600TB残酷写入测试！忆恒创源PBlaze7 7A40评测：强悍又低温的顶级企业级SSD
一、前言：性能全面领先的国产企业级PCIe 5.0 SSD
一年前，我们曾测试过忆恒创源PBlaze7 7940 6.4TB，它是当时最强的企业级PCIe 5.0 SSD，不仅率先实现了10GB/s的顺序写性能，高达14GB/s的顺序读取速度也几乎完全榨干了PCIe 5.0的带宽。
现在，忆恒创源推出了PBlaze7 7940的“兄弟”型号——PBlaze7 7A40，它采用平头哥主控和长江存储NAND，结合忆恒创源自主研发的专业固件，也是该公司首款从硬件到固件全面国产的作品。
作为今年全新发布的PCIe 5.0企业级SSD，PBlaze7 7A40在顺序读写速度已经达到极致的情况下，4K随机性能大幅提高，拥有超过3300K IOPS的4K随机读性能和超过1000K IOPS的稳态4K随机写性能，是行业内首款基于TLC NAND，稳态下4K随机写性能突破百万IOPS的产品。
忆恒创源（Memblaze）是全球最早的企业级PCIe SSD厂商之一，其历史可追溯到2007年，产品一直以高性能、高可靠性著称。2017年，忆恒创源推出了全球首款4K随机读性能达到1000K IOPS的PBlaze5，2024年，忆恒创源再破纪录，将SSD的稳态随机写性能推至新的高度。
和往常一样，PBlaze7 7A40系列依旧提供读密集型工作负载的7A40和混合读写型的7A46两个子系列，前者提供3.84TB/7.68TB/15.36TB三个容量型号，支持1DWPD（基于JEDEC固态硬盘测试规范，5年内平均每天1次全盘写入寿命）；后者提供3.2TB/6.4TB/12.8TB三个容量型号，写寿命提升至3DWPD。
我们测试的这款是7.68TB型号，拥有14.2GB/s的顺序读取速度和11.2GB/s的顺序写入速度，4K随机读取性能为3300K IOPS、4K随机写入性能为500K IOPS，是目前同容量PCIe 5.0 SSD中的顶尖水平。当然，我们也会通过调整命名空间的方式，将它的用户容量调整为6.4TB，以检验其稳态下4K随机写1000K IOPS是否能够达标。
忆恒创源PBlaze7 7A40系列国产企业级PCIe 5.0 SSD详细规格如下：
二、外观展示：U.2外形+高效散热设计
作为一款企业级PCIe 5.0 NVMe SSD，PBlaze7 7A40使用传统的2.5英寸U.2外形，和2.5英寸SATA SSD尺寸相同，只是厚度为15mm。
大部分U.2的SSD会被批量部署在服务器的前端面板托架，难免会对服务器的进气风道带来一定影响。
PBlaze7 7A40 SSD外壳做了大量类似散热鳍片的设计，不仅提升了SSD与空气的接触面积，提高了自身的散热效率，同时也可以增加服务器的进气量，有效降低对服务器的影响。
PBlaze7 7A40背面同样具备密集的沟槽和凸起设计，配合SSD两端的开孔，进一步强化散热效率。
U.2接口，又名SFF-8639，由SATA、SAS衍变而来，在企业级市场上很常见，消费级主板支持的不多，但可以转接为传统的PCIe接口或M.2接口。
由于本次测试在台式机上进行，因此我们使用了这样一个PCIe 5.0的转接卡。
SSD内部展示，PCB正反两面共八颗长江存储eTLC NAND闪存，单颗容量1TB，主控则来自阿里平头哥。
三、FIO基准测试：稳态4K随机写性能超1020K IOPS
为了发挥SSD的全部性能，我们使用企业级SSD厂商相同的基准性能测试方法，即基于Linux测试环境，使用FIO进行测试，看看这款PBlaze7 7A40 7.68TB SSD性能是否达标。
FIO是企业级SSD最为常用的基准性能测试工具，通过配置不同的任务数量、队列深度、不同的测试数据大小，测试范围，以及不同的读写方式、读写占比、测试时长等，可模拟出多种多样的SSD测试方法，而严谨的预处理，也更有助于反应出SSD的真实性能水平。
