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这次没能遥遥领先:华为eKitStor Xtreme 200 M.2 SSD深入测试

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很少有人知道,华为的企业级SSD在业内也是享誉盛名,在自家海思主控+自有固件的加持下,性能一直是同代产品的第一梯队。
在今年年初,华为发布了坤灵eKitStor Xtreme 200这款M.2 SSD,当时在全网的讨论度很高。

有人猜测华为坤灵eKitStor Xtreme 200是一款披着2280外衣的企业级SSD,也有人在猜测这款SSD是用了消费级NAND颗粒+大名鼎鼎的海思主控,还有人猜测这就是一款普通消费级SSD而已。
目前这款SSD在华为坤灵的官网找不到具体的介绍页面,像性能与保修之类的的信息都无法查询到。正好朋友手里碰巧有一条1TB容量的版本,我自己也颇为好奇,就从朋友那里借来深入测试了一下,希望本次的测试报告能为大家揭开这款SSD的神秘面纱。


IP属地:山东1楼2024-10-03 23:40回复
    外观
    华为eKitStor Xtreme 200从外观来看真的是平平无奇,就是普通的消费级2280 M.2 SSD规格,正面覆盖有一张很薄的贴纸,这里为了不惹麻烦,SN序列号啥的我都打码了。

    SSD本身为单面颗粒布局,反面光秃秃一片。

    用CrystalDiskInfo看一眼SMART信息,发现我借来的这块盘也算得上是老战士了,到手就读写了一百多T。

    SSD为PCIe4.0 x4通道,支持最新的NVMe 2.0协议标准,待机温度倒是挺凉快来着,室温26℃的情况下待机温度只有40℃。
    另外从1024.2GB(十进制)的容量来看,这款SSD明显没有和企业级SSD一样为了高寿命+高负载而使用大容量的二级OP(预留空间),从根子上其实可以看成一块消费级SSD。
    在Win11的磁盘管理器中可以看到,由于十进制到二进制的转换,在Windows中实际可以使用的容量为953.85GiB(二进制)。

    再来看看CDI没有显示的请多SMART信息,这块SSD内置了两枚温度传感器,其中警告温度和温度墙分别为90℃和95℃。同时SMART信息显示,最大功耗为6W,倒是挺低的,感觉并不像是有缓盘动辄8、9W以上的样子。

    接下来尝试用FlashID看一下这款SSD的硬件方案,不出意外的失败了,华为对固件进行了加密,神神秘秘的就不给你看。

    软的不行只能来硬的了,小心揭开正面贴纸,我们可以看到硬件方案:SSD正面有两枚NAND颗粒和一枚主控芯片,没有独立DRAM颗粒,所以是DRAMLESS无缓盘无疑了。

    而且这个PCB的布局让人特别眼熟,甚至我还找到了它异父异母的亲兄弟对比了一下,确实是像(为了避免文章被投诉下架,这里就不对具体硬件方案进行过多阐述了,大家看具体的性能测试结果应该心里也都有数,有问题在评论区讨论比较安全)。
    用微距镜头拍摄一下主控芯片,出于保密目的,果然是被磨片后重新打标的。只能说,这枚主控是我们在国产SSD中非常熟悉的面孔,并不是华为自家大名鼎鼎的海思主控。

    NAND颗粒也是如此,同样经过了重新打标,外人没法溯源,同样是我们熟悉的国产老朋友生产。


    IP属地:山东4楼2024-10-03 23:42
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      测试平台
      本次测试使用Windows11与Ubuntu两套平台测试,配置如下:
      Windows11平台
      CPU:intel i7-13700K
      主板:华硕ROG STRIX Z790-A GAMING WIFI吹雪 DDR5
      内存:佰维 DX100 DDR5-6800 16GB X2
      SSD:Intel 傲腾900P 480G(系统盘)
      显卡:华硕 TUF RTX 3090
      Ubuntu平台
      CPU:intel i5-14600KF
      主板:技嘉 Z790 AORUS ELITE X
      内存:博德斯曼 DDR5-6400 16GB X2
      SSD:Intel 傲腾900P 280G(系统盘)
      显卡:蓝戟 intel Arc A380 Photon 6G 2450MHz GDDR6 OC W


