Enterprise-SSD-Lösungen mit eMLC-NAND-Speicher sind ein Bereich aktiver Innovation, in dem eine Vielzahl von Akteuren Lösungen auf den Markt bringen. PureSi möchte mit seinem neuen Kage K1, einer 2.5-Zoll-SATA-3.0-SSD, die in verschiedenen Kapazitäten von 50 GB bis 400 GB angeboten wird, eine eMLC-Nische erobern. Wir haben ein 200-GB-Kage K1 einige Wochen lang auf Herz und Nieren geprüft, um zu sehen, wie sich die eMLC-Lösung von PureSi mit Vergleichsgeräten der etablierten Unternehmen Hitachi, Intel und Samsung schlägt.
Die K1 verwendet einen SandForce SF-2582VB1-SCC-Controller und Toshiba 24nm eMLC-Synchron-NAND-Speicher. Die 200-GB-SSD Kage K1 ist für eine maximale Schreibkapazität von 2,560 Terabyte ausgelegt und wird mit einer fünfjährigen eingeschränkten Garantie geliefert. Das StorageReview Enterprise Test Lab hat Benchmark-Ergebnisse mit unserer umfangreichen Sammlung an eMLC-SSDs ermittelt, um aussagekräftige Vergleiche zwischen ähnlichen Produkten zu ermöglichen und die Leistungsfähigkeit der Laufwerke vom ersten Tag bis zum Dauerbetrieb zu untersuchen und ihre Leistungscharakteristika dabei zu dokumentieren.
Während des Tests werden wir die Leistung des 200 GB Kage K1 im Vergleich zu drei anderen eMLC-SSDs im Rahmen unseres Vorkonditionierungs- und Benchmarking-Protokolls grafisch darstellen.
PureSi Kage K1 2.5-Zoll-SSD – Spezifikationen
- Host-Schnittstelle: Serial ATA 3.0 – 6 Gbit/s
- Schnittstellenanschlüsse: Einzeln
- Kapazitäten: 50 GB, 75 GB, 100 GB, 150 GB, 200 GB, 300 GB, 400 GB
- Sektorgröße: 512 Byte
- Speichertyp: Toshiba 24 nm eMLC Synchronous NAND
- BCH ECC: 55 Bit pro 512-Byte-Sektor
- Verschlüsselung: AES-256 (FIPS-197-zertifiziert) und TCG-Enterprise unterstützt
- Erweiterte Energieverwaltung und HIPM/DIPM-Unterstützung
- Leistung
- Sequentielles Lesen (128 KB) – bis zu 540 MB/s
- Sequentielles Schreiben (128 KB) – bis zu 515 MB/s
- Zufälliges Lesen (4K) – Bis zu 60,000 IOPS
- Zufälliges Schreiben (4K) – Bis zu 60,000 IOPS
- Durchschnittliche Latenz < 100 Mikrosekunden pro Sekunde
- Betriebstemperatur: 0 °C bis +70 °C
- Nicht-Betriebstemperatur: -45° C bis + 85° C
- Schock 1500 G, Dauer 0.5 MS, Halbsinuswellenvibration 20 G Spitze, 10 ~ 2000 Hz, x3-Achse
- Stromeingang – 5 V DC
- Leerlaufleistung – 1.7 W
- Typische Leistung – 3.5 W
- Maximale Leistung – 5.5 W
- Länge 100.5 mm
- Höhe 7.0/9.5 mm
- Breite 69.85 mm
Design und Demontage
Eines der ersten Dinge, die Sie am K1 schätzen, ist sein gut verarbeitetes Gehäuse. Dieses Design verleiht dem Laufwerk ein unverwechselbares Aussehen und sorgt für die Wärmeableitung, ist aber deutlich schwerer als viele andere 2.5-Zoll-SSDs. Unser Testgerät verfügt über eine schlichte und schlichte Oberseite sowie ein typisches und informatives Etikett auf der Unterseite.
Kage K1-Laufwerke werden in den Formfaktoren 7 mm und 9.5 mm Höhe hergestellt. Unser K200-Beispiel mit 1 GB ist 9.5 mm hoch.
