Seagate Nytro 1551 企业级 SSD 固态硬碟评测:SandForce 重出江湖精彩可期?

Seagate Nytro 1551 企业级 SSD 固态硬碟评测:SandForce 重出江湖精彩可期?

如果你的 SSD 资历有五年以上,那麽你应该还记得四、五年前依然赫赫有名的「SandForce」控制器。台制 SSD 控制器开始称霸市场之前,在那洋货控制器互相厮杀的年代,SandForce 这家连自己工厂都没有的控制器厂商,靠着压缩技术与超低写入放大(Write Amplification)值等优势,成为市场中不可忽视的重量级角色。

然而在历经 LSI、Avago(今 Broadcom 前身),乃至现在的 Seagate 收购後,SandForce 便从市场上消失了身影,沉寂了近五年之久。如果你搜寻 SandForce 的独门技术「DuraWrite」,你会发现上一次提到 DuraWrite 的宣传影片,已经是近六年前的 Kingston 金士顿 SSD 广告宣传影片了。如今在经过 Seagate 多年的整并、研发之後,正式推出了全系列 Nytro 企业级 SSD,从广泛应用的 SATA、NVMe、到企业常见的 SAS 等都能见到其身影,并且在资讯展上预告了 Ironwolf、Barracuda 等消费性 SSD 产品即将上市的讯息。

身为极早投入储存装置的先驱者,Seagate 在整合了 SandForce 的技术後会推出什麽样的产品?就让我们先从这颗 Seagate Nytro 1551 企业级 SSD 固态硬碟出发,来认识一下 Seagate 所描绘的 SSD 未来吧!

目次

  • 1 Seagate Nytro 1551 SSD 硬体设计与技术
    • 1.1 不再标示「SandForce」的控制器
    • 1.2 DuraWrite 技术提升 SSD 颗粒寿命
    • 1.3 号称「绝对只用」Toshiba 颗粒
    • 1.4 内装极重视散热
  • 2 NAS 与 ThunderBolt 3 外接效能测试
    • 2.1 NAS 10G 网路环境传输
      • 2.1.1 大档案传输
      • 2.1.2 小档案传输
    • 2.2 ThunderBolt 3 传输
      • 2.2.1 大档案传输
      • 2.2.2 小档案传输
  • 3 结论:是值得砸大钱买的好物吗?

Seagate Nytro 1551 SSD 硬体设计与技术

这次测试的 Seagate Nytro 1551 SSD 完整型号为 XA960ME10083,後面的「83」代表这是搭载 Seagate Secure 技术的 SED(Self-Encrypting Drive)自我加密碟,拥有不需要透过系统就可直接将自己完整加密的能力。而型号前面的「ME」以及产品名称的「1551」则代表这颗 SSD 拥有比另一个型号「1351」更好的耐久度,包括三倍的使用耐久度与两倍多的写入总位元组。而在 Seagate 的分类上,1551 是企业级 SATA SSD 的「主流耐久度」分类,而 1351 则是「低负载耐久度」。至於 MTBF 则都是同样的 2,000,000 小时,与市场主流商品的数值相同。

温馨提醒:所有储存装置的「规格」都是原厂设定、实验室测试的结果,并代表每台储存装置都能有同样的表现,毕竟我也遇过买了四颗「高阶」Ironwolf Pro 却全部开封就阵亡的情况,所以储存装置买更好的系列表示会有更高的保障机会,但不代表绝对不会坏掉。因此勤加备份,才是确保资料安全的不二法则。

不再标示「SandForce」的控制器

我们都知道 Seagate 并购了 SandForce,也使用了来自 SandForce 的 DuraWrite 技术来降低写入放大的比例并提升 SSD 颗粒寿命。然而 Seagate 虽把 SandForce 的技术名称保留下来,甚至连当初 LSI 以 SandForce 控制器为基础打造的 SSD「Nytro」名号给带进来。

但毕竟以单一品牌经营来说,让大家记住「Seagate SSD」才是最重要的事项,因此现在 Seagate 从文宣到 SSD 内部都已看不到 SandForce 的字样,打开 SSD 盖子并清除那满满的散热膏之後,看到的就是这颗裸装打着 Seagate Logo 的控制器晶片,整颗 SSD 在写入时的压缩(DuraWrite)与加密(SED)都靠它处理。

