng)用軟件高度兼容；第三，閃存的質(zhì)量與壽命，無論晶圓片區(qū)塊挑選、制造以及相關(guān)技術(shù)皆會影響內(nèi)存質(zhì)量；最后是和整體SSD質(zhì)量有關(guān)，包括接口傳輸速度、是否具EMI/ESD的PCBA設(shè)計(jì)等。第一點(diǎn)及第二點(diǎn)以軟固件面向切入，第三點(diǎn)和第四點(diǎn)則和硬件相關(guān)。

針對工規(guī)SSD，百佳泰特別開發(fā)了相對應(yīng)的驗(yàn)證，基本硬件測試含蓋DDR內(nèi)存訊號管理、NAND FLASH管理測試、電源消耗測試、零組件驗(yàn)證以及總線接口測試。電耗測試包含睡眠模式（idle、devslp等）量測、4K隨機(jī)讀取/寫入，64/128K連續(xù)讀寫耗電量測；零組件驗(yàn)證（Component Validation）如溫度量測（Thermal Measurement）、背動組件額定值衰減測試（Capacitor/Resistor/Inductor De-rating Test）；另外，總線接口（Bus Interface）相關(guān)的物理層與協(xié)議層測試、Logo相符性及插拔測試也是重點(diǎn)之一。

固件可靠度測試包含電源中斷時數(shù)據(jù)保護(hù)（PLP, power loss protection Test）測試以及抹寫壽命（P/E CYCLE）測試，為預(yù)防閃存轉(zhuǎn)換層（Flash Translation Layer）毀壞、氣溫影響亦或是不良ECC設(shè)計(jì)造成數(shù)據(jù)流失等潛在危機(jī)發(fā)生，這時需要靠長時間壓力測試（Stress Test）以及壽命容忍度測試（Endurance Test）以確認(rèn)SSD是否具備強(qiáng)韌的保護(hù)機(jī)制。關(guān)于整體效能測試，百佳泰可提供最基本的測試工具，譬如CDM（CrystalDiskMark）、AS SSD Benchmark、HD Tune、ATTO Disk，I/O效能評測工具如IO Meter、VDBench以及微軟StorScore等。另可藉由百佳泰用戶體驗(yàn)小組，設(shè)計(jì)不同情境及提供考慮因素，協(xié)助驗(yàn)證并解決軟硬件兼容性問題。綜合以上硬件、固件及軟件全方位的驗(yàn)證服務(wù)，我們更期望未來能夠結(jié)合硬件廠商研發(fā)的SLC/A+ SLC技術(shù)，發(fā)揮韌體驗(yàn)證之附加價值。

現(xiàn)今IPC朝向云端服務(wù)發(fā)展，SSD開始取代HDD擔(dān)任起企業(yè)級云端服務(wù)器的儲存核心，以其更快速的傳輸速度、IOPS﹝I/O Per Second﹞、延遲時間﹝latency﹞提供企業(yè)級應(yīng)用如檔案管理、即時消息、串流媒體、電子郵件、企業(yè)及信息系統(tǒng)，甚至結(jié)合在線購物等多功能角色（參考圖標(biāo)四：企業(yè)級云端應(yīng)用），其效能與可靠性需求較消費(fèi)性SSD，需要更復(fù)雜的技術(shù)及驗(yàn)證。企業(yè)級效能測試包含以數(shù)據(jù)庫在線交易（Database OLTP Benchmark）為主的MySQL測試，虛擬化技術(shù)的VMware、VMmark、SPECvirt、Login VSI測試以及云端服務(wù)測試YCSB﹝Yahoo Cloud Service Benchmark﹞，若欲得知更多企業(yè)儲存設(shè)備信息，請參考百佳泰技術(shù)文章：企業(yè)級儲存設(shè)備（Enterprise Storage）運(yùn)用趨勢與效能評量驗(yàn)證。

圖示四：企業(yè)級云端應(yīng)用

SSD儲存技術(shù)以其穩(wěn)定度佳、使用壽命延長、無機(jī)械結(jié)構(gòu)問題、高速讀取功能等諸多優(yōu)點(diǎn)廣受IPC廠商青睞。在整個IPC發(fā)展歷程，SSD已成為主流解決方案。百佳泰SSD驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)能夠洞悉SSD主流市場、掌握關(guān)鍵技術(shù)，不但可提供IPC SSD相關(guān)測試服務(wù)，更結(jié)合市場營銷知識為您提供最完整的產(chǎn)品競爭分析報(bào)告。通過每年固定和國際大廠新品測試驗(yàn)證及技術(shù)咨詢，我們不斷提升的技術(shù)能力能協(xié)助潛在客戶設(shè)計(jì)改良建議，并提供客制化服務(wù)，百佳泰全方位SSD質(zhì)量及效能驗(yàn)證服務(wù)，為您的IPC再升級。

若SSD的耗損平均設(shè)計(jì)（Wear Leveling）不夠完美，遇上吃重的工作負(fù)荷時，可能會產(chǎn)生性能不一致（Performance Inconsistency）或隨著可用儲存空間變動而性能劇降（Fluctuation）現(xiàn)象。你買入的SSD是否有上述的狀況呢？針對上述的兩種狀況，百佳泰設(shè)計(jì)了測試腳本，通過這個腳本搭配測試程序，我們便能了解SSD硬盤的效能穩(wěn)定與否、效能退化度。這次選測了7款知名SSD硬盤來做觀察，整個測試過程，會使用總共10TB的真實(shí)數(shù)據(jù)存取工作量（假設(shè)一般使用者每天使用SSD約3GB的數(shù)據(jù)量，10TB約為一年的使用量），來仿真受測硬盤在日常生活中處理檔案時的性能表現(xiàn)。為了更貼近實(shí)際的使用情形，處理的文件類型包含：影片（例如：3GP、AVI）、聲音（例如：MP3、WAV）、圖片（例如：BMP、JPG）及其他（例如：BAT、DLL、ZIP），并針對4K Random/Sequential讀寫、16K Random讀寫、64K Sequential讀寫進(jìn)行性能表現(xiàn)監(jiān)控。

 性能穩(wěn)定度測試（Performance Stability Test）

此測試的評比標(biāo)準(zhǔn)分為兩個標(biāo)準(zhǔn)：

 【觀察評比標(biāo)準(zhǔn)一：性能分布一致性】在測試的數(shù)據(jù)讀寫過程中，測試工具會不斷的評估并記錄SSD讀寫效能，以受測SSD整體的讀寫表現(xiàn)平均值正負(fù)10%為標(biāo)準(zhǔn)范圍，如果此SSD超過10%以上的讀寫表現(xiàn)數(shù)值落在其標(biāo)準(zhǔn)范圍外，表示使用過程中讀寫效能忽快忽慢，代表該SSD讀寫性能在使用過程中較不穩(wěn)定。

圖一：SSD E在4K Random Read的測試結(jié)果

我們先用一個例子來做說明，圖一為SSD E在4K Random 讀取時的狀況：每一筆的測試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)都是的粉紅色的落點(diǎn)，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)過后SSD E在4K Random讀取的平均速度為169.66MB/s，設(shè)為粉紅色的線。綠線跟紅線則分別代表平均值的正負(fù)10%范圍?？梢钥吹酱蟛糠值狞c(diǎn)都落在這范圍外，經(jīng)計(jì)算過后有85.41%的落點(diǎn)都標(biāo)準(zhǔn)范圍之外，該項(xiàng)4K Random讀取效能在SSD使用過程中，容易效能上下大幅波動，顯示出SSD E在此測項(xiàng)上表現(xiàn)不佳。

表一：讀寫效能超出標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間比例

整理過各款SSD的落點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算后得到表一，可得知這七款受測SSD在64k的數(shù)據(jù)存取上普遍效能都不錯，反而在4K Random讀取跟16K Random讀取，有較多的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。SSD E跟SSD F這兩顆SSD在整體的測試上，則觀察到較多的性能不穩(wěn)定性狀況。

【觀察評比標(biāo)準(zhǔn)二：性能高低差異性】在測試的數(shù)據(jù)讀寫過程中，測試工具會不斷的評估并記錄SSD讀寫效能，以原始讀寫效能最高的10%平均值跟最低的10%平均值之間相差值，來評估其高低效能差異性，如果其相差值超過平均效能的20%，表示使用過程中該SSD最快跟最慢的差距較大，容易造成使用者極端不一致的使用感受。

表二：讀寫效能高低差異與平均比

由表二的結(jié)果我們可以得知，七款被觀察的SSD硬盤在64k的數(shù)據(jù)存取上普遍效能都不錯，但是在4K讀取與16K讀取上則有較大的差異。例如，SSD G、SSD E、SSD F在4K Random讀取項(xiàng)目上，性能表現(xiàn)顯示相當(dāng)大的高低差超過100%，SSD A與SSD B雖稍低但也達(dá)到65%以上。SSD C 跟SSD D在執(zhí)行4K Random寫入項(xiàng)目時，也有很高比例的高低差。

表三：讀寫效能穩(wěn)定性

若一SSD在上述【觀察標(biāo)準(zhǔn)一：性能分布一致性】、【觀察標(biāo)準(zhǔn)二：性能高低差異性】皆表現(xiàn)不好，在表三上則會被標(biāo)示為性能不穩(wěn)定（Unstable）的產(chǎn)品。一般而言，多數(shù)消費(fèi)級SSD或多或少會在幾項(xiàng)讀寫項(xiàng)目上呈現(xiàn)不穩(wěn)定結(jié)果（而企業(yè)級SSD則在此方面表現(xiàn)較佳），綜合以上兩個標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果，可以在表三發(fā)現(xiàn)SSD A跟SSD B這兩顆款盤有較好的性能穩(wěn)定性；而SSD E跟SSD F則有最差的性能不穩(wěn)定表現(xiàn)；SSD C跟SSD D在小檔案存取上有不穩(wěn)定的表現(xiàn)。

