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如何选择一款测试软件，或者评估方法？我试着给出
3
种解释：
1、
它来自权威机构
/
组织，或者被业界广泛认可；
2、
它运行在有代表性的典型应用中，测出结果有较大参考价值；
3、
通过分析了解到具体的测试机制，包括对系统产生的压力模型，并证明其意义。
记得在《
存储极客：
SPC-1
负载分析与
AFA
寿命评估
》一文中，我曾经以类似方式分析过企业存储领域公认的
SPC-1
测试。
SPC
不是免费开放的
Benchmark
，参与其测试需要花不少钱，而我在本文中使用的测试软件没有这些限制，每个人都可以跑下试试：）
继上一篇《
Optane 900P SSD
评测
(1)
：当热插拔工作站遇上
CAS
缓存软件
》之后，本文开始性能测试部分，其中包括使用
3D XPoint Memory
的
900P
、传统闪存
NVMe SSD
（单盘
&RAID0
）以及
Optane
缓存加速机械硬盘的对比。
注：本文中使用
Intel Cache Acceleration Software
配置为
Write-Back
，也就是读写都加速的缓存模式
。
测试软件、应用结合原理分析
上图我在以前文章中给大家出示过，
Dell Precision
Ultra-Speed Drives
是一块
PCIe x16
的
1
转
4
M.2 NVMe SSD
扩展卡（还有个
1
转
2
的型号）。工作站用户更喜欢在有限空间内获得更大的存储带宽。
Optane 900P
比单个闪存
M.2 SSD
快很正常，但在工作站的应用中具体能快多少？如果把
4
个普通
NVMe SSD
性能绑在一起，
Optane 900P
还有胜算吗？
在具体的测试方法上，我首先想到了影视后期制作中的
4K/8K
高清视频编辑，这将是下一篇评测的主题。我们还需要一个面向工作站更全面的评估手段，同时保持对实际应用的参考价值。
测试样机为一台
Precision 5820 Tower
工作站，
Xeon W-2133 CPU
只有
4
核，
QuadroP4000
显卡也不算太高端，因此本次测试我们暂时不关注存储以外的表现。在《
双
Xeon SP
工作站，我却没找到第二个
CPU
插槽？
》一文中，我曾经介绍过这一代的
Xeon W
工作站
CPU
提供最高
18
核
/36
线程的规格。
对
SPECviewperf
、
SPECapc
系列测试不能再熟悉的我，决定写一次
SPECwpc
工作站综合性能
BenchMark
。
SPECwpc
测试软件也不是今年刚推出，为什么我以前没有讨论过呢？简单来说是因为
其综合成绩受磁盘
I/O
子系统性能影响较大
，因此看
www.spec.org
网站公布的测试结果，有点像拿
SSD
来辅助
“
跑分
”
的比赛，看谁的盘快、看谁盘配的更多：）
用
Optane SSD 900P
测得上面这几项
I/O
成绩，几乎属于
“
前无古人
”
了。
SPECwpc
测试结果按照工作站应用的行业来划分，包括：
媒体和娱乐、产品开发（制造业）、生命科学、金融服务、能源和通用操作
这几大项。
具体到存储性能评估，看来用的都是
Iometer
工具来压测，不过具体的访问模型肯定不同。为了鉴定其说服力，下文中我除了会对比详细的测试结果，还会
对测试方法进行剖析
。
SPECwpc
使用
Iometer
测试的项目，除了这些之外还有个
预热的脚本
，包括先写入一个
100GB
左右的文件，然后再持续一段时间的写入准备测试。这
对于反应
SSD
的真实能力还是非常重要的
。
Optane 900P
锋芒显露、
SSD RAID
的局限
注：组成软
RAID 0
的
4
个
M.2 SSD
，与
Dell 5820 Tower
工作站自带的
512GB SSD
并非同一型号，虽同为
NVMe
，但性能有一些差距。
首先看
I/O
综合成绩的对比。
SATA
机械硬盘与
SSD
相比确实相差悬殊；
4
个
M.2 NVMe SSD
在
Windows
下
软
RAID 0
（带区卷）
比单盘有显著提高，但还是
Optane 900P
的表现最好。
至于使用
Intel Cache Acceleration Software
（
CAS-W
）
缓存软件配合
Optane 900P
来加速
HDD
硬盘
的组合，其表现基本
介于
NVMe SSD
单盘与
RAID 0
之间
，应该说是比较理想的结果了。
由于本文聚焦于存储性能，下面我们来看看具体单项测试的结果。
在顺序读写测试中，传统闪存
SSD
与
Optane 900P
