最近準備要請一個在家裡帶小孩的保姆，所以家裡增加了幾個監控攝像頭，順便把之前用於監控的機械硬盤換成SSD，速度更快、更省電而且沒有噪音。選了一圈之後，決定入手海康威視的E200P 512G。目前SATA接口的固態硬盤在性能上其實都大同小異，SATA接口的速度上限擺在那裡，要想獲得更強悍的性能只能選擇PCIE NVMe SSD。用於監控的SSD關鍵還是要看耐用和數據安全。我選海康威視E200P 512G最大的原因是因為這個入門企業級SSD帶有PLP掉電保護以及提供了五年或者最大400 TBW的保修。
一、關於PLP掉電保護和TBW
PLP掉電保護和TBW其實都不是新玩意，一直以來都是作為固態硬盤的重要指標，只不過普通用戶在購買PC家用SSD並沒有去留意這兩個指標而已。隨著SSD價格的下降，SSD目前已經是非常普通的電腦硬件，容量也越來越大。所以使用SSD替代傳統的HDD用於監控之類的應用越來越多，所以PLP和TBW才逐漸被重視起來。
（1）PLP掉電保護
PLP掉電保護的關鍵作用主要體現在意外斷電的情況下，其作用有兩個：1.安全地將處理中的數據（駐留在 DRAM 或 SRAM 緩存緩衝區中的數據）寫入到永久性或非易失性閃存中；2. 保持 SSD 映射表的完整性，以便在系統重啟後 SSD 能夠再次被識別且可用。
在系統正常關機時，SSD 會從主機獲得一條提醒 SSD，告知系統正在關機的指令，然後SSD 就會為斷電做準備，把處理中的數據（駐留在 DRAM 或 SRAM 緩存緩衝區中的數據）寫入到永久性或非易失性閃存中並更新其映射表。而非正常關機時系統突然斷電，SSD還來不及把處理中的數據寫入到NAND中，因此會造成數據丟失，甚至重新開機後SSD無法被系統識別，從而造成損失。
所以廠家在設計SSD時一般都會加入掉電保護。早期的一些固態硬盤產品由於掉電保護機制不完善，所以意外斷電之後很可能導致產品直接永垂不朽。而目前的PLP機制相對改進了很多，意外掉電後SSD損壞的幾率非常小，但是數據丟失卻是一個比較麻煩的問題。目前固態硬盤常用的掉電保護機制主要由兩部分構成：
1.硬件PLP：利用板載電力電容器為 SSD 保持短時間內相對足夠的電力，以便讓駐留在 SSD 緩存中的數據可以寫入NAND中並且其映射表得到更新。其作用相當於PC使用的不間斷電源。優秀的電力電容器可以讓SSD撐到把處理中的數據寫入NAND中並更新映射表之後才斷電。
2.固件PLP：固件PLP的作用是確保固件在意外斷電後再次加電時能夠重建映射表，目的也是降低數據丟失的可能性。
所以價格昂貴的企業級SSD對比便宜的家用級SSD，很大的區別就在於硬件PLP的電路設計和固件PLP上。有不少號稱擁有企業級SSD掉電保護PLP的家用產品，其實就是直接使用企業級產品通過更換家用級固件而來的。也有很多家用SSD是直接使用企業級產品簡化掉PLP的那部分電路以及更換家用級固件而來的。
（2）TBW
TBW（Total Bytes Written），即總寫入字節，是指在 SSD 使用壽命結束之前理論上可以寫入 SSD 的總數據量。SSD每天平均可以寫入的最大數據量 =固態硬盤的 TBW （TB）×1000/365天/保修年限/固態硬盤用戶容量（GB）。以我入手的海康威視E200P 512G為例，每天平均可以寫入的最大數據量=400TB×1000/365天/5/=219GB。也就是理論上你在五年內可以每天都向E200P 512GB寫入219GB的數據。假如你每天寫入的數據量不止219GB，那麼保修期就以400TBW為準（達不到五年），假如五年內總的寫入量達不到400TB，那麼就以五年作為保修期。以我每個攝像頭的監控視頻每小時大約1.2GB寫入量的話，每天28.8GB，那麼這個E200P可以使用大約38年。共五個攝像頭，每天144GB寫入量，這個盤理論上也可以用大約7年7個月。
二、開箱和主要芯片介紹
海康威視E200P的外包裝非常普通，不過盤體則比較特別。盤體使用的是黑色半透明塑料外殼，沒有任何的防拆貼，用戶可以看到裡面的PCB。覺得不過癮的話，擰下四顆螺絲就可以把外殼拆開來直接欣賞內部結構和各個芯片。
海康威視E200P採用了綠色的PCB，PCB正面是一個主控芯片+一個緩存+四個NAND顆粒，PCB背面是另外一個緩存顆粒。主控芯片採用的是海康威視的HIKVISION HKS10201B-B1C，是基於聯芸MAXIO MAS0901的定製版本，SoC基於ARM9構架，支持4通道，每通道支持8CE。因為海康威視控股聯芸，所以也算得上是海康威視自家的主控產品，打上了海康威視自家的HIKVISION標識。這個主控支持SATA 6Gb/s接口，可搭配2D/3D MLC、TLC、QLC，最大支持2TB容量。在理論性能上，持續讀取與寫入性能分別可以達到560MB/s和530MB/s，隨機讀取和寫入性能分別可以達到100K IOPS和90K IOPS。支持 Agile ECC 2。採用LDPC ECC技術，為NAND提供了具有彈性的保護機制。支持AES128/256加密引擎、SHA256、RSA2048密碼算法，支持SM2、SM3、SM4國產商用密碼算法，支持TCG-OPAL 2.0 標準。
