600TB殘酷寫入測試！憶恆創源PBlaze7 7A40評測：強悍又低溫的頂級企業級SSD
一、前言：性能全面領先的國產企業級PCIe 5.0 SSD
一年前，我們曾測試過憶恆創源PBlaze7 7940 6.4TB，它是當時最強的企業級PCIe 5.0 SSD，不僅率先實現了10GB/s的順序寫性能，高達14GB/s的順序讀取速度也幾乎完全榨乾了PCIe 5.0的帶寬。
現在，憶恆創源推出了PBlaze7 7940的"兄弟"型號——PBlaze7 7A40，它採用平頭哥主控和長江存儲NAND，結合憶恆創源自主研發的專業固件，也是該公司首款從硬件到固件全面國產的作品。
作爲今年全新發布的PCIe 5.0企業級SSD，PBlaze7 7A40在順序讀寫速度已經達到極致的情況下，4K隨機性能大幅提高，擁有超過3300K IOPS的4K隨機讀性能和超過1000K IOPS的穩態4K隨機寫性能，是行業內首款基於TLC NAND，穩態下4K隨機寫性能突破百萬IOPS的產品。
憶恆創源（Memblaze）是全球最早的企業級PCIe SSD廠商之一，其歷史可追溯到2007年，產品一直以高性能、高可靠性著稱。2017年，憶恆創源推出了全球首款4K隨機讀性能達到1000K IOPS的PBlaze5，2024年，憶恆創源再破紀錄，將SSD的穩態隨機寫性能推至新的高度。
和往常一樣，PBlaze7 7A40系列依舊提供讀密集型工作負載的7A40和混合讀寫型的7A46兩個子系列，前者提供3.84TB/7.68TB/15.36TB三個容量型號，支持1DWPD（基於JEDEC固態硬盤測試規範，5年內平均每天1次全盤寫入壽命）；後者提供3.2TB/6.4TB/12.8TB三個容量型號，寫壽命提升至3DWPD。
我們測試的這款是7.68TB型號，擁有14.2GB/s的順序讀取速度和11.2GB/s的順序寫入速度，4K隨機讀取性能爲3300K IOPS、4K隨機寫入性能爲500K IOPS，是目前同容量PCIe 5.0 SSD中的頂尖水平。當然，我們也會通過調整命名空間的方式，將它的用戶容量調整爲6.4TB，以檢驗其穩態下4K隨機寫1000K IOPS是否能夠達標。
憶恆創源PBlaze7 7A40系列國產企業級PCIe 5.0 SSD詳細規格如下：
二、外觀展示：U.2外形+高效散熱設計
作爲一款企業級PCIe 5.0 NVMe SSD，PBlaze7 7A40使用傳統的2.5英寸U.2外形，和2.5英寸SATA SSD尺寸相同，只是厚度爲15mm。
大部分U.2的SSD會被批量部署在服務器的前端面板托架，難免會對服務器的進氣風道帶來一定影響。
PBlaze7 7A40 SSD外殼做了大量類似散熱鰭片的設計，不僅提升了SSD與空氣的接觸面積，提高了自身的散熱效率，同時也可以增加服務器的進氣量，有效降低對服務器的影響。
PBlaze7 7A40背面同樣具備密集的溝槽和凸起設計，配合SSD兩端的開孔，進一步強化散熱效率。
U.2接口，又名SFF-8639，由SATA、SAS衍變而來，在企業級市場上很常見，消費級主板支持的不多，但可以轉接爲傳統的PCIe接口或M.2接口。
由於本次測試在臺式機上進行，因此我們使用了這樣一個PCIe 5.0的轉接卡。
SSD內部展示，PCB正反兩面共八顆長江存儲eTLC NAND閃存，單顆容量1TB，主控則來自阿里平頭哥。
三、FIO基準測試：穩態4K隨機寫性能超1020K IOPS
爲了發揮SSD的全部性能，我們使用企業級SSD廠商相同的基準性能測試方法，即基於Linux測試環境，使用FIO進行測試，看看這款PBlaze7 7A40 7.68TB SSD性能是否達標。
FIO是企業級SSD最爲常用的基準性能測試工具，通過配置不同的任務數量、隊列深度、不同的測試數據大小，測試範圍，以及不同的讀寫方式、讀寫佔比、測試時長等，可模擬出多種多樣的SSD測試方法，而嚴謹的預處理，也更有助於反應出SSD的真實性能水平。