的差距缩小了；而
512GB SSD
单盘和
RAID 0
却在
64KB
顺序写和
8KB
顺序读测试中出现了很大的反差，这是为什么呢？
1、
消费级
SSD
的峰值写带宽与
触发
GC
（垃圾回收）后的写带宽
往往存在一定差距，而组建
RAID 0
的每个成员
SSD
写入数据量只有
1/4
，此时可能还没下降到稳态性能。
2、
8KB
顺序读测试虽然在这里记录的是带宽，但
IOPS
容易成为实际的瓶颈，我们知道
RAID
的
IOPS
性能发挥往往要依赖于队列深度（高并发）。上面引用了以前的一个测试结果，我还介绍过
SSD
性能的“色子效应”
——同样需要高出闪存通道数许多的队列深度才能充分发挥性能。
工作站的应用大多队列深度不超过
8
，此时
RAID
对小数据块读
IOPS
的价值就很难讲了
。
可能有朋友会问，那为什么
8KB
顺序写的情况不同呢？原因很简单，就是
SSD
有写缓存，数据可以先合并后再写入闪存
，所以与读是不一样的。
看懂
SPECwpc
测试结果，从每种应用
I/O
模型开始
下面我们再来看具体针对每种应用软件的
I/O
测试。
SPECwpc
媒体
&
娱乐
部分
I/O
测试包括
Autodesk 3ds Max
、
Blender
、
Handbrake
、
Maya 2012
和
Adobe CS6
几项。我想有必要让大家能看懂这些测试结果：有的软件读带宽比写带宽高，而有的正相反，其实
Iometer
执行的测试脚本一个读写混合的模型
。下面我们以
Maya
为例来讲解：
由于这个
Maya I/O
测试的配置，有
13%
比例的
1MB
数据块访问为
100%
写入，所以最终结果自然是写带宽明显比读带宽大。
在《
图形工作站专业显卡测试：
SPECviewperf12
》一文中，我曾讲过该
BenchMark
是将显示子系统负载从
3D
设计软件中“抽象”出来。而
SPECwpc
的存储测试，则应该是
记录使用者在软件操作中一段时间的
I/O
访问特征
，就像我在《
揭秘
VDI
存储测试：
4
节点
SDS
模拟
12000
虚拟桌面
》中使用的压力模型来源一样。
每个工作站用户的使用习惯特点不同，
SPECwpc
每一个单独的测试模型不见得都有普遍代表性，但是我认为
综合起来整体看是有参考价值的
。这样来看，按照几个行业计算综合
I/O
得分也是合理的。
工程制造
中的
PLM
（
CAD
）测试，包含著名的有限元分析软件
Ansys
、达索
SolidWorks
、
Siemens NX6
和
Autodesk Inventor
几项，制造业是最主要的工作站应用领域之一。下面我们把
SolidWorks
测试的访问模型列举给大家：
与前面
Maya
测试有些类似，这里
32KB
访问的比例占到
17%
，而且只有
28%
为读操作，因此
SolidWorks
混合测试结果又是写带宽显著高于读带宽。
关于
生命科学、能源
和通用
I/O
测试，
SPEC
并没有说明具体是模拟的哪种应用软件。而测试结果的排名顺序，基本上与我们前面介绍的一致。
SPECwpc
测试到此先告一段落，我估计绝大多数读者朋友之前对这个
BenchMark
并不熟悉，下面我再列出一款简单的测试软件做为参照。
没有对比，便没有优劣
。当然这里所说的测试方法好坏，是限定于工作站这个应用领域，如果是一般桌面应用，比较常用的
PCMark
其实也有局限。
CrystalDiskMark
：我是这样测试的
这部分测试我们统一采用
32GB
文件大小（最大设置）
从上面的测试截图，大家可以看出
C
盘是
2TB
的
HDD
，
如果没有
Optane+CAS
缓存软件的帮助，一块机械硬盘肯定跑不到这么高
。
除了对
5
种不同存储配置分别运行上面的默认测试之外，我还调整
CrystalDiskMark
测试参数获得了更全面的性能结果——有点像用
Iometer
来做的事情。而这次我没有用
Iometer
，是因为之前
Optane P4800X
已经测的很详细了（参见《
Intel Optane P4800X
评测
(3)
：
Windows
绑核优化篇
》），
900P
的结果没什么悬念。
在
QD32
（高并发）顺序读测试中，
4
个
M.2 NVMe SSD RAID 0
终于火力全开了一把，超过
6500MB/s
让官方标称
2500MB/s
的
Optane 900P
也望尘莫及。但是普通
闪存
SSD
的读写性能不对称
，另外我们在上文中也提到过，组成
RAID
的
SSD
在
Dell
工作站上还不是最高的性能等级，
Optane 900P
的单盘价值还是能体现出来。
同时我还列出了队列深度
