Optimus Eco využívá technologickou platformu Guardian Technology Platform od společnosti SanDisk ke zlepšení výkonnostních charakteristik 19nm víceúrovňových buněk (MLC) flash pamětí, aby vyhovovaly pracovním zátěžím aplikací s vysokými nároky na čtení v kapacitách 400 GB, 800 GB, 1.6 TB a 2 TB. Technologická platforma Guardian byla součástí nedávné akvizice společnosti SMART Storage Systems společností SanDisk, která tuto platformu loni také dobře využila v naší recenzi disku Optimus SAS Enterprise SSD . Optimus Eco představuje jiný profil použití a jinou paměť NAND než Optimus, ale stále dosahuje solidních výsledků v našich benchmarkech, což je flexibilita, která pomáhá vysvětlit atraktivitu, kterou technologie MLC a technické zdroje SMART mají pro SanDisk.
Podle benchmarků SanDisk dosahuje Optimus Eco výkonu při náhodném čtení/zápisu až 90 000/35 000 IOPS a trvalé rychlosti čtení/zápisu až 500/500 MB/s. Tyto výsledky budeme porovnávat jak se syntetickými benchmarky, tak s benchmarky simulujícími různé reálné podnikové úlohy v testovací laboratoři StorageRevew Enterprise. Optimus Eco také podporuje širokoportové SAS úložiště, které poskytuje trvalý výkon čtení až 1 GB/s pro hostitele, kteří jej podporují. Optimus Eco je poháněn technologickou platformou Guardian od společnosti SanDisk, což je sada technologií FlashGuard, DataGuard a EverGuard, které spolupracují a poskytují výkon a odolnost vhodnou pro podnikové aplikace.
Technologie FlashGuard umožňuje 19nm MLC flash paměti Optimus Eco pro spotřebitele provádět tři náhodné nebo sedm sekvenčních zápisů denně. FlashGuard zachází s každou buňkou individuálně, aby maximalizoval využití silnějších prvků flash paměti a minimalizoval opotřebení slabších prvků pomocí dvou klíčových technologií: Aggregated Flash Management a Advanced Signal Processing. Technologie Aggregated Flash Management prodlužuje životnost MLC tím, že spravuje prvky flash paměti jako systém, nikoli jako soubor samostatných prvků, což znamená, že správa životnosti flash paměti může být koordinována mezi více stránkami v rámci bloku a koordinována mezi více bloky v rámci SSD disku. Advanced Signal Processing neustále monitoruje flash paměť, analyzuje její výkon a dynamicky přizpůsobuje provozní parametry řadiče aktuálním podmínkám.
Specifikace SanDisk Optimus Eco SAS
- Rozhraní: SAS 6 Gb/s
- Porty rozhraní: Duální/Široké
- Trvalé čtení/zápis: 500/500 MB/s (duální) nebo 1 GB/s (široký port)
- Náhodné čtení/zápis (IOPS): Až 90 000/35 000 IOPS
- Kapacity
- SDLKGD6M-400G-5CA1: 400GB
- SDLKGC6M-800G-5CA1: 800GB
- SDLLGC6M-016T-5CA1: 1.6TB
- SDLLGC6M-020T-5CA1: 2TB
- Velikosti sektorů: 512, 520, 528 bajtů
- Spolehlivost dat: 1 neodstranitelná chyba v 10e17 bitech čtení
- MTBF: 2.5 miliony hodin
- Odolnost při sekvenčním zatížení: 3 DWPD
- Náhodná pracovní zátěž: 7 DWPD
- Obnova dat po selhání: FRAME (flexibilní redundantní pole paměťových prvků)
- Obnova po výpadku napájení: Záložní napájecí obvod EverGuard
- Ochrana datové cesty: DataGuard, T-10 DIF
- Záruka: 5 let
- Zabezpečení: Kompatibilní s TCG Enterprise
- Šifrování: AES 256bitové
- Napájení Vcc: 5V/12V
- Aktivní spotřeba energie (typická): 7 W
- Ráz: 1000 g polosinusový, 0.5 ms, 3 rázy podél každé osy X, Y, Z v každém směru
- Vibrace: 2.17 g rms, 7–800 Hz
- Provozní teplota: 0 °C až 70 °C (vnitřní)
- Skladovací teplota: -40 ° C až 90 ° C
- Vlhkost: 5 % až 95 %, nekondenzující, relativní vlhkost
- Nadmořská výška: 5,486 m (2 697 stop)
- mechanický
- Délka: 100.20mm
- Šířka: 69.85mm
- Výška: 9.5mm / 15mm
Design a budování
Stejně jako Optimus je i Optimus Eco nabízen v provedení 9.5 mm pro menší kapacity a 15 mm pro varianty s větší kapacitou. 400GB verze má tloušťku 9.5 mm a stejně jako Optimus je obalena CNC obráběnou slitinou, která pomáhá odvádět teplo.