效能退化測試（Performance Degradation Test）

一般而言SSD因?yàn)槠涮匦裕紩行芡嘶樾?，但退化程度則取決于各家固件技術(shù)與NAND Flash的搭配能力。此測試為比較硬盤在開箱（Fresh out-of-box）使用后，和經(jīng)過一段時間使用后的效能退化現(xiàn)象。

【評比標(biāo)準(zhǔn)】在執(zhí)行全部10TB數(shù)據(jù)量寫入測試過程中，SSD最后一次的數(shù)據(jù)存取的速度平均和第一次的速度平均的差距，應(yīng)小于整體平均速度的10%。

在此測試中，SSD C和SSD D這兩款硬盤的最后一次的數(shù)據(jù)存取的速度平均和第一次的速度平均的差距最為明顯，因此如下圖所示為例子。以SSD C在4K Random寫入來說，它的第一次處理速度為176.56MB/s，最后一次處理速度為113.58 MB/s，其整體平均速度為147.23 MB/s。效能退化比：

(113.58－176.56)÷147.23=－42.78%

至于SSD D在4K Random寫入時的平均速度為127.49MB/s，經(jīng)過計(jì)算后其效能退化比：

(121.84－150.35)÷127.49=－22.36%

圖二：SSD C和SSD D在4K Random Write的測試結(jié)果

表四：讀寫效能退化比

比較七款SSD的表現(xiàn)后，從表四我們可以得知SSD C和SSD D有較多的效能退化的現(xiàn)象，且明顯高于其他受測產(chǎn)品。而這也可能會造成用戶的個人系統(tǒng)在長時間數(shù)據(jù)讀寫后，性能變差影響整體表現(xiàn)。

效能退化測試分析

一般而言SSD效能會隨著剩余硬盤空間而降低，但降低程度視則取決于各家固件技術(shù)與NAND Flash的搭配能力。我們觀察到隨著SSD剩余容量不等時，其性能不一致會影響用戶經(jīng)驗(yàn)，尤其在4K Random讀取時性能下降（Performance Drop）最為明顯。以SSD G作為范例，如下圖所示，藍(lán)色的線代表硬盤剩余空間，紫色則是讀寫的速度。SSD G在硬盤一開始讀取速度為332.29MB/s，但當(dāng)硬盤快要寫滿時速度只剩下115.04 MB/s，雖然速度還是比相同狀態(tài)下的硬盤快，例如：SSD C的65.04MB/s、SSD D的68.65MB/s，但是SSD G的速度下降的比例最高，容易讓原本的用戶感受到SSD明顯速度變慢。

圖三：SSD G的效能退化分析

表五：讀寫效能隨空間退化情形（以4K Random Read為例）

每款硬盤都有性能下降情形的發(fā)生，但是從表五可以看到SSD E、SSD F和SSD G下降幅度差距最大。而這也是廠商在開發(fā)產(chǎn)品時所要注意的重點(diǎn)。

結(jié)論

此次的測驗(yàn)中，在「性能穩(wěn)定度測試」上，SSD E跟SSD F在性能穩(wěn)定度表現(xiàn)上有較大改善空間；SSD C和SSD D則在「效能退化測試」上表現(xiàn)有較大改善空間。而我們也發(fā)現(xiàn)到，各品牌廠商的SSD在處理小檔案的讀寫時，比較容易會發(fā)生性能不穩(wěn)定、效能退化現(xiàn)象。百佳泰的專家團(tuán)隊(duì)建議如果廠商能夠改進(jìn)這部分，必定可以增加市場上的競爭優(yōu)勢。

SSD在隨著使用時間的增長、讀寫次數(shù)增加之后，都會有效能退化或是隨著可用儲存空間減少而效能退化的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而影響到SSD整體的表現(xiàn)。除了重視一般的讀取能之外，我們建議廠商能多注意「效能衰退」與「穩(wěn)定度」的測試，不僅能提升使用者滿意度也能差異化自家產(chǎn)品與市場上競爭對手產(chǎn)品。

此時，面對市場上林林總總的云端儲存服務(wù)，到底哪一朵云才是真正以使用者的需求為出發(fā)點(diǎn)，提供兼具功能、效能、兼容性與使用性的創(chuàng)新服務(wù)呢？

百佳泰認(rèn)為云端儲存服務(wù)只有能夠滿足所有使用者情境與 需求，才能奠定其在市場上不敗的王者地位 ；因此，我們特別從市面上挑選了6款極具代表性的云端儲存服務(wù)來進(jìn)行完整的競爭分析與評鑒。

如基本規(guī)格表所示（表一），現(xiàn)階段云端儲存服務(wù)都免費(fèi)或收費(fèi)提供一定容量的儲存空間；對于此市場需求的變化性，我們在本篇文章中并不作進(jìn)一步的討論。即便提供的免費(fèi)容量越大越具市場競爭優(yōu)勢，但根據(jù)實(shí)際使用情境的觀察，使用者其實(shí)較偏重在各種個人平臺裝置的兼容性使用。也就是說，透過云端儲存服務(wù)進(jìn)行大容量的數(shù)據(jù)傳輸行為并無法讓其功能與使用性立即見真章，充其量只是檔案上傳與下載的容量比較。為此撇除這類使用者的心理因素，我們將以「模擬使用情境」（scenario-based）為測試核心，向外探討其接口使用性、功能完整性與平臺兼容性等議題。詳細(xì)的測試范疇如下：

一、接口設(shè)計(jì)（Interface Design）

二、上傳功能設(shè)計(jì)（Upload Design）

三、瀏覽器支持功能（Browser Support）

四、在線檔案預(yù)覽功能（File On-line Preview Support）

五、檔案分享功能（File Share Support）

六、在線Office檔案編輯功能（Office Files On-line Edit）

七、其他網(wǎng)絡(luò)功能支持（Misc. Function Support on Web）

八、行動裝置平臺支持（Mobile Platform Support）

一、 接口設(shè)計(jì)（Interface Design）

使用情境：

通過用戶對接口設(shè)計(jì)的視覺接觸，是否能快速了解整體的功能編排、如何進(jìn)行相關(guān)功能的操作。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1. Google Drive、SugarSync與Dropbox接口只單單顯示功能圖像，用戶需要將鼠標(biāo)指針移動至圖像上，相對應(yīng)的文字才會出現(xiàn)。換言之，如果用戶沒有使用鼠標(biāo)或是利用觸控平板，有可能在第一時間無法直覺了解各個圖像的意義。

2. Asus WebStorage與MS OneDrive皆同時顯示文字與圖像，對用戶來說較直覺使用；另外，MS OneDrive的圖線設(shè)計(jì)最為顯眼，讓觸控面板的使用者能輕松點(diǎn)選。

3. 整體來說，Asus WebStorage的接口設(shè)計(jì)較為一般，雖然提供完整的信息與圖像，但在美感層次上卻不及其他云端儲存服務(wù)。

二、 上傳功能設(shè)計(jì)（Upload Design）

使用情境：

整個上傳檔案的操作過程是否易學(xué)、易用且清楚直觀。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1. Norton Online Backup不支持上傳功能，檔案隨著編排計(jì)劃時就會同步處理。

2. Asus WebStorage與SugarSync有限制拖曳上傳的區(qū)域，但原則上對使用者沒有太大影響。

3. Asus Webstorage的上傳功能有兩種，分別為拖曳上傳與傳統(tǒng)選項(xiàng)上傳，但接口并無清楚說明拖曳方法，導(dǎo)致使用者可能不知道有此功能。

4. Asus Webstorage可利用相關(guān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序來支持客制的文件夾/文件備份，其他儲存服務(wù)只支持同步文件夾功能。

三、 瀏覽器支持功能（Browser Support）

使用情境：

通過不同的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行網(wǎng)頁版的云端儲存服務(wù)。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

6款云端儲存服務(wù)皆支持目前較主流的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，即便Google Drive與MS

OneDrive沒有正式宣稱支持Safari Windows版本（表四），但實(shí)測之后發(fā)現(xiàn)大部

分的功能都還是可以正常執(zhí)行的。

四、 在線檔案預(yù)覽功能（File On-line Preview Support）

使用情境：

無需預(yù)先下載文件就能實(shí)時在線預(yù)覽功能。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1. Google Drive與Asus WebStorage擁有最佳的在線檔案預(yù)覽兼容性，支持多媒體、Office文件與PDF檔案。

2. MS OneDrive支持圖像、Office文件與PDF檔案預(yù)覽。

3. SugarSync僅支持圖像預(yù)覽。

4. 值得注意的是，Google文件檔案僅支持Google Drive。

五、 檔案分享功能（File Share Support）

使用情境：

分享檔案至其他第三方服務(wù)，例如電子郵件信箱或社群媒體網(wǎng)站。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1. 基本上6款云端儲存服務(wù)皆會提供鏈接功能供用戶分享檔案。但我們發(fā)現(xiàn)Asus WebStorage與Norton Online Backup無法分享檔案至Facebook或Twitter。

2. Google Drive的分享功能支持最多的第三方服務(wù)，包含Google+。

六、 在線Office檔案編輯功能（Office Files On-line Edit）

使用情境：

無需預(yù)先下載文件就能實(shí)時在線編輯Office文件。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