本次將會進行128K順序讀寫、4K隨機讀寫、4K隨機混合讀寫測試，每個項目又分別進行QD1、QD8、QD64、QD512的測試。每一項測試開始前會進行兩遍的順序全盤填充，在隨機測試開始前，還需要進行相應的隨機全盤填充，以4K隨機性能測試爲例，分爲SSD格式化、128K順序寫全盤2遍、4K隨機寫全盤2遍。預處理、測試無縫銜接，以降低GC等因素帶來的影響。
1、128K順序讀取
PBlaze7 7A40 7.68TB的最高順序讀取速度爲13779MiB/s，約合14.5GB/s，最低順序讀取速度爲13627MiB/s，約合14.3GB/s，平均順序讀取速度爲13693MiB/s，約合14.4GB/s，達到官方值。
P.S. MiB是二進制下的容量單位，1MiB=1,024KiB=1,048,576B；MB是十進制下的容量單位，1MB=1,000KB=1000,000B。GiB、TiB和GB、TB以此類推。我們常用的MB/s和GB/s，指的是十進制下的性能。
PBlaze7 7A40 SSD搭載了預讀功能，通過預判主機將要讀取的下一段LBA（邏輯地址），提前加載數據，以縮短響應時間，大幅提升小壓力下的順序讀性能。通過128K QD1順序讀性能測試，我們可以獲得5957MB/s的讀帶寬，幾乎3倍於某國際品牌同類產品，表明7A40在個人應用負載下也能帶來非常出色的性能表現。
2、128K順序寫入
PBlaze7 7A40 7.68TB的最高順序寫入速度爲10947MiB/s，約合11.5GB/s，最低順序寫入速度爲10410MiB/s，約合10.9GB/s，平均順序寫入速度爲10749MiB/s，約合11.3GB/s。SSD達到穩態後，寫速度始終保持在非常平穩的水平。
3、4K隨機讀取
4K隨機讀使用QD32，任務數量16，模擬大壓力下的併發訪問。結果顯示，PBlaze7 7A40 7.68TB最高4K隨機讀性能達到3004K IOPS，最低爲2914K IOPS，平均爲2971K IOPS。
繼續加大QD壓力，PBlaze7 7A40性能得到進一步提高，最終突破3300K IOPS，和官方值相符。
4、4K隨機寫入
4K隨機寫入測試環節，PBlaze7 7A40 7.68TB在穩態下最高隨機寫速度爲581K IOPS，是迄今爲止除傲騰、XL-Flash等SCM之外，同容量產品中最好的隨機寫入性能；
通過調整PBlaze7 7A40的命名空間至6.4TB，我們可以在SSD穩態下獲得最高1050K IOPS，最低爲995K IOPS，平均1026K IOPS的4K隨機寫性能，同樣小幅度超過官方值。首款實現100萬IOPS隨機寫的TLC NAND SSD，實至名歸！
5、4K隨機70:30混合讀寫測試
4K隨機混合測試，選擇隊列深度64，任務數量8。
在7.68TB容量下，受限於500K IOPS的穩態隨機寫性能，PBlaze7 7A40的隨機讀性能被限制在837K IOPS，隨機寫爲358K IOPS，綜合起來爲 1195K IOPS；
6、4K隨機70:30混合讀寫測試（6.4TB模式）
將PBlaze7 7A40 7.68TB SSD模擬成PBlaze7 7A46 6.4TB，再進行4K隨機混合讀寫測試，隊列深度64，任務數量8。
可以看到4K隨機讀取性能達到了1046K IOPS，4K隨機寫也有448K IOPS，綜合起來爲 1494K IOPS，相較7.68TB模式提升25%。
最終FIO測試結果彙總如下：
注：表中速度單位均爲MiB/s，而不是MB/s。
除了常規的測試（默認7.68TB），我們還將這塊SSD模擬成PBlaze7 7A46 6.4TB測試了4K隨機讀寫性能。
PBlaze7 7A40 7.68TB在QD4096模式下，4K隨機讀取性能達到了3338K IOPS，QD512模式下4K隨機寫入性能則是580K IOPS。
而將其模擬成PBlaze7 7A46 6.4TB，4K隨機寫入性能暴增，達到了恐怖的1026K IOPS，超過了官方的1000K IOPS，目前市面上能達到這樣隨機寫入性能的企業級SSD還未有第二款。