SanDisk Optimus Eco podporuje jak duální, tak i široká rozhraní SAS.
Technologie EverGuard třetí generace, která je součástí Optimus Eco, využívá pole kondenzátorů k zajištění přenosu dat z mezipaměti pro zápis do flash paměti i během výpadků napájení.
Testovací pozadí a srovnatelné materiály
Optimus Eco využívá řadič Marvell 88SS9185 s 19nm Toshiba NAND pamětí s rozhraním, které umožňuje duální i široké připojení SAS. Nyní, když se MLC flash paměť dobře etablovala na podnikovém trhu, existuje stále více srovnatelných disků, se kterými lze Optimus Eco porovnat.
Srovnávací údaje pro tuto recenzi:
- Hitachi SSD400M (400 GB, řadič Intel EW29AA31AA1, 25nm MLC NAND Intel, 6.0 Gb/s SAS)
- Hitachi SSD800M (800 GB, řadič DB29AA11B0 s logem Intel, 25nm MLC NAND technologie Intel, 6.0 Gb/s SAS)
- STEC s842 (řada s840) (800 GB, řadič STEC 24950-15555-XC1, paměť Toshiba MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- SanDisk Optimus (400 GB, řadič třetí strany, Toshiba 34nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
- Toshiba PX02SM (400 GB, řadič TC58NC9036GTC se společnou značkou Marvell, 24nm MLC NAND technologie Toshiba, 6.0 Gb/s SAS)
- Toshiba eSSD (400 GB, řadič Marvell 88SS9032, 32nm SLC NAND paměť Toshiba, 6.0 Gb/s SAS)
- OCZ Talos 2 R (400 GB, řadič SandForce SF-2500, Intel 25nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
Optimus Eco SAS a srovnatelné produkty byly testovány na naší podnikové testovací platformě druhé generace založené na serveru Lenovo ThinkServer RD630 . Tato testovací platforma založená na Linuxu zahrnuje propojovací hardware LSI 9207-8i HBA a také optimalizaci plánování I/O pro nejlepší možný výkon flash paměti. Pro naše syntetické benchmarky používáme FIO verze 2.0.10 pro Linux a verzi 2.0.12.2 pro Windows.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB mezipaměti, 6 jader)
- Čipová sada Intel C602
- Paměť – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrované RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64bitový, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64bitový
- 100GB Micron RealSSD P400e Spuštění SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro bootovací SSD)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro benchmarking SSD nebo HDD)
- Adaptér Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
- Adaptér Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0
Analýza výkonu aplikací
StorageReview nedávno představil dva nové benchmarky výkonu aplikací pro podnikové SSD disky: náš proprietární benchmark MarkLogic NoSQL Database Storage a benchmark SysBench OLTP MySQL.
