碾压级表现来袭！忆联UH812a 7.68TB企业级PCIe 5.0 SSD评测

忆联（Union Memory）成立于2017年，是一家同时深耕企业级、数据中心级、消费级固态硬盘，以及嵌入式存储的全领域、全场景固态存储解决方案提供商。我们今天测试的是忆联的新一代PCIe 5.0企业级SSD产品：UH812a。

UH812a采用忆联自主研发的企业级主控，具备14900 MB/s顺序读取速度和高达3500K IOPS的4K随机读取性能，能够适配AI、数据库、HPC、云、大数据等多场景应用。

忆联UH812a提供了U.2和E3.S 1T两种形态，本次我们测试的是U.2版本。拆开SSD外壳可以看到位于下图右下方的储能电容，它为确保将DRAM缓存内的数据在异常掉电时100%写入到闪存当中提供电能。而消费级的掉电保护通常就比较简单，只需确保SSD不变砖，而无法保证数据的完整性。

主控采用业界领先的7纳米工艺制造，支持多层级数据保护，可适配3D TLC和3D QLC闪存。同上一代PCIe 4.0的忆联UH811a 系列相比，UH812a的顺序读写与随机读写性能翻倍，同时随机读QD1时延≤55μs，改善43%。

UH812a提供1DWPD（每日全盘写入次数）的写入耐久度，而提高OP预留空间后的UH832a则可以提供3DWPD写入耐久度。在固件层面，忆联通过增强的LDPC纠错算法，通过LDPC+DSP算法引擎融合硬判决、软判决和DSP等手段，最高可使闪存寿命提升5倍。

以下是UH812a/UH832a的规格参数，本次我们测试的是UH812a 7.68TB。

测试平台：
CPU：AMD Ryzen 7 7800X3D
主板：技嘉X670 AORUS ELITE AX
内存：金士顿DDR5-6000 16GB *2
SSD：Plextor M6Pro 128GB（系统盘）
忆联UH812a 7.68TB
OS：Ubuntu 24.04 LTS

通过smartmontools工具可以查看SSD的一些基本信息，这次测试的忆联UH812a用户可用容量7.68TB，提供2个固件插槽，支持在线固件升级，支持512/512+8/4096/4096+8/4096+64扇区格式。UH812a内置了多个档位功耗模式及动态调节功能，能够根据不同业务负载自动匹配控制器主频及内部资源，通过精细化的电源管理降低能耗，实现盘级绿色节能。

UH812a支持多达128个Namespace，可以将单个物理SSD划分成多个独立的虚拟存储单元，每个存储单元都可以具备各自不同的扇区格式，并分配给特定的应用。在Namespace下还可以设置IOPS和带宽QoS阈值，实现精细化流控的目标。

1.gfio测试：顺序读写14.9/10.6 GB/s，4K读写时延55/6μs

Fio是一款功能强大的存储性能测试软件，gfio为其添加了图形化界面方便使用。用户依然需要通过文本编辑器写好测试配置文件，然后通过gfio加载。测试过程中gfio会每秒刷新显示传输带宽和IOPS数值。测试首先从预处理填盘开始，使用128KB QD512顺序填盘两次。

忆联UH812a 7.68TB平均写入速度10.6GB/s，是三星PM1743a 7.68TB的1.77倍。

接下来测试顺序读取性能，平均带宽14.9GB/s，比三星PM1743a的14GB/s更快。

随机写入性能测试，在执行nvme format后使用128KB QD512参数顺序写入全盘1次，再使用4K Q64T8参数随机写全盘3小时，可以看到稳定态下忆联UH812a 7.68TB的4K随机写入达到476K IOPS，超出标称值的470K IOPS。

读写延迟测试使用4K QD1随机读写的方式进行。忆联UH812a 7.68TB的4K随机写入延迟平均值低于6μs：

4K随机读取延迟平均值55μs：

2.ezfio测试：4K随机读取3569K IOPS，混合读写1182K IOPS

在前面的gfio测试中我们检验了忆联UH812a的顺序读写、稳定态4K随机写入和读写平均延迟。在实际应用当中，企业级SSD会面临更复杂的挑战，比如混合读写，以及对延迟百分位数值的要求。ezFIO自动测试脚本可以帮助我们进行这方面的测试。

为了满足忆联UH812a的测试需求，我们对ezfio脚本进行了一些修改，提高测试的最大队列深度以充分展现UH812a的性能潜力。实测忆联UH812a 7.68TB在稳定态下4K随机读取IOPS达到3569K IOPS，4K随机写入IOPS达到470K IOPS。在QD=1的情况下，4K随机读取/写入延迟分别为55/6μs，表现出色。

不同Block Size下稳态顺序/随机读写测试，其中顺序读取速度达到14931 MB/s，实现了PCIe 5.0 x4接口下的满速读取。

混合读写相比纯读纯写对SSD的压力更高，也更能体现SSD在实际使用中的表现。测试使用4K QD1024混合随机读写（读写比70：30）进行，忆联UH812a 7.68TB的表现非常出色，稳态4K混合随机读写平均IOPS达到1182438，标准差1687，变异系数0.14%。

