闪迪揭秘开源工具SPRandom 突破超大容量SSD测试瓶颈

【ZOL中关村在线原创新闻】近日，国际知名存储品牌Sandisk闪迪正式推出创新开源工具SPRandom（SandiskPseudo-Random，闪迪伪随机），采用伪随机预处理方法并与I/O基准测试工具fio深度整合，帮助解决了企业级SSD基准测试中的预处理耗时难题，将超大容量SSD的预处理时间从数天、数周压缩至数小时，重新定义了企业级SSD测试的行业范式，为全行业技术升级注入新动力。

1 高容量SSD普及 传统预处理流程遭遇瓶颈

存储厂商向客户交付企业级SSD之前，需要经历漫长的产品测试及认证流程，其中一个环节便是SSD预处理（Preconditioning），通过模拟真实工作负载，让SSD经历反复的数据保存、复制与删除操作，直至能够持续达到稳态性能，确保后续测试数据的准确性，为测试所要求的真实工作负载做好准备。

行业内通用的SSD传统预处理通常采用两阶段方式：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）（即SSD中用于数据传输的额外容量），最终实现SSD稳态性能。这一流程在部署容量较低（16TB以下）的SSD时尚可使用，但随着存储容量需求的不断攀升，预处理时间也随之急剧增加。

虽然SSD容量在持续提升，但其最高写入速度并未同步提高，这是导致预处理时间显著增加的根本原因。闪迪公司企业级SSD架构团队杰出工程师Steven Sprouse指出，“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。”

在实际测试中，小容量SSD仅需数个小时即可完成单次循环，但对于当前市场所需的超大容量SSD而言，常规的预处理耗时已达12小时，有时甚至需要24小时或更久，这正是SPRandom的研发初衷。

2 高效开源 重新定义SSD预处理流程

SPRandom的诞生，源于一场跨越十年的技术沉淀与团队协作。Steven Sprouse介绍，十多年前，一位数学背景深厚的闪迪工程师曾推导出描述SSD内部预留空间（OP）分配机制的公式。由此，Steven Sprouse与其他几位工程师萌生了利用该公式实现快速预处理的构想，由于当时SSD容量较小，预处理耗时仍相对较短，该方案并未被认为有迫切实施的必要。直至超大容量SSD成为当下行业趋势，预处理瓶颈愈发突出，这一尘封的构想终于落地为实用工具。

作为一款一体化伪随机算法工具，SPRandom的核心突破是“用精准算法替代暴力写入”。它将SSD划分为多个重叠区域，各区域重叠部分与数学公式预估的预留空间相对应，同时确保每个地址按伪随机序列至少完成一次写入，仅需单次物理写入，即可实现预处理的所有目标——覆盖全部逻辑地址、分配预留空间、让SSD达到稳态性能。这种创新方式大幅压缩了预处理时间，32TB SSD的预处理可缩短至约6.2小时，64TB及以上产品也仅需数小时即可完成，提速幅度超过90%。

除了高效快捷，SPRandom的三大核心亮点更彰显了其行业价值。一，提升可扩展性，能随着SSD容量增长灵活适配，彻底打破“容量越大、耗时越长”的魔咒；二，实现业界突破，其兼容性广泛，作为开源工具，它不仅适用于闪迪自身产品，更可适配其他厂商的SSD，打破品牌壁垒；三，增强客户价值，不仅能帮助企业客户节省大量测试时间与成本，确保从使用第一天起就能获得真实稳态的性能数据，更能推动全行业SSD基准测试标准的优化升级。

Steven Sprouse深耕存储行业数十年，他坚信工程师的核心价值不在于专利与个人声望，而是通过与同仁协作，以卓越工程技术解决全行业共同面临的挑战，分享知识比独占知识能创造更长远的价值。闪迪也希望通过开源SPRandom，成为行业生态的共建者而非旁观者。Steven Sprouse说：“我们相信，从长远来看，这将有利于闪迪及全行业的发展。这是推动更高容量SSD早日普及的一小步。”目前SPRandom已正式集成至开源fio平台，便于行业内广泛应用与深入优化。

3 携手行业 共创全球创新社区

“我们面临着一系列能够推动行业变革的重大机遇。鼓励全公司各级员工都着眼于更广阔的行业生态系统，思考我们在这片广阔领域中的角色定位，这不仅对我们工程师而言是难得的机遇，对闪迪公司的长远发展同样意义重大。”Steven Sprouse说。

自成为独立公司以来，闪迪始终鼓励更多的工程师像Steven Sprouse一样思考，立足行业生态，并参与全行业协作，而SPRandom正是这一理念的生动实践，它的发布不仅解决了超大容量SSD基准测试中的核心瓶颈，还传递了闪迪开放协作的行业理念，更是闪迪引领行业从“各自为战”走向“协同共赢”的重要体现。

随着AI训练、数据密集型运算等场景的快速发展，超大容量SSD的需求将持续攀升，SPRandom的普及有望进一步缩短行业产品的采用与部署周期，推动存储行业向更高容量、更高效能、更标准化的方向发展，以更多创新技术赋能行业生态，共建高效、开放的存储产业新未来。