小海豚+长存+PCIe 5.0：PBlaze7 7940企业级SSD抢先体验

wuqiong0927

出于工作原因，这块来自于小海豚的最新企业级PCIe 5.0 SSD PBlaze7 7940在我手里短暂停留，机会难得，抓紧体验，细细分享！



首先声明，本文不带货。SSD是个非常精密且复杂的设备，由于我水平有限，并不能对SSD的可靠性进行测试，因此只能分享一些性能方面的数据给大家。

小海豚是谁？

关注企业级SSD的朋友对小海豚一般不会感到陌生，品牌名Memblaze，中文名 忆恒创源，因其logo是一只跃出海面的海豚而被广大硬件玩家称为“小海豚”。它是国内非常有名的企业级PCIe SSD厂商，成立于2011年，算是这个行业的开山鼻祖了。其产品一直都以性能著称，外媒StorageReview对小海豚的PBlaze系列SSD一直都是“性能令人印象深刻”的评价，不管是8通道的PBlaze6 6530，还是16通道的6920、6930，都是该媒体测试过的所有同类企业级SSD中的佼佼者。

近年来，以长江存储为代表的国产闪存技术迎来了快速发展。忆恒创源作为国内老牌的企业级PCIe SSD厂商，也是积极应用国产闪存技术，打造了多款使用长江存储NAND的企业级SSD，本文展示的PBlaze7 7940正是其中之一。



产品看点：国产品牌，国产NAND，遥遥领先？

NVMe SSD可能是距离我们最近的PCIe 5.0设备，部分消费级产品也已经开卖。但从一系列评测报道看，目前消费级M.2 PCIe 5.0 SSD仍然存在如功耗、发热、缓外性能等方面的限制，尚未发挥出PCIe 5.0 SSD的最高水平。

企业级方面，由于SSD的物理规格更高，更加有利于爆发出更强的性能，加之本身企业级PCIe 5.0 SSD也是刚刚起步，实际产品并不多，因此国产品牌+国产NAND，还是目前已知企业级PCIe 5.0 SSD中性能最好的，也让我对这款PBlaze7 7940充满期待。

另外需要指出的是，由于目前PCIe 5.0在企业级市场应用还较为超前，不管是SSD，还是运行平台，可能都还没有做到尽善尽美，整个生态仍然有着很大的发展空间。说选择PCIe 5.0有一些“战未来”的意思，也不为过。那么，小海豚这款PCIe 5.0闪存存储市场的“敲门砖”表现究竟如何，我们往下看。

产品外观展示

根据小海豚官网介绍，PBlaze7 7940提供U.2，E1.S、E3.S，以及插卡式的半高半长AIC，共4种产品形态。我拿到的是U.2形态7.68TB版本。



U.2的设计初衷是方便企业客户从原有的SAS、SATA硬盘升级到性能更好的PCIe SSD或实现混合部署，而不需要对硬盘托架、背板等进行更换，借此可以避免服务器厂商对产品重新设计，并降低用户的使用成本，因此它的尺寸和大家最常见的2.5英寸SATA SSD完全相同，厚度分为7mm和15mm两种，接口也非常相似。



SSD的外壳为铝金属材质，正反两面均设计有大量的散热鳍片开槽，以加大和空气的接触面积。同时，SSD两端也都带有开孔，方便散热气流穿过，增强自身散热效率并降低对服务器风道影响，属于非常合理且优秀的设计方案。



SSD内部，引用快科技实拍照片，我就不实际拆了。U.2 7.68TB版本在PCB正反两面共配置了16颗长江存储最新一代晶栈Xtacking X3-9070 NAND，DRAM来自海力士，共9颗构成8+1 ECC冗余校验规格，防止数据在DRAM中出错，主控来自Marvell，最为关键的固件为小海豚自研。



国际惯例，先放一张PBlaze7 7940的CrystalDiskInfo信息，比较直观。



可以看到SSD识别出来的容量是7.68TB，固件版本700MB010，接口工作速率为PCIe 5.0 X4。SMART中300多TB的写入都是我这几天测试产生的……

SSD剩余寿命仍有100%，按照5年质保期1DWPD的寿命计算方式，这片PBlaze7 7940的7.68TB总写入寿命为1×7.68×365×5，也就是14PBW。注意，这是基于JESD219企业级SSD寿命测试方法得出的结论，由于负载模型包含大量的随机写，因此写放大倍率会比较高。个人使用的话，顺序写占比高，写放大倍率低，写个20PB甚至25PB应该都是没有问题的。