本次将会进行128K顺序读写、4K随机读写、4K随机混合读写测试，每个项目又分别进行QD1、QD8、QD64、QD512的测试。每一项测试开始前会进行两遍的顺序全盘填充，在随机测试开始前，还需要进行相应的随机全盘填充，以4K随机性能测试为例，分为SSD格式化、128K顺序写全盘2遍、4K随机写全盘2遍。预处理、测试无缝衔接，以降低GC等因素带来的影响。
1、128K顺序读取
PBlaze7 7A40 7.68TB的最高顺序读取速度为13779MiB/s，约合14.5GB/s，最低顺序读取速度为13627MiB/s，约合14.3GB/s，平均顺序读取速度为13693MiB/s，约合14.4GB/s，达到官方值。
P.S. MiB是二进制下的容量单位，1MiB=1,024KiB=1,048,576B；MB是十进制下的容量单位，1MB=1,000KB=1000,000B。GiB、TiB和GB、TB以此类推。我们常用的MB/s和GB/s，指的是十进制下的性能。
PBlaze7 7A40 SSD搭载了预读功能，通过预判主机将要读取的下一段LBA（逻辑地址），提前加载数据，以缩短响应时间，大幅提升小压力下的顺序读性能。通过128K QD1顺序读性能测试，我们可以获得5957MB/s的读带宽，几乎3倍于某国际品牌同类产品，表明7A40在个人应用负载下也能带来非常出色的性能表现。
2、128K顺序写入
PBlaze7 7A40 7.68TB的最高顺序写入速度为10947MiB/s，约合11.5GB/s，最低顺序写入速度为10410MiB/s，约合10.9GB/s，平均顺序写入速度为10749MiB/s，约合11.3GB/s。SSD达到稳态后，写速度始终保持在非常平稳的水平。
3、4K随机读取
4K随机读使用QD32，任务数量16，模拟大压力下的并发访问。结果显示，PBlaze7 7A40 7.68TB最高4K随机读性能达到3004K IOPS，最低为2914K IOPS，平均为2971K IOPS。
继续加大QD压力，PBlaze7 7A40性能得到进一步提高，最终突破3300K IOPS，和官方值相符。
4、4K随机写入
4K随机写入测试环节，PBlaze7 7A40 7.68TB在稳态下最高随机写速度为581K IOPS，是迄今为止除傲腾、XL-Flash等SCM之外，同容量产品中最好的随机写入性能；
通过调整PBlaze7 7A40的命名空间至6.4TB，我们可以在SSD稳态下获得最高1050K IOPS，最低为995K IOPS，平均1026K IOPS的4K随机写性能，同样小幅度超过官方值。首款实现100万IOPS随机写的TLC NAND SSD，实至名归！
5、4K随机70:30混合读写测试
4K随机混合测试，选择队列深度64，任务数量8。
在7.68TB容量下，受限于500K IOPS的稳态随机写性能，PBlaze7 7A40的随机读性能被限制在837K IOPS，随机写为358K IOPS，综合起来为 1195K IOPS；
6、4K随机70:30混合读写测试（6.4TB模式）
将PBlaze7 7A40 7.68TB SSD模拟成PBlaze7 7A46 6.4TB，再进行4K随机混合读写测试，队列深度64，任务数量8。
可以看到4K随机读取性能达到了1046K IOPS，4K随机写也有448K IOPS，综合起来为 1494K IOPS，相较7.68TB模式提升25%。
最终FIO测试结果汇总如下：
注：表中速度单位均为MiB/s，而不是MB/s。
除了常规的测试（默认7.68TB），我们还将这块SSD模拟成PBlaze7 7A46 6.4TB测试了4K随机读写性能。
PBlaze7 7A40 7.68TB在QD4096模式下，4K随机读取性能达到了3338K IOPS，QD512模式下4K随机写入性能则是580K IOPS。
而将其模拟成PBlaze7 7A46 6.4TB，4K随机写入性能暴增，达到了恐怖的1026K IOPS，超过了官方的1000K IOPS，目前市面上能达到这样随机写入性能的企业级SSD还未有第二款。
四、Windows平台常规测试：最高读取13.7GB/s 全盘写入速度超10GB/s不掉速