忆联UH812a 7.68TB的稳定态4K混合随机读写百位分延迟表现：

3.SNIA SSS PTS-E 2.0测试：超出标称值的性能表现

SSS PTS的全称为Solid State Storage Performance Test Specification，即固态存储性能测试规范，它由SNIA存储网络行业协会制定，当前最新版本是2.0，包括针对企业级SSD的PTS-E规范以及针对消费级SSD的PTS-C规范。

通常，基于NAND闪存的SSD在FOB（Fresh-Out-of-the-Box）阶段以及格式化之后，由于NAND中并没有有效的用户数据填充，因此在写入时并不需要执行垃圾回收动作，致使SSD性能偏高。随着SSD的继续使用，NAND会逐渐被有效的用户数据和无效数据填满，致使在新的写入操作发生时，需先执行GC，导致SSD写性能下降并最终达到一个稳定状态。

PTS是针对SSD稳态性能的测试，为了方便不同SSD的稳态性能具有可比性，要求测试在没有文件系统干扰的情况下进行，通俗的说就是SSD在没有建立FAT、NTFS、EXT等分区的情况下进行。

为了使SSD达到稳态，PTS测试需要先执行预处理，也就是我们常说的“填盘”，随后执行最多25轮的一系列随机混合读写操作，包括512字节、4K、8K、16K、32K、64K、128K和1024K块大小，每个块大小又分别对应0/100、5/95、35/65、50/50、65/35、95/5和100/0七种不同的读写比例，共56个测试项目，每个测试项目执行1分钟，每一轮测试耗时56分钟。

稳态的判定方式为：检查测试窗口中的4K随机写入、64K R65:W35混合随机读写和1024K随机读三项成绩，允许波动范围+/-10%，如连续5轮均符合要求，则判定SSD已经进入稳态。

SSS PTS测试结果需摘取稳态下所有56个测试项目的性能结果，并根据需要，用数据表格、2D或3D图示三种形式进行展现。为压榨忆联UH812a的性能，本次测试使用了16个任务数量，每个任务QD为256，测试结果见下面表格：

4K随机读取实测3568K IOPS，4K随机写入实测475K IOPS，均达到并超出标称值。

VDBench测试：

VDBench是甲骨文推出的存储性能评估工具，能够支持去重和压缩等特性。我们将使用它来测试4KB混合读写（读70%写30%），并模拟Oracle数据库、VSI、VDI三种企业级应用负载。

4KB混合随机读写测试，忆联UH812a 7.68TB获得了1235K IOPS的好成绩。如果将其OP至6.4TB容量，性能可以进一步提升至1574K IOPS，能够胜任更加繁重的工作负载。

Oracle、VDI、VSI三个模拟企业级应用的测试模型相对复杂，对SSD性能要求也比较高。其中，Oracle测试数据模型中读写占比分别为83.14%和16.86%，在读和写操作中，不同BS块大小又各自对应不同的占比。测试时使用Dedupratio=3，Compratio=3参数，忆联UH812a 7.68TB在Oracle测试环节表现出了316K的 IOPS，性能表现出众。

Virtual Desktop Infrastructure测试数据模型中，读写混合比例为59.48:40.52。4K、16K、32K和64K读取分别占比39.35%、16.47%、10.37%和12.86%，随机存取占比80%。4K和8K写入分别占比61.11%和13.05%，随机存取占比80%。Dedupratio=7，Compratio=8。在这个环节中忆联UH812a 7.68TB的峰值IOPS达到348K IOPS，表现令人满意。

Virtual Storage Infrastructure测试数据模型中，读写混合比例为57.4：42.6。4K、8K、60K读取占比分别为25.68%、26.31%和10.52%，随机存取占比80%。4K和8K随机写入占比分别为59.62%和14.81%，随机存取占比80%。这个测试中忆联UH812a 7.68TB的峰值IOPS为298K IOPS，满足多样化工作负载和应用对存储性能的需求。

本次的测试充分展现了忆联UH812a在性能端的出众表现：14931 MB/s的顺序读取速度、3569K IOPS的4K随机读取性能，475K IOPS的稳定态4K随机写入性能。在QD队列深度=1的情况下，UH812a的平均读写延迟仅有55/6μs。在复杂多变的混合读写工况下，UH812a同样有着突出的成绩。

作为英特尔至强平台固态硬盘合作伙伴，忆联深度参与了英特尔数据中心与人工智能事业部（DCAI）中国区关键组件验证计划。截止目前，UH812a已全项通过了严苛的英特尔BKC认证标准与PCIe链路稳定性测试，以及SPDK、VROC、OPEA三项权威认证，展现出优秀的兼容性和可靠性。

值得一提的是，UH812a还通过了中国散裂中子源(CSNS)的中子辐照测试。根据忆联官网的介绍，中子广泛存在于宇宙射线、高海拔地区以及核电站周边环境中，中子在穿透SSD存储单元时可能导致意外的比特翻转，引发数据出错。通过中子辐照测试的UH812a，在耐用性和可靠性方面为用户筑牢了安全与效率的双保险。