Sandisk Sprandom Turbocharges SSD Preconditioning

Wer StorageReview regelmäßig liest, weiß, dass wir Speicherhardware auf Herz und Nieren prüfen. In unserem Labor testen wir alles, von SSDs für Endverbraucher bis hin zu riesigen Enterprise-Systemen. Bei jedem Produkt, das auf Flash-Speicher basiert, gibt es einen entscheidenden, aber unscheinbaren Schritt, den wir vor den Benchmarks immer durchführen: die Vorkonditionierung.

Die Vorkonditionierung ist der Prozess, ein Laufwerk so vorzubereiten, dass es sich wie im realen Einsatz verhält – und nicht wie ein brandneues, ungebrauchtes Gerät direkt nach dem Auspacken. Moderne SSDs führen ständig Aufgaben wie Speicherbereinigung, Verschleißausgleich, Hintergrund-Trimming und NAND-Blockverwaltung aus. Solange diese Hintergrundprozesse keinen stabilen Zustand erreichen, kann die Leistung trügerisch gut oder extrem schwankend erscheinen. Um Überraschungen zu vermeiden und die dauerhafte Leistung zu messen, konditionieren wir Laufwerke mit Arbeitslasten vor, die reale Einsatzbedingungen simulieren. Dies ist nicht nur wünschenswert, sondern unerlässlich für aussagekräftige Benchmarks und die Einhaltung der SNIA Solid-State Storage Performance Test Specification (PTS).

Das Vorkonditionierungsproblem im großen Maßstab

Dieser traditionelle Ansatz hat sich jahrelang bewährt, doch SSDs verändern die Welt. Speicherkapazitäten von 128 TB, 256 TB und mehr, die einst Rechenzentren vorbehalten waren, werden schnell zum neuen Standard. Diese Laufwerke mit enormer Kapazität eröffnen zwar neue Möglichkeiten für KI, Analytik und Hyperscale-Speicher, legen aber auch einen schmerzhaften Engpass offen: die Speicherdauer.

Die herkömmliche Vorkonditionierung ist bei diesen Kapazitäten quälend langsam. Das Befüllen, Zyklisieren und Erreichen eines stabilen Betriebszustands einer SSD kann bei einer 128-TB-Festplatte 144 Stunden oder länger dauern. Das sind sechs volle Tage kontinuierlicher, intensiver E/A-Belastung pro Festplatte, bevor überhaupt ein einziger „echter“ Leistungstest beginnt.

Für Hyperscale-Kunden führt die Qualifizierung von Laufwerksflotten mit Verzögerung zu einer Verlangsamung des gesamten Prozesses:

• Produktevaluation
• Bereitstellungszeitpläne
• Firmware- und Funktionsvalidierung
• Laufende Qualitäts- und Regressionstests

Für uns bei StorageReview verlängert sich dadurch der Testzyklus um einige Tage, wenn wir die neuesten SSDs mit extrem hoher Kapazität testen.

Sprandom: Ein neuer Ansatz von Sandisk

Um diesen Engpass direkt anzugehen, hat Sandisk Sprandom entwickelt, eine Open-Source-Erweiterung des weit verbreiteten Tools Flexible IO Tester (FIO). Anstatt auf lange, rechenintensive Schreibzyklen und mehrere Durchläufe zu setzen, verfolgt Sprandom einen gezielteren Ansatz.

Sprandom nutzt ein berechnetes, pseudozufälliges Schreibmuster, das die SSD in einem einzigen Durchgang mit nahezu maximaler Geschwindigkeit in den gewünschten internen Zustand versetzt. Anders ausgedrückt: Die SSD wird nicht einfach nur beschrieben, sondern intelligent beschrieben. Dadurch werden dieselben internen Bedingungen (Fragmentierung, Speicherbereinigung, Metadatenverteilung usw.) erzeugt, die man nach realer Nutzung erwarten würde – und das ohne tagelange Wartezeiten.

Unsere Tests und die von Sandisk veröffentlichten Zahlen zeigen, dass die Auswirkungen dramatisch sind:

• Bis zu 90 % weniger Zeitaufwand: Ein Prozess, der zuvor auf einer 128-TB-SSD mehr als 144 Stunden dauerte, kann nun in etwas über 6 Stunden abgeschlossen werden.
• Höherer Durchsatz, weniger Wartezeit: Durch die Nutzung der SSD nahe ihrer maximalen Schreibgeschwindigkeit mit einem hocheffizienten Muster verwandelt Sprandom eine mehrtägige Aufgabe in etwas, das in einen typischen Arbeitstag passt.

Warum dies für KI und datenintensive Workloads von Bedeutung ist

Das ist nicht nur ein „netter technischer Trick“. Es ist eine bedeutsame Veränderung für jeden, der in einer Welt voller Flash-Speicher und KI-basierter Datensätze lebt.

