p50 11u 测评：大普微嵘神R5100企业级U.2
p50 11u 测评：大普微嵘神R5100企业级U.2作为一款应用于核心存储场景的企业级SSD，嵘神R5100主要有以下技术特性：而今天，我们将要评测的大普微嵘神系列的R5100企业级U.2 SSD（以下简称嵘神R5100），便是定位于企业IT、运营商、互联网、金融、政府、制造、及区块链等行业的核心存储场景，拥有高性能、低延时、高可靠、及易扩展等特性的新一代PCIe Gen4接口的硬核产品。产品形态上，传统的企业级存储器主要以常规机械硬盘为主，并在单位容量上不断叠加，进一步降低单位持有成本，让数据中心、服务器以更低的成本稳定运转，而随着业务场景的变化，新兴的数据中心、服务器开始出现U.2、HHHL等多种接口形态的企业级固态硬盘产品，并充分发挥了其单位面积下更大存储容量的优势，不断列装在全球各大知名企业的数据中心和服务器之中；性能表现上，在过去较为常规的业务模型下，数据中心在性能上强调稳定读取，并大体维系在百兆左右的存取速度，而随着5G、区块链
近年来，随着5G、云计算、区块链等技术的蓬勃发展和场景落地，场景应用的底层架构——数据存储，成为了行业颇为关注的重点领域。数据存储之于5G/云计算等业务场景，就如同土壤之于森林，大海之于鱼群，具有基础性、决定性以及不可或缺性等重要意义。
在过去的数年里，业务模型的不断变迁和迭代，让底层架构的数据存储器也出现了前所未有的重大技术演变，它们主要沿袭着产品形态和性能表现两个生态动态变化，共同满足企业客户在金融、政府、区块链、云计算、5G通讯等新兴场景中，对于存储器的定制化需求。
大普微 R5100D（7.68TB）产品综述|图片(1)|参数|报价|点评
大普微嵘神R5100企业级U.2SSD
产品形态上，传统的企业级存储器主要以常规机械硬盘为主，并在单位容量上不断叠加，进一步降低单位持有成本，让数据中心、服务器以更低的成本稳定运转，而随着业务场景的变化，新兴的数据中心、服务器开始出现U.2、HHHL等多种接口形态的企业级固态硬盘产品，并充分发挥了其单位面积下更大存储容量的优势，不断列装在全球各大知名企业的数据中心和服务器之中；
性能表现上，在过去较为常规的业务模型下，数据中心在性能上强调稳定读取，并大体维系在百兆左右的存取速度，而随着5G、区块链、云计算在快速读写上的需求猛增，PCIe Gen4接口，拥有远超常规SSD、具备更高读写性能的PCIe4.0 SSD开始出现，7GB/s的恐怖性能，让企业级SSD步入了一个崭新的时代，并逐步普及到新兴业务的服务器、数据中心之中。
01 大普微嵘神R5100特点一览
而今天，我们将要评测的大普微嵘神系列的R5100企业级U.2 SSD（以下简称嵘神R5100），便是定位于企业IT、运营商、互联网、金融、政府、制造、及区块链等行业的核心存储场景，拥有高性能、低延时、高可靠、及易扩展等特性的新一代PCIe Gen4接口的硬核产品。
作为一款应用于核心存储场景的企业级SSD，嵘神R5100主要有以下技术特性：
- 自研高性能SoC、原厂NAND颗粒，为机器学习、5G计算、云服务等场景提供性能基础
- PCIe Gen4协议，支持企业级DualPort双端口，拥有行业领先的高性能、低延时以及高可靠性
- 内置Smart-IO 2.0技术、Flash Raid2.0技术以及多项企业级特性，让业务处理更智能更高效
02 大普微嵘神R5100外观初探
按照惯例，在进入测试环节之前，我们先来看看嵘神R5100的内外构成。从命名上来看，嵘神R5100采用了企业存储场景中较为常见的U.2接口，这一接口曾经在消费级场景中出现过一段时间，可随着消费级场景中M.2接口的流行和成本降低，以及U.2接口在线材、信号设计等方面的硬性成本，逐步被消费级场景所放弃，反而凭借着U.2接口在兼容性、强悍的散热性、以及单位体积拥有更高的存储容量，成为企业级场景中最为主流的接口形态了。
接口和风道
除了接口，整体外观上和消费级2.5寸SATA SSD别无二致，只是在侧边的风道设计以及厚重的外壳，彰显出和消费级SSD不同的设计语言，即强调科学有效的散热。
产品接口
拆开外壳，可以看到嵘神R5100内部，采用类似夹心饼干的设计，上下两个厚重的金属盖板之间，夹着集成了各种元器件的PCB板。
03 大普微嵘神R5100内核解析
