数小时完成数周工作，闪迪SPRandom开启存储性能验证新范式

  人工智能与大数据的深度交融，正让数据从业务流程的附属产物跃升为产业升级的核心引擎。而企业级SSD作为支撑智能化、高性能工作负载的基础设施，其性能表现与部署效率，直接决定了数据价值释放的速度与广度。

  在企业级SSD的开发与测试全流程中，预处理是一个鲜少被外界关注，却对测试结果起决定性作用的关键环节。该过程通常分为两个阶段：先进行全盘顺序写入覆盖所有地址，再进行随机写入以重新分配SSD的预留空间(OP)，使SSD达到稳态性能，从而为真实工作负载下的性能测试做好充分准备。

  如何跨越超大容量SSD的测试隐形门槛

  需要指出的是，在SSD部署容量较低时，传统预处理方法尚能满足需求。但随着智能化应用的不断普及与海量数据场景持续深化，产业对存储系统的要求已不再局限于容量与基础性能，而是更加注重快速部署能力与长期稳定运行。

  如今，32TB、64TB已成为企业级SSD主流规格，256TB超大容量产品也步入产业化阶段。在这一背景下，传统测试方法的短板因此越发突出，预处理周期动辄数天乃至数周，不仅拖慢了存储厂商的产品研发与上市节奏，也大幅增加了用户的测试成本与设备部署周期。

  当漫长的预处理等待成为产品开发与规模化商用落地的隐形门槛，闪迪公司用一款名为SPRandom的工具，突破了传统预处理方式耗时过长的技术壁垒，构建出更高效、开放且具备行业影响力的真实场景性能验证标准。而这一切的背后，既是闪迪深厚技术积淀的必然结果，也是其坚持开放合作的生动体现。

  我们将时间拨回到十余年前。

  彼时，闪迪一位数学背景深厚的工程师曾推导出一个公式，描述了预处理后SSD内部预留空间(Over-provisioning, OP)的分配机制。而后，几位工程师敏锐地意识到，这一公式或许蕴含着加速预处理的可能，并萌生了初步构想。然而，当时SSD容量普遍较小，预处理耗时仍处于可接受范围，这一构想便暂时搁置。

  随着AI时代到来，存储容量需求急剧攀升。尽管SSD容量持续提升，但其最高写入速度并未同步提高，导致预处理时间呈指数级增长。闪迪企业级SSD架构团队的杰出工程师Steven Sprouse敏锐地意识到这一变化的深远影响：“在研发过程中，‘运行、报错、修复’循环时间是一项重要指标。它决定了我们一天能运行多少次测试，并找出及修复问题。”对于超大容量SSD，传统预处理方式意味着无法在一天内完成一次完整的测试循环。

  在与同事探讨该挑战时，Steven Sprouse重新拾起十多年前那个公式，并以此为理论基础，结合当下的市场需求与产品特性，打磨出了全新的伪随机预处理算法，最终形成了SPRandom工具。

  SPRandom的运作机制颇为巧妙，它将SSD划分为多个重叠区域，各区域的重叠部分与数学公式预估的预留空间相对应。随着物理地址增加，预留空间也在动态缩减。与此同时，算法确保每个逻辑块地址(LBA)按伪随机序列至少完成一次写入。

  闪迪公司闪存产品市场及GTM部门高级总监Jeff Fochtman指出，“通过这种方法，SPRandom实现了预处理的三大核心目标：覆盖所有物理地址、强制SSD调用预留空间(OP)，并在全盘单次写入周期内实现稳态性能。”

 

闪迪公司闪存产品市场及GTM部门高级总监Jeff Fochtman

  值得一提的是，与传统方式下通过多次顺序及随机写入来使SSD达到稳态相比，这项全新的预处理方法可显著缩短时间周期，降低高达90%的耗时。以32TB容量的SSD为例，预处理时间从超过160小时缩短至约6.2小时;而64TB及以上容量的SSD原本需要数周的时间，现在仅需数小时即可完成。

  Jeff Fochtman进一步表示：“目前关于SPRandom工具优势的反馈非常积极，这也与我们显著缩短SSD预处理耗时的经验相符合。”他同时强调，“闪迪积极参与众多行业标准组织，正致力于在行业内推动SPRandom的标准化，并持续维护其与fio的集成支持。鉴于SPRandom具备可定制性，我们希望先去了解需要进行大容量SSD测试的超大规模数据中心、SSD厂商及终端用户是如何利用此工具的。”