四、Windows平臺常規測試：最高讀取13.7GB/s 全盤寫入速度超10GB/s不掉速
同時測試一下Windows下的性能，看看有何差異，也給大家一個直觀的感受。
1、CrystalDiskMark
CrystalDiskMark測試環節，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD的順序讀取速度達到了13.7GB/s，順序寫入速度也有11GB/s。
得益於預讀功能的配備，PBlaze7 7A40的1M QD1順序讀性能達到6441.8MB/s，QD1順序寫性能也超過了9GB/s。
另外64GB的測試對於這種級別的SSD來說毫無壓力，大部分數據甚至好於1GB測試。
2、AS SSD Benchmark
AS SSD Benchmark這種古董級測試工具完全無法發揮PBlaze7 7A40 7.68TB SSD的全部性能，不過跑分依舊足夠強悍，1GB和10GB的分數都超過了1.3萬。
左邊是1GB容量的測試，AS SSD Benchmark總分爲13101，最高順序讀取、寫入速度分別爲8068MB/s、10190MB/s，4K隨機讀寫速度爲52MB/s、449MB/s。
右邊是10GB容量的測試，總分爲13101。最高順序讀取、寫入速度分別爲8438MB/s、9429MB/s，4K隨機讀寫速度分別爲53MB/s、470MB/s。
3、ATTO Disk Benchmark
本環節分別測試了隊列深度4和16的數據。
16隊列深度測試中，對於0.5KB的小文件讀寫，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD也能達到94MB/s以上的寫入和114MB/s的讀取。
16K的時候，寫入達到了2.9GB/s，讀取速度爲3.33GB/s。從512KB開始，寫入速度穩定在10GB/s以上，讀取速度則能達到12GB/s以上。
4、3DMark Storage Benchmark
3DMark存儲測試主要是測試遊戲讀寫表現，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD總分是4375分，平均帶寬748MB/s，延遲41ns。
這個性能要強於市面上絕大多數消費級SSD。
5、AIDA64 Disk Benchmark Linear Write
AIDA64 Disk Benchmark Linear Write用於測量在沒有文件系統干擾下，SSD的持續寫入速度和穩定性。目前市面上的消費級SSD用這個軟件都能暴露出真實的緩外速度。
在長達73分55秒的滿壓力寫入中，PBlaze7 7A40 7.68TB的最高寫入速度爲9691MB/s，最低8344MB/s，平均寫入速度爲9058MB/s，總寫入量超過40TB，整體表現非常平穩。
6、PCMark 10盤性能一致性
PCMark 10盤性能一致性測試是Windows系統下的長期高負載測試。它主要考驗SSD在初始階段（空盤）、掉速階段（寫入數據量逐漸增多），以及穩態階段（隨機寫滿有效和無效數據）、性能恢復階段等不同階段的性能變化。
測試開始前有兩次全盤填充過程、結束後有一次全盤填充過程，全部測試環節會循環約20次。
需要指出，該軟件模擬個人用戶Windows系統下的日常應用操作，對SSD來說屬於較低QD的小壓力測試，因此過程中並不會跑滿SSD的全部性能，但長時間持續的寫入，會對SSD的穩定性、性能一致性造成影響，特別是對配備SLC Cache用於讀寫加速的消費級SSD而言，企業級SSD的性能變化則會小得多。
實測時長6小時06分，總計寫入了95TB的數據，PBlaze7 7A40 7.68TB SSD總得分是4275，帶寬993MB/s，存取時間57us。
下面我們將導出詳細數據進行分析。
大文件盤內拷貝測試， PBlaze7 7A40 7.68TB在非穩態、向穩態過渡、穩態等階段，都能表現出較高的性能一致性，幾乎是一條直線。
進行純寫入測試時，基本上速度都能穩定在2700MB/s左右。