同时测试一下Windows下的性能，看看有何差异，也给大家一个直观的感受。
1、CrystalDiskMark
CrystalDiskMark测试环节，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD的顺序读取速度达到了13.7GB/s，顺序写入速度也有11GB/s。
得益于预读功能的配备，PBlaze7 7A40的1M QD1顺序读性能达到6441.8MB/s，QD1顺序写性能也超过了9GB/s。
另外64GB的测试对于这种级别的SSD来说毫无压力，大部分数据甚至好于1GB测试。
2、AS SSD Benchmark
AS SSD Benchmark这种古董级测试工具完全无法发挥PBlaze7 7A40 7.68TB SSD的全部性能，不过跑分依旧足够强悍，1GB和10GB的分数都超过了1.3万。
左边是1GB容量的测试，AS SSD Benchmark总分为13101，最高顺序读取、写入速度分别为8068MB/s、10190MB/s，4K随机读写速度为52MB/s、449MB/s。
右边是10GB容量的测试，总分为13101。最高顺序读取、写入速度分别为8438MB/s、9429MB/s，4K随机读写速度分别为53MB/s、470MB/s。
3、ATTO Disk Benchmark
本环节分别测试了队列深度4和16的数据。
16队列深度测试中，对于0.5KB的小文件读写，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD也能达到94MB/s以上的写入和114MB/s的读取。
16K的时候，写入达到了2.9GB/s，读取速度为3.33GB/s。从512KB开始，写入速度稳定在10GB/s以上，读取速度则能达到12GB/s以上。
4、3DMark Storage Benchmark
3DMark存储测试主要是测试游戏读写表现，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD总分是4375分，平均带宽748MB/s，延迟41ns。
这个性能要强于市面上绝大多数消费级SSD。
5、AIDA64 Disk Benchmark Linear Write
AIDA64 Disk Benchmark Linear Write用于测量在没有文件系统干扰下，SSD的持续写入速度和稳定性。目前市面上的消费级SSD用这个软件都能暴露出真实的缓外速度。
在长达73分55秒的满压力写入中，PBlaze7 7A40 7.68TB的最高写入速度为9691MB/s，最低8344MB/s，平均写入速度为9058MB/s，总写入量超过40TB，整体表现非常平稳。
6、PCMark 10盘性能一致性
PCMark 10盘性能一致性测试是Windows系统下的长期高负载测试。它主要考验SSD在初始阶段（空盘）、掉速阶段（写入数据量逐渐增多），以及稳态阶段（随机写满有效和无效数据）、性能恢复阶段等不同阶段的性能变化。
测试开始前有两次全盘填充过程、结束后有一次全盘填充过程，全部测试环节会循环约20次。
需要指出，该软件模拟个人用户Windows系统下的日常应用操作，对SSD来说属于较低QD的小压力测试，因此过程中并不会跑满SSD的全部性能，但长时间持续的写入，会对SSD的稳定性、性能一致性造成影响，特别是对配备SLC Cache用于读写加速的消费级SSD而言，企业级SSD的性能变化则会小得多。
实测时长6小时06分，总计写入了95TB的数据，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD总得分是4275，带宽993MB/s，存取时间57us。
下面我们将导出详细数据进行分析。
大文件盘内拷贝测试， PBlaze7 7A40 7.68TB在非稳态、向稳态过渡、稳态等阶段，都能表现出较高的性能一致性，几乎是一条直线。
进行纯写入测试时，基本上速度都能稳定在2700MB/s左右。
进行混合读写测试时，速度约为2500MB/s。
