Плохая скорость записи NVMe SSD в Debian 10

Я только что прошел несколько тестов производительности диска на своем DIY NAS и заметил очень плохие результаты производительности при записи на диск NVME!

Мой NAS работает под управлением Debian 10 с этой конфигурацией:

• ASROCK X470D4U с процессором Ryzen 5 3600
• 16 ГБ ОЗУ ECC
• 1 NVME для ОС (ADATA x8200 Pro 256 МБ). Это PCIe Gen 3 x4 в слоте PCIe Gen 2 x2, обеспечивающий скорость чтения 3500 МБ/с и запись 3000 МБ/с.
• 4 жестких диска SATA в программном RAID 6 (WD RED 10 ТБ)
• 1 жесткий диск SATA (WD Green 2 ТБ)

Скорость записи NVME: 320 МБ/с!

# время ( dd if=/dev/zero of=test.img bs=1G count=10 status=progress ; sync )
10737418240 байт (11 ГБ, 10 ГиБ) скопировано, 27 с, 399 МБ/с
10+0 записей в
10+0 записей
10737418240 байт (11 ГБ, 10 ГиБ) скопировано, 33,5806 с, 320 МБ/с

реальный 0m34.650s
пользователь 0м0.001с
система 0m8.943s

Скорость чтения NVME: 1,7 ГБ/с

# /sbin/sysctl -w vm.drop_caches=3; время (дд, если=test.img of=/dev/null bs=10G count=5 status=progress)
vm.drop_caches = 3
2147479552 байта (2,1 ГБ, 2,0 ГиБ) скопировано, 1 с, 1,6 ГБ/с
dd: предупреждение: частичное чтение (2147479552 байт); предложить iflag=fullblock
10737397760 байт (11 ГБ, 10 ГиБ) скопировано, 6 с, 1,7 ГБ/с
0+5 записей в
0+5 записей
10737397760 байт (11 ГБ, 10 ГиБ) скопировано, 6,27933 с, 1,7 ГБ/с

реальное 0м6.358с
пользователь 0м0.000с
система 0m4.593s

Для сравнения, вот результаты файловой системы RAID 6 (5400 об/мин) и одного жесткого диска (5400 об/мин):

Скорость записи RAID 6: 275 МБ/с
Скорость чтения RAID 6: 290 МБ/с
Скорость записи на один диск: 120 МБ/с
Скорость одиночного чтения: 125 МБ/с

Итак, я думаю, что скорость чтения в некотором роде нормальная для диска NVME, поскольку он подключен к слоту PCIe x2, а не к слоту x4, поэтому 3500 МБ/с / 2 должно быть около 1,7 ГБ/с, которые я найденный. Но я не могу объяснить плохую производительность при написании...

Любая идея о том, что происходит?

Стефан

К сожалению, теперь хорошо известно, что производительность потребительских твердотельных накопителей сильно различается и редко соответствует ожиданиям. Возникает несколько проблем:

1. первая партия новой серии твердотельных накопителей (партия, которая будет рассмотрена Tom's Hardware, Anandtech, ServeTheHome и т. д.), как правило, гораздо лучше и быстрее чем следующие партии. Часто через несколько месяцев оборудование полностью меняется (тип и скорость флэш-памяти, иногда даже контроллер), сохраняя при этом тот же номер модели!
2. скорость записи: есть твердотельные накопители MLC, TLC и QLC. TLC и QLC имеют очень низкую производительность записи и используют флэш-кэш SLC (одноячеечный), обычно размером от 1 до 4 ГБ.Максимальная скорость записи достигается только при записи в кэш SLC; любая запись большего размера, чем кеш, резко замедлится.

Вы можете проверить эффект кеша, запустив дд с статус=прогресс и oflag=прямой параметры. Вы увидите, что скорость будет высокой для первых 1, 2 или 4 ГБ (в зависимости от размера кэша), а затем упадет до скорости TLC или QLC (до 80–100 МБ/с на твердотельных накопителях TLC или даже ниже на QLC!).