只有Google Drive與MS OneDrive支持此在線編輯功能；就Office文件的高使用率而言，這一點(diǎn)大大提升了使用者的便利性。

七、 其他網(wǎng)絡(luò)功能支持（Misc. Function Support on Web）

使用情境：

其他用戶可能會執(zhí)行的功能，例如鼠標(biāo)右鍵、背景上傳、文件恢復(fù)、支持觸控面板或第三方應(yīng)用程序。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1. Google Drive、Dropbox以及MS OneDrive支持鼠標(biāo)右鍵功能；相對應(yīng)地在觸控面板上，使用者只要針對文件或某功能鍵上長按，就會出現(xiàn)隱藏的功能列表。相較于不支持鼠標(biāo)右鍵與長按功能的儲存服務(wù)如Asus WebStorage、SugarSync以及Norton Online Backup，Google Drive、Dropbox以及MS OneDrive擁有較高的使用性，讓觸控面板使用者能方便尋找其欲執(zhí)行的功能。

2. Asus WebStorage與SugarSync的無法通過背景上傳功能來進(jìn)行，用戶必須等到任務(wù)完成后才能進(jìn)行其他作業(yè)。

3. Dropbox不僅僅提供云端儲存功能，還支持許多第三方應(yīng)用程序的功能整合，可變成云端音樂列表、網(wǎng)頁服務(wù)器以及電子郵件信箱。

4. 6款云端儲存服務(wù)在網(wǎng)頁版上皆支持文件恢復(fù)功能。

5. 只有Google Drive與Asus WebStorage支持ZIP壓縮文件下載的功能。

八、 行動裝置平臺支持（Mobile Platform Support）

使用情境：

大部分云端儲存服務(wù)也有推出移動設(shè)備APP，其兼容性與功能性是否也和網(wǎng)頁版一樣方便易用？因此我們挑選3款不同操作系統(tǒng)包含Android、iOS以及Windows Phone的手機(jī)，針對特定的測試項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)測。

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1. 因?yàn)锳ndroid屬于開放式操作系統(tǒng)，用戶基本上可以藉由內(nèi)部或外部檔案管理系統(tǒng)來下載或上傳數(shù)據(jù)。

2. 然而Microsoft與Apple的操作系統(tǒng)僅供用戶上傳照片或進(jìn)行在線筆記修訂。

3. Google Drive、Dropbox與SugarSync沒有推出官方正式版的APP來支持Windows Phone，但使用者仍可藉由安裝第三方APP來連結(jié)Google Drive與Dropbox服務(wù)。

通過下表九，我們整理出幾款云端儲存服務(wù)在移動設(shè)備上的一些關(guān)鍵問題，不外乎是一些平臺兼容性、同步處理能力以及使用性問題。詳細(xì)的測試項(xiàng)目與結(jié)果，請參考表十、表十一與表十二。

百佳泰全面啟動云端測試方案 推升全球云端服務(wù)質(zhì)量

當(dāng)全世界正為發(fā)展云端技術(shù)與應(yīng)用而投入大量人力、物力的同時，Google也擴(kuò)大在臺灣的，使其成為亞太最大云端中心。許多廠商正在面臨此發(fā)展趨勢，隨即而來的考驗(yàn)是技術(shù)開發(fā)、質(zhì)量保障以及市場營銷的創(chuàng)新應(yīng)用等的挑戰(zhàn)。以云端儲存服務(wù)為例，大部分云端儲存服務(wù)在推出上市之前，僅通過大量的硬件采購來支持軟件開發(fā)或容量限制，并沒有進(jìn)行實(shí)際的測試、驗(yàn)證與使用者經(jīng)驗(yàn)評估，最終導(dǎo)致整個服務(wù)軟硬件規(guī)格不兼容、效能不可靠、接口不好用等問題。

有鑒于此，百佳泰在此競爭分析評鑒報(bào)告中僅先根據(jù)「模擬使用情境（scenario-based）作為主要測試范疇，即發(fā)現(xiàn)不同的云端儲存服務(wù)就擁有迥異的功能性、效能性與使用性。面對現(xiàn)今云端儲存服務(wù)已與使用者日常生活息息相關(guān)，不論是透過計(jì)算機(jī)或手機(jī)來使用，在功能完整性、效能穩(wěn)定性與使用者經(jīng)驗(yàn)上都更需要專業(yè)的測試評估與改善。百佳泰在進(jìn)行相關(guān)云端服務(wù)或軟硬件整合測試時，即會巨細(xì)靡遺的提出測試案例與計(jì)劃（Test Case & Test Plan），為客戶量身打造專屬的云端儲存服務(wù)測試驗(yàn)證解決方案，讓所有使用情境都能被嚴(yán)格的把關(guān)以確保云端新創(chuàng)系統(tǒng)業(yè)者的產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量，并提供國際重量級服務(wù)商的潛力競爭分析比較，讓整個云端產(chǎn)業(yè)能激發(fā)出更多的創(chuàng)新可能。

為了了解消費(fèi)者跟企業(yè)級產(chǎn)品在能性能表現(xiàn)上的差異，我們挑選了六款市面上售賣的SSD做為受測產(chǎn)品，其中硬盤A至E為同一家廠牌的產(chǎn)品，包含了作為入門等級跟高級用途的eSSD跟cSSD產(chǎn)品，硬盤F則為另外一間大廠的企業(yè)級硬盤。在此篇測試比較報(bào)告中我們將依序測試六款SSD，并就硬盤本身的硬件組件跟性能表現(xiàn)做進(jìn)一步地分析比較，盤點(diǎn)廠商針對不同的市場需求所采取的不同開發(fā)重點(diǎn)，并掌握產(chǎn)品在不同測項(xiàng)上的表現(xiàn)，協(xié)助廠商開發(fā)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。

六款受測產(chǎn)品的產(chǎn)品類別及基本特色：

在本次的測試分析上，我們聚焦在以下兩個重點(diǎn)，做近一步的分析：

• 硬盤元件分析 Hardware Components Analysis
• SSD性能表現(xiàn)足跡分析 SSD Performance Footprint Analysis

硬件組件分析 （Hardware Components Analysis）

SSD標(biāo)榜高效能、低功耗、高耐受度及體積輕薄等特性，即使是相同品牌的SSD也會有不同的硬件設(shè)計(jì)，尤其針對不同的目標(biāo)客戶群時，會有些許零件上材料上的差異，這些差異就有可能造成性能及穩(wěn)定度的不同。在硬件組件分析的過程中，百佳泰的資深專家團(tuán)隊(duì)拆開硬盤，檢視其內(nèi)部構(gòu)造，并分析硬盤的各項(xiàng)組件，包含：Controller、PMIC、NAND Flash、Poly-Tantalum Capacitor及LPDDR2，并就其排列設(shè)計(jì)觀察優(yōu)缺點(diǎn)，給予建議。

表二：六款受測硬盤的硬件組件結(jié)構(gòu)

如表二中簡單地列出了這六款硬盤的組成組件。

SSD性能表現(xiàn)足跡分析 （SSD Performance Footprint Analysis）

市面上針對消費(fèi)型硬盤所設(shè)計(jì)的效能測試工具，例如：CrystalDiskMark，并不能忠實(shí)呈現(xiàn)企業(yè)用硬盤在真實(shí)環(huán)境中的表現(xiàn)，無法驗(yàn)證企業(yè)級產(chǎn)品的真實(shí)功效。如表三所示，硬盤A在消費(fèi)型測試工具上的表現(xiàn)理想，但是在企業(yè)級測試標(biāo)準(zhǔn)上卻不盡理想；反觀硬盤F雖然在消費(fèi)型測試工具上表現(xiàn)平平，但是在企業(yè)環(huán)境使用上卻性能表現(xiàn)良好。因此，百佳泰選了幾個專門測試企業(yè)用硬盤的工具，加上我們自己累積多年經(jīng)驗(yàn)開發(fā)的工具，針對企業(yè)用服務(wù)器工作量仿真、讀寫速度耐久度、產(chǎn)品性能退化、性能退化一致性…等，各方面來評估受測產(chǎn)品的整體表現(xiàn)。以下為分析SSD性能表現(xiàn)足跡所采用的三種不同測試工具：

1. File IO Benchmark – Server Workload
2. File IO Benchmark – Sustained Test
3. Allion Benchmark – Performance Stability Test
4. File IO Benchmark – Enterprise File IO Data Payload
5. Database Benchmark – SysBench

表三：消費(fèi)型測試標(biāo)準(zhǔn)VS. 企業(yè)級測試標(biāo)準(zhǔn)

•  File IO Benchmark – Server Workload

測試工具為：VDBench

測試平臺為：Intel Z87、Core i7、16GB RAM

企業(yè)所需要處理的數(shù)據(jù)規(guī)模比一般消費(fèi)者使用的還要大，因此我們所選的這套工具能夠模擬企業(yè)用服務(wù)器在面對巨量資料時的情景，反應(yīng)硬盤在處理郵件、串流影音、網(wǎng)絡(luò)檔案時的效能表現(xiàn)，做廠商再挑選產(chǎn)品時的參考之一。

圖三：模擬郵件服務(wù)器工作量測試

圖四：仿真多媒體串流工作量測試

圖五：模擬服務(wù)器在處理網(wǎng)頁檔案工作量測試

表四：Server Workload的測試結(jié)構(gòu)

