高稳定性低功耗的存储方案 长江存储PE321企业级固态硬盘测评

除了常见的消费级SSD产品，在企业级领域，长江存储其实也有着丰富的产品布局。比如长江存储曾经推出的SE005企业级SATA固态硬盘就是针对云存储、云计算、数据中心、流媒体类服务器设计的启动盘和数据盘。随着传输总线技术、闪存颗粒制造技术的进步，长江存储也相应地带来了采用PCIe 4.0接口的PE310企业级PCIe 4.0 NVMe 固态硬盘、PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘。其中PE310是长江存储首款采用晶栈®Xtacking®2.0 技术的PCIe 4.0企业级固态硬盘，PE321则拥有更先进的技术规格，更高的速度指标，可广泛应用于企业IT、运营商、互联网、金融、智能制造各行业的高性能计算、人工智能、大数据、CDN等核心存储场景之中。接下来，就让我们通过对PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的测试，来看看长江存储企业级产品的性能表现到底如何，是否能满足专业用户的需求。

提供读取密集型和读写混合型两种方案

长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘解析

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘采用U.2接口，支持PCIe 4.0 x4标准。

从外观上来看，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘有着厚实的金属外壳，正面与背面都采用密集的凹凸格栅纹理设计，能有效增加外壳的散热面积。SSD采用U.2接口，支持NVMe 1.4协议，具有高性能、低功耗、低延时、高可靠性等特性。U.2接口有点类似常见的SATA接口，但在设计上，U.2接口却要复杂不少。它的造型非常别致，触点部分可以分为六组，包括通道0和参考时钟0、通道1～3（行业SAS第三、第四个端口共用，同时也提供参考时钟1和边带）、边带、SATA/SAS第一个端口、SAS第二个端口、控制和电源部分等六个部分。这六个部分不但包含了之前的SAS接口、SATA接口的特征以保证向下兼容，还加入了PCIe通道确保高速传输。这也使得U.2 SSD不仅延续了SATA SSD体形小巧的优点，还能支持PCIe 4.0 x4传输标准，其理论传输带宽可达8GB/s。

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘主要技术规格

同时，PE321提供读取密集型和读写混合型两种方案，应对不同的负载。其中1.92TB、3.84TB、7.68TB容量的产品用于读取密集型业务，1.6TB、3.2TB、6.4TB容量的产品则主要用于读写混合型业务。容量稍小、用于读写混合负载的产品是因为占用了更多的OP预留空间进行垃圾回收、磨损平衡，可以减少写入放大，使得SSD在进行写入应用时具有更高的使用寿命。更值得一提的是，PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的性能指标很不错，其最大顺序读写速度分别为7400MB/s、7000MB/s，最大随机读写性能达到1750K IOPS、640K IOPS，均处于行业领先水平。

▲晶栈®Xtacking2.0®闪存技术架构

而让长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘拥有突出性能的关键，就在于该产品采用了基于晶栈®Xtacking2.0®技术的长江存储第三代3D TLC闪存芯片。相比传统3D NAND闪存架构，Xtacking架构可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺，以让NAND闪存获得更高的I/O接口速度与更多的操作功能，存储单元则在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后，通过创新的Xtacking技术，只需一个处理步骤就可通过数十亿根金属VIA（垂直互联通道）将二者键合接通电路。此外Xtacking技术可充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势，实现了并行、模块化的产品设计及制造，产品开发时间可缩短三个月，生产周期可缩短20%，从而大幅缩短3D闪存的上市时间。

在这些技术的加持下，长江存储第三代3D闪存颗粒在容量与性能上都有重大升级。其每颗裸芯片的存储容量达到512Gb，而其第二代闪存每颗裸芯片的存储容量只有256Gb。同时，第三代3D颗粒的闪存IO接口也从之前的ONFI 4.0升级到了ONFI 4.2，这也让闪存的IO接口速度从800MT/s大幅提升到1.6GT/s。这也是长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘标称最高速度可达7400MB/s的关键原因。

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘 6.4TB内部结构，正反两面总计配备16颗闪存、10颗内存芯片作缓存，以及一颗PCIe 4.0 SSD主控芯片、一颗用于掉电保护的大容量电容，每颗芯片都贴有导热胶。