Naše databázové prostředí MarkLogic NoSQL vyžaduje skupiny čtyř SATA nebo SAS SSD disků s použitelnou kapacitou alespoň 200 GB, protože databáze NoSQL vyžaduje pro práci zhruba 650 GB prostoru napříč čtyřmi databázovými uzly. Náš protokol používá hostitele SCST a prezentuje každý SSD disk v JBOD, s jedním alokovaným diskem na každý databázový uzel. Test se opakuje ve 24 intervalech, což pro SSD disky v této třídě vyžaduje celkem 30–36 hodin. MarkLogic zaznamenává celkovou průměrnou latenci i intervalovou latenci pro každý SSD disk.
Analýza celkové průměrné latence během NoSQL benchmarku provedená společností MarkLogic řadí Optimus Eco těsně za SanDisk Optimus, což mu dává druhou nejnižší celkovou průměrnou latenci mezi srovnatelnými zařízeními.
Podrobné grafy latence SanDisk Optimus ukazují, že většina operací se drží na 6 ms nebo méně, s hrstkou malých výkyvů dosahujících mezi 7 ms a 11 ms.
SanDisk Optimus Eco nedokáže zvládat latenci NoSQL tak konzistentně jako jeho Optimus ccousin, s řadou latencí sloučeného zápisu s mnohem horší latencí než jinak velmi konzistentní profil latence Optimus Eco.
Disk Hitachi Ultrastar SSD400M měl větší variabilitu v latenci než oba srovnatelné disky SanDisk, přičemž největší latence byly zaznamenány během operací zápisu do žurnálu NoSQL.
OCZ Talos 2 R měl podobný celkový výkon jako SSD400M, s maximální latencí mezi 9-32 ms, nicméně nejvyšší špičky se vyskytovaly během operací slučovacího zápisu.
Toshiba PX02SM měla zdaleka nejhorší výkon v NoSQL benchmarku s latencí zápisu do žurnálu v rozmezí 10-30 ms.
.
Druhé kolo benchmarků aplikací se provádí pomocí SysBench, který využívá OLTP zátěž k měření výkonu databáze MySQL s enginem InnoDB. V této testovací konfiguraci používáme skupinu serverů Lenovo ThinkServer RD630 s operačním systémem CentOS k řízení zátěže s využitím jednoho disku. Tento test měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu v rozsahu 2 až 32 vláken.
Optimus Eco se v testu Sysbench s průměrným počtem transakcí za sekundu (TPS) umístil uprostřed a dosáhl hodnoty 1395 TPS při škálování pracovní zátěže až na 32 vláken.
SanDisk Optimus Eco si také drží dobré výsledky v našich měřeních průměrné latence během benchmarku MySQL, ale mezi srovnatelnými disky se nijak neliší.
V nejhorším případě, kdy latence dosahuje 99. percentilu, se SanDisk Optimus Eco nejvíce potýká s 8vláknovými a 16vláknovými úlohami, ale v porovnání s ostatními eMLC SSD disky, které jsme testovali, nepodává v žádném měřítku nijak zvlášť dobré výsledky.
Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku
Výkon flash paměti se mění s tím, jak se disk přizpůsobuje své pracovní zátěži, což znamená, že flash úložiště musí být před každým testem předběžně připraveno, aby byla zajištěna přesnost benchmarků. Každý z porovnatelných disků je bezpečně vymazán pomocí nástrojů dodavatele a předběžně připraven do ustáleného stavu s vysokou zátěží 16 vláken a nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno.
Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:
- Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
- Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
- Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
- Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)
Jakmile je předběžná příprava dokončena, každé zařízení je testováno v intervalech napříč několika profily hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém i náročném využití. Naše analýza podnikové syntetické zátěže pro Optimus Eco zahrnuje dva profily vyvinuté pro snazší porovnání s našimi minulými benchmarky a také s široce publikovanými specifikacemi výkonu podnikových disků, jako je maximální rychlost čtení a zápisu 4k a 8k 70/30.