在Server Workload的測試中，硬盤E在郵件服務(wù)器工作量（Mail Server Workload）中，在相同的時間內(nèi)以最高的每秒輸入輸出數(shù)（IOPS）超過其他五款硬盤。而硬盤F在多媒體串流工作量（Media Streaming Workload）和網(wǎng)頁檔案工作量（Web File Server Workload）兩測項(xiàng)中，表現(xiàn)最優(yōu)異，尤其在網(wǎng)頁檔案工作量上，硬盤F大幅領(lǐng)先其他產(chǎn)品。從上面三張圖可以看到硬盤C的表現(xiàn)皆為倒數(shù)第二名，甚至名次低于消費(fèi)型硬盤B，顯示出的企業(yè)用低級eSSD入門產(chǎn)品并不一定在各方面表現(xiàn)都優(yōu)于消費(fèi)型硬盤。

•  File IO Benchmark – Sustained Test

測試平臺：Intel Z87、Core i7、16GB RAM

測試工具：IOmeter

根據(jù)聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會（JEDEC）的數(shù)據(jù)顯示，4K單位大小檔案是企業(yè)用SSD最常遭遇的檔案大小。此耐久度測試采用IOmeter工具產(chǎn)生的4K QD 32 Random Write來測試6款硬盤在連續(xù)24小時中，讀寫速度是否會因?yàn)闀r間的拉長而改變。

圖六：24小時讀寫速度耐久度測試

如圖六所示，在24小時讀寫速度耐久度測試中，每一款硬盤一開始都會有很高的IOPS值，但是在剩下的22小時中都會驟降至穩(wěn)定的速度狀態(tài)。

圖七：前30分鐘內(nèi)效能退化比較表

我們?nèi)舭涯途枚葴y試的數(shù)據(jù)結(jié)果聚焦在第一個小時中，由圖七可以發(fā)現(xiàn)硬盤A跟硬盤C的效能退化下降幅度比較大。另一方面，硬盤F的效能退化低于其他五款，平均而言，在24小時的測試當(dāng)中擁有最高的讀寫速度，顯示出硬盤F在長時間的Random Write壓力測試下能夠有最佳的表現(xiàn)，符合企業(yè)級產(chǎn)品所需的可靠穩(wěn)定性特質(zhì)。

• Allion Benchmark – Performance Stability Test

測試平臺：Intel DZ68DB system

測試工具：Allion stress tool

差勁的耗損平均技術(shù)（Wear Leveling）遇上吃重的工作負(fù)荷時，硬盤可能會產(chǎn)生性能不一致（Performance Inconsistency）或尚余儲存空間變動減少（Fluctuation）現(xiàn)象。因此，百佳泰憑借著耕耘SSD產(chǎn)品驗(yàn)證多年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，專門開發(fā)的企業(yè)級產(chǎn)品測試解決方案，客制化的性能穩(wěn)定度測試（Performance Stability Test）能診斷出受測產(chǎn)品是否有性能不一致缺點(diǎn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠度。百佳泰的性能穩(wěn)定度測試能仿真企業(yè)用硬盤在處理大檔案的情境，設(shè)計(jì)總共10TB的真實(shí)數(shù)據(jù)存取工作量，文件類型包含：影片（例如：3GP、AVI）、聲音（例如：MP3、WAV）、圖片（例如：BMP、JPG）及其他（例如：BAT、DLL、ZIP），并針對4K Random/Sequential讀寫、16K Random讀寫、64K Sequential讀寫進(jìn)行性能表現(xiàn)監(jiān)控。

評分標(biāo)準(zhǔn)是以每一受測產(chǎn)品整體的讀寫表現(xiàn)數(shù)值做為平均值，并設(shè)自身平均值的正負(fù)10%為標(biāo)準(zhǔn)范圍。如果一硬盤95%以上的讀寫表現(xiàn)數(shù)值均分布在自己的標(biāo)準(zhǔn)范圍外，則會被警告為性能不穩(wěn)定（Unstable）。匯整并整理原始資料后，從表四可以看到硬盤F有最好的穩(wěn)定度表現(xiàn)，只有在4K Random寫入速度上表現(xiàn)不穩(wěn)定。硬盤A則表現(xiàn)最差。硬盤E雖然售價比企業(yè)用入門等級硬盤D高，但是在穩(wěn)定度表現(xiàn)卻沒有相對穩(wěn)定的表現(xiàn)，因?yàn)橛脖PE在大檔案的寫入存取上，穩(wěn)定度表現(xiàn)并不理想。

表五：性能穩(wěn)定度測試比較I.

從整體的表現(xiàn)來看，數(shù)值最高的10%跟數(shù)值最低的10%相差值如果超過平均數(shù)值的20%，則代表有潛在的風(fēng)險(xiǎn)危機(jī)。在表五中我們可以發(fā)現(xiàn)，硬盤F只有在4K Random寫入測項(xiàng)上有高的高低差異性，整體的表現(xiàn)則是最為穩(wěn)定，符合企業(yè)用產(chǎn)品所需的特征。反觀硬盤A與硬盤E在10TB數(shù)據(jù)量存取上有極高的高低差異性顯示出SSD的發(fā)展至今，雖然性能表現(xiàn)速度越來越快，但是廠商在維持產(chǎn)品的穩(wěn)定度上還是有長足進(jìn)步的空間。

表六：性能穩(wěn)定度測試比較II.

•  File IO Benchmark – Enterprise File IO Data Payload

測試平臺：Gigabyte GA-Z77-D3H

測試工具：VDBench

為了要評估受測產(chǎn)品在長時間企業(yè)用環(huán)境下的壓力表現(xiàn)，我們選用VDBench測試工具，仿真硬盤在處理0.5K、4K、16K到64K等不同檔案大小時的性能表現(xiàn)。除了配置文件案大小外，并根據(jù)JEDEC的企業(yè)用工作量定義：40% Random讀取、60% Random寫入，設(shè)定測試標(biāo)準(zhǔn)，分析硬盤在50個小時受測時間中的性能表現(xiàn)，并依照IOPS的結(jié)果來評斷受測產(chǎn)品的表現(xiàn)。從圖八可以看到硬盤F的IOPS的平均值超過1000，領(lǐng)先其他產(chǎn)品，性能表現(xiàn)最佳。

圖八：Enterprise File IO Data Payload測試比較結(jié)果

若我們把Random讀取調(diào)高至70%、Random寫入調(diào)低到30%，同樣可以看到硬盤F的IOPS仍然保持高水平，顯示出這款硬盤在處理不管是隨機(jī)讀取還是隨機(jī)寫入檔案時都能保有一定水平的效能表現(xiàn)。如圖九所示，硬盤C在8至16小時中間發(fā)生性能下降的現(xiàn)象，顯示出這款硬盤在處理企業(yè)用數(shù)據(jù)時有不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

圖九：Enterprise File IO Data Payload II. 測試比較結(jié)果

•  Database Benchmark – SysBench MySQL

測試平臺：Dell T620 Xeon*2, 64GB RAM

測試工具：SysBench MySQL

MySQL作為企業(yè)使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)有多年歷史，最大的優(yōu)點(diǎn)就是效能高且可靠度高。我們以此測試工具模擬200個用戶的中型企業(yè)數(shù)據(jù)庫環(huán)境，測試設(shè)定使用40個Table同時運(yùn)算，每個Table有一千萬筆數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)量約106GB）。評量方式為儲存裝置在不同的Buffer Pool Size設(shè)定和多個Thread設(shè)定下的性能表現(xiàn)。

當(dāng)設(shè)定OLTP吞吐量的Buffer Pool Size低于15GB，且Thread為64時，如圖十所示，硬盤F的平均數(shù)據(jù)吞吐量值為2820.63，為表現(xiàn)最佳的硬盤。而圖中每一個點(diǎn)都是測試時的吞吐量落點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)之間越離散的話則表示性能表現(xiàn)越不一致，例如：硬盤A和硬盤C，都有此問題。而硬盤F除了在此測試上有最佳表現(xiàn)外，其穩(wěn)定的性能足以勝任中型企業(yè)數(shù)據(jù)庫環(huán)境的使用。

圖十：OLTP吞吐量測試比較結(jié)果

表七：受測產(chǎn)品的競爭力分析

百佳泰的專家團(tuán)隊(duì)認(rèn)為硬盤F在絕大多數(shù)的企業(yè)級性能測試上都有絕佳的表現(xiàn)，其硬件組件也是采高規(guī)格的設(shè)計(jì)，但是他的高價定價策略可能會讓中型及小型企業(yè)卻步，因?yàn)椴皇敲總€公司都需要頂級規(guī)格的SSD。此外，我們觀察到在硬盤A到E的受測產(chǎn)品中，彼此之間的硬件組件設(shè)計(jì)并沒有特別顯著的差別，但是其差別定價（Price Discrimination）策略讓這品牌各類型的產(chǎn)品能夠符合各種不同需求，進(jìn)而增加市場占有率，因此如果硬盤F的廠商也采取此方式，開發(fā)適用于不同規(guī)模企業(yè)的SSD，定而能夠增加競爭優(yōu)勢。

SSD在隨著使用時間增長、讀寫次數(shù)增加之后，造成效能退化或是可用儲存空間減少，都會影響到SSD整體的表現(xiàn)。我們預(yù)測隨著SSD的價格逐漸親民化，未來不管是一般消費(fèi)者用還是企業(yè)級產(chǎn)品，勢必將會有一場廝殺戰(zhàn)即將開打。雖然此次的測試著重于效能衰退、耐受性及穩(wěn)定度的測試，但是我們建議廠商除了采取完善的性能測試之外，也能同時比較競爭對手的產(chǎn)品，增加自己產(chǎn)品的競爭力，這樣才能在市場上傲視群雄。