本次我们将对其中的6.4TB产品进行测试，拆开这款产品，可以看到它与普通SSD明显不同。由于测试中的这款SSD拥有高达6.4TB的超大容量，因此为了承载更多的闪存芯片，它内部的PCB采用了双面设计，其中PCB正面板载了多达8颗闪存颗粒、5颗内存芯片（用作缓存）。PCB背面也板载了8颗闪存芯片、5颗内存芯片，以及一颗SSD主控、一颗用于掉电保护设计的大容量电容。每颗芯片上都贴有导热胶，以让芯片能通过导热胶与金属外壳实现快速的热量传导。去掉导热胶，可以看到，闪存芯片上的编号为YMNA9TC1B1JF6C，显示这是基于晶栈®Xtacking2.0®技术的长江存储第三代3D TLC闪存芯片。

▲编号为YMNA9TC1B1JF6C的长江存储第三代3D TLC闪存芯片

高品质闪存芯片的使用也赋予了长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘优秀的耐久度，其读写混合型产品可以支持多达3个DWPD（每日全盘写入次数），并提供长达5年的免费质保时间。而一般家用消费级SSD的DWPD指标只有0.3左右，企业级 QLC SSD的DWPD在0.4～0.6左右。那么在性能上，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘是否也能带来让人满意的表现呢？

测试平台

• 主板：ROG CROSSHAIR X870E HERO
• 处理器：锐龙9 9950X
• 内存：芝奇Trident Z5 Royal Neo皇家戟DDR5 6000 CL28 32GB套装
• 硬盘：长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB
• 显卡：GeForce RTX 4080 Super
• 电源：ROG THOR 1200W
• 操作系统：Windows 11

顺序写入速度、随机读写性能都超越标称规格

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB基准性能，以MB/s显示。

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB基准性能，以IOPS显示。

首先从CrystalDiskMark 8.0.5基准测试来看，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB的顺序读写速度表现很不错。其顺序读取速度达到7312.38MB/s，非常接近标称的7400MB/s，而顺序写入速度则达到7164.38MB/s，超过7000MB/s的标称规格。在随机读写性能上也有很不错的测试结果，SSD的随机4K@Q32T16读写性能分别可达1776K IOPS、1450K IOPS，均超过SSD标称的最大1750K IOPS、640K IOPS，特别是随机写入性能更是远远超越官方规格，这表明该产品在服务器应用中将可能有优异的表现。

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IOMeter服务器应用环境测试

为此我们特别采用IOMeter测试长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在文件服务器、WEB服务器、数据库、工作站四类企业级常用环境中进行了测试。其中文件服务器是考察存储设备随机读写（读80%、写20%）从512Byte到1KB、4KB、64KB数据的性能。网络服务器则是考察SSD随机读取从512Byte到512KB数据的性能，毕竟大部分网络服务器只会向用户传送数据，展示网页信息，而不会允许用户修改数据。数据库考察SSD随机读写（读67%、写33%）8KB数据的性能，这是因为在SQL Server中，每个页的大小是8KB，页是SQL Server中用于数据存储的基本单位。工作站则是考察随机读写（读80%、写20%）8KB数据的性能。

▲我们在IOMeter中测试了SSD在文件服务器、WEB服务器、数据库、工作站四类常用环境中的性能表现

为了更直观地了解长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的性能，我们还特别采用曾经的英特尔SSD DC D3700测试数据与它进行了对比。DC D3700是一款较老的PCIe 3.0 x4企业级SSD，也是将更多闪存容量用于保留空间，针对读写混合型业务设计的产品。而测试结果让人惊喜，在传统观念中，PCIe 3.0 x4 SSD与PCIe 4.0 x4 SSD的主要区别是在顺序读写速度上，受限于带宽，PCIe 3.0 x4 SSD的最高顺序传输速度一般难以超过3600MB/s。而在随机读写应用上，很多人的传统观念就是差别不大，但长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的测试数据显然颠覆了这种不正确的观点。