      IP属地:山东5楼2024-10-03 23:43
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        基础测试
        按惯例,咱们先在Windows11中把这块盘安全擦除一下,然后分区成NTFS格式,再用CrystalDiskMark来测试一下这块SSD的缓内读写性能。
        从测试结果来看,顺序读取速度能达到7100MB/s左右(这里应当还是被Intel测试平台的256bit MPS给限制住了,理论上来说使用512bit MPS的AMD平台应当能跑到7400MB/s左右),顺序写入速度能达到6981MB/s,Q1T1的4K随机读取速度也能达到89.42MB/s。

        总的来说这就是很正常的国产PCIe4.0 SSD的成绩,唯一值得称道的是73混合读写的性能表现不错。
        Q32T16深队列的4K随机读写性能分别能达到1164K和1017K IOPS,在SLC Cache加持下性能发挥也不错。

        接下来用ATTO分别在队列4和队列1深度下测试了一下,性能发挥挺稳定的,没啥毛病。

        进行安全擦除后,在PCMark 10的完整系统盘基准测试中,华为eKitStor Xtreme 200得分为3846,是消费级无缓PCIe4.0 SSD中比较优秀的水平。

        进行安全擦除后,使用3DMark的存储基准测试来衡量一下这块SSD对游戏体验的影响,得分为3575,属于消费级SSD的中上档水平,中规中矩吧,其实并不算太优秀。

        最后,鉴于Windows翔一样的管理机制,以及不同版本之间各种奇奇怪怪的性能差异问题,所以这里咱们在Ubuntu 22.04 LTS中再安全擦除一次,又使用FIO 3.36对华为这块盘进行了一遍更加完整的测试,测试项目涵盖多个队列组合下的顺序、随机混合读写。
        将测试结果汇总成表格后,与前段时间测试过的海康存储DK4000 1TB这块很优秀的国产标杆SSD进行对比。

        可以看到,华为 eKitStor Xtreme 200和海康 DK4000在4K随机读取方面的性能基本相差无几,处于同一水平线上;在4K随机写入方面,华为这块盘倒是在延迟和IOPS性能方面有比较明显的优势,看起来两块盘的调校方向有所区别。
        而在混合读写方面,华为这边在Q1T1至Q4T1的低队列混合读写时,性能略微比海康DK4000高出一线,而到了Q4T4这个较深的队列,性能则被海康反超,看起来华为应该主要是针对OIO8以下的低队列读写进行了优化,这一点在后面的ezFIO测试结果图表中可以观察得更明显。


        IP属地:山东6楼2024-10-03 23:43
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          专业向测试
          1.全盘读写&SLC Cache方案
          首先对SSD进行安全擦除,然后对其进行RAW格式下的全盘容量下顺序读写测试(128KB,Q32T1),并以曲线图的形式为大家展示。

          顺序读取速度能维持在6780MB/s,曲线相当平稳。
          而写入曲线方面么,就是我们之前在测试各种国产SSD时特别熟悉的三段式曲线了,SLC缓内写入速度在5400MB/s,空盘情况下SLC缓存容量为150GB左右,明显是动态SLC Cache机制。
          出缓后第二段进入TLC直写速度区间,速度保持在1400MB/s左右。

          最后一段为垃圾回收阶段,此时SSD一遍要写入新数据,一遍要释放刚才已经填满SLC缓存进行Write Back重写入操作,所以性能损失较大,速度降低至500MB/s左右。


          IP属地:山东7楼2024-10-03 23:44
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            2.SLC缓外4K随机读取性能
            SSD的随机存取性能是影响我们日常使用流畅性的关键。虽然SSD的真实运行过程是各种粒度、各种读写比例混杂的复杂流程,但是从4K小粒度随机读写的性能中,我们可以管中窥豹。
            像CrystalDiskMark这类测试软件,在进行测试前会先向SSD中写入一个测试文件,然后在这个测试文件的范围内进行一系列读写操作。