2014年的今天，輕薄短小信息產(chǎn)品引領(lǐng)全球消費(fèi)者往下一個世代邁進(jìn)。從智能手機(jī)、平板到穿戴式裝置，不僅改變個人的行為模式，也讓許多企業(yè)發(fā)展出新的營運(yùn)模式。因應(yīng)新科技帶來的便利，實(shí)時的數(shù)據(jù)存取，分享與傳輸亦越來越重要。對許多企業(yè)來說，大量的數(shù)據(jù)存取幾乎是時時刻刻都需要的。在眾多消費(fèi)產(chǎn)品與服務(wù)需求的背后，云端服務(wù)器與更進(jìn)階的儲存設(shè)備則是不可或缺的功臣。

一般而言，企業(yè)級（Enterprise）信息應(yīng)用可概分為企業(yè)內(nèi)信息系統(tǒng)與云端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，前者可能建置、運(yùn)轉(zhuǎn)于公司內(nèi)部或放置于數(shù)據(jù)中心委外管理，使用者為公司內(nèi)部或特定客戶；后者則是建置、運(yùn)轉(zhuǎn)于數(shù)據(jù)中心，針對不特定大眾提供信息服務(wù)；兩者雖然在規(guī)模與用戶對象有所差異，但是對于營運(yùn)品質(zhì)與服務(wù)水平（SLA）都遠(yuǎn)比一般家庭及個人信息系統(tǒng)的要求更高，例如要求24×7不中斷的高可靠度（Reliability）、高可用性（Availability），以及滿足快速、大量存取的高效能（Performance）與高穩(wěn)定性（Stability），除此之外，更希望達(dá)到最低的建置與營運(yùn)成本（Total Cost of Ownership，TCO）。

企業(yè)級信息系統(tǒng)除了軟件與機(jī)房內(nèi)的電力、空調(diào)與網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施外，最重要的就是服務(wù)器本身。企業(yè)用服務(wù)器內(nèi)的組成可概分為三大主要部分：運(yùn)算、儲存與網(wǎng)絡(luò)。由于服務(wù)器本身目前技術(shù)架構(gòu)限制，指令周期（CPU, RAM）仍普遍遠(yuǎn)快于儲存速度，因此各種研究、應(yīng)用不斷投入在儲存裝置上，以期提升企業(yè)用服務(wù)器的整體效能。其中「固態(tài)硬盤」由于其本質(zhì)上為電子訊號讀寫以及多信道存取特性，無傳統(tǒng)硬盤（HDD）的機(jī)械讀取限制，使其讀寫速度較HDD快并在耗電性表現(xiàn)上更佳，然而過去由于NAND Flash每GB單位價格較高，且存在可靠性與使用壽命疑慮，并未大量應(yīng)用在企業(yè)級系統(tǒng)上，近來隨NAND Flash制程技術(shù)不斷提升（1xnm, 3D NAND Flash）而使成本不斷下降，以及藉由各項(xiàng)控制器、韌體技術(shù)改進(jìn)可靠性及使用壽命后，各種企業(yè)級SSD的發(fā)表與彈性應(yīng)用使得這項(xiàng)產(chǎn)品展現(xiàn)出不一樣的契機(jī)。以消費(fèi)級SSD而言，目前售價約是八年前的三十分之一，從2006年SSD初發(fā)表時的售價是$45/GB驟降至2014年的零售價$0.8 /GB；企業(yè)級SSD的每GB價格則是由2007年的$8.32/GB下降到2013年的$0.63/GB，并可能持續(xù)下降至$0.52/GB（DRAMeXchange, May 2013）；此外，如下圖所示，Gartner更預(yù)測企業(yè)級SSD（服務(wù)器用以及儲存用）每GB單位價格于2017年時將會下降至2012年的12~14%。

圖 1, Source: Gartner 2013 Forecast, SMART Storage Systems, Flash Memory Summit 2013

由于價格下降與技術(shù)創(chuàng)新，我們可以預(yù)期各種企業(yè)級SSD應(yīng)用將大幅成長；根據(jù)HGST于2013年發(fā)表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示（下圖），目前歐美已經(jīng)有將近16%企業(yè)開始使用SSD當(dāng)作儲存媒介，其他尚在觀望的公司也開始思考采用SSD的可行性，更有公司預(yù)定將其1/3的儲存設(shè)備替換成SSD裝置，同時各家的服務(wù)器廠商也都紛紛推出內(nèi)含SSD裝置的產(chǎn)品，因此我們可以預(yù)估企業(yè)級SSD產(chǎn)品的產(chǎn)能將會逐漸開始顯著上升。

圖 2, Source: HGST, Flash Memory Summit 2013

由IT Brand Pulse所進(jìn)行的調(diào)查結(jié)果亦顯示，多數(shù)企業(yè)認(rèn)為SSD是過去兩年內(nèi)IT技術(shù)上最關(guān)鍵及顯著的改變。

圖 3, Source: IT Brand Pulse, Flash Memory Summit 2013

一般的企業(yè)服務(wù)器或是云端數(shù)據(jù)儲存架構(gòu)有三大類型：

1. DAS （Direct Attach Storage）

直接將儲存設(shè)備堆棧連接至各類企業(yè)級服務(wù)器上作為數(shù)據(jù)存取的空間。設(shè)備建構(gòu)費(fèi)用為三大類型中最便宜也最容易完成。

2. NAS （Network Attached Storage）

將儲存系統(tǒng)透文件服務(wù)器直接連接到局域網(wǎng)絡(luò)上，文件服務(wù)器是專為數(shù)據(jù)存取而設(shè)計(jì)，速度與效能上較DAS佳。這類型設(shè)備建構(gòu)的費(fèi)用與技術(shù)上雖較DAS高，但能有效的滿足需要存取與共享大量文件數(shù)據(jù)系統(tǒng)的企業(yè)環(huán)境，比較受一般中大型企業(yè)采用。

3. SAN （Storage Area Network）

則是將儲存裝置從局域網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立出來，成為另一個網(wǎng)絡(luò)，透過專屬的高速網(wǎng)絡(luò)或是光纖的鏈接來達(dá)到服務(wù)器與儲存設(shè)備間多對多的高速串連，整體擴(kuò)充性佳，可以在不增加服務(wù)器與區(qū)網(wǎng)負(fù)擔(dān)的狀況下擴(kuò)充。也因SAN具備高效率的傳輸速度，特別適合存放運(yùn)算工作量大的數(shù)據(jù)，但最大的挑戰(zhàn)則是建構(gòu)費(fèi)用高且費(fèi)時。

在這些企業(yè)級SSD應(yīng)用當(dāng)中，一般來說有以下幾種使用情境方式：

• 以SSD直接取代HDD作為Production Disk：以查詢、讀取為主要的信息系統(tǒng)，例如Web server，對于效能要求高且較無數(shù)據(jù)備份疑慮。直接以SSD取代HDD，且無須采用到最高等級的SLC Flash，并可以在合理的成本范圍內(nèi)獲得相當(dāng)高的效能投資報(bào)酬率。

• 以SSD取代RAM Disk作為Tier 0 Storage：針對寫入動作多、Disk I/O頻繁的系統(tǒng)，例如：金融、在線交易或影音編輯。傳統(tǒng)HDD在無法負(fù)荷的狀況，一般可以升級更快速的磁盤陣列（整體擁有成本TCO卻更高），將數(shù)據(jù)分散在多個磁盤來加速，但同時會增加數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，或是考慮采用SSD作為Tier 0 Storage。雖然RAM Disk可以獲得比SSD更高的效能，但是相同容量的SSD卻能擁有更佳的成本效益（約為5倍）。一個典型包含多個Tier的儲存媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下表以及下圖所示，能以數(shù)據(jù)對效能、存取頻繁度等來規(guī)劃各種媒介的使用：

圖 4, Source: DELL Storage, Flash Memory Summit 2013

企業(yè)級SSD的質(zhì)量要求

企業(yè)級SSD對于各項(xiàng)規(guī)格與質(zhì)量，與一般消費(fèi)型SSD不同且要求更高，兩者差異主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)上：

• 企業(yè)級SSD使用PCIe/SAS/NVMe接口，消費(fèi)級SSD使用SATA接口
• 企業(yè)級SSD使用SLC/eMLC Flash，消費(fèi)級SSD使用MLC/TLC Flash
• 消費(fèi)級SSD選擇順序：價格/容量/效能/數(shù)據(jù)可靠性（Data Integrity）
• 企業(yè)級SSD選擇順序：數(shù)據(jù)可靠性/效能/容量/價格

而企業(yè)級信息系統(tǒng)對于儲存媒體Storage較消費(fèi)級則有更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊螅?/span>

• 企業(yè)應(yīng)用要求高數(shù)據(jù)可用性（Data Redundancy）
• 企業(yè)應(yīng)用要求穩(wěn)定的效能（Stable Performance）
• 企業(yè)應(yīng)用要求高可靠性（Greater Endurance）
• 企業(yè)應(yīng)用要求額外的容量余裕（Additional Raw Capacity）
• 企業(yè)應(yīng)用要求節(jié)省空間、能源、維護(hù)成本（Cost Saving on Space, Energy & Maintenance）
• 企業(yè)應(yīng)用要求客制以符合特定需求（Custom applications for specific needs）

在進(jìn)一步了解企業(yè)級SSD質(zhì)量驗(yàn)證之前，藉由說明企業(yè)級以及消費(fèi)級的SSD產(chǎn)品其所采用的NAND Flash 差異性，我們更能夠清楚的認(rèn)識其根本的差別：

