2024年3月10日发(作者：潜梓暄)
大容量高耐久——英特尔SSD 710系列
200GB固态硬盘评测
作者：暂无
来源：《计算机世界》 2011年第46期
除了常见的消费级固态硬盘之外，英特尔还有一条非常重要的产品线，也就是企业级固态
硬盘。通过包括处理器和服务器芯片组、网络芯片以及各种存储产品，英特尔在数据中心可以
提供完善的部件级解决方案。在2011 年9 月16 日，英特尔发布了最新的企业级固态硬盘：
SSD 710 系列，用来代替之前的X25-E 系列。英特尔X25-E 系列于2008 年10 月份发布，距
今已经有3 年的历史，期间英特尔的消费级产品已经进行了数次升级。
HET 高耐久技术
老的X25-E 有一个比较明显的问题是容量略偏小， 只有32GB/64GB 可以选择，同时使用
的设计也偏老。新的SSD 710 在容量方面得到了明显的提升，并且采用了新的设计。SSD 710
使用了目前最先进的25nm HET MLC 工艺制程， 直接跳过了消费级SSD使用过的34nm 阶段。
相对于老的X25-E 使用的50nm SLC 工艺，新的工艺让SSD 710 达到了300GB 的最大容量，约
为前代的5 倍。
不过采用MLC 存储芯片也带来了可靠性方面的问题。SLC 在每个Cell 单元里面存储一个
数据位，MLC 则通过在每个Cell 集成多层电子存储层达到存储多位数据的目的，目前英特尔
的MLC 为两位MLC，也就是每个Cell 里面存储两个数据位。因为每个Cell 里面都保存了多个
数据位，它们会互相牵制，特别是写入阶段。通常，MLC 比SLC具有更小的擦除次数，因此企
业级SSD 通常均基于SLC 存储芯片。
另外，芯片工艺的提升其实也会降低NAND 芯片的耐久度，因为Cell 与Cell 之间的间隔
缩小了，互相影响的几率也因此变大。总的来说，MLC 还具有更低的持久度，数据存放相对短
的一段时间就会受到破坏。SSD 710 使用了HET（HighEndurance Technology）高耐久技术来
解决这些问题，HET 包括了一系列的技术，包括NAND 芯片上的改进以及SSD 系统管理上的改
进。HET 技术使用了比一般MLC更好的颗粒，具有更好的电气性能和更高的持久度，以满足
JESD218（JEDEC SSD Requirements andEndurance Test Method）规范的要求。此外，HET 技
术还是用比普通ECC纠正技术更强的“beyond ECC”技术来降低误码率并提升了擦除次数。SSD
710还搭载了全新的管理系统，除了在320 等SSD 系列上也拥有的新磨损算法之外，SSD 710
还搭载了backgrounddata refresh 后台数据刷新技术，它会持续监视SSD 的状态，在SSD 闲
置的时候会将重负荷区域的数据迁移到其它低负荷的区域上，从而降低了NAND 芯片的磨损度。
在满足JESD218 规范要求的不高于1E-16读取错误率并且数据在关机状态下能够维持3 个月的
条件下，SSD 710 200GB 型号的4KB随机写入寿命可以达到1PB， 和X25-E 64GB 型号持平，
而当利用SSD 710 容量上的优势，留出20%空间强化磨损控制的时候，可以提供1.5PB 的4KB
随机写入寿命。如图1 所示， 在满足JESD218要求的规格的时候，归一化后的数值必须维持
为正值，可以看出SSD 710 和SSD 320 的差距。
硬件似曾相识
SSD 710 最高容量为300GB，不过我们拿到手的SSD710 均为200GB， 其型号为
SSDSA2BZ200G3，使用了20 个Intel 的29F16B08CCMEI 颗粒，每面10 颗，每颗容量16GB，
总容量达到了320GB，实际上，这个配置和英特尔消费级的SSD 320300G 型号一模一样。SSD