  开源SPRandom，重构行业测试基准

  在商业竞争日趋白热化的存储行业，将一项能够显著缩短测试周期的工具进行开源，似乎与商业逻辑背道而驰。

  然而，闪迪却选择了一条不同的道路。该公司将SPRandom集成至开源Flexible I/O(fio)平台，自fio 3.41版本起，用户即可在GitHub获取该功能。并且，闪迪还与全球网络存储工业协会(SNIA)及开放计算项目(OCP)展开合作，公开SPRandom的工作原理，使其他厂商能够自主实现该方法。

  在此之前，由于各家厂商采用的测试方法各不相同，导致测试结果之间缺乏可比性。因此，这一开源举措的意义远超工具本身。一方面，可以帮助消除厂商、制造商和终端用户的关键障碍，加速技术采用与部署进程，从而有效解决预处理过程所带来的挑战。另一方面，通过这项开源项目，闪迪能够帮助整个行业生态系统节省大量时间，并加快采用超高容量SSD，同时实现测试的一致性和可重复性。

  工具开路产品破局，让创新加速创新

  SPRandom为存储测试带来的效率革命，并非孤立的技术突破，而是与闪迪在企业级SSD领域的全栈产品布局形成了深度协同。紧扣市场需求，闪迪构建起“测试工具+产品研发”的双轮驱动格局。

  举例来说，在大容量存储层面，闪迪推出的全新UltraQLC™技术平台，实现了企业级SSD的里程碑式容量突破，基于该平台打造的256TB NVMe企业级SSD，成为超大规模闪存存储的全新标杆。该平台整合了BiCS8 QLC CBA NAND闪存技术、定制化控制器及先进系统调优技术，专为AI驱动的存储密集型工作负载设计，可高效支撑AI数据湖、数据准备与转换、模型训练等场景，在实现超大容量的同时，兼顾性能、能效与可靠性。

 

  UltraQLC™技术平台的创新亮点十足：QLC直接写入技术通过断电保护安全机制，消除了对SLC缓存的依赖，大幅提升写入效率;BiCS8 2Tb QLC晶粒在保持晶粒尺寸紧凑的同时，实现了存储密度翻倍，为256TB超大容量奠定基础;UltraQLC™能效优化技术通过动态频率调节，在同等功耗水平下实现高达约10%的性能提升;可扩展的多核控制器，确保超高容量环境下的高吞吐量与耐用性;数据保留配置文件则能减少高达约33%的DR回收操作，在降低功耗的同时提升驱动器的可靠性、可恢复性及数据持续访问能力。

 

SANDISK® SN861 NVMe SSD

  在高性能存储层面，SANDISK® SN861 NVMe SSD斩获了OCP Inspired™认证，成为超大规模数据中心与企业级AI应用的存储组件。这一认证印证了其在产品效率、影响力、开放性、可扩展性和可持续性方面的行业领先性。SN861容量高达16TB，专为人工智能数据周期的全流程打造，适配AI模型训练、交互和提示、AI推理引擎等关键阶段，凭借超低时延实现快速响应，有效降低关键任务中的延迟。同时，其低功耗设计实现了更高的每瓦特IOPS，能够帮助客户大幅降低总体拥有成本。

  我们看到，技术测试赋能与产品创新形成了正向循环。SPRandom的高效测试，大幅加速了UltraQLC™平台、SANDISK® SN861 NVMe SSD等产品的研发与迭代，让闪迪能更快地将创新产品推向市场;而大容量、高性能产品的落地，又进一步凸显了SPRandom的实用价值，使其在行业内得到普及应用。

  写在最后

  从数学公式到突破瓶颈的开源工具，从深埋于测试环节的技术攻坚到覆盖产品全栈的生态布局，闪迪正以SPRandom为支点，撬动整个企业级SSD行业的测试范式跃迁。

  可以预见的是，未来，随着闪迪持续深耕技术创新、推动生态开放共建，整个存储行业将在效率、标准与价值层面迎来更广阔的发展空间。

来源：比特网