由上表可以明顯看出，由于抹寫次數(shù)（P/E Cycle）是影響Flash壽命（Endurance）的最關(guān)鍵因素，企業(yè)級SSD往往需要兩到三倍以上的抹寫次數(shù)，因此對于增進(jìn)產(chǎn)品可靠性而言相當(dāng)重要。下圖亦顯示出P/E Cycle與Endurance明顯的正比關(guān)系，隨著Flash制程尺寸縮小，雖然相同面積內(nèi)可產(chǎn)出更多Flash而使成本降低，但是因?yàn)楦￠l內(nèi)存（Floating-gate Non- Volatile Semiconductor Memory）的物理限制也導(dǎo)致P/E Cycle隨之下降。

圖 5, Source: OCZ Technology, Flash Memory Summit 2013

此外，由于Flash抹除后再寫入（Re-write before Erase）的特性，導(dǎo)致Write Amplification（實(shí)際寫入量大于邏輯寫入量）的現(xiàn)象使得Endurance壽命加速減少，因此各項(xiàng)技術(shù)如Trim、Garbage Collection、Caching、Compression、Over-provisioning、Wear Leveling等，也被開發(fā)出來用于降低其負(fù)面影響，但由于各家Flash質(zhì)量與controller、firmware的配合度與設(shè)計(jì)質(zhì)量差異，常見且可預(yù)期的問題如Data Integrity、Performance Stability、Performance Degradation、Endurance等，仍將是影響SSD質(zhì)量的主要關(guān)鍵。

企業(yè)級儲存設(shè)備效能的評量與驗(yàn)證

在驗(yàn)證SSD效能方面，考慮因素除了數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput），讀寫效能（IOPS, I/O Per Second）也是考慮的關(guān)鍵之一。坊間有多樣評測軟件可以測得SSD產(chǎn)品的讀寫效能，但是不同軟件有各自的專長領(lǐng)域，要如何正確使用評測軟件來評量SSD的效能就有賴豐富的經(jīng)驗(yàn)了。百佳泰投入SSD產(chǎn)品測試研究領(lǐng)域多年，針對各類產(chǎn)品特性與測試開發(fā)多有心得，讓我們先用大家熟知的測試工具IO Meter來對七個不同型號SSD做讀寫效能的分析。我們選取Samsung（四個不同型號）與Intel（三個不同型號）銷售的SATA 6G SSD來當(dāng)作標(biāo)的物，比較特別的是，Samsung的SSD是歸類為Consumer等級產(chǎn)品而Intel的SSD則是歸類為Enterprise等級產(chǎn)品。

當(dāng)我們完成第一次測試之后，我們得到以下結(jié)果：Samsung SSD在小檔案的讀寫效能上（512Byter ~32K byte）領(lǐng)先Intel Enterprise SSD，大獲全勝。這樣的結(jié)果應(yīng)該會讓不少人心中吶悶，何以消費(fèi)型的產(chǎn)品效能領(lǐng)先企業(yè)級的產(chǎn)品呢？

先別急著下判斷，讓我們再用另外一個腳本來驗(yàn)證一下這幾款SSD的IOPS讀寫效能：長時間24小時的多種檔案讀寫。

在24小時的效能評測之后，我們可以觀察到INTEL Enterprise 等級SSD的讀寫效能（IOPS）卻有5-9倍優(yōu)于Samsung Consumer等級SSD的讀寫效能（IOPS）。這樣的結(jié)果是有其道理的，企業(yè)級的產(chǎn)品，強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是在長效性能的維持，而短時間的評比觀察則不太容易看出這個結(jié)果。這個結(jié)果也呼應(yīng)了前面我們提到要用正確的方式來評測SSD的效能的重要性。

因?yàn)檎麄€企業(yè)儲存設(shè)備的使用狀況與環(huán)節(jié)多元且復(fù)雜度高，即便選用了高穩(wěn)定高效能的SSD產(chǎn)品于儲存設(shè)備中，仍無法保證會有高效能及高穩(wěn)定度。需要有更深度的情境模擬測試，才能得知產(chǎn)品在整體使用上可能達(dá)到的效能。

根據(jù)IT Brand Pulse的調(diào)查（上圖），企業(yè)一般認(rèn)為「虛擬化應(yīng)用」與「數(shù)據(jù)庫」是推動SSD應(yīng)用的主要服務(wù)，因此針對企業(yè)常用的服務(wù)，根據(jù)各個不同的環(huán)境規(guī)模，我們建議采用三種主要的效能評量與驗(yàn)證，并針對各項(xiàng)說明如下：

• 數(shù)據(jù)庫Benchmark – SysBench MySQL
• 虛擬化架構(gòu)Benchmark – VMmark
• 虛擬桌面架構(gòu)Benchmark – Login VSI

? MySQL數(shù)據(jù)庫 – SysBench Benchmark

MySQL作為企業(yè)使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)有多年歷史，最大的優(yōu)點(diǎn)就是效能高、成本低且可靠度高。此產(chǎn)品近幾年并由數(shù)據(jù)庫大廠Oracle收購成為其旗下之一產(chǎn)品，目前Oracle官方推薦的MySQL驗(yàn)證軟件即為SysBench，SysBench的幾個特色如下，對企業(yè)用戶來說，OLTP Benchmark這個驗(yàn)證項(xiàng)目相對重要：

• File I/O performance
• Scheduler performance
• Memory allocation and transfer speed
• POSIX threads implementation performance
• Database server performance (OLTP benchmark)

SysBench是以O(shè)LTP基準(zhǔn)檢驗(yàn)來衡量儲存裝置在MySQL數(shù)據(jù)庫上運(yùn)作的效能。我們以此項(xiàng)效能驗(yàn)證軟件仿真200個用戶的中型企業(yè)數(shù)據(jù)庫環(huán)境，測試設(shè)定使用100個table同時運(yùn)算，每個table有一千萬筆數(shù)據(jù)（總數(shù)十億筆數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量約264GB）。如下表所示，我們挑選市面上3個企業(yè)級PCIe SSD為受測儲存裝置，并考慮儲存裝置在不同的Buffer Pool Size設(shè)定和多個Thread設(shè)定下的性能表現(xiàn)。

下圖為PCIe SSD在不同Thread設(shè)定下的效能表現(xiàn)（平均反應(yīng)時間）。以50ms為較合理的反應(yīng)時間為考慮，三個受測儲存裝置的最好表現(xiàn)都落在Thread數(shù)為16到32之間。當(dāng)Thread數(shù)設(shè)定在64時，三個受測SSD的反應(yīng)時間都超過50ms，表示在此狀況下，已經(jīng)超過三款SSD的理想值；而當(dāng)Thread數(shù)設(shè)定在128到256時，則三個受測SSD的平均反應(yīng)時間都明顯拉高。

從數(shù)據(jù)吞吐量（Throughput）來看，我們將BufferPool Size分別設(shè)定為10GB、20GB與30GB，并配合不同的Thread數(shù)量進(jìn)行壓力測試。發(fā)現(xiàn)以30GB Buffer Pool Size和64 Thread的設(shè)定是三個SSD最優(yōu)異的Throughput表現(xiàn)。而由下圖結(jié)果可以明顯看出三個SSD效能在此設(shè)定下的高低差異以及效能穩(wěn)定性分布狀況。

虛擬化架構(gòu)Benchmark – VMmark

傳統(tǒng)的服務(wù)器架構(gòu)讓服務(wù)器一次只能運(yùn)作一種操作系統(tǒng)，且多數(shù)服務(wù)器的運(yùn)作效益發(fā)揮不到20%，VMWARE系統(tǒng)將操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序從實(shí)體硬件中抽離，靈活且簡化服務(wù)器環(huán)境，解決傳統(tǒng)服務(wù)器傳統(tǒng)一對一架構(gòu)的問題，讓服務(wù)器的資源達(dá)到最有效的運(yùn)用。VMWARE官方推薦的 Server Virtualization 驗(yàn)證軟件VMmark，其架構(gòu)上是由多個服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心組成的虛擬環(huán)境，以產(chǎn)生企業(yè)用戶數(shù)據(jù)中心的實(shí)際工作量，用以衡量整個虛擬化環(huán)境的整體效能，非常適合用來對VM架構(gòu)做驗(yàn)證。

VMmark使用多個Tile架構(gòu)（如下圖共有9個Tile，一個Tile則擁有8個虛擬服務(wù)器），而可承受越多個Tile執(zhí)行測試則代表受測系統(tǒng)其虛擬化環(huán)境的效能與擴(kuò)展性越強(qiáng)大。除了虛擬化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)外，VMmark也將虛擬化架構(gòu)下的復(fù)制、部署、動態(tài)遷移等常用的運(yùn)作納入整體的性能評分。

一個Tile則擁有8個虛擬服務(wù)器包含著以下的服務(wù)內(nèi)容：

• Database server

• Java server

• Mail server

• Web server

• File serve

VMmark的測試結(jié)果由「Application Score」與「Infrastructure Score」加權(quán)平均之后組成，可用來衡量各個獨(dú)立的虛擬服務(wù)器的效能。下列表格為取自VMMARK 官方網(wǎng)站（http://www.vmware.com/a/vmmark/）的標(biāo)竿測試值范例：

1. 性能越好的系統(tǒng)可以支持的Tile 數(shù)量越多

2. 每個Tile 的分?jǐn)?shù)包含著8種虛擬服務(wù)器服務(wù)項(xiàng)目的分?jǐn)?shù)