=1
时的带宽结果，这里我们注意到
2
点：一个是顺序读性能与
QD32
时相差比较多；另外
Optane 900P
用于
CAS
缓存加速的表现与原始性能相差较大。说明一下，我用的软件版本
IntelCacheAccelerationSoftware_x64-3.1.0.83
不是最新的，可能当时
Intel
还没充分意识到需要为
Optane
低队列深度下做优化吧？如果想解决这一点的瓶颈，我想应该不困难。
相比上面的图表，用户应该更关心他们的盘在真实应用中能跑多快，这就是我们
下一篇
8K
视频编辑存储测试
的目的。
机械硬盘的随机性能与
SSD
相差太多，在这里数值都不太有必要标出了。
接着看
4KB
随机读，在低队列深度下
Optane 900P
（包括缓存加速
HDD
）基本无敌；
Q32T1
（单线程）是卡在了
CPU
的单核性能上（约
17
万
IOPS
）
；
Q8T8
下
Optane
再次领先。
由于前面提到过的原因，
在这个队列深度下
SSD RAID IOPS
还无法充分发挥
，不过继续提高并发对于工作站也没多大意义。
随机写测试中传统闪存
SSD
与
Optane 900P
的差距缩小了许多，主要还是写缓存的功劳，因为
CrystalDiskMark
每组测试只跑
5
轮
x 5
秒。其中
4KB
随机写
Q32T1
还是可以看到单核
CPU
的瓶颈。
无论
Iometer
还是
CrystalDiskMark
，其测试结果如何对应到具体的业务场景都是一个问题。因此除了我们拿实际应用来评估之外，
SPECwpc
基准测试就成了另一个比较合适的综合参考。
渲染（数据
IO
）时间，越短越好
上面我引用了国外网站
StorageReview
的一个测试对比，使用的
Houdini
是工作站上流行的电影特效软件。在这里
Optane 900P
的表现超过了包括
Intel P3700
和
Samsung 1725a
在内的众多知名
NAND
闪存
SSD
。
性能测试小结
简单总结下本文的性能测试，
Optane 900P
凭借
3D XPoint Memory
均衡无损的读写性能、低队列深度优势，更好的写入寿命，使其成为工作站上的存储利器
。即使
4
个传统
NVMe SSD RAID 0
在许多主流工作站应用中也不是它的对手。
这里我又将本文第一个对比图表转换成性能提高比例，以
512G NVMe SSD
做为基准“
1
”，
Optane 900P
在不同类工作站应用中可达前者的
4-9
倍
；当
900P+CAS
缓存加速机械硬盘时，性能也提高到
NVMe SSD
单盘的大约
2-3
倍
。
有的工作站用户习惯将操作系统和常用软件
/
数据装在
256GB
或者更大一些的
SSD
，更多的“冷数据”存放于机械硬盘。如果这时觉得普通
SATA/NVMe SSD
还不够快，换成
Optane 900P
预计能显著提高工作效率
。
进一步考虑单位容量成本（性价比），我想不少用户每天频繁访问的热数据应该在
100-200GB
以内，这样拿
280GB Optane
作为缓存盘结合廉价大容量的
HDD
，对于大多数工作站用户都是一个值得考虑的不错选择
。在我们的测试中，这一组合性能表现全面超过了单个
NVMe SSD
，其加速效果远非之前
16/32GB
的
Optane Memory
可比。
再谈Optane SSD
热插拔的意义
之前我介绍过，
Optane 900P
就安装在这个热插拔
M.2 SSD
右边的位置。
在上一篇中我讲过，
Dell
在新一代工作站上采用前置热插拔盘设计的一个意义是
数据安全
，而我认为
2.5
英寸
U.2
热插拔
Optane 900P
在缓存应用中也有独特的价值。
比如用户采购一批工作站，起初并不确实其中哪些更需要存储加速，同时也是为了尝鲜
Optane
做
Cache
的效果，可以先购买少量
Optane SSD 900P
。这时有了前置热插拔，就可以
方便地将缓存盘在不同机器之间移动，把好钢用在刀刃上
，并且后续添加缓存盘也是很方便的。
这张截图是停止
Cache
操作时，正在将脏数据回刷到永久存储的过程。
对缓存盘进行热插拔之前，强烈建议先停止
CAS
的
Cache
状态，特别是在
Write Back
缓存模式下这样做能避免数据丢失。如果使用普通
M.2 NVMe SSD +
缓存软件来加速机械硬盘，前置热插拔也能带来同样的价值。
以上是
Optane 900P
工作站应用评测的第二篇，相信
下一篇
8K
视频编辑测试
会更精彩
…
注
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