710 整整有120GB 的容量留给了beyondECC 以及磨损控制，从这点来看，SSD 710的可靠性还
是可以信赖的。官方给出的MTBF 值为200 万小时，与上代产品持平，比消费级的120万小时
要高。
除了NAND 芯片及其布局之外，SSD 710 的主控芯片也和SSD 320 一样， 为英特尔自家的
PC29AS21BA0， 因此其SATA 3Gb/s的接口规格和10 个通道的NAND控制能力仍然不变。配置
的DRAM也跟SSD 320 一样， 为64MB，是X25-E 的4 倍。SSD 710 也采用了SSD 320 上类似
的电路设计，在缓存周围具有6 个KEMET 基美的T520 系聚合钽贴片电容，规格为6V 470uF，
总容量达到了2820uF。这个称为Power Safe WriteCache 的设计是为了应对缓存工作方式的变
化，在古老的X25-E 上，Intel 使用的细小的16MB DRAM 芯片其实只是对存储区域的索引，真
正的Cache 是在主控芯片的内部的一个容量很小的区域，因此只需要很小的电容储存的容量就
可以确保在主机断电后短时间内将Cache 的内容写入到NAND 芯片当中。其他品牌的SSD 大多
使用DRAM 来做数据Cache，在掉电时需要更多的电能来确保这些数据及时保存而不致丢失。
SSD 710 更改了掉电保护的方式，采用了业界流行的方式，64MB 的DRAM 芯片不再仅仅是保存
地址索引，而是保存了实际的用户数据，因此设计了具有大容量储能元件的电路，让SSD 在掉
电之后仍然拥有足够的电能将缓存数据写入到NAND 芯片当中。包括这个设计在内的保护电路
被Intel 称为增强掉电数据保护（Enhanced Power-Loss Data Protection），它还集成了掉
电自动主机电源隔离、开机防浪涌等一系列电路功能，这个设计在SSD 320 上亦存在。
和主流的SSD 类似，SSD 710还集成了温度监视功能，可以通过SMART接口查看SSD的工
作温度。
性能测试
笔者使用了一台具有LSI SAS1068 芯片的服务器进行了SSD 710的单盘性能测试，这台服
务器基于双路Xeon X5670处理器和48GB R-ECCDDR3 内存，LSI SAS 1068 扩展卡直接挂接于
5520 北桥芯片组上。LSISAS 1068 板载了ARM 处理器用来处理SAS 指令，通过SAS 3Gb/s 接
口连接到英特尔SSD 710 固态硬盘。使用的操作系统为Windows Server 2008R2，驱动为
1.34.2.0。测试中打开了NCQ 本地命令排序功能。测试软件为Iometer 1.1.0 rc1 版本。
我们先看4KB 随机性能，这也是业界最通用的衡量SSD 随机性能的项目，如图2 所示，
在16 个队列深度下，SSD 710 200GB 达到了其峰值读取IOps 水平，约为44600 左右，硬件
上极为相似的SSD 320 要高一点，为53900 左右。相对来说，SSD 710 峰值性能要比X25-E
高10% 以上，在低队列深度时候，性能要高得多。
接下来是传输速率性能测试，笔者使用了1MB 的块大小。如图3 所示是1MB 块测试结果，
可以看出，SSD 710 200GB和SSD 320 的表现非常相近，710 的读取要高一点点，达到了
273.7MB/s。写入上两个SSD 的曲线几乎完全重叠。
总体来说，通过HET 高耐久技术，SSD 710 提供了不低于前代的可靠性，而通过新的25nm
工艺MLC NAND 颗粒，SSD 710 提供了更大的容量和略强的4KB 随机读取指标。从硬件架构上
看，SSD 710 跟消费级的SSD 320 极为相似，只是保留给磨损控制的容量更大，这是为了保障
在严酷的企业级应用中的可靠性。后面笔者将会带来SSD 710 在阵列环境下以及在企业级应用
下的性能，敬请期待。