在进行零碎小文件盘内拷贝测试时，PBlaze7 7A40 7.68T SSD在各个阶段的表现同样也非常稳定。
进行纯写入测试时，基本上呈现一条直线，速度在700MB/s。
进行混合读写测试时，速度保持在1000MB/s上下浮动。
Photoshop重负载测试时，PBlaze7 7A40 7.68T SSD也表现出了高度的一致性，稳定在1070MB/s左右，全程犹如一条直线。
7、温度测试
由于企业级SSD硬件规格远超消费级产品（16通道主控、更多的NAND），因此它们的功耗往往要更高一些，如，大部分高性能企业级PCIe 5.0 SSD的功耗在25W左右，长期高负荷运行会搭配散热风扇一同使用，这也是典型的服务器部署场景。
根据忆恒创源官方介绍，PBlaze7 7A40有着史无前例的高能效比，其典型顺序读功耗只有13W，最大写功耗为19W，远低于同类产品，因此我们决定挑战一把，直接进行长达一个小时的高负载写入测试，并采用全程被动散热，以评估SSD是否同样适合个人用户使用。
结果表明，在室温24摄氏度的情况下，PBlaze7 7A40 7.68TB持续写满载的最高温度只有65摄氏度，对于SSD而言仍是相对安全的温度。
而如果搭配风扇进行SSD的主动散热，在持续最大顺序写的情况下，SSD的综合温度大致在50摄氏度左右，也是远低于其它同类产品。
五、总结：来自国产品牌、国产硬件的旗舰SSD
通常情况下，我们完成一块消费级SSD的常规评测，因为不需要进行严格的稳态预处理，只需要写入数倍于全盘的数据即可。
但是在进行PBlaze7 7A40 7.68TB的测试时，由于要找出长时间、大压力持续写入后的“稳态”性能，整个测试持续了数天时间，总写入量也高达600TB。期间，PBlaze7 7A40强悍的写入性能给我们留下了深刻的印象，它极大缩短了预处理的时间。而企业级SSD超高的写寿命，600TB写入后寿命仅下降了1%。
惊喜一：稳定而又强悍的读写性能
我们都知道，几乎所有采用了TLC、QLC NAND的消费级SSD，其最高写入性能需要仰仗SLC缓存，在短时间内它们可以提供很高的写入速度，并极大加速部分Benchmark的读测试，带来非常漂亮的分数结果。
PBlaze7 7A40作为企业级SSD，在数据读写时并不会使用SLC缓存，而是采取TLC直读直写的方式，最直观体现就是AIDA64 Linear Write测试中，持续73分55秒、40TB的写入量，7A40的写速度始终维持在9GB/s附近，这是目前任何消费级SSD都办不到的事情，即使是在企业级SSD中，也少见这样的性能。
而在长达10小时的FIO测试中，PBlaze7 7A40 7.68TB展现出了14.6GB/s的顺序读带宽以及11GB/s的顺序写带宽。另外还有超过3300K IOPS的4K随机读性能、1026K IOPS的4K随机写性能。
这是目前为止，我们测试过的唯一一块稳态下4K随机写入性能超过1000K IOPS的企业级SSD。
惊喜二：高能效比带来的超低运行温度
本次测试的另一个惊喜是温度表现比我们想象的要好很多。PBlaze7 7A40有着目前所有PCIe 5.0 SSD中领先的性能，而功耗相较于之前测试的7940又有所下降，特别是和国际品牌产品相比，优势明显。
我们特别进行的被动散热满载测试，在1个小时的高强度写入下，PBlaze7 7A40的最高温度也仅为65摄氏度，仍处在非常安全的范围。当然，我们并不建议大家这样使用，毕竟对大部分电子产品来说，运行温度还是低一些比较好，SSD也不例外。
惊喜三：来自国产品牌、国产硬件的旗舰SSD
可以说，PBlaze7 7A40几乎代表了当前PCIe 5.0 SSD的领先水准，而这样强悍的表现，来自咱们的国产品牌、国产硬件与固件，并足以证明，国产闪存存储产品不仅实现了对国外技术的追赶，甚至部分指标能够达到领先。
在此，也希望忆恒创源，以及更多国产企业级存储产品厂商都能再接再厉，不断应用国产技术，打造更加极致的国产产品，不光弯道超越，直线咱也不怕！
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