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70/30 混合負載:寫請求到底扣掉了多少讀效能

作者:軍航科工半導體混合讀寫負載 / 70/30 / 寫放大

把純讀與純寫指標按 70/30 加權得到的數字在真機上測不出來。本文說明寫請求如何通過佔用 Die 阻塞讀路徑、寫放大如何放大這一效應,以及超配與後臺節奏兩個槓桿的適用條件。

純讀和純寫的數字不能線性插值

J750 的規格是 4KB 隨機讀 1,500 KIOPS、隨機寫 300 KIOPS,J770 的寫提升到 600 KIOPS。按 70/30 做加權平均得到的數字,在真機上基本測不出來。原因是讀和寫共享的不是頻寬而是介質資源:一次編程操作會把目標 Die 佔住上百微秒,期間落在這個 Die 上的讀請求全部排隊。混合負載下的實際損失,取決於寫請求把多少 Die 變成了阻塞點。需要先說明的是,本文引用的 J750/J770 各項數字均為產品定義/EVT 階段的規劃口徑,用來說明量級與趨勢,最終數值以後續凍結版本為準。

放大效應從垃圾回收開始

主機寫入 30% 只是入口流量。進入穩態後,垃圾回收為了騰出空閒塊必須搬移有效資料,介質側的實際寫入量等於主機寫入量乘以寫放大係數。也就是說,和讀請求搶 Die 的那部分壓力不是 30%,而是 30% 乘以寫放大。虛擬化與 Ceph 這類 CORE 7 的目標場景隨機度高、塊大小碎,寫放大通常顯著高於順序寫場景。

兩個可用的槓桿

  • 超配:拿可用容量換空閒塊比例。空閒塊越多,垃圾回收挑中的源塊裡有效資料越少,搬移量隨之下降。這是最直接、也最容易在部署階段調整的手段。
  • 後臺任務節奏:讓回收在主機壓力低谷推進,避開前臺請求密集的窗口。代價是負載本身必須存在低谷,全天滿載的系統無從利用。

測試口徑要跟著這套機制走

正因為損失來自穩態下的 Die 爭用,新盤上跑出來的混合讀寫成績沒有參考價值。必須先做全盤預處理,等效能落入穩態窗口後再取樣,並且把 P99、P99.9 寫延遲一起記錄下來——均值達標而尾部發散,恰恰是 Die 阻塞在混合負載裡最典型的表現形式。

選型上的實際含義

J750 與 J770 共用 PCIe 4.0 x4 介面和同一套 7,400 / 5,500 MB/s 順序指標,差異集中在寫入能力:1 DWPD 對 3 DWPD,300 KIOPS 對 600 KIOPS。混合負載中寫佔比越高、寫放大越大,兩者的距離就被拉得越開。選型的判斷依據應當是折算到介質側的日寫入量,而不是主機側觀察到的讀寫比例。

關鍵詞
混合讀寫負載70/30寫放大超配穩態測試J750J770