2024年3月10日发(作者：潜梓暄)
大容量高耐久——英特尔SSD 710系列
200GB固态硬盘评测
作者：暂无
来源：《计算机世界》 2011年第46期
除了常见的消费级固态硬盘之外，英特尔还有一条非常重要的产品线，也就是企业级固态
硬盘。通过包括处理器和服务器芯片组、网络芯片以及各种存储产品，英特尔在数据中心可以
提供完善的部件级解决方案。在2011 年9 月16 日，英特尔发布了最新的企业级固态硬盘：
SSD 710 系列，用来代替之前的X25-E 系列。英特尔X25-E 系列于2008 年10 月份发布，距
今已经有3 年的历史，期间英特尔的消费级产品已经进行了数次升级。
HET 高耐久技术
老的X25-E 有一个比较明显的问题是容量略偏小， 只有32GB/64GB 可以选择，同时使用
的设计也偏老。新的SSD 710 在容量方面得到了明显的提升，并且采用了新的设计。SSD 710
使用了目前最先进的25nm HET MLC 工艺制程， 直接跳过了消费级SSD使用过的34nm 阶段。
相对于老的X25-E 使用的50nm SLC 工艺，新的工艺让SSD 710 达到了300GB 的最大容量，约
为前代的5 倍。
不过采用MLC 存储芯片也带来了可靠性方面的问题。SLC 在每个Cell 单元里面存储一个
数据位，MLC 则通过在每个Cell 集成多层电子存储层达到存储多位数据的目的，目前英特尔
的MLC 为两位MLC，也就是每个Cell 里面存储两个数据位。因为每个Cell 里面都保存了多个
数据位，它们会互相牵制，特别是写入阶段。通常，MLC 比SLC具有更小的擦除次数，因此企
业级SSD 通常均基于SLC 存储芯片。
另外，芯片工艺的提升其实也会降低NAND 芯片的耐久度，因为Cell 与Cell 之间的间隔
缩小了，互相影响的几率也因此变大。总的来说，MLC 还具有更低的持久度，数据存放相对短
的一段时间就会受到破坏。SSD 710 使用了HET（HighEndurance Technology）高耐久技术来
解决这些问题，HET 包括了一系列的技术，包括NAND 芯片上的改进以及SSD 系统管理上的改
进。HET 技术使用了比一般MLC更好的颗粒，具有更好的电气性能和更高的持久度，以满足
JESD218（JEDEC SSD Requirements andEndurance Test Method）规范的要求。此外，HET 技
术还是用比普通ECC纠正技术更强的“beyond ECC”技术来降低误码率并提升了擦除次数。SSD
710还搭载了全新的管理系统，除了在320 等SSD 系列上也拥有的新磨损算法之外，SSD 710
还搭载了backgrounddata refresh 后台数据刷新技术，它会持续监视SSD 的状态，在SSD 闲
置的时候会将重负荷区域的数据迁移到其它低负荷的区域上，从而降低了NAND 芯片的磨损度。
在满足JESD218 规范要求的不高于1E-16读取错误率并且数据在关机状态下能够维持3 个月的
条件下，SSD 710 200GB 型号的4KB随机写入寿命可以达到1PB， 和X25-E 64GB 型号持平，
而当利用SSD 710 容量上的优势，留出20%空间强化磨损控制的时候，可以提供1.5PB 的4KB
随机写入寿命。如图1 所示， 在满足JESD218要求的规格的时候，归一化后的数值必须维持
为正值，可以看出SSD 710 和SSD 320 的差距。
硬件似曾相识
SSD 710 最高容量为300GB，不过我们拿到手的SSD710 均为200GB， 其型号为
SSDSA2BZ200G3，使用了20 个Intel 的29F16B08CCMEI 颗粒，每面10 颗，每颗容量16GB，
总容量达到了320GB，实际上，这个配置和英特尔消费级的SSD 320300G 型号一模一样。SSD