其实 Seagate 虽然先前并没有特别主打 SandForce 控制器的 SSD,但实际上市场上还是有采用 SandForce 控制器的产品,例如 Intel 的部分型号 SSD 就采用了上面印有 Seagate 字样的控制器。

DuraWrite 技术提升 SSD 颗粒寿命

根据 Seagate 给出的资料,Nytra SSD 都支援源自 SandForce 的 DuraWrite 技术,会在资料从电脑系统写入 SSD 时对资料进行压缩,因此实际写入 SSD 的资料最高可缩减至一半,也就是电脑要求写入 1GB 的资料,但 SSD 却在写入时进行压缩,最後只对记忆体颗粒写入无损压缩後的 500MB 资料。藉由这种做法,可以有效降低对记忆体颗粒写入的频率密集度,并同时加快资料写入的速度。

基於 DuraWrite 技术,SandForce 当初得以宣称其将写入放大比压低到傲笑市场的「0.5」(Intel 端出的数字为「1.1」),对於写入耐久度大幅下降的 TLC 颗粒来说,无疑是拯救 SSD 寿命大幅折损的救星。无奈 SandForce 在 TLC 即将横扫市场时,就先行退隐江湖,因此我们暂时无从得知 DuraWrite 到底对现行的 SSD 产品寿命到底有多大的帮助,但从 Seagate 放出在大型资料中心的测试数据,以及 Seagate 敢开出比同等级 Intel 企业用 SSD S3520 高出三倍的使用耐久度(硬碟每日写入次数)来看,我想 Seagate 应该对这个技术非常有自信才是。

虽然以前 DuraWrite 是以不放 RAM 记忆体为卖点,不过现在 Seagate 还是为 Nytro SSD 加入了 RAM 来加速写入。以我手上这颗 960GB Nytro 来说,内部配置了 1GB RAM 来加速写入,其他容量的 SSD 则分别配置了以 1GB 倍数增减的 RAM 容量,例如 240GB 配置 256MB、480GB 配置 512MB,以此类推。

相较於现在开始出现为节省成本而不装 RAM 的 SSD,Nytro SSD 在设计上确实属於比较高成本的产品,当然价格也不会低到哪去。至於这 RAM 会带来什麽样的奇效?稍後在後面测试时,各位会看到这颗 Seagate Nytro 1551 SSD 会出现「写入比读取还快」的神奇现象,就是拜控制器+ RAM 联手发挥的效果所致。

号称「绝对只用」Toshiba 颗粒

我们都知道记忆体颗粒对 SSD 的品质与效能都有很大影响,Seagate 当然也知道这件事。对於 Seagate 使用什麽颗粒的问题,我得到的答案是「Seagate 绝对只用 Toshiba 颗粒」。在得到这答案的同时,我还顺便听了一大串关於那些廉价 SSD 所用颗粒的八卦…反正电子零件这种东西,就是很单纯的一分钱一分货:你要好东西,就是要花钱。至於 Toshiba 颗粒品质如何?看看苹果也都用 Toshiba 颗粒,我想应该是真的很不错吧?

Seagate Nytro 1551 SSD 采用的是 Toshiba 的 128GB 3D TLC 颗粒,这算是目前的主流规格了。正面用了八颗,後面则是空空如也,根据 Seagate 的规格表来看,Seagate Nytro 1551 SSD 最高提供 3.84TB 的容量,至於用的会不会还是一样的颗粒,这我就不得而知了,因为从现在板子的面积来看似乎是不够放的,而且 3.84TB 的 IOPS 不增反降且不提供 SED 型号,所以可能真的会因为容量而有所牺牲也说不定。

内装极重视散热

前面说过,这颗 Seagate Nytro 1551 SSD 主打的就是企业应用,不管是使用的 DuraWrite 技术或是硬体设计本身,都是以耐久度为优先考量。其实这并不奇怪,现在的 SSD 早已能满足 SATAIII 介面的频宽,除非用上 SAS 或是 NVMe 介面,否则在 SATAIII 上比较 SSD 效能已经没有太大意义…谁能在 TLC 颗粒上做出不一样的耐久度,才是能在市场上争霸的关键。