            这也意味着测速结果都是基于刚刚写入SLC Cache中的状态,又由于SLC Cache对于FTL的精简效应等优势,在此范围内无论顺序还是随机读写都会有所加成。
            一般来讲,SSD主控会随着时间推移,将这部分数据释放到TLC区域内,只不过各家主控和固件不同,释放SLC Cache的积极性也有所区别而已。
            我们日常使用电脑时,打开软件或者加载游戏等操作,所访问的基本都是已经被挪出SLC Cache外、TLC区域内的数据:

            在这种情况下,我们在进行两遍128K Q8T1填盘预处理的前提下,对华为eKitStor Xtreme 200进行10min的Q1T1 4K随机读取测试,测的平均读取速度为36.02MB/s,绘制曲线如下(这个性能和之前我测试过的致态TiPlus7100、雷克沙ARES基本差不多):


            IP属地:山东8楼2024-10-03 23:44
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              3.4K随机长时间写入测试
              之前有人怀疑华为这块盘是企业级SSD,虽然以上的测试已经证明了其实它就是消费级的性能水准,但是我还是有点好奇,华为是否对这块SSD进行了专门调校,以适应政企等商用数据中心环境。
              像数据中心特别关注的,是SSD在连续运行的情况下,还能稳定地输出多少性能。用术语来说,就是需要考察SSD的“稳态”(Steady State)性能。

              这里简单科普下,一个SSD在正常工作期间会经历三个阶段,参考SNIA的提法,分别是:
              FOB(Fresh Out of the Box):就是全新的、刚开封的盘。经过安全擦除的SSD也近似于FOB状态。这个时候的盘所有的页都是空白的,任何写入操作都可以直接进行编程,不需要考虑擦除、垃圾回收等操作的影响。消费类SSD的标称性能都是处于这个状态。这个阶段的测试成绩可以看做是养精蓄锐之后的冲刺,漂亮,但不可持续。
              Transition:过渡或者转换状态。这个状态的性能会明显低于全新时的表现,但是又高于稳定态。不同的SSD在这个阶段的性能表现和持续时间差异较大,这与主控、固件、介质都有关系。随着技术进步,较新式的数据中心SSD会比早期的SSD更容易度过这个阶段。这个阶段可以看做是跑步期间休息了一会儿,再次跑起来的时候显得还比较轻松,但也不可持续。
              Steady State:稳定态或稳态。测试成绩比之前的要低,但波动不大了,譬如连续五次测试的平均性能变化不超过20%。这是长跑的真正状态,呼吸节奏均匀,对肌肉酸痛已经麻木,配速比较稳定。随着时间持续,性能可能会进一步下降,但变化比较平缓。
              对于数据中心的服务器而言,SSD进入稳态后的数据才是有参考价值的。由于SSD在标称容量之外,还有一些保留的空间(OP),所以,为了在测试时确保所有页被写入,设计的写入量一定要明显大于标称容量,通常操作就是直接满盘写两遍进行预处理。

              大多数普通消费级SSD在预处理后再进行测试,是无法进入稳态的。具体表现是,在经过顺序写入填盘两遍后,再进行4K随机写入填盘过程中,写入性能急速下降,甚至填盘一遍都需要动辄上百小时,这基本上已经可以认为无法完成测试了。
              一般来讲,只有极少数消费级有缓旗舰盘才能勉强进入稳态。
              这里出于兴趣,我对华为这块SSD进行两次128K Q8T1填盘后又进行了60分钟的Q1T1 4K随机写入测试,意外地发现,这块无缓盘好像能勉强进入稳态啊,在国产无缓SSD中算是很给力的了:

              但是有一说一,它的稳态并不是真的稳,可以看到在第三段,进入疑似稳态后的离散程度依然比较明显;而且此时的平均写入性能其实不太好看,平均只有13K IOPS左右的样子。

              按B站UP主HOMOLAB的说法,大致相当于2012年企业级SATA SSD的水平,比PC801的18K IOPS稳态性能略低了一点儿。
              不过不管咋说,虽然不如专业的企业级SSD稳定,但是在无DRAM颗粒得情况下也有这个表现,这一点倒是比普通的国产无缓盘强得多,也从侧面说明这块SSD的固件调校策略确实是和普通消费级SSD不太一样。