- 4k
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 8k 70/30
- 70 % čtení, 30 % zápis
- 100% čtení nebo 100% zápis
Optimus Eco dosáhl během celého procesu předběžné úpravy 4k dat silných výsledků a nakonec skončil v mrtvém kole s Optimusem na druhém místě, jak se křivka blíží ustálenému stavu.
Optimus Eco zahájil předběžnou přípravu 4k s průměrnou latencí 6.3 ms, ale nezaznamenal zvýšení latence, které většina srovnatelných disků dosahuje přibližně po hodině používání. Optimus Eco dokončil předběžnou přípravu 4k s průměrnou latencí 7.5 ms, což je opět v podstatě druhý nejnižší výsledek, který obsadil po Hitachi SSD800MM, s Optimusem.
Výsledky maximální latence během předběžné úpravy 4k odhalují silnou stránku výkonu Optimus Eco. Na začátku procesu Optimus Eco nedosahuje výrazných výsledků, ale na konci předběžné úpravy Optimus Eco konzistentně dosahuje druhé nejnižší maximální latence, hned za Hitachi SSD800MM.
Zaznamenání směrodatné odchylky latence během křivky předběžné úpravy 4k poskytuje jasnější způsob, jak zkoumat, jak konzistentně si Optimus Eco vede s touto zátěží. Optimus Eco vykazuje relativně malé zvýšení směrodatné odchylky během šestihodinového okna předběžné úpravy, čímž se opět umístil na druhém místě za Hitachi SSD800MM.
Po dokončení předběžné úpravy dosahuje SanDisk Optimus Eco 400GB rychlosti čtení 4k dat s hodnotou 97 019 IOPS, což je medián pro srovnatelné disky, a třetího nejrychlejšího skóre IOPS při zápisu 4k dat s hodnotou 33 795, což je těsně za SanDisk Optimus a splňuje inzerovaný maximální počet IOPS společnosti SanDisk.
S průměrnými výsledky latence se Optimus Eco umístil na čtvrtém místě v průměrné latenci čtení s 2.64 ms a na třetím místě v latenci zápisu 4k s průměrnou latenci 2.54 ms.
Když zaznamenáme pouze maximální latence u srovnatelných disků během testu 4k, Optimus Eco má třetí nejlepší výsledky s maximální latencí 15.3 ms a je druhý hned za Hitachi SSD800MM v maximální latenci zápisu s 68.4 ms.
Graf směrodatné odchylky odráží relativně málo nárůstů latence u Optimus Eco během testu 4k. Optimus Eco zaznamenal směrodatnou odchylku 1.27 ms v benchmarku zápisu 4k a během testu zápisu si udržel směrodatnou odchylku 4.11 ms.
Druhý syntetický benchmark používá 8k dat s poměrem čtení/zápisu 70/30. Zobrazení propustnosti disku během křivky předběžné úpravy 8k dat usnadňuje identifikaci dvou disků SanDisk, které sdílejí platformu Guardian Technology Platform, i když používají odlišnou paměť MLC NAND. Na rozdíl od většiny srovnatelných disků, které na začátku předběžné úpravy zažívají období vysokého výkonu v burstovém režimu, se propustnost Optimus Eco během křivky předběžné úpravy postupně zvyšuje, než se stabilizuje poblíž středu srovnatelných disků, poblíž 36 200 IOPS.
SanDisk Optimus Eco, stejně jako jeho bratranec Optimus, zaznamenal také zlepšení latence během křivky předběžného nastavení 8k. Počínaje průměrnou latencí 14.4 ms se Optimus Eco po dosažení ustáleného stavu toto číslo nakonec sníží na polovinu, což je silný, ale běžný výkon.
Stejně jako u průměrné latence během předběžné úpravy 4k, ani Optimus Eco netrpí žádnými neočekávanými špičkami v maximální latenci, která se v průběhu předběžné úpravy zlepšuje a dosahuje 55.3 ms.