Souce: http://www.vmware.com/a/vmmark/

 虛擬桌面架構(gòu)Benchmark – Login VSI

大型企業(yè)的IT人員在管理大量的PC操作系統(tǒng)時常常需要服務(wù)到每一臺個人電腦的設(shè)定, 這造成IT人員疲于奔命于解決不同使用上的問題，透過虛擬桌面架構(gòu)（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）技術(shù)，IT部門整并使用者共同的桌面資源，讓用戶用相同一套操作系統(tǒng)與桌面軟件等，并能將數(shù)據(jù)集中存放于共享的儲存設(shè)備，搭配分層儲存與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等技術(shù)有效運(yùn)用儲存空間，節(jié)約的個人系統(tǒng)的上硬件的重復(fù)投資，節(jié)省了個別系統(tǒng)的更新，更降低了儲存數(shù)據(jù)外泄的可能性。Login VSI是一個衡量虛擬桌面架構(gòu)和服務(wù)器集中運(yùn)算環(huán)境的整體性能表現(xiàn)測試軟件，多為業(yè)界測試虛擬桌面架構(gòu)及服務(wù)器集中運(yùn)算環(huán)境使用，支持以下多種虛擬桌面系統(tǒng)：

• Citrix XenApp

• XenDesktop

• VMware Horizon View

• Microsoft Remote Desktop Services

Login VSI測試特點(diǎn)如下：

• 標(biāo)準(zhǔn)化管理不同的虛擬桌面工具，藉此作出正確的決策

• 經(jīng)由準(zhǔn)確估算您的虛擬桌面架構(gòu)來了解硬件數(shù)量的需求

• 利用壓力測試來深入了解環(huán)境的最大容量

• 在使用前先測試變化帶給虛擬桌面架構(gòu)的影響

Login VSI藉由模擬多人同時登入使用VDI環(huán)境，驗(yàn)證系統(tǒng)能夠提供最大有效用戶上線人數(shù)與不同使用者數(shù)量所測得的執(zhí)行反應(yīng)時間（Response time, ms）。在虛擬桌面架構(gòu)和服務(wù)器集中運(yùn)算環(huán)境下，執(zhí)行反應(yīng)時間是個關(guān)鍵的性能指針，以下圖的業(yè)者測試結(jié)果為例，我們可以發(fā)現(xiàn)在相同的硬件架構(gòu)下，SAS硬盤最多僅能承受83個使用者，而采用SSD卻可以支撐超過160個使用者；同時，在相同的使用者數(shù)目下，采用SSD的反應(yīng)時間均遠(yuǎn)較采用SAS硬盤者快上許多。

除了以上三種企業(yè)應(yīng)用情境的Benchmark，SNIA（Storage Networking Industry Association）協(xié)會所制定的企業(yè)級SSD效能測試規(guī)格（Solid State Storage Performance Test Specification Enterprise v1.1）所規(guī)范的測試要點(diǎn)，其中特別要求受測SSD應(yīng)在Steady State進(jìn)行測試，此項(xiàng)要求是考慮企業(yè)級SSD實(shí)際應(yīng)用時，并非處于FOB（Fresh out of box）狀態(tài)，故SSD的實(shí)際效能量測應(yīng)使其先經(jīng)過一段時間讀寫之后所處的穩(wěn)定狀況為參考基準(zhǔn)。由于各家SSD Flash參數(shù)與Controller設(shè)計(jì)考慮不一，Steady State階段所呈現(xiàn)的效能與FOB階段之間的差異可能相當(dāng)大，測試驗(yàn)證時必須特別注意。

Source: SNIA

結(jié)語

本文針對企業(yè)級SSD運(yùn)用趨勢、質(zhì)量驗(yàn)證與效能評量做了一系列完整的介紹，除此之外，完整的企業(yè)級SSD產(chǎn)品驗(yàn)證應(yīng)納入不同設(shè)計(jì)/制造階段的考慮，包含從EVT（Engineering Verification Testing）、DVT（Design Verification Test）、RDT （Reliability Demonstration Test），以及進(jìn)入量產(chǎn)階段時的ORT（Ongoing Reliability Test）。另外，希望本文所介紹的企業(yè)級SSD效能評量工具，能給予硬件廠商、軟件設(shè)計(jì)或IT管理人員方向，據(jù)以估計(jì)企業(yè)級SSD或整體架構(gòu)的性能，判斷環(huán)境擴(kuò)充的需求，以做出準(zhǔn)確的決策。

百佳泰（Allion Labs, Inc）身為測試驗(yàn)證領(lǐng)導(dǎo)專家，也對SSD產(chǎn)品與市場的發(fā)展保持關(guān)切，為了解目前市面上SSD的真實(shí)性能，我們于近日從市場上挑選了11顆不同國際品牌的SSD進(jìn)行測試，并針對效能表現(xiàn)（Performance）和功耗表現(xiàn)（Power Consumption）兩大項(xiàng)目進(jìn)行多項(xiàng)交叉分析評比，模擬測試SSD在真實(shí)使用情況下的耐用性和穩(wěn)定度的表現(xiàn)是否合乎其所標(biāo)榜的水平。百佳泰并將測試結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，忠實(shí)客觀揭露SSD整體和細(xì)部的比較評量，提供廠商在開發(fā)時和消費(fèi)者購買時的參考資料，了解目前市面上販賣的SSD之中，普遍存在的優(yōu)缺點(diǎn)。

此次做測試使用的11顆SSD皆為2012年第三季到2013年第二季市面上所購買的產(chǎn)品，接口為mSATA（SATA 3.0），其中有三款容量大小標(biāo)示為120GB，其余皆為128GB。不同品牌型號的受測產(chǎn)品按照英文字母由A開始編排，表一中顯示出受測產(chǎn)品的容量以及品牌國籍。

表一：受測SSD總表

測試環(huán)境

采用完全相同的電腦系統(tǒng)搭配接口Windows 7 x64 SP1與受測SSD相接進(jìn)行測試。

• 相同受測平臺：
• 相同測試工具、情境、檔案與受測時間

測試工具

本次就效能表現(xiàn)共使用了11種不同工具進(jìn)行測試，執(zhí)行了多種媒體讀寫效能測試及讀寫效能評估模擬測試，而這些不同的工具中又涵蓋了許多不同的測項(xiàng)，包括不同情境任務(wù)下整體讀寫效能、數(shù)據(jù)存取所需時間的最大/小值、讀寫速度的最大/小值、不同速度的連續(xù)/隨機(jī)讀寫速度測試，在此我們特別挑選了2項(xiàng)測試工具「Allion Benchmark Test」和「CrystalDiskMark」，進(jìn)行分析這11顆SSD的表現(xiàn)。而針對功耗表現(xiàn)的測試則使用了2個工具進(jìn)行測試，在這篇報(bào)告中則選擇了「Allion Power Consumption」這項(xiàng)工具進(jìn)行仔細(xì)的分析評比。

本次測試我們所采用的效能表現(xiàn)測試工具又各自細(xì)分為多個測項(xiàng)，在每一次測試結(jié)果出來后儀器上都會顯示分?jǐn)?shù)，分?jǐn)?shù)越高表示在本測項(xiàng)中性能表現(xiàn)越好，分?jǐn)?shù)越低則反之；取得每顆SSD的分?jǐn)?shù)后，我們將此11顆受測SSD依照分?jǐn)?shù)表現(xiàn)做排名，名次越高代表在這項(xiàng)目的測試表現(xiàn)越優(yōu)秀，名次越低則相反（Best: 11/Worst: 1），加總各測項(xiàng)的名次后，就是此測試工具的總排名（Overall Rank）；至于功耗表現(xiàn)測試工具的數(shù)值，數(shù)字越大代表耗電量越高，排名越低，因此排名依據(jù)為原始數(shù)據(jù)越低名次越高，代表較省電。

測試排名：

1. Allion Benchmark Test

這支測試程序由百佳泰針對SSD的特性及驗(yàn)證重點(diǎn)所開發(fā)，特點(diǎn)在能模擬實(shí)際使用者的使用情境進(jìn)行效能表現(xiàn)測試。Allion Benchmark Test搭配測試接口為Windows 7 x64 SP1，分別執(zhí)行了七種不同類別的讀寫測項(xiàng)，為求客觀公正，11顆SSD在每個測項(xiàng)中全部都測了五次，并平均這五次的數(shù)值得到以上的原始數(shù)據(jù)，根據(jù)各測項(xiàng)排名得到了此測試工具測試過后的SSD性能表現(xiàn)總排名。按照排名整體表現(xiàn)最佳的SSD為G，其次為H，最差的兩名則為A和J。

表二：Allion Benchmark Test的原始數(shù)據(jù)一覽表

此次在Allion Benchmark Test測項(xiàng)中，針對「Windows開機(jī)」、「電競游戲」、「BT下載」及「解/壓縮文件案」等幾種情境進(jìn)行模擬測試。將表二的數(shù)值轉(zhuǎn)換成柱形圖示，更能一目了然地呈現(xiàn)出這11顆SSD在模擬現(xiàn)實(shí)使用狀況下的讀寫速度，能夠更清晰地分析各項(xiàng)速度。綜合排名上G硬盤的表現(xiàn)最優(yōu)秀，但是并不是每一個測項(xiàng)都拿到冠軍，例如在Windows開機(jī)上輸給了C硬盤與F硬盤，但是在電競游戲讀速與壓縮文件案寫速測項(xiàng)上速度最快，并在BT下載寫速上排名第二；而表現(xiàn)最差則為I，在七個測項(xiàng)中有六項(xiàng)速度最慢。