不论是在QD1、QD4、QD8这类低队列深度，还是QD32到QD64、QD128高队列深度，不论是在哪种应用环境下，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘都有巨大的优势。这款SSD在QD8下的表现就能击败英特尔SSD DC D3700在QD128下的性能，而随着队列深度的提高，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的性能还会大幅提升，在QD64队列深度下就能达到较高的水准，在QD128队列深度下的性能还会小幅增长。举例来说，在文件服务器中，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘QD128下的IOPS性能领先英特尔SSD DC D3700多达253%，在WEB服务器IOPS性能测试中，其QD128下的IOPS性能领先英特尔SSD DC D3700达到256%，在数据库服务器测试中，它在QD128深度下的IOPS性能则比英特尔SSD DC D3700高了多达279%。显然长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘在这些用户数多、并发读写操作多的服务器应用环境中能带来非常明显的升级。

而在依赖SSD低队列深度性能的工作站IOPS测试中，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘同样有不小的领先。其在QD1下的性能领先英特尔SSD DC D3700达107%，在QD4下更达到133%。因此不论是低队列深度应用，还是在依赖高队列深度性能的环境中，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘都能给用户提供飞跃式的提升，对于还在使用PCIe 3.0 x4企业级固态硬盘的用户而言，是时候升级SSD啦。

不过我们知道，很多时候企业级固态硬盘是长时间在线使用的，而在长时间使用后，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘是否会出现明显的性能衰减，工作是否稳定呢？接下来我们也对其进行了进一步测试。

IOMeter随机4K 12小时写入测试

首先我们使用IOMeter在QD128队列深度设置下，对长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB进行随机4K 12小时写入测试。其测试目的是通过长时间的写入使SSD进入空间消耗殆尽，无效数据和有效数据混杂的稳定状态，并对比测试之初的性能指标，观察它的性能在这长达12小时的测试中是否会出现明显下降。从测试结果来看，成绩是相当令人满意的，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB交出了一张“完美的答卷”—一根几乎没有什么波动的“直线”。其各个时间点的成绩都没有出现大的变化，比如刚开始测试时的随机4K@QD128的写入性能为279552.1 IOPS，在测试为6小时后，其随机4K@QD128写入性能还稍高一点，达到280450.4 IOPS，而在测试时间达到12小时，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB仍能输出280473.6的随机4K@QD128写入性能。

由于企业级固态硬盘为了减少写入放大，提升性能一致性，没有设置SLC缓存，数据都是直接写入到闪存芯片上，这个结果也显示出基于晶栈®Xtacking2.0®技术的长江存储第三代3D TLC闪存芯片的确拥有优秀的写入性能，专业用户可以放心使用。

PCMark 10性能一致性测试

为更深度地了解长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在工作站这类主要使用低队列深度应用环境中的性能衰减程度，我们还对它进行了PCMark 10性能一致性测试，该测试会用随机数据填满待测盘两次，然后再通过多次写入1分钟或50GB的随机数据、性能测试使固态硬盘性能降级，并进入稳定态，该测试会在固态硬盘的初始状态、稳定态进行包括After Effects、InDesign、Photoshop的读写性能测试，以及ISO文件、JPEG图片的拷贝。其测试成绩也将基于稳定态的各项测试成绩综合计算而来。此外该测试还会通过长时间闲置固态硬盘，使固态硬盘进入性能恢复阶段，然后在恢复阶段对固态硬盘的性能再进行测试，以方便用户对比。

我们特别摘录出长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在After Effects、InDesign、Photoshop这三种软件中的性能表现，因为工作站的一大用途就是用于视频、图片编辑、印刷品制作等。而结果与IOMeter随机4K 12小时写入测试非常类似，这款企业级存储产品的表现依然稳健如初。其在After Effects中的最高传输速度为349MB/s，最低传输速度为324MB/s，在稳定状态依然能提供347MB/s～348MB/s的传输性能，性能最大波动幅度只有不到8%。在InDesign测试中，它的最高传输速度为278MB/s，最低传输速度为260MB/s，在降级阶段、稳定态的速度都达到275MB/s以上，最大波动幅度不到7%。在Photoshop测试中，它的最高传输速度为947MB/s，最低传输速度为932MB/s，在降级阶段、稳定态的速度都达到930MB/s以上，性能波动幅度不到2%。因此长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在这三大专业软件测试中，也能得到一条近乎笔直的曲线，不会输出波峰波谷明显的波形图。