進行混合讀寫測試時，速度約爲2500MB/s。
在進行零碎小文件盤內拷貝測試時，PBlaze7 7A40 7.68T SSD在各個階段的表現同樣也非常穩定。
進行純寫入測試時，基本上呈現一條直線，速度在700MB/s。
進行混合讀寫測試時，速度保持在1000MB/s上下浮動。
Photoshop重負載測試時，PBlaze7 7A40 7.68T SSD也表現出了高度的一致性，穩定在1070MB/s左右，全程猶如一條直線。
7、溫度測試
由於企業級SSD硬件規格遠超消費級產品（16通道主控、更多的NAND），因此它們的功耗往往要更高一些，如，大部分高性能企業級PCIe 5.0 SSD的功耗在25W左右，長期高負荷運行會搭配散熱風扇一同使用，這也是典型的服務器部署場景。
根據憶恆創源官方介紹，PBlaze7 7A40有着史無前例的高能效比，其典型順序讀功耗只有13W，最大寫功耗爲19W，遠低於同類產品，因此我們決定挑戰一把，直接進行長達一個小時的高負載寫入測試，並採用全程被動散熱，以評估SSD是否同樣適合個人用戶使用。
結果表明，在室溫24攝氏度的情況下，PBlaze7 7A40 7.68TB持續寫滿載的最高溫度只有65攝氏度，對於SSD而言仍是相對安全的溫度。
而如果搭配風扇進行SSD的主動散熱，在持續最大順序寫的情況下，SSD的綜合溫度大致在50攝氏度左右，也是遠低於其它同類產品。
五、總結：來自國產品牌、國產硬件的旗艦SSD
通常情況下，我們完成一塊消費級SSD的常規評測，因爲不需要進行嚴格的穩態預處理，只需要寫入數倍於全盤的數據即可。
但是在進行PBlaze7 7A40 7.68TB的測試時，由於要找出長時間、大壓力持續寫入後的"穩態"性能，整個測試持續了數天時間，總寫入量也高達600TB。期間，PBlaze7 7A40強悍的寫入性能給我們留下了深刻的印象，它極大縮短了預處理的時間。而企業級SSD超高的寫壽命，600TB寫入後壽命僅下降了1%。
驚喜一：穩定而又強悍的讀寫性能
我們都知道，幾乎所有采用了TLC、QLC NAND的消費級SSD，其最高寫入性能需要仰仗SLC緩存，在短時間內它們可以提供很高的寫入速度，並極大加速部分Benchmark的讀測試，帶來非常漂亮的分數結果。
PBlaze7 7A40作爲企業級SSD，在數據讀寫時並不會使用SLC緩存，而是採取TLC直讀直寫的方式，最直觀體現就是AIDA64 Linear Write測試中，持續73分55秒、40TB的寫入量，7A40的寫速度始終維持在9GB/s附近，這是目前任何消費級SSD都辦不到的事情，即使是在企業級SSD中，也少見這樣的性能。
而在長達10小時的FIO測試中，PBlaze7 7A40 7.68TB展現出了14.6GB/s的順序讀帶寬以及11GB/s的順序寫帶寬。另外還有超過3300K IOPS的4K隨機讀性能、1026K IOPS的4K隨機寫性能。
這是目前爲止，我們測試過的唯一一塊穩態下4K隨機寫入性能超過1000K IOPS的企業級SSD。
驚喜二：高能效比帶來的超低運行溫度
本次測試的另一個驚喜是溫度表現比我們想象的要好很多。PBlaze7 7A40有着目前所有PCIe 5.0 SSD中領先的性能，而功耗相較於之前測試的7940又有所下降，特別是和國際品牌產品相比，優勢明顯。
我們特別進行的被動散熱滿載測試，在1個小時的高強度寫入下，PBlaze7 7A40的最高溫度也僅爲65攝氏度，仍處在非常安全的範圍。當然，我們並不建議大家這樣使用，畢竟對大部分電子產品來說，運行溫度還是低一些比較好，SSD也不例外。
驚喜三：來自國產品牌、國產硬件的旗艦SSD
可以說，PBlaze7 7A40幾乎代表了當前PCIe 5.0 SSD的領先水準，而這樣強悍的表現，來自咱們的國產品牌、國產硬件與固件，並足以證明，國產閃存存儲產品不僅實現了對國外技術的追趕，甚至部分指標能夠達到領先。
在此，也希望憶恆創源，以及更多國產企業級存儲產品廠商都能再接再厲，不斷應用國產技術，打造更加極致的國產產品，不光彎道超越，直線咱也不怕！