重点在PCB板上，映入眼帘的正面部分，密密麻麻分布了多个不同类别的元器件，主要有用于数据存储的基础介质闪存颗粒，用于提供高速缓存的DRAM颗粒，以及分布在中心位置的集成了众多智能存储功能的SoC，此外还有一颗消费级存储器上不曾出现的电容。
夹心设计
具体来看，首先是SoC，这是一颗大普微自研的、基于12nm Finfet架构的主控制器，代号DPU600，更尖端的制程工艺，使得这颗主控制器拥有业界领先的能耗比，同时在4K编码方面也有着强大纠错能力；
主控制器
同时在性能方面，该主控全面兼容PCIe Gen4协议，能够提供更大的存储带宽和IOPS，相较于Gen3产品，实现了100%的性能提升，此外针对延时该主控还进行了IO路径的优化和重组，使得嵘神R5100在应对读写混合业务下的延时和QoS方面都有着稳步的提升。
铠侠颗粒
其次，则是闪存颗粒方面，采用了KIOXIA原厂BISC5 112层 3D Enterprise TLC颗粒，和消费级不同，企业级闪存颗粒拥有突出优势便是寿命方面，此前笔者就企业级闪存颗粒的特性做过了详细介绍，企业级闪存颗粒，有着更高的耐久度，更高的P/E，能够胜任企业级、数据中心全时全域的读写需求；
全貌
同时，在性能方面，早前的企业级闪存颗粒，受制于工艺制程和主控芯片的影响，为了满足更高的P/E寿命，在延迟、读写方面有着一定劣势，可随着各大原厂在制程工艺上的突破，和一系列企业级主控在固件和功能上的创新，使得现阶段的企业级闪存颗粒，真正做到了性能和寿命的统一。
能够更好的应用于复杂的企业存储场景之中，并能够通过大普微DPU600创新学习平台，从系统层面减少错误概率，及时预测场景，预防系统性失效。
缓存颗粒
缓存方面，不用多说，依旧是采用南亚科技原厂DRAM颗粒。
至于那颗分布在产品边缘部分的电容产品，则是能够有效的保证读写数据时，滤除电流中的杂波，使得过载电流更加稳定顺畅显著延长使用寿命，同时在遇到突发性的掉电或是过电时，更是能够提供短时的电力供应，从而让固件系统能快速处理即时数据，实现数据保护。
电容
从整体内部用料来看，自研DPU600主控，搭配铠侠原厂颗粒的方案，为智能存储和读写性能提供了基础；而独立缓存和电容设计，则是在基础之上进行了深化，让智能存储更加稳定高效，让性能释放不受其他因素的干扰。
04 大普微嵘神R5100性能实测
既然说到性能了，作为全面支持PCIe Gen4协议的企业级SSD，嵘神R5100的性能究竟是否如同宣传那般强悍高效？下面，笔者将通过著名的存储开源测试软件Fio，进行不同区块和线程大小的连续性能、4K随机两大维度的全面测试。
为了更加真实的模拟服务器应用场景，笔者将嵘神R5100装载在Linux环境下，并通过命令指示符，进行性能的长久性测试。
连续读取
连续写入
在连续性能测试中，可以看到嵘神R5100在整个测试过程中，最大连续读取速度始终保持在达7500MB/s附近，稳如一条直线，这也从侧面凸显了嵘神R5100极致的产品稳定性；至于最大连续写入性能方面，嵘神R5100也达到了6100MB/s，相较于Gen3接口3100MB/s左右的写入，提升了100%，这样的性能极大的提升了数据存储效率，能够更好更从容的应对日益复杂的存储场景和多变的负载需求。
4K随机读取
4K随机写入
至于更为重要的4K随机性能方面，嵘神R5100的4K随机读取基本稳定在1800K IOPS附近，而进入稳定态后的4K随机写入也达到了290K IOPS左右，同样是对比Gen3协议下主流的800K/120K，也有着100%以上的性能提升。
延时测试部分
至于企业级存储中，较为重要延时部分，随机读取延时仅为68.86μs，而随机写入延时也仅为9.37μs，至于连续读写延时中，连续读取延时也保持在8.06μs，连续写入延时保持在9.31μs，均远低于官方标准的标准值，从侧面展现了DPU600主控在IO路径优化上的科学性，更低的延时能够极大的提升服务器和数据中心的响应时间，提升智慧存储的工作效能。
05 产品综述
从内部结构到性能测试，大普微嵘神R5100都展现了，新的多变的应用场景下，一款好用可靠的企业级SSD的真实面貌。
即兼具了性能和设计，在有限的采购成本下，嵘神R5100拥有着更加智慧的SoC，更强更实用的自研功能，更强悍更稳定的绝对性能。
面对着未来多变且复杂的应用场景，5G、云计算、区块链、金融科技、智能制造、政府管理等业务模型的升级迭代，嵘神R5100必将凭借着综合性能和较低持有成本，成为数据中心、服务器等产业链中不可多得的优秀存储产品。