• KI-Training und -Inferenz: Erwarten Sie von Ihrem Speicher eine vorhersehbare und dauerhafte Leistung. Ein schlecht vorbereitetes Laufwerk kann überhöhte oder unregelmäßige Leistungswerte aufweisen, die unter Produktionsbedingungen nicht standhalten.
• Datenintensive Workloads —Analysen, Streaming, Protokollverarbeitung und groß angelegte Datensicherungen — erfordern stabile Leistungsmerkmale, um Systeme zu dimensionieren und eine Über- oder Unterdimensionierung zu vermeiden.
• Schnelle Qualifizierungszyklen: Dies wird zur Norm; Infrastrukturteams können es sich nicht leisten, fast eine Woche pro Laufwerk für die Vorkonditionierung zu verlieren.

Durch die Verkürzung der Vorkonditionierungszeit um bis zu 90 % trägt Sprandom dazu bei, dass die gesamte Pipeline mit dem rasanten Wachstum der SSD-Kapazität und der Komplexität der Arbeitslast Schritt halten kann.

Wichtigste Vorteile von Sandisks Sprandom

Der Sprandom-Ansatz von Sandisk bietet mehrere wesentliche Vorteile:

• Spart Zeit: Precondition beschleunigt die Prozesse um bis zu 90 % und macht aus einer mehrtägigen Vorbehandlung eine Aufgabe, die in wenigen Stunden erledigt ist.
• Standardisiertes Vorgehen: Funktioniert mit NVMe-, SAS- und SATA-SSDs und ermöglicht es Laboren, Anbietern und Unternehmen, eine einheitliche Methodik anzuwenden, anstatt mit mehreren benutzerdefinierten Skripten und Prozessen jonglieren zu müssen.
• Zukunftssicher: Konzipiert für SSDs mit 128 TB, 256 TB und mehr Kapazität. Da die Speicherkapazitäten stetig wachsen, skaliert Sprandom entsprechend, anstatt die Vorbereitungszeit unkontrolliert in die Höhe schnellen zu lassen.
• Branchenintegration: Da Sprandom mit FIO, einem führenden Tool für Speicherleistungstests, integriert ist, ist es bestens für eine breite Akzeptanz bei Laufwerksherstellern, Hyperscalern, OEMs und unabhängigen Testlaboren wie dem unseren positioniert.

Eine seltene Neubewertung eines jahrzehntealten Prozesses

Die SSD-Vorbehandlung hat sich über Jahrzehnte kaum verändert: große Datenmengen schreiben, lange warten, dann testen. Sprandom stellt eine der ersten bedeutenden Verbesserungen dieses Prozesses seit Jahren dar und kommt genau zum richtigen Zeitpunkt – denn KI-Workloads, hochdichte Flash-Speicher und Petabyte-Systeme stoßen an die Grenzen dessen, was „traditionelle“ Tests leisten können.

Durch einen innovativeren, musterorientierten Ansatz bei der Vorkonditionierung trägt Sprandom dazu bei, die Testmethodik an moderne SSD-Designs und Nutzungsmuster anzupassen. Das Unternehmen erkennt an, dass die Speicherkapazität um ein Vielfaches gestiegen ist und sich die Werkzeuge entsprechend weiterentwickeln müssen.

Was das für StorageReview (und für Sie) bedeutet

Aus unserer Sicht bei StorageReview ist Sprandom mehr als nur eine clevere Optimierung; es ist ein praktischer Beschleuniger für alles, was wir im Bereich SSD-Tests tun:

• Wir können Ihnen Testberichte schneller liefern, weil wir nicht tagelang damit verbringen, Laufwerke in einen verwendbaren Testzustand zu versetzen.
• Wir erhalten konsistentere und realistischere Leistungsdaten, da der interne Antriebszustand die stationären Bedingungen genauer widerspiegelt.
• Wir können mehr Laufwerke und Konfigurationen testen, insbesondere massive SSDs der 100TB+-Klasse, die sonst unseren Laborplan mit wochenlangen Vorbereitungsarbeiten überlasten würden.

Sprandom ist im Gesamtbild ein gutes Beispiel dafür, was die Speicherbranche dringend braucht: offene, praxisorientierte Tools, die echte Probleme im Rechenzentrumsmaßstab lösen, und nicht nur inkrementelle Verbesserungen am Rande.

Da SSDs immer beliebter werden und die Anforderungen an die Arbeitslast steigen, darf die Vorkonditionierung nicht länger auf veralteten Methoden basieren. Mit Sprandom hat Sandisk einen wichtigen Schritt zur Modernisierung dieses grundlegenden Bestandteils der Test- und Qualifizierungskette unternommen – wovon letztendlich alle profitieren, von Laufwerksherstellern über Unternehmen und Tester bis hin zu den Endnutzern, die auf präzise Leistungsdaten angewiesen sind.