近期，存儲廠商西部數據針對企業級市場特別發佈了UltraStar DC SN640系列NVMe SSD產品。為方便企業級用戶的搭建，這款SSD提供了包括2.5英寸U.2、M.2 22110，以及EDSFF E1.L（外形像直尺）三種板型可選，本次我們測試的是採用2.5英寸U.2板型設計的產品。
雖然在外觀上來看，U.2接口有點類似常見的SATA接口，但在設計上，U.2接口卻要複雜不少。它的造型非常別緻，觸點部分可以分為六組，包括通道0和參考時鐘0、通道1～3（行業SAS第三、第四個端口共用，同時也提供參考時鐘1和邊帶）、邊帶、SATA/SAS第一個端口、SAS第二個端口、控制和電源部分等六個部分。這六個部分不但包含了之前的SAS接口、SATA接口的特徵以保證向下兼容，還加入了PCIe通道確保高速傳輸。這也使得U.2 SSD不僅延續了SATA SSD體形小巧的優點，像西數Ultrastar DC SN640 NVMe SSD更支持PCIe 3.0 x4的傳輸帶寬即4GB/s。
▲SSD正反兩面配備多達16顆閃存顆粒、5GB緩存、一顆西數自研主控芯片，並擁有多顆用於掉電保護設計的貼片電容。
SN640系列產品的另一個特點是採用了閃迪96層堆疊BiCS4 3D TLC顆粒，這種顆粒除了堆疊層數相比64層增加50%，存儲密度更高外，96層堆疊閃存還藉助新的傳輸界面，擁有更高的性能。如上一代閃迪64層堆疊顆粒的傳輸帶寬只有最高533Mbps，而閃迪96層顆粒的傳輸帶寬達到了800Mbps。當然顆粒並不能決定SSD的最終性能，還得由主控性能、緩存配置、固件編寫水平來綜合決定。
▲西數Ultrastar DC SN640 NVMe 3.84TB支持NVMe 1.3技術標準
遺憾的是，西部數據並未給出這款SSD相關主控的具體技術規格，只是表明這是一款支持NVMe 1.3規格的主控芯片。我們推測其技術規格應與消費級產品SN750的所用主控相近——即支持PCIe 3.0 x4通道、內部採用8通道讀寫設計。有所不同的是，西數還為這款SSD配備了一塊金屬散熱片，通過導熱貼與SSD外殼緊密接觸，可以起到增強散熱的作用。
此外西數還為這款SSD配備了大量內存顆粒作緩存，在我們此次測試的SN640 3.84TB產品上，它共配備了5顆編號為K4A8G085WC的三星DDR4內存顆粒作緩存，每顆內存顆粒的容量為1GB，因此其緩存總容量達到5GB。大容量緩存能讓SSD將所有FTL映射表完全放入高速緩存，實現1∶1映射。這讓主控尋址時，不再需要反覆調取映射表而大幅節約尋址時間，讀寫延遲將更低。同時值得注意的是，這款SSD還板載了多顆KEMET基美貼片電容，可以在SSD遭遇突發斷電的情況下，能有冗餘電量將保護緩存中的映射表和臨時數據，將其寫回到閃存中，避免數據丟失。其他方面，這款SSD還擁有西數ISE快速安全擦除技術，並支持AES-256加密技術。
與普通SSD相比，它最大的不同一是有多種容量可選，除了960GB、1.92TB外，還有如本次測試的3.84TB，以及最大為7.68TB的產品可選。同時配合其定製的企業級固件，優秀的閃存品質，SN640系列擁有不錯的寫入壽命，其3.84TB產品的可寫壽命達到5.61PB，7.68TB產品的壽命更達到11.21PB，均可以保證在5年的時間內，每天實現0.8DW/D的寫入量。
▲西數Ultrastar DC SN640 NVMe 3.84TB PCMark 8存儲性能測試細節
接下來我們對SN640 3.84TB產品的性能進行了簡單測試。從基準軟件測試來看，在CrystalDisMark測試中，它的最高連續讀取速度達到了2900MB/s以上，連續寫入速度為2059.43MB/s；在AS SSD測試中其總分達到4500分，在64線程併發設置下的隨機4KB讀取iops突破40萬，隨機4KB寫入iops也超過了38萬。在CrystalDiskMark QD32T16設置下的隨機讀取測試中，更達到了53萬iops，能很好地滿足對高隊列深度、多線程併發環境下讀寫性能有很大需求的服務器應用。而在反映SSD在軟件應用中性能表現的PCMark 8測試中，它那5069分的成績也達到了SSD的中高端水平。
▲SSD具有很好的性能一致性表現，HD TUNE PRO進行全盤寫入時，沒有出現明顯掉速，連續寫入速度穩定在1900MB/s左右。
此外在將基準軟件的測試容量分別提升到10GB、64GB後，SN640的性能也沒有出現明顯下降。值得稱讚的是在HDTUNE PRO全盤寫入性能測試中，SN640 3.84TB產品表現出了很好的性能一致性，在寫入過程中速度沒有出現大幅波動，全盤平均連續寫入速度達到1901MB/s。
▲在長時間進行寫入工作時，SSD的發熱量還是比較高，需做好散熱措施。
稍有不足的是，通過FLIR熱成像儀觀察，在完成3.84TB寫入後，SSD表面的最高工作溫度達到了77.7℃，高發熱點主要集中在主控位置。因此企業級用戶在長時間使用時，還是應加強服務器內部的散熱。總體來看，西數Ultrastar DC SN640 NVMe SSD具有容量大、寫入壽命長、掉電保護、數據安全性高等優點，再加上長達5年的質保時間，如果價格合理的話，相信它能得到企業用戶的青睞。
產品規格
接口：PCIe 3.0 x4
主控：西數自研主控
閃存閃迪96層堆疊BiCS4 3D NAND TLC
緩存 5GB（3.84TB）
板型：U.2
耐久度：5.61PB
質保時間5年
優點：容量大、壽命長、具有掉電保護設計
不足：發熱量較高
