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泽石IS212工业级SSD:从-40℃到85℃ 极限测试下的性能王者

供稿:北京泽石科技有限公司 2020/7/13 14:14:06

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  • 关键词: 工业级固态硬盘 工控机 嵌入式
  • 摘要:近年来,随着存储国产化逐步上升到国家战略,一大批国产存储品牌开始展露头角,尤其是在产业更加成熟的消费级存储市场,国产化存储产品大量入市参与竞争; 然而,在另一个更加考验产品研发和技术底蕴的战场,工业级存储领域,终于也出现了数家拥有自主知识产权和技术影响力的国产品牌。

近年来,随着存储国产化逐步上升到国家战略,一大批国产存储品牌开始展露头角,尤其是在产业更加成熟的消费级存储市场,国产化存储产品大量入市参与竞争;然而,在另一个更加考验产品研发和技术底蕴的战场,工业级存储领域,终于也出现了数家拥有自主知识产权和技术影响力的国产品牌。

泽石,是一家由中科院微电子所发起成立的高科技存储技术公司,作为中科院微电子所孵化的高科技产业,该公司于2017年成立后,便成为了国家存储大战略的重要产业化布局的头部企业之一;在业务维度,泽石一直致力于打造存储国产化的完整产业链,并在工业级、消费类和数据中心等全领域,立足中国,为全球合作伙伴提供专业的存储解决方案。

基于中科院微电子所的大背景,泽石在产品研发和技术积累上也有着先天的优势。同时,依靠自身过硬的研发技术、高品质的产品性能和成熟的供应链管理体系,公司成立不到2年,即获得国家科技重大专项的支持,承接基于国产NAND的存储控制器芯片研发任务。同年泽石消费级SSD和工业级SSD同步实现量产,并大量出货, 从众多的国产存储厂商中脱颖而出,率先成为全球知名笔记本厂商的服务供应商,工业级SSD产品更是获得了客户的一致认可。

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泽石IS212固态硬盘

今天,我们要上手体验的泽石IS212工业级宽温固态硬盘,则是一款有着诸多自主知识产品,和深厚技术积累的工业级产品,不同于消费级SSD,工业级SSD产品在数据安全、产品防护、应用环境等方面,有着更加严格标准和准入门槛。

为了验证工业级SSD在以上领域的诸多优势,我们将打破常规测试流程,在原有的常温状态性能测试之外,引入严苛环境下的性能测试,同时进行性能对比,查看泽石IS212在常温和严苛环境下,性能是否会出现较大波动,从而通过数据验证泽石IS212产品的最终品质。

01 外观简评:SATA接口 标准设计

在评测之前,我们先来深度了解泽石IS212固态硬盘的内外结构和产品特性。

在包装方面,泽石IS212(480G)固态硬盘采用了沉稳配色的纸盒包装,辅以产品特点及主要参数,产品主体则采用了坚固耐用的金属材质,黑色表面经过磨砂处理也显得沉稳大气,右下角的泽石二字标明了出自国产品牌之手。

规格上,标准SATA Ⅲ接口设计,理论最大性能6Gbps,是目前覆盖率最为广泛的存储接口之一,能够满足绝大部分应用场景。

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泽石IS212固态硬盘包装设计

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参数铭牌

固态背面是参数铭牌,包含产品的容量,条码信息,序列号及相关信息,底部还有一句话:“信任、激情,千金难购,Tensor SSD®,泽石予之!“不知道算不算彩蛋。

02 内部解析:Marvell定制主控+Toshiba颗粒

在关键的内部架构上,高规格品质的PCB板,集成了包括主控芯片、闪存颗粒,以及缓存芯片在内的核心组件。

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泽石IS212固态硬盘内部

主控方面采用Marvell旗下第五代SATA主控88SS1074,此款采用28nm CMOS工艺制造,SATA 6Gbps接口,支持Marvell的第三代NANDEdge纠错技术、LDPC低密度奇偶校验技术,完美适配15nm SLC/MLC/TLC、并支持3D NAND,以及支持ONFI 3、Toggle 2传输介面,综合体质较为出众,也是诸多厂商认可的一款经典主控产品。

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Marvell
第五代SATA主控88SS1074

在颗粒上,则是采用东芝的3D NAND iTLC工业级颗粒,单颗容量256GB,共两颗。

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东芝3D NAND iTLC工业级颗粒

缓存方面,采用南亚科技DDR3L规格,容量512MB大小芯片,为产品提供缓存支持。

03 功能特性:Tensor SSD®智能算法以及功能定制

作为一款应用于包括航天、交通、工控在内多复杂多场景的工业产品,泽石IS212在产品内外结构和特殊机制方面都实现了创新性的尝试,并诞生了一系列成果,其中主控内置的Tensor SSD®智能算法可以说是其中的核心了。

泽石IS212内部集成了拥有自主知识产权的Tensor SSD®智能算法,能够自主调整工作模式,根据数据冷热不同状态,动态均衡的进行处理,从而实现数据存储流程的高效稳定。