SmartCtl信息，可以看到PBlaze7 7940支持128个Namespace，以及格式化、固件升级、Namespace管理、设备自检、NVMe-MI带外管理、Write Zeros、时间戳等功能，完整的企业级功能支持情况，可以去小海豚的官网查看；高温降速阈值为默认77摄氏度，高温保护阈值默认为85摄氏度，都可以修改；SSD支持25W、20W、18W、15W、12W共计5档功率模式，根据小海豚此前报道，PBlaze7 7940最大写性能下，负载大约是22W，因此并不建议调整，默认就好。看到这里，相信大家也能明白为何消费级M.2的PCIe 5.0 SSD普遍也加上了散热片甚至风扇……



PBlaze7 7940 7.68TB的官方性能参数：

·  4K随机读：2800K IOPS
·  4K随机写：400K IOPS
·  128K顺序读：14GB/s
·  128K顺序写：10GB/s

由于时间很有限，测试平台比较简陋，仅仅为12代i5-12600K搭配Z690主板，内存为单根16GB DDR5 4800组成的双通道。

直接拉满性能，FIO基准性能测试

由于PBlaze7 7940的性能很高，因此我选择直接在Linux系统下，使用FIO将PBlaze7 7940的性能拉满，看看SSD的实际表现情况。测试时使用direct=1参数，即，所有读写均直接命中NAND，避免IO直接落到缓存（如DRAM）导致测试结果偏高。在每次测试开始前，使用相同的随机或顺序写对全盘做两遍以上的填充为预处理。



FIO的整体测试结果和此前TweakTown的测试结果基本相同。随着测试压力的不断提升，PBlaze7 7940的4K随机读性能呈现出线性增长，并最高达到标称的2800K IOPS（如上图所示），这样的性能表现对于重度的数据库访问、云计算、虚拟化、模型训练等任务会有非常大的帮助。实现相同的读性能，需要的SSD数量更少，服务器部署数量也就可以更少。



前面提到，PBlaze7 7940是目前已知的企业级PCIe 5.0 SSD中写性能最好的，实测PBlaze7 7940的最大顺序写为11.1GB/s，作为对比，小海豚官方数据为10GB/s，比较保守，三星PM1743是6.6GB/s，铠侠CM7媒体实测结果为7.1GB/s。另外，通过测试还可以看到PBlaze7 7940在压力较小的时候就可以表现出非常出色的顺序性能，这也将极大提升个人用户的使用体验。

不同队列深度性能实测结果如下：

·  4K随机读实测结果：2800K IOPS
·  4K随机写实测结果：413K IOPS
·  128K顺序读带宽：14.2GB/s
·  128K顺序写带宽：11.1GB/s






SNIA稳态性能测试：默认压力小意思

SNIA SSS-PTS的IOPS测试是用于探究SSD稳态性能的权威方法。SSD在投入使用后，随着用户数据的不断写入，老的数据不断删除，SSD的用户可用空间会逐渐被有效数据和无效数据填充。填充完毕之前，SSD可以“哪里空白写哪里”，不需要执行GC，因此性能会偏高；填满后，GC介入，写性能也将逐渐趋于稳定，并最终进入稳态。

SNIA SSS-PTS IOPS测试规定了一个统一的SSD稳态处理方法，让不同SSD的稳态IOPS性能具备可比性，同时给客户一个可参考的实际获得性能指标。

IOPS测试的预处理阶段，使用512B、1KB、2KB、4KB、8KB、16KB、32KB、64KB、128KB和1MB文件进行至多25轮不同读写占比的随机填充，每一轮测试持续56分钟，直至4KB 100%随机写、64KB随机混合（65%读35%写）、1MB 100%随机读性能都趋于稳定，如下图所示：



Spec规定这三个子项目的性能波动范围均控制在±10%以内即为合格，但从实际运行结果看，PBlaze7 7940这三个子项目的性能波动范围很快就能控制在1%以内，取稳定后连续5轮的所有项目测试结果的平均数，统计如下：



该结果基于SNIA规定的Thread数量4，IO Depth 32，可以看到，PBlaze7 7940在此压力下，4K随机读IOPS可以到151万，最大带宽接近13.9GB/s；



由于32×4的负载压力并没有激发PBlaze7 7940的全部性能，因此我选择继续加大压力，将Thread设置为8，IO Depth设置为64，此时4K随机读性能可以接近280万 IOPS，顺序读带宽仍有13.9GB/s，4K随机写性能为41万IOPS，对于7.68TB，也就是小OP的SSD来说已经非常强悍！




