閃迪揭祕開源工具SPRandom 突破超大容量SSD測試瓶頸

【ZOL中關村在線原創新聞】近日，國際知名存儲品牌Sandisk閃迪正式推出創新開源工具SPRandom（SandiskPseudo-Random，閃迪偽隨機），採用偽隨機預處理方法並與I/O基準測試工具fio深度整合，幫助解決了企業級SSD基準測試中的預處理耗時難題，將超大容量SSD的預處理時間從數天、數周壓縮至數小時，重新定義了企業級SSD測試的行業範式，為全行業技術升級注入新動力。

存儲廠商向客户交付企業級SSD之前，需要經歷漫長的產品測試及認證流程，其中一個環節便是SSD預處理（Preconditioning），通過模擬真實工作負載，讓SSD經歷反覆的數據保存、複製與刪除操作，直至能夠持續達到穩態性能，確保后續測試數據的準確性，為測試所要求的真實工作負載做好準備。

行業內通用的SSD傳統預處理通常採用兩階段方式：先進行全盤順序寫入覆蓋所有地址，再進行隨機寫入以重新分配SSD的預留空間（OP）（即SSD中用於數據傳輸的額外容量），最終實現SSD穩態性能。這一流程在部署容量較低（16TB以下）的SSD時尚可使用，但隨着存儲容量需求的不斷攀升，預處理時間也隨之急劇增加。

雖然SSD容量在持續提升，但其最高寫入速度並未同步提高，這是導致預處理時間顯著增加的根本原因。閃迪公司企業級SSD架構團隊傑出工程師Steven Sprouse指出，「在研發過程中，‘運行、報錯、修復’循環時間是一項重要指標。它決定了我們一天能運行多少次測試，並找出及修復問題。」

在實際測試中，小容量SSD僅需數個小時即可完成單次循環，但對於當前市場所需的超大容量SSD而言，常規的預處理耗時已達12小時，有時甚至需要24小時或更久，這正是SPRandom的研發初衷。

SPRandom的誕生，源於一場跨越十年的技術沉澱與團隊協作。Steven Sprouse介紹，十多年前，一位數學背景深厚的閃迪工程師曾推導出描述SSD內部預留空間（OP）分配機制的公式。由此，Steven Sprouse與其他幾位工程師萌生了利用該公式實現快速預處理的構想，由於當時SSD容量較小，預處理耗時仍相對較短，該方案並未被認為有迫切實施的必要。直至超大容量SSD成為當下行業趨勢，預處理瓶頸愈發突出，這一塵封的構想終於落地為實用工具。

作為一款一體化偽隨機算法工具，SPRandom的核心突破是「用精準算法替代暴力寫入」。它將SSD劃分爲多個重疊區域，各區域重疊部分與數學公式預估的預留空間相對應，同時確保每個地址按偽隨機序列至少完成一次寫入，僅需單次物理寫入，即可實現預處理的所有目標——覆蓋全部邏輯地址、分配預留空間、讓SSD達到穩態性能。這種創新方式大幅壓縮了預處理時間，32TB SSD的預處理可縮短至約6.2小時，64TB及以上產品也僅需數小時即可完成，提速幅度超過90%。

除了高效快捷，SPRandom的三大核心亮點更彰顯了其行業價值。一，提升可擴展性，能隨着SSD容量增長靈活適配，徹底打破「容量越大、耗時越長」的魔咒；二，實現業界突破，其兼容性廣泛，作為開源工具，它不僅適用於閃迪自身產品，更可適配其他廠商的SSD，打破品牌壁壘；三，增強客户價值，不僅能幫助企業客户節省大量測試時間與成本，確保從使用第一天起就能獲得真實穩態的性能數據，更能推動全行業SSD基準測試標準的優化升級。

Steven Sprouse深耕存儲行業數十年，他堅信工程師的核心價值不在於專利與個人聲望，而是通過與同仁協作，以卓越工程技術解決全行業共同面臨的挑戰，分享知識比獨佔知識能創造更長遠的價值。閃迪也希望通過開源SPRandom，成為行業生態的共建者而非旁觀者。Steven Sprouse説：「我們相信，從長遠來看，這將有利於閃迪及全行業的發展。這是推動更高容量SSD早日普及的一小步。」目前SPRandom已正式集成至開源fio平臺，便於行業內廣泛應用與深入優化。

「我們面臨着一系列能夠推動行業變革的重大機遇。鼓勵全公司各級員工都着眼於更廣闊的行業生態系統，思考我們在這片廣闊領域中的角色定位，這不僅對我們工程師而言是難得的機遇，對閃迪公司的長遠發展同樣意義重大。」Steven Sprouse説。

自成為獨立公司以來，閃迪始終鼓勵更多的工程師像Steven Sprouse一樣思考，立足行業生態，並參與全行業協作，而SPRandom正是這一理念的生動實踐，它的發佈不僅解決了超大容量SSD基準測試中的核心瓶頸，還傳遞了閃迪開放協作的行業理念，更是閃迪引領行業從「各自為戰」走向「協同共贏」的重要體現。

隨着AI訓練、數據密集型運算等場景的快速發展，超大容量SSD的需求將持續攀升，SPRandom的普及有望進一步縮短行業產品的採用與部署周期，推動存儲行業向更高容量、更高效能、更標準化的方向發展，以更多創新技術賦能行業生態，共建高效、開放的存儲產業新未來。