▲在PCMark 10性能一致性测试中3586分的成绩算是当前比较高的水准

最终凭借优异的成绩表现，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在PCMark 10性能一致性测试中获得高达3586分、传输带宽为846.2MB/s的优异成绩。这是什么概念呢？消费级高端PCIe 4.0 SSD在该项测试中的得分难以超过2000分，因为消费级SSD在降级阶段、稳定状态测试中会由于SLC缓存耗尽会出现大幅降速。而与去年推出的某品牌主流企业级PCIe 4.0 SSD（注：DWPD只有1）相比，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB的得分也领先了高达48%。原因在于虽然前者也不会出现大幅掉速，但它的传输速度偏低，比如在Photoshop测试中的最高传输速度只是接近450MB/s，整体传输带宽只有567.09MB/s。所以这也进一步体现出长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB的优势，读写速度不仅稳健，而且传输速度还很快。

全盘顺序写入与发热量测试

▲在TxBench全盘顺序写入测试中也没有出现大幅波动

最后我们还使用TxBench全盘顺序写入测试，写入6.4TB即与它标称容量相等的数据，以测试SSD在传输像ISO、视频、压缩包之类顺序数据类型的大容量文件是否会出现掉速。而结果依然是“近乎一条直线”，其全盘平均写入速度高达6696.14MB/s，没有出现大幅波动。

一款比较完美的企业级存储产品

综合以上测试，我们认为长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB是一款比较完美的企业级存储产品，不论是顺序读写，还是随机4K读写性能，在PCIe 4.0企业级SSD中都属于拔尖的水准。相对于现在的主流PCIe 4.0企业级SSD、早期的PCIe 3.0企业级读写混合负载型SSD都有巨大的优势。而且它还拥有多达3个DWPD（每日全盘写入次数）的耐久度，长达5年的质保服务，以及非常稳定、持续可靠的性能输出，完全能满足企业对存储产品性能、稳定性的严苛要求。所以我们认为对还在使用PCIe 3.0企业级存储产品的用户而言，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘就是非常不错的升级之选。而对于准备组建新服务器，以文件服务、数据中心、云计算、人工智能等读写混合负载为主的用户而言，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘中的1.6TB、3.2TB、6.4TB三类容量的产品就是非常值得考虑的选择。

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除了常见的消费级SSD产品，在企业级领域，长江存储其实也有着丰富的产品布局。比如长江存储曾经推出的SE005企业级SATA固态硬盘就是针对云存储、云计算、数据中心、流媒体类服务器设计的启动盘和数据盘。随着传输总线技术、闪存颗粒制造技术的进步，长江存储也相应地带来了采用PCIe 4.0接口的PE310企业级PCIe 4.0 NVMe 固态硬盘、PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘。其中PE310是长江存储首款采用晶栈®Xtacking®2.0 技术的PCIe 4.0企业级固态硬盘，PE321则拥有更先进的技术规格，更高的速度指标，可广泛应用于企业IT、运营商、互联网、金融、智能制造各行业的高性能计算、人工智能、大数据、CDN等核心存储场景之中。接下来，就让我们通过对PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的测试，来看看长江存储企业级产品的性能表现到底如何，是否能满足专业用户的需求。

提供读取密集型和读写混合型两种方案

长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘解析

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘采用U.2接口，支持PCIe 4.0 x4标准。

从外观上来看，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘有着厚实的金属外壳，正面与背面都采用密集的凹凸格栅纹理设计，能有效增加外壳的散热面积。SSD采用U.2接口，支持NVMe 1.4协议，具有高性能、低功耗、低延时、高可靠性等特性。U.2接口有点类似常见的SATA接口，但在设计上，U.2接口却要复杂不少。它的造型非常别致，触点部分可以分为六组，包括通道0和参考时钟0、通道1～3（行业SAS第三、第四个端口共用，同时也提供参考时钟1和边带）、边带、SATA/SAS第一个端口、SAS第二个端口、控制和电源部分等六个部分。这六个部分不但包含了之前的SAS接口、SATA接口的特征以保证向下兼容，还加入了PCIe通道确保高速传输。这也使得U.2 SSD不仅延续了SATA SSD体形小巧的优点，还能支持PCIe 4.0 x4传输标准，其理论传输带宽可达8GB/s。