表三：Allion Benchmark Test測試結(jié)果比較表-Windows 7 x64 SP1

整體而言，就這11顆SSD的各測項(xiàng)數(shù)值自身比較之下，可以見到特定的項(xiàng)目都會跑出比較好的結(jié)果，例如：Windows開機(jī)、電競游戲讀速及BT下載讀速上表現(xiàn)均優(yōu)于其他測項(xiàng)。因?yàn)樵瓌t上SSD在處理大檔案時平均速度會比較快；而解/壓縮文件案測項(xiàng)主要是隨機(jī)寫入占整體workload較大比例，因此各顆SSD的throughput相較其他測項(xiàng)差了點(diǎn)。

不同于傳統(tǒng)的硬盤，SSD標(biāo)榜著高效能和快速度，為了有別于一般常見針對不同檔案大小的讀寫速度測試，百佳泰特別開發(fā)了專屬的客制化測試Program，并根據(jù)大量搜集的用戶行為資料，設(shè)計(jì)出最接近真實(shí)情形的實(shí)際工作量（Workload）測試方法，模擬SSD在不同使用者情境下的使用情形，進(jìn)行實(shí)際的模擬測試。除了上述幾項(xiàng)的模擬測試之外，百佳泰還能提供媒體檔案播放（Media Playback）、因特網(wǎng)瀏覽（Internet Browsing）、防病毒軟件（Antivirus Software）、檔案復(fù)制/刪除（File Copy/Delete）、系統(tǒng)備份/還原（System Backup/Recovery）…等許多不同的測試，能夠協(xié)助廠商徹底了解SSD在各個不同任務(wù)時的優(yōu)劣表現(xiàn)，幫助在產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時增強(qiáng)與改進(jìn)，以臻完美。

2. CrystalDiskMark

除了模擬不同使用情況下的測試之外，另一個我們在此介紹的則是運(yùn)用效能診斷工具進(jìn)行隨機(jī)（Random）與持續(xù)（Sequential）讀寫的測試。本次選定的是CrystalDiskMark測試工具的1024K持續(xù)讀寫和4KQD1（Queue Depth）隨機(jī)讀寫測試，測試SSD在單純處理大檔案時和小檔案時的表現(xiàn)，做為一個綜合的評比，其評比的原始數(shù)據(jù)是來自于每顆SSD各五次測試結(jié)果的平均值。

表四：CrystalDiskMark的原始數(shù)據(jù)一覽表

根據(jù)上表的數(shù)據(jù)顯示出表現(xiàn)最佳的是F硬盤，排名最后的則是J硬盤。

表五：Performance Evaluation Test Result測試結(jié)果比較表-CrystalDiskMark、Windows 7 x64 SP1

從表五的比較圖標(biāo)可以看出，平均來說，SSD在處理1024K時的連續(xù)讀寫速度都明顯大于4K隨機(jī)讀寫測試，幾乎都多達(dá)四倍快速。雖然一般來說通常儲存媒介在讀取數(shù)據(jù)的速率會優(yōu)于寫入數(shù)據(jù)時的速率，不過我們發(fā)現(xiàn)到F硬盤在處理1024K檔案時，讀取與寫入都有極為相近的速度，然而，盡管F硬盤整體比較之下是速度最快的硬盤，但在處理小檔案4K時表現(xiàn)不甚理想，因此，若要優(yōu)化F硬盤的效能，便可加強(qiáng)在小檔案讀寫能力，以臻更優(yōu)異的整體表現(xiàn)。

同時我們觀察到，這11顆SSD在1024K檔案連續(xù)讀取時的表現(xiàn)上，因?yàn)槭轻槍Υ髾n案的讀取所以整體的速度較接近，從最慢的D硬盤470MB/s到最快的C硬盤535 MB/s差距不大；但連續(xù)寫入速度差距幅度卻明顯從F硬盤的473 MB/s驟降至C硬盤的135 MB/s，速度差了3.5倍。而其中最需要注意的是C硬盤，因?yàn)樗?024K檔案連續(xù)讀取時速度最快，達(dá)到535MB/s，但是連續(xù)寫入速度時卻反而變成最慢的135 MB/s，速度差了將近四倍，如此大的差距顯示出產(chǎn)品本身的不穩(wěn)定性，這些都是SSD在設(shè)計(jì)開發(fā)時所需要注意且克服的部分。

表六：4K Random Read/Write QD1測試結(jié)果比較表-CrystalDiskMark、Windows 7 x64 SP1

透過表六細(xì)看這11顆SSD在4K檔案隨機(jī)讀寫表現(xiàn)上，可以明顯地看出硬盤I在4K隨機(jī)寫入速度明顯慢于其他SSD，也代表著該產(chǎn)品必須再加強(qiáng)控制芯片對讀寫動作的運(yùn)算處理，確保質(zhì)量的可靠度。

3. Allion Power Consumption Test

由于SSD硬盤采用NAND Flash（閃存）作為儲存媒介，在無須傳統(tǒng)硬盤的機(jī)械式盤片與馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)之下，相較于傳統(tǒng)硬盤，SSD不但可防震耐撞，其所標(biāo)榜的省電也是SSD一大特色之一。因此除了效能表現(xiàn)測試之外，百佳泰本次也針對功耗表現(xiàn)這個項(xiàng)目挑選兩款工具來測試這11顆SSD，以下是采用我們獨(dú)家開發(fā)的Allion Power Consumption Test測試工具，檢視他們通電時的瞬間功耗量、不同檔案大小讀寫時所需的瓦數(shù)和待機(jī)或休眠等不同電力狀態(tài)下的耗電量，綜合分析不同使用情境時的耗電表現(xiàn)。

表七：Allion Power Consumption Test的原始數(shù)據(jù)一覽表

在Allion Power Consumption Test里面，詳加細(xì)分為16種不同的測項(xiàng)，除了有SSD通電瞬間的瞬間最大功耗量（Maximum start Watt）還有64K檔案連續(xù)讀寫耗電量、4K檔案隨機(jī)讀寫耗電量，以及在閑置、待機(jī)、休眠時的不同耗電量。不過部分受測產(chǎn)品例如A、C、D、E四顆硬盤在某些測項(xiàng)表現(xiàn)上并不支持此功能，因此無法得出數(shù)據(jù)。而在Allion Power Consumption Test中，以F硬盤的表現(xiàn)最好，而D硬盤的表現(xiàn)最差。

表八：Maximum Start Power測試結(jié)果比較表

為了打造流暢的使用者經(jīng)驗(yàn)提供更新穎的技術(shù)，超輕薄短小的筆記本電腦例如Ultrabook紛紛采取SSD做為新一代儲存媒介。對于筆記本電腦或是平板電腦這些行動裝置來說，越長的待機(jī)時間對使用者而言就越為方便，SSD在提供高效能之際也必須得維持低功耗，因此優(yōu)秀的節(jié)電能力也影響著使用者的使用經(jīng)驗(yàn)。如表八所示，在Allion Power Consumption Test的首個測項(xiàng)就是通電時的瞬間最大耗功量（Maximum start power），F(xiàn)硬盤以1119mW成為此測項(xiàng)的冠軍，第二次之則為A硬盤的1167mW；而表現(xiàn)最差的則為D硬盤的2428mW和G的2853mW。由比較圖標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)G硬盤的耗電量為F的2.5倍，如此顯著的差異，代表部分廠商的產(chǎn)品在節(jié)電能力上仍有長足的進(jìn)步空間、廠商必須在維持穩(wěn)定的功耗表現(xiàn)時必須同時考慮到節(jié)電裝置的設(shè)計(jì)，才能有效滿足行動需求。

又從不同檔案大小（如表九和表十）讀寫角度來看的話，平均來說SSD在處理大檔案時所需耗電量比處理小檔案時大，執(zhí)行64K檔案連續(xù)讀寫平均值分別是2381mW和2734mW；處理4K檔案隨機(jī)讀寫平均則是1934mW和2406mW，顯示了SSD內(nèi)部controller的設(shè)計(jì)方式會影響在SSD在讀取不同檔案大小的耗電量，因此廠商在開發(fā)的時候更得注意各個細(xì)節(jié)。因此雖然SSD標(biāo)榜具有高速與低功耗優(yōu)勢，實(shí)際的測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果上而言，卻仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間。不管是連接接口、控制芯片到閃存的設(shè)計(jì)上，任何一個細(xì)節(jié)都會影響到SSD整體的性能表現(xiàn)。

表九：64K Sequential Read/Write (mW)測試結(jié)果比較表

表十：4K Random Read/Write (mW)測試結(jié)果比較表

綜觀以上兩大類效能表現(xiàn)和功耗表現(xiàn)的測試，百佳泰以專業(yè)實(shí)驗(yàn)室角度分析部分廠商在開發(fā)設(shè)計(jì)SSD時，已經(jīng)越來越可以讓硬盤在高速運(yùn)作（例如：64K檔案讀寫）的同時降低更多的功耗，例如硬盤F，不只跑得快也更省電了。雖然本次只針對以上兩大類表現(xiàn)做測試，但包含效能衰退、耐受性、穩(wěn)定度、兼容性…等幾個重要指標(biāo)，都是在打造SSD時不能忽略的重點(diǎn)。尤其是SSD在隨著使用時間的增長、讀寫次數(shù)增加之后，造成效能退化或是可用儲存空間減少，都會影響到SSD整體的表現(xiàn)。因此我們建議廠商采取多面面俱到和客制化的測試計(jì)劃，找出癥結(jié)點(diǎn)，才能讓自家的SSD能在市場上脫穎而出。