Z grafu směrodatné odchylky našich srovnatelných disků během předběžné úpravy vyplývá, že Optimus Eco si při vstupu do ustáleného stavu udržuje směrodatnou odchylku přibližně 6.4 ms, což ho řadí na čtvrté místo ze sedmi testovaných disků.
Po dokončení předběžné přípravy pro 8k test začíná benchmark naplno. Náš syntetický benchmark 8k 70/30 hodnotí každý z porovnatelných disků v různých kombinacích vláken a hloubky fronty, aby lépe pochopil silné a slabé stránky zařízení při různých zátěžích. Z hlediska propustnosti se Optimus Eco drží uprostřed bez ohledu na intenzitu zátěže.
Optimus Eco opět dosahuje v našem grafu průměrné latence během 8k benchmarku slušných, ale průměrných výsledků, počínaje 0.26 ms se 2 vlákny a frontou 2, a dosahuje až 7.15 ms při maximálním zatížení 16 vláken a frontou 16 vláken.
Na rozdíl od SanDisk Optimus, u kterého došlo k abnormálnímu nárůstu latence při 8 vláknech a frontě 16, Optimus Eco v rámci testovacího protokolu 8k dosáhl silného, ale typického výkonu s maximální latencí mezi srovnatelnými zařízeními.
Při měření směrodatné odchylky pro výsledky latence v benchmarku 8k nenabídl SanDisk Eco žádná překvapení, počínaje směrodatnou odchylkou 0.43 ms a končící na 6.54 ms s maximálním zatížením vláken a front.
Závěr
Společnost SMART Storage Systems jako první nabídla podnikové SSD disky založené na technologii eMLC. Akvizice společnosti SMART společností SanDisk začátkem tohoto roku přinesla tyto klíčové inženýrské a duševní vlastnické zdroje interně, jelikož platforma Guardian Technology Platform se ukázala jako schopný základ pro zajištění podnikového výkonu z MLC NAND. Výsledky benchmarků pro Optimus Eco ukazují několik výhod, které tato technologie dává SanDisku oproti technologii eMLC nabízené konkurenty SanDisku. Nejvýraznější je, že křivky předběžné přípravy pro oba naše syntetické benchmarky poskytují jasný důkaz, že Optimus Eco, stejně jako jeho bratranec Optimus, je schopen v průběhu času přizpůsobit svůj výkon pracovní zátěži, dokud není dosaženo ustáleného stavu.
Křivky předběžné úpravy Optimus Eco stojí v rozporu s ostatními srovnatelnými disky, které obvykle nabízejí prudký nárůst výkonu na začátku předběžné úpravy, který se časem snižuje. I když existují aplikace, kde prudké zvýšení rychlosti může poskytnout výhodu, existuje mnoho situací, kdy se ukáže jako cenné nasazení SSD disku, jako je Optimus Eco, který dokáže zvýšit výkon inteligentním přizpůsobením se pracovní zátěži. Optimus Eco nenabízí dominanci v žádném z našich benchmarků, ale místo toho nabízí konzistentní výkon napříč různými pracovními zátěžemi, což může tento SSD disk nalézt uplatnění v široké škále situací, kde se jeho všestrannost a osvědčená technologická platforma kombinují s přesvědčivým poměrem ceny a výkonu.
Klady
- Výkon se v průběhu času zvyšuje s nastavenou pracovní zátěží díky adaptivním funkcím platformy Guardian Technology Platform.
- Konzistentní všestranný výkon bez výrazných slabin v aplikačních i syntetických benchmarkech
- K dispozici v kapacitách až 2 TB
Nevýhody
- Je určen pouze pro tři náhodné zápisy nebo sedm sekvenčních zápisů na disk denně
Závěrem
SanDisk Optimus Eco je další silnou nabídkou pod názvem Optimus, která dobře využívá platformu Guardian Technology Platform k adaptaci MLC NAND pro podnikové úložiště.
Amazon