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内部集成Tensor SSD智能算法

同时,该算法还能通过深度学习技术,判断存储介质的行为模型,进而实现对闪存介质更加科学高效的调配。

除了Tensor SSD®智能算法,泽石根据产品功能和应用场景的变化,还能够为企业用户实现产品功能定制,包括UPS掉电保护、硬件加密、以及一键销毁等工业领域有着实际效果的特殊功能。

正是基于内外部结构的设计科学和品质要求,泽石IS212能够防水防摔防尘,同时,还能再-40℃-85℃的宽温环境下正常工作,因而能够适应更多应用场景,完成消费级存储无法胜任的数据需求。


04 
常温性能测试:标准SATA性能,稳定读写

聊完了内外结构和功能特性,我们进入常温测试环节,在这个性能测试中,我们将产品放置在室温环境中,通过连续性能和4K随机性能两个维度 ,进行测试,并收集结果。

连续性能测试

我们先进行连续读写性能测试,测试软件为CrystalDiskMark、ATTO两个软件进行相互印证。

CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件,但测试项目非常全面,涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(Queue Depth)为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值,队列深度越大,实际性能也会越高。

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CrystalDiskMark
测试结果

在CrystalDiskMark测试中,泽石IS212(480G)固态硬盘连续读取速度为550MB/s,最大连续写入速度为368MB/s,基本符合SATA 3.0标准下的性能表现,能够满足工业级用户对于性能的需求。

ATTO Disk Benchmark是一款简单易用的磁盘传输速率检测软件,可以用来检测硬盘, U盘, 存储卡及其它可移动磁盘的读取及写入速率。由于该软件使用了不同大小的数据测试包, 数据包按0.5K, 1.0K, 2.0K直到到8192.0KB进行分别读写测试, 能够真实模拟固态硬盘等存储工具在日常生活中的工作模式,因而能够客观真实的反应固态硬盘的在实际生活中的性能,对于普通用户有一定的参考价值和意义。

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ATTO
测试

和CrystalDiskMark测试差不多,ATTO测试中, 泽石IS212(480G)固态硬盘最大连续读取速度为549MB/s,最大连续写入速度为340MB/s,二者误差不超过5%,也从侧面印证了泽石IS212的最大连续读写性能。

4K随机性能测试

4K随机性能测试我们采用AS SSD进行测试,AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的标准检测程序,它涵盖了持续性读写、单线程4KB随机读写、64线程4KB随机读写以及磁盘寻道时间等关键数据的测试,最后还会根据公式将成绩标准化,能比较科学的反映固态硬盘的真实性能。

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AS SSD
随机性能测试结果

在AS SSD随机性能测试中,泽石IS212(480G)固态硬盘最大4K随机写入成绩为39Kiops,最大4K随机读取成绩为52Kiops,这样的4K随机性能,对于工业级宽温用户而言,足以应付绝大部分的应用场景和存储需求了。

05 严苛环境测试:相差无几 品质稳定

单纯进行常规测试只能看出这款SSD的常温表现,为了更大限度地考验其在严苛环境下的表现,我们让它经历一次“上刀山下火海”。

具体操作如下,我们将模拟三种极限严苛环境,它们分别是将产品从不同角度于1米高度跌落3次,将产品放入-40℃的严寒环境静置半小时,将产品放入80℃、湿度90%的高温高湿环境静置半小时;然后分别进行连续性能、随机性能的测试,最后和常温状态下的标准性能进行比对。

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严寒、高温高湿状态下:-40℃、85℃ 90%湿度的严苛环境

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泽石IS212固态硬盘极限环境连续读写测试

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泽石IS212固态硬盘极限环境4K读写测试

从测试结果来看,泽石IS212(480G)固态硬盘经受住了不同考验,连续读写在极端温度下都保持着很高的稳定性,只有4K读取在极端温度下有一定程度的降低,这也是为了在恶劣环境下保持读写稳定和数据安全的举措,这样的表现也是值得表扬的。

这也从侧面反映了泽石IS212在工艺制造和主控性能等方面的品质把控,作为定位于工业级宽温环境的固态硬盘,严苛环境下,保持产品性能的安全稳定,正常工作,是此类产品的最基本,也是最重要的标准。

我们通过模拟三种严苛工业环境,对泽石IS212进行常温状态下的性能测试,显然这样的测试成绩,完全满足工业级固态硬盘的要求,能够适应严寒、高温、乃至摔碰等复杂状态下,对于数据存储的需求。

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泽石IS212固态硬盘

06 总结:从泽石IS212出发 蓄力创新走向全球

泽石IS212(480G)固态硬盘作为一款工业级产品,可以说从外到内都在为稳定可靠而服务,产品采用金属材质外壳搭配磨砂处理提高质感,Marvell第五代SATA主控搭配东芝iTLC工业级颗粒提供了550MB/s的读取速度和380MB/s的写入速度,即使经历了1米跌落,身处-40℃低温和85℃高温,90%湿度这样的严苛环境仍然保持了高速读写能力,是名符其实的高端工业级固态硬盘。

说完产品,回到泽石,作为一家致力于打造存储国产化的完整产业链的公司,工业级存储产品只是开始,笔者相信,在国产存储大势的助推下,以及泽石在技术创新上的持续深挖,在未来,泽石存储产品走向全球,不会太遥远。

审核编辑(王静)
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