先前在评论苹果电脑的硬体设计时,我就有说过:硬体设计是影响耐久度的关键,其中散热就是相当重要的元素。在 Seagate Nytro 1551 SSD 中,他的 SSD 控制器同时要做自我加密与资料压缩,先天上就需要负担更多的工作。而企业级 SSD 普遍被用於大量磁碟密集使用的机房环境,对於散热的要求比个人使用还要高上许多。

因此 Seagate Nytro 1551 SSD 本身并不只用个普通的金属壳包覆,他的铝合金外壳不仅比较厚实,而且还针对需要散热的部分开出没有涂层的部分,好让散热膏可以与金属壳接触来帮助散热。而 SSD 本身也像是不用钱一样,在控制器、DRAM 之上都涂了满~满的散热膏来帮助散热。

不过从这个量来看…我反而比较怀疑这样会不会涂太多…虽然看起来是很爽,但以前我的 MacBook Pro 我都会因为原厂涂太多而重涂,所以这个我自己也是重新涂过一遍了,反正为了拍照我已经把整片电路板都给清乾净了,所以就顺势重新涂过罗~

NAS 与 ThunderBolt 3 外接效能测试

这次 Seagate Nytro 1551 SSD 测试出现了非常有趣的情况:有时候写入比读取快。

通常来说,过去不管是大档或小档案测试,都是读取比写入快上许多的结果,也就是从 SSD 读取回电脑的速度会远比从电脑写到 SSD 去还要快上许多。但这次测试却是完全反过来的情况,但使用软体(AJA)测试时,却又是读取比写入快的结果。所以我在想,会不会是因为 DuraWrite 压缩了档案,使得写入的速度变得比读取还快呢?也就是说压缩後写入的这个过程,比解压缩後读回更省时间?

我不确定实际影响的因素是什麽,但这次测试不管是对 NAS 读写(10G 网路)、或是 ThunderBolt 外接盒读写,无论大小档都是一样的结果。这部分我会再跟 Seagate 研究看看究竟是什麽原因所致,再来跟大家分享。现在我们就先看看测试结果吧!测试用的设备如下:

电脑:MacBook Pro 13 寸 Touch Bar 2017(3.5Ghz i7 双核心、16GB RAM、1TB SSD)
网路卡:AKiTiO ThunderBolt 3 10G 网路卡
ThunderBolt 外接盒:AKiTiO Thunder3 Quad mini 迷你战舰 3
NAS:Synology DS3617xs + Synology 原厂 10G 卡 E10G17-F2
网路设备:UniFi XG-16 Switch + UniFi SFP+ 头(ON3 光纤线)+ AMP Cat6 3M 原厂线

NAS 10G 网路环境传输

在测试之前,我先用内建的硬碟效能测试一下,在 Basic 设定、EXT4 的情况下跑出如下成绩:

写入效能只有 399MB/s,远比原厂公布的数字(原厂数字读写都是 500MB/s 以上)还低。不过这并不奇怪,就算是用 AJA 测试,也可以透过更改写入档案设定,让跑出来的数字误差达 30% 以上。所以这数字我通常都是看看就好,毕竟是测试软体的数据,在我看来实在无法与真实应用来做对比。所以我还是一样用 time cp 指令,来复制一些我日常会复制的档案来测试一番。这次测试的档案有两组:

大档案:ssni-394.mp4、5.36GB,就是一支绅士片

小档案:「陈寗手机」资料夹、4.46GB、2227 个档案,都是 iPhone 拍的照片 JPG

大档案传输

上面两组测试分别是上面的由电脑复制到 NAS(写入),以及下面的由 NAS 读回电脑(读取)。可以看到两者分别耗时 15.297 秒与 19.975 秒,换算下来大约是写入 358.8MB/s、读取 274.8MB/s。这个数字非常就是如前面所说的,因为有 RAM 帮助的缘故,使得档案能在写入时得到更快的效能表现。

另外得提醒各位,这个复制的时间包含了档案开始复制的等待时间,因此换算下来无法达到 500MB/s 以上也不是什麽奇怪的事情。要看到很快的速度,请看下面的 ThunderBolt 3 测试。