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘主要技术规格

同时，PE321提供读取密集型和读写混合型两种方案，应对不同的负载。其中1.92TB、3.84TB、7.68TB容量的产品用于读取密集型业务，1.6TB、3.2TB、6.4TB容量的产品则主要用于读写混合型业务。容量稍小、用于读写混合负载的产品是因为占用了更多的OP预留空间进行垃圾回收、磨损平衡，可以减少写入放大，使得SSD在进行写入应用时具有更高的使用寿命。更值得一提的是，PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的性能指标很不错，其最大顺序读写速度分别为7400MB/s、7000MB/s，最大随机读写性能达到1750K IOPS、640K IOPS，均处于行业领先水平。

▲晶栈®Xtacking2.0®闪存技术架构

而让长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘拥有突出性能的关键，就在于该产品采用了基于晶栈®Xtacking2.0®技术的长江存储第三代3D TLC闪存芯片。相比传统3D NAND闪存架构，Xtacking架构可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺，以让NAND闪存获得更高的I/O接口速度与更多的操作功能，存储单元则在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后，通过创新的Xtacking技术，只需一个处理步骤就可通过数十亿根金属VIA（垂直互联通道）将二者键合接通电路。此外Xtacking技术可充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势，实现了并行、模块化的产品设计及制造，产品开发时间可缩短三个月，生产周期可缩短20%，从而大幅缩短3D闪存的上市时间。

在这些技术的加持下，长江存储第三代3D闪存颗粒在容量与性能上都有重大升级。其每颗裸芯片的存储容量达到512Gb，而其第二代闪存每颗裸芯片的存储容量只有256Gb。同时，第三代3D颗粒的闪存IO接口也从之前的ONFI 4.0升级到了ONFI 4.2，这也让闪存的IO接口速度从800MT/s大幅提升到1.6GT/s。这也是长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘标称最高速度可达7400MB/s的关键原因。

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘 6.4TB内部结构，正反两面总计配备16颗闪存、10颗内存芯片作缓存，以及一颗PCIe 4.0 SSD主控芯片、一颗用于掉电保护的大容量电容，每颗芯片都贴有导热胶。

本次我们将对其中的6.4TB产品进行测试，拆开这款产品，可以看到它与普通SSD明显不同。由于测试中的这款SSD拥有高达6.4TB的超大容量，因此为了承载更多的闪存芯片，它内部的PCB采用了双面设计，其中PCB正面板载了多达8颗闪存颗粒、5颗内存芯片（用作缓存）。PCB背面也板载了8颗闪存芯片、5颗内存芯片，以及一颗SSD主控、一颗用于掉电保护设计的大容量电容。每颗芯片上都贴有导热胶，以让芯片能通过导热胶与金属外壳实现快速的热量传导。去掉导热胶，可以看到，闪存芯片上的编号为YMNA9TC1B1JF6C，显示这是基于晶栈®Xtacking2.0®技术的长江存储第三代3D TLC闪存芯片。

▲编号为YMNA9TC1B1JF6C的长江存储第三代3D TLC闪存芯片

高品质闪存芯片的使用也赋予了长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘优秀的耐久度，其读写混合型产品可以支持多达3个DWPD（每日全盘写入次数），并提供长达5年的免费质保时间。而一般家用消费级SSD的DWPD指标只有0.3左右，企业级 QLC SSD的DWPD在0.4～0.6左右。那么在性能上，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘是否也能带来让人满意的表现呢？

测试平台

• 主板：ROG CROSSHAIR X870E HERO
• 处理器：锐龙9 9950X
• 内存：芝奇Trident Z5 Royal Neo皇家戟DDR5 6000 CL28 32GB套装
• 硬盘：长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB
• 显卡：GeForce RTX 4080 Super
• 电源：ROG THOR 1200W
• 操作系统：Windows 11

顺序写入速度、随机读写性能都超越标称规格

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB基准性能，以MB/s显示。

▲长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB基准性能，以IOPS显示。

首先从CrystalDiskMark 8.0.5基准测试来看，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB的顺序读写速度表现很不错。其顺序读取速度达到7312.38MB/s，非常接近标称的7400MB/s，而顺序写入速度则达到7164.38MB/s，超过7000MB/s的标称规格。在随机读写性能上也有很不错的测试结果，SSD的随机4K@Q32T16读写性能分别可达1776K IOPS、1450K IOPS，均超过SSD标称的最大1750K IOPS、640K IOPS，特别是随机写入性能更是远远超越官方规格，这表明该产品在服务器应用中将可能有优异的表现。

