[馊评测] SMI NVMe主控2262性能评测

Posted on 2018年3月26日2019年11月2日 by SSD攻城狮

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前段时间我们收到了SMI送测的NVMe主控 SM2262，主要面向于Client市场，支持8个NAND Channel， PCIe Gen3x4, NVMe 1.3。

其硬件架构如下：

我们拿到的开发板是M.2接口，容量512GB的版本，采用美光B16A 3D TLC NAND和南亚DDR3 DRAM （512MB）。

我们分别使用Crystal DiskMark和FIO进行了测试，数据如下：

	官方数据	CrystalDiskMark	FIO （30秒）
Seq Read	3200 MB/S	3232 MB/S	3222 MB/S
Seq Write	1900 MB/S	1821 MB/S	1722 MB/S
Rand Read	370K	346K	428K
Rand Write	300K	289K	264K

从结果来看，官方数据基本靠谱。当然，这些数据只是最高性能，体现的是新盘的读写速度。

继续看稳态的性能数据，首先对SSD做了如下的预处理：

使用Block Size=1M进行2次全盘顺序写覆盖；

使用Block Size=4K进行2次全盘随机写覆盖；

完成预处理之后，使用FIO重新测试读写性能（读写20G），性能下降非常大，尤其是顺序读性能下降了80%（这个不太合乎逻辑）

	新盘	稳态	降幅
Seq Read	3222 MB/S	580 MB/S	82%
Seq Write	1722 MB/S	112 MB/S	93%
Rand Read	428K	229K	46%
Rand Write	264K	11K	96%

使用Block Size=128K对测试的20G空间进行了顺序写覆盖后再度进行测试，顺序读性能有了较大回升，顺序/随机写入的速度也有所提升。

	新盘	稳态（随机覆盖）	降幅	稳态（顺序覆盖）	降幅
Seq Read	3222 MB/S	580 MB/S	82%	2828 MB/S	12%
Seq Write	1722 MB/S	112 MB/S	93%	212 MB/S	88%
Rand Read	428K	229K	46%	224K	48%
Rand Write	264K	11K	96%	29K	89%

针对随机覆盖以后顺序性能暴跌的问题，SMI配合我们在实验室也做了相关测试：

顺序写，随机读，随机写的性能降幅都与我们大致相同

但是顺序读的结果与我们有很大偏差 — 只有10%左右的降幅

SSDFans结果	新盘	稳态	降幅	稳态	降幅
SSDFans结果	新盘	（随机覆盖）	降幅	（顺序覆盖）	降幅
Seq Read (MB/s)	3222	580	82%	2828	12%
Seq Write (MB/s)	1722	112	93%	212	88%
Rand Read (IOPS)	428K	229K	46%	224K	48%
Rand Write (IOPS)	264K	11K	96%	29K	89%

SMI结果	新盘	稳态	降幅	稳态	降幅
SMI结果	新盘	（随机覆盖）	降幅	（顺序覆盖）	降幅
Seq Read (MB/s)	3037	2736	10%	2728	10%
Seq Write (MB/s)	1673	60.5	96%	370	78%
Rand Read (IOPS)	372,320	219843	41%	221757	40%
Rand Write (IOPS)	255,720	26428	90%	34265	87%

经过比较双方的测试流程，发现了一点不同：

序号	SSDFans	SMI
1	新盘顺序读，写测试	新盘顺序读，写测试
2	新盘随机读，写测试	新盘随机读，写测试
3	预处理—顺序覆盖写2遍	预处理—顺序覆盖写2遍
4	预处理—随机覆盖写2遍	预处理—随机覆盖写2遍
5	稳态顺序读测试	稳态顺序写测试
6	稳态顺序写测试	稳态顺序读测试
7	稳态随机读，写测试	稳态随机读，写测试

在预处理以后：

我们先做顺序读测试，再做顺序写测试；
SMI先做顺序写测试，再做顺序读测试；

为什么在4K随机写入覆盖后的区域，顺序128K读取的性能会暴跌呢？

原因在于：FIO下发一个128K的读命令，虽然逻辑地址是连续的，但是因为之前的4K随机写入，其对应的物理地址是随机的，无法像顺序的4K物理地址读一样可以多笔共享一次physical NAND读操作，所以读速度会大幅下降。

我们正在继续稳定性以及性能曲线的测试，请关注后续文章。

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