              IP属地:山东9楼2024-10-03 23:44
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                4.ezFIO测试结果
                接下来放出Ubuntu平台下的ezFIO测试结果,在不对SSD进行分区的情况下排除了文件系统的影响,方便大家参考(华为 eKitStor Xtreme 200能坚持完成整个测试流程就已经很让人惊讶了,在国产无缓盘中没几款能做到这一点)。
                可以看到在ezFIO的测试中,华为 eKitStor Xtreme 200的长时间稳定测试表现一般,平均IOPS在13.8K IOPS左右,变异系数高达15.91%。

                变异系数其实就可以理解为上图中的离散程度,这个数值越低,代表进入稳态后的性能一致性越高、读写越稳定,一般正经企业级SSD的变异系数能控制在2%以下,像下图中傲腾905P这类怪物更是能保持在不到1%的水平。

                从7读3写的4K混合成绩来看,华为这块盘队列深度增加时的性能提升不大,其实这也可以理解,毕竟使用的只是一枚4通道的消费级主控而已。

                其余的参数就不赘述了,大家可以自行查看下图的结果,根据自己需要找对应数据。


                IP属地:山东10楼2024-10-03 23:45
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                  总结
                  到这里,本次测试就告一段落,我们来做个总结吧。

                  首先肯定的一点是,华为 eKitStor Xtreme 200这块盘肯定不是有些朋友猜想的企业级SSD,从0%的二级OP预留到无DRAM的硬件方案,再到SLC Cache的应用和实际的性能表现,都标志着这是一款纯血的消费级无缓SSD,就是我们熟悉的配方、熟悉的味道。

                  对于民用用户来说,其性能其实中规中矩,说不上特别优秀,但是也绝对不差,你就当它是致态TiPlus7100、佰维NV7400、海康C4000这类国产标杆SSD来看待就行。
                  当然,在测试过程中依然可以看到,华为对于这款SSD进行了特殊的固件调校,在“软实力”方面比普通国产SSD还是更强的。

                  它不仅混合读写的性能要比普通无缓SSD更强一些,而且以无缓之身竟然能挺下来ezFIO的测试,在60min的长时间4K随机写入测试中还能勉强进入稳态,一般的国产无缓SSD可是做不到这一点。

                  就我个人测试下来的感觉来说,华为 eKitStor Xtreme 200这款SSD的适用场景,似乎是性能和稳定性需求略高于民用设备、而又弱于正经数据中心的中间状态。
                  最后来谈谈这款SSD在华为坤灵官网上的标价,这也是很多朋友嘲讽的一点,个人感觉其实大可不必。
                  首先这款SSD是针对供销商,并不会对普通消费级市场发售,只会提供给供销商而已,其实跟个人用户没啥关系,咱们在电商平台上也买不到官方发售的产品。
                  其次,官网的标价只是个参考,实际采购价格肯定会比这更低。稍微有点社会经历的朋友都知道,本身这类OEM业务就要附赠随时质保、技术支持等服务,和零售市场的售价并不是一个考量标准。另外公开参考价格挂得高高的,也方便实际做项目的时候议价,否则采购中心在网上一查发现价格不对劲,那真就不好供货了。


                  IP属地:山东11楼2024-10-03 23:45
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                    帅的


                    IP属地:陕西来自Android客户端12楼2024-10-04 00:06
                    回复
                      不过这也能发出来吗


                      IP属地:陕西来自Android客户端13楼2024-10-04 00:06
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                        专业


                        IP属地:广西来自iPhone客户端14楼2024-10-04 00:06
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                          这盘目前流出的零售价格貌似就跟长江那几个联动盘一个价格


                          IP属地:湖北来自Android客户端15楼2024-10-04 00:06
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                            话说为什么不做有缓旗舰,是实力问题还是成本问题


                            IP属地:陕西来自Android客户端16楼2024-10-04 00:07
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                              B站有人做过评测,视频只活了几天。


                              IP属地:广西来自Android客户端17楼2024-10-04 00:21
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