写入读取并重五款主流高性价比SSD可靠性测试

　　相比机械硬盘，SSD可选品牌更多，型号也更加丰富。现在SSD越来越便宜了，但可靠性是否有保障呢？本次PCEVA评测室选取了五款市售主流级1TB高性价比SSD进行可靠性测试：致态TiPlus5000、金士顿NV2、三星980、西数SN570、雷克沙NM620。
　　五款SSD介绍：
　　本次测试的五款1TB SSD都使用了当前主流级常见的DRAMLess无缓存方案，除金士顿NV2之外全部为PCIe 3.0 x4接口，保修5年。西数SN570 1TB，标称顺序读写速度3500/3000 MB/s，4K随机读写460K/450K IOPS，标称写入耐久度600TBW，京东售价499元。
　　三星980 1TB，标称顺序读写3500/3000 MB/s，4K随机读写500K/480K IOPS，标称写入耐久度600TBW，京东售价599元。
　　雷克沙NM620 1TB，顺序读写速度3500/3000 MB/s，4K随机读写200K/256K IOPS，标称写入耐久度500TBW，京东售价469元。
　　致态TiPlus5000 1TB，顺序读写3500/3100 MB/s，4K随机读写465K/390K IOPS，标称写入耐久度600TBW，京东售价509元。
　　金士顿NV2 1TB是5款SSD中唯一一款PCIe 4.0产品，不过读写速度基本和其余四款PCIe 3.0 SSD大体持平。顺序读写3500/2100 MB/s，没有4K随机读写性能参数，标称写入耐久度320TBW，保修3年，京东售价399元。
　　这五款SSD覆盖了除SK海力士以外的三星、铠侠/西数、美光和长江存储各家闪存。
　　全新的可靠性测试方式：
　　过去的SSD可靠性测试是以写入耐久度验证为主，而在日常使用中SSD的读取远比写入更多，并且引发数据丢失的不仅有闪存写死，还有读取过程中各种原因导致的数据出错。
　　由于UBER（不可纠正的错误比特率）而丢失数据的情况虽然罕见，但给用户带来的损失却无法被忽视。根据Google工程师Raghav Lagisetty、Arif Merchant和加拿大多伦多大学教授Bianca Schroeder在2016年发表的论文《闪存的实际可靠性：意料之中与意料之外》，SSD比HDD的UBER更高，UBER会随SSD的闪存磨损而呈线性增长，并且跟闪存读取干扰有一定联系。
　　鉴于以上研究成果，PCEVA评测室这次将尝试全新的SSD可靠性测试方式：将写入和读取测试结合起来，写入数据逐步增大闪存磨损，伴随读取测试随时检验每次写入的数据都能被正确读出。测试使用fio -verify功能，每写入一遍全盘数据后就读取校验一遍，依此循环往复进行，从而达到写入和读取并重的测试目的。
　　测试平台：
　　为了避免测试过程中因内存产生的随机比特翻转而干扰测试结果，这次测试在AMD X570测试平台上安装了UECC内存。为避免意外断电产生的不可预料影响，测试平台还配备了UPS不间断供电电源。
　　在测试前我们通过五款SSD各自的官方工具箱软件将固件升级至最新。其中致态TiPlus5000的Smart Tool工具箱最近刚刚升级至1.1全功能版，自带ZTA10613固件，优化了兼容性并提高固态硬盘运行稳定性。
　　出厂态测试：
　　为了物尽其用，我们在可靠性测试开始之前测试了每一块SSD的出厂态性能。如果未来有机会的话我们还会将其同可靠性测试完成后的性能状态做对比。
　　除了三星980因为主控较老仅支持256字节MPS之外，西数SN570、致态TiPlus5000和雷克沙NM620都支持512字节MPS，在AMD锐龙平台下安装使用时有机会获得额外读写速度加成。金士顿NV2选择了128字节MPS，但支持PCIe 4.0接口，所以读取速度并不慢。综合性能来看，致态TiPlus5000和三星980处于领跑位置。
　　由于缺少有效的PCIe功率计，这里用YK003C测了下五款SSD安装在USB硬盘盒（USB3.2 10Gbps）内的功耗表现，致态的缓存外写入速度会受到接口速度限制。尽管硬盘盒并不是常见使用方式，但窥一斑而知豹，落一叶而知秋，致态TiPlus5000同时拿下了效率之王。
　　第一阶段测试预告：
　　目前五盘可靠性测试已经开始，我们计划先测300个循环，也就是让SSD各自写入300倍全盘容量（同时读取300倍全盘容量）。
　　然后进行一次等效10年断电保存的高温烘烤，烘烤完毕后通过-verify_only参数读取校验盘上＂旧数据＂1次。这一阶段的闪存磨损并不严重，但数据长期保存增大了难度。假如读取中出现UBER不可纠正的错误，fio在校验时就会报错，类似下图所示：
　　第一阶段测试预需要一个月左后完成，届时PCEVA评测室将为大家送上详细的测试报告，欢迎大家关注。