小档案传输

小档案传输时间如上,换算下来大约是写入 188.8MB/s 与读取 172MB/s,一样呈现出写入比读取快的情况。

ThunderBolt 3 传输

ThunderBolt 3 测试用了 AKiTiO 的迷你战舰,是一款可以插入四颗 2.5 寸硬碟的磁碟阵列盒,先前我有开箱过,请见:https://ningselect.com/9621/30/

我用 AJA 测速,调整出最好的结果如上,依然跑不到 Seagate 标示的 536MB/s,这对过去测试 Seagate 硬碟总能测出超过原厂数据的我来说,实在有点小失落啊…不过我已经习惯动辄 2000MB/s 起跳的读取速度了,所以对於这种落差一些些的数据已经无感了,反正对我来说都一样慢…

20190627 更新:後来我调整了 AJA 测速的数值,就可以让读取速度跑到 540MB/s 了,这数值真的影响很大…所以我认为实际测试还是要用真实档案传输会比较准,这样测试都只是跑数字来看好玩的而已啊!

但如果以斤斤计较的角度来看,Seagate Nytro 1551 SSD 似乎真的跑不出原厂提示的速度,其写入速度也与原厂标示相差甚远,这会是新控制器逻辑带来的影响吗?这就有待我再跟 Seagate 厘清一下了,包括前面提到的写入比读取速度快的情况,都是这颗 SSD 让人费解的问题。

大档案传输

要解放 SSD 速度,终究还是得靠 ThunderBolt 来帮忙。实测出来的结果为写入 492.4MB/s,读取 527MB/s,总算没有再次出现写入比读取速度快的情况了,且实测数字也与原厂规格相近了许多。

小档案传输

但是到了小档案传输,就再次出现写入比读取速度快的情况,而且两者耗时相差高达约 30%。实测数据为写入 521MB/s、读取 365.8MB/s。小档案写入速度在写入时出现了令人惊奇的「521MB/s」,几乎等於原厂开出的写入速度规格。这情况不管是我过去测试 SSD、硬碟都从来没出现过,小档读写速度远比大档慢已是硬碟测试的常识,但却出现这种神奇的情况,根据原厂的解释,也同样是 RAM 与控制器联手带来的提升效果。

根据我後来与 Seagate 原厂讨论得到的结论,都指出 Seagate Nytro 1551 SSD 因为有 RAM 协助缓冲与控制器协助的缘故,使得 SSD 在写入时并不会像过往那样在大量小档案时出现速度暴跌的情形。不过这里要特别强调一点:

DuraWrite 在这种测试中是测不出来的。Seagate 表示,DuraWrite 技术主要还是要在随机写入的时候才会比较能看出效能上的差异,在我们一般的档案存取下,不论大小档案,都是靠控制器+RAM 的加持就能打到很好的成效。而就我自己实际使用的体验来说,我将我的 Synology DS3617xs 快取从原本的 WD Blue SSD 换成 Seagate Nytro 1551 SSD 後,在档案存取、开启大量档案资料夹的列表出现时间,以及我不断测试各种套件的情况等等,在反应速度上也都有显着的提升。之後我会再把它换到我的 Mac mini 上来测试,到时候再看看会有什麽样的效果吧~

结论:是值得砸大钱买的好物吗?

Seagate Nytro 1551 SSD 并不是一般消费性的 SSD,他的价格是目前常见主流品牌的两倍多,对廉价杂牌而言,甚至可以高到三倍以上。以我这次测试的 960GB 容量来说,Amazon 要价 269 美元,在中国大陆更是要价 3699 人民币,不管从哪个市场来看(台湾尚未公布价格),Seagate Nytro 1551 SSD 都可说是 SATAIII SSD 中的天龙国产品。