IOMeter服务器应用环境测试

为此我们特别采用IOMeter测试长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在文件服务器、WEB服务器、数据库、工作站四类企业级常用环境中进行了测试。其中文件服务器是考察存储设备随机读写（读80%、写20%）从512Byte到1KB、4KB、64KB数据的性能。网络服务器则是考察SSD随机读取从512Byte到512KB数据的性能，毕竟大部分网络服务器只会向用户传送数据，展示网页信息，而不会允许用户修改数据。数据库考察SSD随机读写（读67%、写33%）8KB数据的性能，这是因为在SQL Server中，每个页的大小是8KB，页是SQL Server中用于数据存储的基本单位。工作站则是考察随机读写（读80%、写20%）8KB数据的性能。

▲我们在IOMeter中测试了SSD在文件服务器、WEB服务器、数据库、工作站四类常用环境中的性能表现

为了更直观地了解长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的性能，我们还特别采用曾经的英特尔SSD DC D3700测试数据与它进行了对比。DC D3700是一款较老的PCIe 3.0 x4企业级SSD，也是将更多闪存容量用于保留空间，针对读写混合型业务设计的产品。而测试结果让人惊喜，在传统观念中，PCIe 3.0 x4 SSD与PCIe 4.0 x4 SSD的主要区别是在顺序读写速度上，受限于带宽，PCIe 3.0 x4 SSD的最高顺序传输速度一般难以超过3600MB/s。而在随机读写应用上，很多人的传统观念就是差别不大，但长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的测试数据显然颠覆了这种不正确的观点。

不论是在QD1、QD4、QD8这类低队列深度，还是QD32到QD64、QD128高队列深度，不论是在哪种应用环境下，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘都有巨大的优势。这款SSD在QD8下的表现就能击败英特尔SSD DC D3700在QD128下的性能，而随着队列深度的提高，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘的性能还会大幅提升，在QD64队列深度下就能达到较高的水准，在QD128队列深度下的性能还会小幅增长。举例来说，在文件服务器中，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘QD128下的IOPS性能领先英特尔SSD DC D3700多达253%，在WEB服务器IOPS性能测试中，其QD128下的IOPS性能领先英特尔SSD DC D3700达到256%，在数据库服务器测试中，它在QD128深度下的IOPS性能则比英特尔SSD DC D3700高了多达279%。显然长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘在这些用户数多、并发读写操作多的服务器应用环境中能带来非常明显的升级。

而在依赖SSD低队列深度性能的工作站IOPS测试中，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘同样有不小的领先。其在QD1下的性能领先英特尔SSD DC D3700达107%，在QD4下更达到133%。因此不论是低队列深度应用，还是在依赖高队列深度性能的环境中，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘都能给用户提供飞跃式的提升，对于还在使用PCIe 3.0 x4企业级固态硬盘的用户而言，是时候升级SSD啦。

不过我们知道，很多时候企业级固态硬盘是长时间在线使用的，而在长时间使用后，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘是否会出现明显的性能衰减，工作是否稳定呢？接下来我们也对其进行了进一步测试。

IOMeter随机4K 12小时写入测试

首先我们使用IOMeter在QD128队列深度设置下，对长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB进行随机4K 12小时写入测试。其测试目的是通过长时间的写入使SSD进入空间消耗殆尽，无效数据和有效数据混杂的稳定状态，并对比测试之初的性能指标，观察它的性能在这长达12小时的测试中是否会出现明显下降。从测试结果来看，成绩是相当令人满意的，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB交出了一张“完美的答卷”—一根几乎没有什么波动的“直线”。其各个时间点的成绩都没有出现大的变化，比如刚开始测试时的随机4K@QD128的写入性能为279552.1 IOPS，在测试为6小时后，其随机4K@QD128写入性能还稍高一点，达到280450.4 IOPS，而在测试时间达到12小时，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB仍能输出280473.6的随机4K@QD128写入性能。

由于企业级固态硬盘为了减少写入放大，提升性能一致性，没有设置SLC缓存，数据都是直接写入到闪存芯片上，这个结果也显示出基于晶栈®Xtacking2.0®技术的长江存储第三代3D TLC闪存芯片的确拥有优秀的写入性能，专业用户可以放心使用。

