IOPS

IOPS（Input/Output Operations Per Second）是一个用于电脑保存设备（如硬盘（HDD）、固态硬盘（SSD）或存储区域网络（SAN））性能测试的量测方式，可以视为是每秒的读写次数。和其他性能测试一様，保存设备制造商提出的IOPS不保证就是实际应用下的性能[1][2]。

IOPS可以用应用程序来量测，例如一开始由因特尔开发的Iometer，像IOzone及FIO也有类似功能[3]，IOPS主要会用在服务器，以找到最佳的保存组态。

IOPS的数值会随系统组态而有很大的不同，依测试者在测试时的控制变因而异，控制变因包括读取及写入的比例、其中循序访问及随机访问的比例及配置方式、线程数量及访问队列深度，以及数据区块的大小[1]。其他因素也会影响IOPS的结果，例如系统设置、保存设备的驱动程序、操作系统背景运行的作业等。若在测试固态硬盘时，是否先进行预调（preconditioning）机制也会影响IOPS的结果[4]。

性能特性
随机访问及循序访问

最常量测的性能特性是随机访问及循序访问时的IOPS。循序访问是访问保存设备中相邻位置的数据，一般和较大的数据区块访问有关，例如128 KB，随机访问是访问保存设备中非相邻位置的数据．一般访问的数据区块比较少，例如4 KB。

最常见的性能特性如下：

量测 说明
总IOPS 每秒读写次数的总和（混合读取及写入测试）
随机读取IOPS 每秒平均的随机读取次数
随机写入IOPS 每秒平均的随机写入次数
循序读取IOPS 每秒平均的循序读取次数
循序写入IOPS 每秒平均的循序写入次数

对于硬盘或是其他类似的机电保存设备，其随机访问IOPS主要和保存设备的寻址时间有关，若是固态硬盘及其他固态电子设备，其随机访问IOPS主要和保存设备的内部控制器及记亿体接口速度有关。这两种设备的循序访问IOPS（尤其是访问大数据区块）一般会包括保存设备可以持续的最大带宽[1]。一般循序访问的IOPS会用MB/s表示，其公式如下：

（结果一般会转换为MB/s）

有些硬件会因为其队列深度增加而提升其性能，这多半是因为硬盘处理队列及重新排序（reordering）的先进控制器逻辑的结果，此逻辑一般称为标记命令队列（TCQ）或原生指令排序（NCQ）。企业等级的SATA硬盘，例如Western Digital Raptor及希捷的Barracuda NL配合深队列可以提升性能到100%[5]。较常用在服务器的高端SCSI硬盘，一般性能有更大的提升。

传统的硬盘读取和写入的IOPS大约相同，而大部份闪存SSD的写入速度明显比读取慢很多，原因是无法写入一个之前写过的区域，会强制启动垃圾数据回收功能[6][7][8]。因此硬件测试开始在测试IOPS性能时，分开测试写入和读取。

像Intel X25-E等较新的闪存SSD固态硬盘其IOPS会比传统的硬盘要高，在Xssist进行的一个测试中，用IOmeter软件，4 KB随机访问，读取/写入比例为70/30，队列深度4，Intel X25-E 64 GB G1的IOPS一开始有 10000 IOPs，在八分钟后快速掉到4000 IOPS，之后的42分钟持续的下降，自第50分钟起到第八小时之间，IOPS在3000至4000之间变化[9]。即使第50分钟IOPS快速下降，X25-E的IOPS仍较传统硬盘要高。像OCZRevoDrive 3 x2 PCIe用SandForce控制器，其持续写入性能和读取速度大致相近[10]。

一些IOPS的范例

硬盘机

随机访问处理下，一些常见的IOPS平均值，计算方式是1/(寻址时间 + 回应时间) = IOPS:

设备 形式 IOPS 接口 注解
7,200 RPM SATA硬盘机 硬盘机 ~75-100 IOPS[2] SATA 3 Gbit/s
10,000 RPM SATA硬盘机 硬盘机 ~125-150 IOPS[2] SATA 3 Gbit/s
10,000 rpm SAS硬盘机 硬盘机 ~140 IOPS[2] SAS（串列SCSI）
15,000 rpm SAS硬盘机 硬盘机 ~175-210 IOPS[2] SAS（串列SCSI）

固态设备
设备 形式 IOPS 接口 注解
英特尔Intel X25-M G2（MLC） SSD ~8,600 IOPS[11] SATA 3 Gbit/s 英特尔的数据表[12]声称在4 KB数据的写入及读取时，分别有有6,600/8,600 IOPS (80 GB/160 GB版本)及35,000 IOPS的速度。
英特尔 Intel X25-E (SLC) SSD ~5,000 IOPS[13] SATA 3 Gbit/s 英特尔数据表[14]声称在写入和读取的速度为3,300 IOPS及35,000 IOPS。写入和读取混和时为5,000 IOPS。英特尔的X25-E G1比X25-M G2快了约三倍[15]
G.Skill Phoenix Pro SSD ~20,000 IOPS[16]。 SATA 3 Gbit/s SandForce-1200为基础的固态硬件，配合加强版的固件，最快可到50,000 IOPS，性能测试的结果是随机读取可到~25,000 IOPS，随机写入可到~15,000 IOPS[16]。
OCZ Vertex 3 SSD 最高可到60,000 IOPS[17] SATA 6 Gbit/s 随机写入4 KB (Aligned)
Corsair Force Series GT SSD 最高可到85,000 IOPS[18] SATA 6 Gbit/s 240 GB Drive，循序读取为555 MB/s，循序写入为525 MB/s。随机写入4 KB (Aligned)

相关条目

参考数据
  1. Lowe, Scott. . techrepublic.com. 2010-02-12 [2011-07-03]. （原始内容存档于2011-06-29）.
  2. . 2012-08-03 [2013-08-15]. （原始内容存档于2013-08-09）.
  3. Axboe, Jens. . [2010-06-04]. （原始内容存档于2010-05-12）.(source available at http://git.kernel.dk/ （页面存档备份，存于）)
  4. Smith, Kent. (PDF). SandForce.com. 2009-08-11 [2015-05-05]. （原始内容存档 (PDF)于2015-06-29）.
  5. . StorageReview.com. 2006-07-13 [2013-05-13]. （原始内容存档于2013-05-05）.
  6. Hu, X.-Y. and E. Eleftheriou, R. Haas, I. Iliadis, R. Pletka. . IBM. 2009. CiteSeerX: 10.1.1.154.8668可免费查阅.
  7. (PDF). OCZ Technology. [2010-05-31]. （原始内容 (PDF)存档于2012-05-26）.
  8. . Intel. [2010-05-31]. （原始内容存档于2010-05-26）.
  9. . 2010-03-27 [2010-04-01]. （原始内容存档于2010-05-03）.
  10. . 2011-06-28 [2011-06-30]. （原始内容存档于2011-07-01）.
  11. Schmid, Patrick; Roos, Achim. . 2008-09-08 [2011-08-02].
  12. (PDF). [2010-07-20]. （原始内容 (PDF)存档于2010-08-12）.
  13. 1. . Tomshardware.com. [2013-05-13].
  14. (PDF). [2009-03-18]. （原始内容 (PDF)存档于2009-02-06）.
  15. . May 2010 [2010-05-19]. （原始内容存档于2010-05-16）.
  16. . Tweakpc.de. [2013-05-13]. （原始内容存档于2013-02-12）.
  17. (PDF). [2015-06-30]. （原始内容 (PDF)存档于2011-06-26）.
  18. Force Series™ GT 240GB SATA 3 6Gb/s Solid-State Hard Drive. . Corsair.com. [2013-05-13]. （原始内容存档于2013-01-19）.


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