NAND採用的是來自紫光UNIC的3D-NAND TLC顆粒，單顆容量128G，共四顆組成512G容量。緩存顆粒是來自三星的K4B2G1646F-BYMA，這是一顆256MB的緩存，頻率為DDR3-1866，PCB正反面各一顆，組成512MB容量的緩存。海康威視E200P其實是高端企業級產品D200Pro的簡化版，在PCB、主控、緩存等方面都保持一致，緩存顆粒更換為UNIC的3D-NAND TLC顆粒，PCB上的硬件PLP掉電保護電路從D200Pro的10個鉭電容+6個電感，簡化為6個鉭電容+6個電感。鉭電容來自Panasonic，單顆47uF，6個鉭電容並聯可以為SSD提供幾十毫秒的放電時間，讓SSD把處理中的數據寫入NAND中並更新映射表。這樣的硬件PLP電路對比普通的家用產品要強悍很多。
（由6個Panasonic 47uF鉭電容+6個電感構成的硬件PLP掉電保護電路）
三、性能測試
首先是SSD的常規五項測試：AS SSD Benchmark、CrystalDisk Mark、Anvil’s Storage Utilities、TxBENCH、ATTO DiskBenchmarks。這五個軟件都能夠測試SSD的最大持續讀寫速度，AS SSD Benchmark可以測得SSD在QD64隊列深度下的隨機4K讀寫速度，CrystalDisk Mark和TxBENCH可以測得SSD在QD32隊列深度下的隨機4K讀寫速度，Anvil’s Storage Utilities可以測得QD4、QD16隊列深度下的隨機4K讀寫速度。一般這五個軟件測下來就可以讓用戶對SSD的基本性能參數有一個大致的瞭解。不過這五個軟件的默認測試數據都只有1GB左右，因為目前幾乎所有TLC SSD都採用了SLC Cache技術，1GB左右的測試數據其實都是在SLC Cache空間就內部進行測試的，所以這五個軟件都只能測得SSD在輕負載下的性能表現，無法反映出一個SSD在重負載下的實際綜合性能，因此也就需要結合PCMARK8測試結果才能更客觀的綜合分析一個SSD的整體性能。PCMARK8是目前最接近實際使用環境的模擬測試軟件（PCMARK10雖然版本更新，但是沒有專門針對存儲設備的單項測試）。PCMARK8的Storage存儲設備測試又細分為遊戲、辦公、圖形處理等幾個子項目，其測試數據量接近50G，測試的強度遠遠高於前面的幾個小弟弟測試軟件。所以PCMARK8的測試結果比前面常規五項中的測試結果能夠更加真實全面的反映出SSD在家用、遊戲以及普通辦公情況下的實際性能。
海康威視E200P 512GB測得的最高持續讀寫速度分別超過了547MB/s和466MB/s，隨機4K讀寫速度分別超過了45MB/s和102MB/s，64Thrd隨機讀取速度超過216MB/s、寫入速度超過了183MB/s。在AS SSD Benchmark測試中，E200P 512GB的得分為793分，Anvil’s Storage Utilities的得分為3876.43分。這樣的成績在目前的主流SATA TLC SSD中處於中等水平。PCMARK8的Storage得分4936分，在目前的主流SATA TLC SSD中處於中上流水平。這樣的測試結果也說明聯芸MAXIO MAS0901主控不適合AS SSD Benchmark這樣的快餐式跑分軟件，但是在PCMARK8這樣的較為接近實際應用環境的測試軟件中才能體現出應有的水準。
接著使用HD Turn Pro軟件再測一下這個盤的SLC Cache空間大小和UNIC 3D-NAND TLC顆粒的真實寫入速度是多少。結果測得UNIC 3D-NAND TLC顆粒的真實寫入速度達到了接近380MB/s的水平，可以說這款國產NAND的性能還是非常強悍的。而整個測試過程中持續寫入速度並未出現斷崖式下降。
總結：
目前固態硬盤市場主要被高端的PCIE NVMe SSD和中低端的SATA SSD所瓜分。PCIE NVMe SSD以強悍性能為賣點，但是價格相對較高。而SATA SSD則是以容量和容/價比取勝。可以這麼說，PCIE NVMe SSD在短時間內仍無法取代SATA SSD。就好像SSD無法完全取代HDD一樣。目前的主流主板上一般僅有1-2個M.2接口（其中一個還可能只支持SATA主控的M.2 SSD），高端主板上一般最多也僅有3個支持PCIE NVMe主控的M.2接口。所以用完這些M.2接口之後想要再增加SSD容量的話只能使用傳統的SATA接口。我自己的方案是這樣的，使用512GB-1TB的PCIE NVMe M.2 SSD用於做系統盤以及安裝常用應用軟件，使用若干個1TB-2TB的SATA SSD用於存放一些常用的大體積文件，再使用一到兩個8TB-10TB的HDD作為倉庫盤。尤其是作為NAS使用的主機，為了滿足多個終端設備同時下載的速度要求，一般還是以SATA SSD作為存儲盤。像海康威視E200P這樣的入門企業級SATA SSD，性能並不是其主打的亮點，在性能上只能說是中規中矩，但是在TBW上已經接近甚至達到了MLC SSD的水平。而且帶有硬件PLP電路，對比普通SSD來說在掉電保護方面肯定是要做得更好，在數據安全方面更有保障。所以在價格接近的情況下我會選擇這樣的入門企業級SSD，尤其是當做監控存儲盤來使用的話，我個人覺得是非常合適的。
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