PCMark 10性能一致性测试

为更深度地了解长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在工作站这类主要使用低队列深度应用环境中的性能衰减程度，我们还对它进行了PCMark 10性能一致性测试，该测试会用随机数据填满待测盘两次，然后再通过多次写入1分钟或50GB的随机数据、性能测试使固态硬盘性能降级，并进入稳定态，该测试会在固态硬盘的初始状态、稳定态进行包括After Effects、InDesign、Photoshop的读写性能测试，以及ISO文件、JPEG图片的拷贝。其测试成绩也将基于稳定态的各项测试成绩综合计算而来。此外该测试还会通过长时间闲置固态硬盘，使固态硬盘进入性能恢复阶段，然后在恢复阶段对固态硬盘的性能再进行测试，以方便用户对比。

我们特别摘录出长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在After Effects、InDesign、Photoshop这三种软件中的性能表现，因为工作站的一大用途就是用于视频、图片编辑、印刷品制作等。而结果与IOMeter随机4K 12小时写入测试非常类似，这款企业级存储产品的表现依然稳健如初。其在After Effects中的最高传输速度为349MB/s，最低传输速度为324MB/s，在稳定状态依然能提供347MB/s～348MB/s的传输性能，性能最大波动幅度只有不到8%。在InDesign测试中，它的最高传输速度为278MB/s，最低传输速度为260MB/s，在降级阶段、稳定态的速度都达到275MB/s以上，最大波动幅度不到7%。在Photoshop测试中，它的最高传输速度为947MB/s，最低传输速度为932MB/s，在降级阶段、稳定态的速度都达到930MB/s以上，性能波动幅度不到2%。因此长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在这三大专业软件测试中，也能得到一条近乎笔直的曲线，不会输出波峰波谷明显的波形图。

▲在PCMark 10性能一致性测试中3586分的成绩算是当前比较高的水准

最终凭借优异的成绩表现，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB在PCMark 10性能一致性测试中获得高达3586分、传输带宽为846.2MB/s的优异成绩。这是什么概念呢？消费级高端PCIe 4.0 SSD在该项测试中的得分难以超过2000分，因为消费级SSD在降级阶段、稳定状态测试中会由于SLC缓存耗尽会出现大幅降速。而与去年推出的某品牌主流企业级PCIe 4.0 SSD（注：DWPD只有1）相比，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB的得分也领先了高达48%。原因在于虽然前者也不会出现大幅掉速，但它的传输速度偏低，比如在Photoshop测试中的最高传输速度只是接近450MB/s，整体传输带宽只有567.09MB/s。所以这也进一步体现出长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB的优势，读写速度不仅稳健，而且传输速度还很快。

全盘顺序写入与发热量测试

▲在TxBench全盘顺序写入测试中也没有出现大幅波动

最后我们还使用TxBench全盘顺序写入测试，写入6.4TB即与它标称容量相等的数据，以测试SSD在传输像ISO、视频、压缩包之类顺序数据类型的大容量文件是否会出现掉速。而结果依然是“近乎一条直线”，其全盘平均写入速度高达6696.14MB/s，没有出现大幅波动。

一款比较完美的企业级存储产品

综合以上测试，我们认为长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘6.4TB是一款比较完美的企业级存储产品，不论是顺序读写，还是随机4K读写性能，在PCIe 4.0企业级SSD中都属于拔尖的水准。相对于现在的主流PCIe 4.0企业级SSD、早期的PCIe 3.0企业级读写混合负载型SSD都有巨大的优势。而且它还拥有多达3个DWPD（每日全盘写入次数）的耐久度，长达5年的质保服务，以及非常稳定、持续可靠的性能输出，完全能满足企业对存储产品性能、稳定性的严苛要求。所以我们认为对还在使用PCIe 3.0企业级存储产品的用户而言，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘就是非常不错的升级之选。而对于准备组建新服务器，以文件服务、数据中心、云计算、人工智能等读写混合负载为主的用户而言，长江存储PE321企业级PCIe 4.0 NVMe固态硬盘中的1.6TB、3.2TB、6.4TB三类容量的产品就是非常值得考虑的选择。