SSD 指標很重要：超越傳統基準

在評估 SSD 時，循序讀取/寫入吞吐量以及隨機讀取/寫入 IOPS 等傳統指標往往是許多客戶和系統供應商的首選基準。雖然這些指標對於某些比較很有用，但考慮到我們今天執行的工作負載的關鍵性，我們必須從不同的角度看待儲存裝置。在本篇部落格文章中，我們將探討其他指標，以便更全面地瞭解 SSD 的效能，尤其是針對特定工作負載的效能。
 

每瓦 IOPS：效率至關重要

一個經常被忽視的關鍵指標是每瓦 IOPS。該指標衡量的是 SSD 每消耗 1 瓦電力所能執行的每秒讀寫次數（IOPS）。在能效至關重要的資料中心，每瓦 IOPS 是一個關鍵因素。每瓦 IOPS 較高意味著 SSD 可以在提供高效能的同時降低功耗，進而在能源帳單和冷卻成本方面實現顯著的成本節約。例如，在圖像神經網路（GNN）訓練工作負載中，美光（Micron）9550 SSD 的 IOPS/W 功耗效率幾乎是競爭對手的兩倍。¹

每 TB IOPS：最大化儲存裝置效率
 

另一個重要指標是每 TB IOPS（IOPS/TB）。在比較 SSD 與近線硬碟時，這一指標特別重要，因為近線硬碟雖然容量較大，但效能卻不盡如人意。透過評估每 TB IOPS，我們可以確定相對於儲存容量，SSD 處理 IOPS 的效率如何。這對於希望將多個硬碟合併為更少的 SSD，以大幅節省空間和營運成本的客戶來說非常重要。例如，美光（Micron）6500 ION SSD 的容量比 24TB HDD 高出 28%²，而每 TB 隨機讀取 IOPS 卻高出驚人的 4,650 倍。

延遲和服務品質（QoS）：一致性和速度
 

延遲和服務品質（QoS）是顯著影響 SSD 效能的關鍵指標。延遲衡量的是處理資料請求和返回結果所需的時間，而 QoS 描述的是 SSD 效能的一致性。低延遲對於需要即時處理資料的應用（如線上事務處理（OLTP）和高頻交易）非常重要。高 QoS 可確保 SSD 提供可預測的效能，這對於資料庫和影片串流等對效能一致性要求極高的應用程式來說至關重要。例如，美光（Micron）7500 SSD 在混合、隨機工作負載中的延遲低於 1 毫秒，達到六個九（99.9999%），確保了可靠、及時的資料交付。在 RocksDB 等對 QoS 敏感的應用中，美光（Micron）7500 的效能和 QoS 在同類產品中名列前茅。³

寫入耐用性評比：隨時間變化的資料容量
 

硬碟每日寫入量（DWPD）是衡量 SSD 在保固期間，每天可寫入其最大容量的次數。測量 DWPD 時，假設硬碟處於完全隨機工作負載狀態，由於寫入放大（WAF），隨機工作負載代表了硬碟可能出現的最差情況。⁴ DWPD 針對具有不斷更新的臨時資料的運算工作負載而開發，並假定硬碟在其整個生命週期內都以相同的速率工作。

然而，在儲存裝置中，工作負載往往會隨著時間過去而變化。硬碟在其生命週期的早期會迅速填滿，但隨著硬碟的老化，存取量和寫入量往往會下降。在這種情況下，根據持續使用量，DWPD 不適合不規則的使用模式。對於大容量硬碟來說，DWPD 並不是一個很好的指標，因為特定工作負載會極大地影響硬碟所能支援的寫入量。

以美光（Micron）6500 ION 為例。以 30.72 TB 的容量和 0.3 DWPD 的額定值計算，這款硬碟在 5 年內似乎總共可支持 16,819 TB 的寫入量。然而，由於許多客戶將這些硬碟用於循序填充工作負載，因此實際上硬碟可支援的資料寫入量接近 56,064 TB，是額定 DWPD 的三倍多。

需要高隨機寫入硬碟的客戶（如容納具有大量日誌寫入的 MySQL TempDB）有時會將大容量解決方案與高耐受度解決方案（如美光（Micron）XTR）搭配使用。相比之下，這款硬碟的容量較小（如 1 或 2 TB 的總容量），但每天可承受高達 35 100% 的 4K 隨機寫入，持續時間長達 5 年。⁵

此外，我們開始注意到，希望用較少數量的大容量 SSD 來整合大量硬碟的客戶開始關注每年每 TB 寫入耐用性評比，該指標可以衡量硬碟的寫入壓力，同時將不同總容量的寫入壓力正常化。
 

填充率：重建時間很重要

在我的職涯初期，我曾擔任大型資料庫的系統管理員多年。我學到的一課就是硬碟故障。問題不是「是否」，而是「何時」，所以你要為此做好規劃。我的噩夢並不是一個硬碟出現故障。而是多個硬碟同時出現故障。雖然管理員會針對冗餘和故障轉移機制進行規劃，但每一個硬碟故障都意味著可靠性的降低。我們能承受兩個硬碟故障嗎？ 三個呢？ 這時就要用到填充率。它是一種衡量標準，用於比較 SSD 和硬碟的重建時間。對於資料恢復和重建時間至關重要的情況（例如 RAID 配置）來說，這一點特別重要。與硬碟相比，SSD 通常具有更快的填充率，這意味著在發生故障時，它們可以更快地重建冗餘。更快的填充率可以減少停機時間，確保系統迅速恢復運行。例如，30.72TB 的美光（Micron）6500 ION SSD，由於其具有 5GB/s 的循序寫入速度，只需 1.7 小時就能填滿硬碟。相比之下，28TB HDD⁶ 的持續傳輸速率為 265MB/s，需要 29.4 小時才能填滿，美光（Micron）6500 ION SSD 填滿大容量硬碟的速度比之快 17.2 倍。

結論
 

雖然循序讀取和寫入吞吐量及隨機讀取和寫入 IOPS 等傳統指標很重要，但它們並不能全面反映 SSD 的效能。透過考慮其他指標，如每瓦 IOPS、每 TB IOPS、延遲和服務品質、寫入耐用性評比和填充率，我們可以更全面地瞭解 SSD 的效能。這些指標對於為特定工作負載選擇合適的 SSD、確保最佳效能、效率和使用壽命至關重要。