710 整整有120GB 的容量留给了beyondECC 以及磨损控制，从这点来看，SSD 710的可靠性还
是可以信赖的。官方给出的MTBF 值为200 万小时，与上代产品持平，比消费级的120万小时
要高。
除了NAND 芯片及其布局之外，SSD 710 的主控芯片也和SSD 320 一样， 为英特尔自家的
PC29AS21BA0， 因此其SATA 3Gb/s的接口规格和10 个通道的NAND控制能力仍然不变。配置
的DRAM也跟SSD 320 一样， 为64MB，是X25-E 的4 倍。SSD 710 也采用了SSD 320 上类似
的电路设计，在缓存周围具有6 个KEMET 基美的T520 系聚合钽贴片电容，规格为6V 470uF，
总容量达到了2820uF。这个称为Power Safe WriteCache 的设计是为了应对缓存工作方式的变
化，在古老的X25-E 上，Intel 使用的细小的16MB DRAM 芯片其实只是对存储区域的索引，真
正的Cache 是在主控芯片的内部的一个容量很小的区域，因此只需要很小的电容储存的容量就
可以确保在主机断电后短时间内将Cache 的内容写入到NAND 芯片当中。其他品牌的SSD 大多
使用DRAM 来做数据Cache，在掉电时需要更多的电能来确保这些数据及时保存而不致丢失。
SSD 710 更改了掉电保护的方式，采用了业界流行的方式，64MB 的DRAM 芯片不再仅仅是保存
地址索引，而是保存了实际的用户数据，因此设计了具有大容量储能元件的电路，让SSD 在掉
电之后仍然拥有足够的电能将缓存数据写入到NAND 芯片当中。包括这个设计在内的保护电路
被Intel 称为增强掉电数据保护（Enhanced Power-Loss Data Protection），它还集成了掉
电自动主机电源隔离、开机防浪涌等一系列电路功能，这个设计在SSD 320 上亦存在。
和主流的SSD 类似，SSD 710还集成了温度监视功能，可以通过SMART接口查看SSD的工
作温度。
性能测试
笔者使用了一台具有LSI SAS1068 芯片的服务器进行了SSD 710的单盘性能测试，这台服
务器基于双路Xeon X5670处理器和48GB R-ECCDDR3 内存，LSI SAS 1068 扩展卡直接挂接于
5520 北桥芯片组上。LSISAS 1068 板载了ARM 处理器用来处理SAS 指令，通过SAS 3Gb/s 接
口连接到英特尔SSD 710 固态硬盘。使用的操作系统为Windows Server 2008R2，驱动为
1.34.2.0。测试中打开了NCQ 本地命令排序功能。测试软件为Iometer 1.1.0 rc1 版本。
我们先看4KB 随机性能，这也是业界最通用的衡量SSD 随机性能的项目，如图2 所示，
在16 个队列深度下，SSD 710 200GB 达到了其峰值读取IOps 水平，约为44600 左右，硬件
上极为相似的SSD 320 要高一点，为53900 左右。相对来说，SSD 710 峰值性能要比X25-E
高10% 以上，在低队列深度时候，性能要高得多。
接下来是传输速率性能测试，笔者使用了1MB 的块大小。如图3 所示是1MB 块测试结果，
可以看出，SSD 710 200GB和SSD 320 的表现非常相近，710 的读取要高一点点，达到了
273.7MB/s。写入上两个SSD 的曲线几乎完全重叠。
总体来说，通过HET 高耐久技术，SSD 710 提供了不低于前代的可靠性，而通过新的25nm
工艺MLC NAND 颗粒，SSD 710 提供了更大的容量和略强的4KB 随机读取指标。从硬件架构上
看，SSD 710 跟消费级的SSD 320 极为相似，只是保留给磨损控制的容量更大，这是为了保障
在严酷的企业级应用中的可靠性。后面笔者将会带来SSD 710 在阵列环境下以及在企业级应用
下的性能，敬请期待。