VDBench性能测试：随机读IOPS达270万

VDBench是Oracle推出的模拟实际业务应用的存储基准性能测试工具，与FIO等软件不同，VDBench的IO命令并不会均匀下发，需要SSD有比较出色的流控机制加以应对，且测试结果通常会一定程度低于FIO。当然，FIO也可以使用泊松分布的IO下发方式，但一般测试时不会使用。

4K随机读，设置最大QD为512，PBlaze7 7940在VDBench中表现出大约270万IOPS的性能，和FIO最大280万的理论值相差甚小。



4K随机写，同样设置最大QD为512，最高性能可以到940K IOPS，从下面的曲线看，前面500K IOPS都非常平稳，后半段延迟增加了一些，是因为SSD并非处在4K随机稳态所致。



4K随机混合读写，QD512，测试成绩同样如此，最高为1457K IOPS。



8K随机混合读写，QD512，最高为1075K IOPS。



16K随机混合读写，QD512，最高为497K IOPS，前面400K IOPS延迟很低。



16K顺序读，最高12083MiB/s，也就是12.67GB/s。



16K顺序写，最高8659MiB/s，也就是9.07GB/s。



64K顺序读，最高13520MiB/s，也就是14.17GB/s。



64K顺序写，最高8740MiB/s，也就是9.16GB/s。如此写入能力在目前已正式发布的企业级SSD里面是最高的。



性能一致性测试：是真的稳！

对企业用户来说，性能的一致性和QoS，是企业级SSD的重要指标。即，SSD生命周期内，不管写了多少数据，也不管访问用户是不是突然变多了，访问压力是不是突然增大了，SSD都需要始终提供稳定的性能，不能有大的性能波动。我做了2个基本的性能测试：AIDA64的Linear Write持续写入，以及PCMark10的存储一致性。



在长达50分41秒的连续写入过程中，PBlaze7 7940的平均写入速度高达9139.3MB/s，全程共有27.8TB的数据写入，这可比常见的那个HD Tune 200GB写入残酷多了。最低写入速度在8279.7MB/s，而曲线中最低性能点大概在9000MB/s。

PCMark10的存储一致性测试，通过对SSD进行不同阶段的老化处理，考察各项典型应用的性能波动情况。如，空盘性能、半盘性能、满盘性能等。一般消费级SSD在半盘和满盘状态下会有性能的较大程度下滑，企业级SSD会好一些，整体可以保持比较高的水平。

导出测试结果为excel文件，生成性能变化曲线如下，可以看到PCMark10存储一致性测试的IO压力并不算大，除文件复制项目外，应用启动等项目SSD的使用率并不高。PBlaze7 7940在硬盘不同填充阶段均可以保持很高的性能，当然，作为对比的企业级PCIe 4.0 SSD，同样来自小海豚的PBlaze6 6530也是如此。





温度表现

最后我们来聊聊SSD的实际温度情况。我们知道PCIe 5.0是一个非常非常非常快的接口，14GB/s也是目前SSD能够达到的非常非常非常快的速度，这款可以碾压一众消费级的企业级产品，其实际功耗、温度表现如何？

根据小海豚官方宣传，PBlaze7 7940的典型读功耗≤15W，写功耗≤22W，遗憾的是，通过nvme-cli工具，我并没有查到PBlaze7 7940的实时功耗，但温度还是可以看看的。



通过SMART信息可以看到，PBlaze7 7940有四颗温度传感器，推测传感器1为主控温度；传感器2和3其中一颗对应NAND温度，另一颗不详；传感器4对应的应该是电源管理芯片。SSD综合温度为NAND温度再往上加一些。

温度测试时，正常室温，我选择使用QD512进行4K随机写，让SSD处在高负载模式，测试结果也是上面这张图，SSD综合温度最高为45摄氏度，NAND控制在43摄氏度，主控温度为57摄氏度，并不算高。当然，这个测试结果是有风扇辅助散热的。对于个人用户来说，如果有幸买到PCIe 5.0的企业级SSD，也是建议搭配主动散热使用。

全文总结：

不知道我这算不算国内第一篇个人PCIe 5.0企业级SSD评测……从整体表现看，PBlaze7 7940代表了当前PCIe 5.0 SSD的最强战力，实测基准性能完全达标，大压力下尤为优秀，特别是写性能遥遥领先。企业级SSD不掉速，这种全盘写入时的畅快感，也是主流消费级SSD无法提供的。

其次是国产NAND的使用，我们知道，SSD的最高性能由硬件决定，能够达成国际顶尖水平的读性能，以及远超过国际一线巨头的写性能，小海豚（忆恒创源）功不可没，但这同样也离不开长江存储对闪存技术的卓越贡献。

