Sandisk Sprandom 加速 SSD 預處理

如果您經常關注 StorageReview，就會知道我們對儲存硬體的測試非常嚴格。在我們的實驗室裡，我們測試的產品涵蓋了從消費級 SSD 到大型企業級系統的所有產品。對於任何依賴快閃記憶體儲存的產品，在進行基準測試之前，我們都會執行一個至關重要但卻不起眼的步驟：預處理。

預處理是指將硬碟預先配置，使其效能接近實際使用環境，而非像全新未拆封的裝置。現代固態硬碟 (SSD) 需要持續處理垃圾回收、損耗平衡、後台微調和 NAND 區塊管理等任務。在這些後台進程達到穩定狀態之前，效能可能看起來非常好，也可能非常不穩定。為了避免意外情況並衡量持續效能，我們使用模擬實際使用環境的工作負載對硬碟進行預處理。這並非錦上添花，而是進行有效基準測試和符合 SNIA 固態儲存效能測試規範 (PTS) 的必要條件。

大規模預處理問題

傳統的儲存方式多年來行之有效，但固態硬碟（SSD）正在改變這一切。曾經只有資料中心才能使用的128TB、256TB甚至更大容量，正迅速成為新的常態。雖然這些海量硬碟為人工智慧、數據分析和超大規模儲存開闢了新的可能性，但也暴露了一個棘手的瓶頸：時間。

在這種大容量下，傳統的預處理速度極為緩慢。將一塊 128TB 的固態硬碟填充、循環充放電，使其達到真正的穩定狀態，可能需要 144 小時甚至更久。這意味著在進行任何一次「真正」的性能測試之前，每塊硬碟都需要連續六天承受高強度的 I/O 操作。

對於超大規模客戶而言，對硬碟叢集進行認證會降低所有操作的速度：

• 產品評估
• 部署時間表
• 韌體和功能驗證
• 持續的品質和回歸測試

對於我們 StorageReview 來說，在測試最新的超大容量 SSD 時，這會為我們的評​​測週期增加幾天時間。

Sprandom：閃迪推出的全新方法

為了正面解決這一瓶頸，閃迪推出了 Sprandom，它是對廣泛使用的 Flexible IO Tester (FIO) 工具的開源貢獻。 Sprandom 沒有依賴冗長的暴力寫入週期和多次測試，而是採用了更具針對性的方法。

Sprandom 採用經過計算的偽隨機寫入模式，旨在以接近最大速度，一次將 SSD 寫入所需的內部狀態。換句話說，它並非簡單地填滿硬碟；而是智慧地填滿硬碟，創造出與實際使用後相同的內部狀態（碎片、垃圾回收活動、元資料分佈等），而無需耗費數天時間。

根據我們的測試以及閃迪公司公佈的數據，其影響非常顯著：

• 節省高達 90% 的時間： 以前在 128TB SSD 上需要 144 小時以上的時間才能完成的過程，現在只需 6 個多小時即可完成。
• 更高的吞吐量，更少的等待： Sprandom 透過高效的模式，使 SSD 的寫入速度接近其最大寫入速度，從而將原本需要數天才能完成的任務，變成了一個典型的工作日就能完成的任務。

為什麼這對人工智慧和數據密集型工作負載意義重大

這不僅僅是一個“巧妙的工程技巧”，對於生活在充斥著海量閃存和人工智慧規模數據集的世界裡的每個人來說，這都是一項意義重大的變革。

• 人工智慧訓練與推理： 對儲存設備的效能要求要穩定可靠。準備不足的硬碟可能會出現虛高或不穩定的效能數據，而這些數據在實際生產環境中無法得到驗證。
• 資料密集型工作負載 —分析、串流、日誌處理和大規模備份—需要穩定的效能特性來確定係統規模，避免過度配置或配置不足。
• 快速資格認證週期： 這正逐漸成為常態；基礎設施團隊沒有餘力讓每次驅動器預處理都耗費近一周的時間。

Sprandom 可將預處理時間縮短高達 90%，從而幫助整個流程跟上 SSD 容量和工作負載複雜性的快速成長。

Sandisk Sprandom 的主要優勢

Sandisk 的 Sprandom 方法有以下幾個重要優勢：

• 節省時間： 預處理可將速度提高 90%，將原本需要幾天才能完成的預處理工作縮短到幾個小時內即可完成。
• 標準化方法： 適用於 NVMe、SAS 和 SATA SSD，使實驗室、供應商和企業能夠採用單一一致的方法，而不是處理多個自訂腳本和流程。
• 面向未來： 專為 128TB、256TB 及更大容量的固態硬碟而設計。隨著硬碟容量的不斷成長，Sprandom 也能隨之擴展，而不會讓預處理時間失控地成長。
• 產業融合： 由於 Sprandom 與領先的儲存效能測試工具 FIO 集成，因此它有望在硬碟供應商、超大規模資料中心、原始設備製造商 (OEM) 和像我們這樣的獨立測試實驗室中得到廣泛採用。

對一項沿用數十年的流程進行罕見的重新思考

SSD預處理方法幾十年來基本上保持不變：寫入大量數據，等待很長時間，然後開始測試。 Sprandom是近年來對此流程的首批重大改進之一，而且它的出現恰逢其時——人工智慧工作負載、高密度快閃記憶體和PB級系統正在挑戰「傳統」測試方法的極限。

Sprandom 採用更具創新性、模式驅動的預處理方法，幫助測試方法與現代 SSD 的設計和使用模式保持一致。它認識到容量已經呈現數量級增長，工具也需要隨之發展。

這對 StorageReview（以及對您）意味著什麼

從StorageReview的角度來看，Sprandom不僅僅是一種巧妙的優化；它也是我們圍繞SSD測試所做的一切工作的實用加速器：

• 我們可以更快地為您帶來評測，因為我們無需花費數天時間將車輛調整到可用的測試狀態。
• 由於內部驅動狀態能夠更準確地反映穩態條件，因此我們可以獲得更一致、更真實的效能數據。
• 我們可以測試更多驅動器和配置，特別是容量超過 100TB 的大型 SSD，否則這些驅動器和配置將佔用我們實驗室長達一周的預處理時間。

從更宏觀的角度來看，Sprandom 是儲存產業亟需的一個很好的例子：開放、實用的工具，能夠解決資料中心規模的實際問題，而不僅僅是邊緣性的漸進式調整。

隨著固態硬碟 (SSD) 的不斷發展和工作負載需求的日益提高，預處理技術也必須與時俱進。 Sandisk 推出的 Sprandom 標誌著其在測試和認證流程這一基礎環節的現代化方面邁出了重要一步——最終，從硬碟廠商到企業用戶，再到評測人員，當然還有依賴精準性能數據的最終用戶，都將從中受益。