但到底为什麽我们需要企业级 SSD?我想在开始讨论 Seagate Nytro 1551 SSD 之前,先来谈谈「企业级产品」的效益以及工作稳定的重要性。

目前台湾消费市场比较少见到企业级 SSD 的行销案,比较常见的还是企业级的硬碟,因此我们用企业级硬碟的价格为例。通常企业级硬碟价格也是在自家品牌入门硬碟的 1.5~2 倍左右,例如 Seagate Ironwolf 4TB 的市场卖价大约在 NT$3690 左右,而企业级 EXOS 4TB 则要价 NT$7290 左右,价格约莫就是在两倍上下。这样的价格换来什麽呢?答案就是更高的耐用度、更高的稳定性、以及该品牌的最新技术。通常来说,追求稳定性极致的资料中心、企业伺服器等都应该会优先采用企业级的产品,当然也是有像 BackBlaze 那种总是用 Seagate 桌上型硬碟 Barracuda 来追求低成本的厂商,但以稳定性来说,多数厂商还是会以企业级产品为主。

Seagate Nytro 1551 SSD 就是这样的产品,在追求高速读取的全 SSD 伺服器、或全 SSD NAS 上,为求稳定与安全性而使用企业级 SSD 并非什麽奇怪的事情,光是为了满足客户、使用者或主管的要求并且避开风险,这多出了一两倍价格…坦白说,从企业的角度来说还真的不多。

当然你可能会想:那为什麽我会需要一颗企业级的 SSD?我只是个人用而已欸!

对於这件事,我的想法是

个人用,不代表不需要追求稳定与安全。试想一下,你今天在赶论文赶报告,结果电脑突然就挂了(Mac 曾经就有因为 SSD 挂而整台电脑当掉的灾情),你作何感想?你今天想要把电脑里刚拍好的照片抓出来备份,结果 SSD 就挂了,全部照片化为乌有,你有何想法?现在我们每个人都极度倚赖资讯科技,储存在电脑上的重要资讯、需要用电脑处理的重要工作也越来越多,你说多花个几千块买一份安心、买一份稳定,难道真的不值得吗?当然,我们如果要确保资料安全,利用 NAS、云端服务勤做备份才是上上之选,但对於当前的工作稳定性,我想其重要性也并不亚於资料储存的重要性。如果你能理解 NAS 应该要买更稳定的硬碟来储存资料,那麽在电脑上用颗更稳、更安全的 SSD 又有何不可呢?再回到 Seagate Nytro 1551 SSD,坦白说我拿到这颗 SSD 也不过近两个月的时间,还真无法说这颗 SSD 是不是真的那麽稳定,值得花那麽多钱购买。但就我而言,Seagate Nytro 1551 SSD 就是 Seagate 推出的企业级产品,基於过去对 EXOS 企业级、Ironwolf Pro 的信任,我对 Seagate Nytro 1551 SSD 也是同样带有极高信任感的,且那些经过大型资料中心测试所得出的数据,也同样让人安心不少。但是我们仍必须面对 Seagate Nytro 1551 SSD 采用非市场主流控制器的事实,以及在实测过程中呈现出来的特殊表现。当然这些都不见得会成为无法让我们信任的理由,但在真要下手购买前,还是得审慎思考一下这些特性。至少,光是要面对朋友听到你买超高价 Seagate SSD 时可能发出的呲笑声,就是个很大的挑战。Seagate Nytro 1551 SSD 并不是 Seagate 唯一的 SSD 产品,而是 Seagate 布局快闪储存市场的开端。目前 Seagate 官网已能看到消费性储存的 Barracuda、FireCuda SSD ,以及可用於 NAS 等重视储存与长时间运作稳定性的 Ironwolf SSD,未来 Seagate 循着硬碟模式推出 SSD 产品的前景确实精彩可期,我个人也非常期待 Ironwolf SSD 在 NAS 上运行的表现。至於这颗 Seagate Nytro 1551 SSD 是否值得购买?根据我得到的内线消息,Seagate Ironwolf SSD 价格或许也不会便宜到哪去,所以届时应该就会变成跟当初 Ironwolf 刚推出时的情况一样:加点钱就能升级企业级,唯一需要考虑的,就是你的口袋有多深,对资料安全与工作稳定的要求有多高了。最後再次提醒:千万不要以为高阶硬碟/SSD 就绝对万无一失,我团购中出现 Ironwolf Pro 四颗新品故障的例子仍殷监不远,勤加备份,才是确保资料安全的不二法门!

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