最后是PBlaze7 7940的实际功耗和温度表现，它仍处在企业级SSD 25W的性能范围内，且风扇配置得当的话，整体温度并不高，特别是NAND部分，控制的非常优秀。

以上。

dzddz

小海豚的口碑还是不错 的

wuqiong0927

dzddz 发表于 2023-12-12 14:05
小海豚的口碑还是不错 的

是的，十几年的老品牌了

cloud

等我换Z890了 也搞一个5.0的小海豚

Wolverine

u2都出5.0啦！厉害

wuqiong0927

Wolverine 发表于 2023-12-12 14:13
u2都出5.0啦！厉害

估计U2扛不到6.0 。。

lzhdim

P5800X有得一拼，，，，，，，，，，，，，，，，

kanshuderen

这都5.0了啊

wuqiong0927

lzhdim 发表于 2023-12-12 14:20
P5800X有得一拼，，，，，，，，，，，，，，，，

P5800X 的小压力随机性能，肯定还是领先的，毕竟那货已经不是 NAND SSD 了。。。

wuqiong0927

kanshuderen 发表于 2023-12-12 14:29
这都5.0了啊

是的。。。

purplewolfaaa

这应该是现在最天花板级别的SSD了8

wuqiong0927

purplewolfaaa 发表于 2023-12-12 15:49
这应该是现在最天花板级别的SSD了8

目前有国产企业级PCIe 5.0主控公布，是公布，不是正式出货，参数更高，也就是说，不排除未来企业级PCIe 5.0 SSD性能还会继续提升，直至彻底榨干PCIe 5.0接口的所有带宽

gylj7058

期待国产企业家主控芯片正式出货

suk4a

可以啊这个

粉墨home

感谢分享！

核子冬天

这盘的寿命如何？放nas里用 写入量大的话是否全寿命周期不长？

wuqiong0927

核子冬天 发表于 2023-12-13 10:40
这盘的寿命如何？放nas里用 写入量大的话是否全寿命周期不长？

要看多大的写入量，以及怎么写。。。要是大文件居多，那就是顺序写，顺序写的话写放大倍率接近于1。企业级NAND本身最大PE就高，以7.68TB为例的话，纯顺序写，寿命就是 容量乘以支持的最大PE，保守说60-80PB吧

核子冬天

wuqiong0927 发表于 2023-12-13 11:01
要看多大的写入量，以及怎么写。。。要是大文件居多，那就是顺序写，顺序写的话写放大倍率接近于1。企业 ...

那 做电影盘库应该寿命很高啊，写入后基本就是读取了哇

huihuige

看不太懂
按常说的4k读的速度是多少M/s？
长存的这个3.0的闪存颗粒真的是牛~

wuqiong0927

huihuige 发表于 2023-12-13 11:43
看不太懂
按常说的4k读的速度是多少M/s？
长存的这个3.0的闪存颗粒真的是牛~ ...

4K读分为两种，一种是顺序读，比如读地址1、2、3、4、5，连续的，这种性能一般用 MB/s 表示；一种是随机读，大家说的比较多，随机读的地址是随机分布的，不连续，比如地址22、81、11、109、400，这时候用 IOPS。

wuqiong0927

核子冬天 发表于 2023-12-13 11:39
那 做电影盘库应该寿命很高啊，写入后基本就是读取了哇

是，但这样做，会浪费 99.9%的写寿命完全用不上吧。。。

jeff.kwan

国产是一点不差，口碑不好是因为很多用电子垃圾搞的山寨货可恶

patrick_4587

等我也整一个小海豚

COFFFEEEE

wuqiong0927 发表于 2023-12-12 14:17
估计U2扛不到6.0 。。

这很难说  E3.S 市场占有率增长并不快   

U.2 U.3 甚至SATA 依旧占领起码90%市场

scopolamine

看fio测试，写的延迟似乎一般。

wuqiong0927

COFFFEEEE 发表于 2023-12-13 15:04
这很难说  E3.S 市场占有率增长并不快   

U.2 U.3 甚至SATA 依旧占领起码90%市场 ...

主要是U.2、U.3的额外连接器，不一定还能满足PCIe 6.0的信号质量要求，它没有金手指信号质量好

wuqiong0927

scopolamine 发表于 2023-12-13 21:13
看fio测试，写的延迟似乎一般。

还不错的，当然，别跟傲腾比

cim0418

价格？

ladexi

cim0418 发表于 2023-12-14 12:18
价格？

哈哈哈 看完就你也想说价格，企业级产品估计大几千最少。

wuqiong0927

说实话我也不知道价格……