Wenn das Laufwerk zerlegt ist, kann man sehen, welche Rolle das bearbeitete Gehäuse bei der Wärmeableitung von K1 spielt. Besonderes Augenmerk wurde darauf gelegt, dass die Oberfläche des Controllers einen guten Kontakt zum Gehäuse hat.
Ein weiteres einzigartiges Merkmal des K1 ist die Verwendung von Wärmeleitpaste, um einen guten Wärmekontakt mit dem Gehäuse sicherzustellen. Normalerweise spielen Wärmeleitpads diese Rolle auf einer SSD. Da pureSi das Gehäuse verständlicherweise nicht im Hinblick auf die Demontage durch den Benutzer entworfen hat, stellten sie uns auch ein sauber zerlegtes Laufwerk als Referenz zur Verfügung.
Die Kage K1 SSD verwendet einen SandForce SF-2582VB1-SCC Mehrkanal-Controller, der SATA-Geschwindigkeiten von 6.0 Gbit/s bietet.
Auf der Oberseite der Platine befinden sich acht Toshiba TH58TE67E2HBA4C eMLC-Speichermodule sowie ein versteckter Mini-USB-Serviceanschluss.
Auf der Unterseite der Karte befinden sich zusätzlich acht Speichermodule sowie eine Reihe von Kondensatoren, die Datenverlust bei Stromausfällen verhindern.
Hintergrund und Vergleiche testen
Unsere PureSi 200 GB Kage K1 SSD verwendet einen SandForce SF-2582VB1-SCC-Controller und Toshiba 24 nm eMLC synchrones NAND mit einer SATA 3.0-Schnittstelle. Hersteller bringen weiterhin eMLC-Geräte auf den Markt, und mit einer großen Auswahl an Vergleichsgeräten in unserem Labor sind wir in der Lage, Laufwerke wie das Kage K1 mit ähnlich spezifizierten SSDs zu vergleichen.
Vergleichswerte für diesen Testbericht:
- Intel SSD 710 (200 GB, Intel PC29AS21BA0-Controller, Intel 25 nm eMLC NAND, 3.0 Gbit/s SATA)
- Samsung SM825 (200 GB, Samsung S3C29MAX01-Y330-Controller, Samsung 30 nm eMLC NAND, 3.0 Gbit/s SATA)
- Hitachi SSD400M (400 GB, Intel EW29AA31AA1-Controller, Intel 25 nm eMLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
Alle Enterprise-SSDs werden auf unserer Enterprise-Testplattform, basierend auf einem Lenovo ThinkServer RD240, getestet . Der ThinkServer RD240 ist wie folgt konfiguriert:
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB Cache)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-Bit und CentOS 6.2 64-Bit
- Intel 5500+ ICH10R Chipsatz
- Speicher – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
- LSI 9211 SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Die Flash-Leistung variiert während der Vorkonditionierungsphase jedes Speichergeräts. Unser Enterprise-Storage-Benchmark-Prozess beginnt mit einer Analyse der Leistung des Laufwerks während einer gründlichen Vorkonditionierungsphase. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Herstellers sicher gelöscht, mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in einen stabilen Zustand vorkonditioniert und dann in festgelegten Intervallen getestet in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung anzuzeigen.
Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
- Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
- Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
- Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
- Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)
Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst vier Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie der maximalen Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern. Wir haben auch zwei ältere gemischte Workloads integriert, den traditionellen Dateiserver und den Webserver, die jeweils eine breite Mischung an Übertragungsgrößen bieten.
- 4K
- 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
- 100 % 4K
- 8K 70/30
- 70 % lesen, 30 % schreiben
- 100 % 8K
- Dateiserver
- 80 % lesen, 20 % schreiben
- 10 % 512b, 5 % 1, 5 % 2, 60 % 4, 2 % 8, 4 % 16, 4 % 32, 10 % 64
- Webserver
- 100 % gelesen
- 22 % 512b, 15 % 1, 8 % 2, 23 % 4, 15 % 8, 2 % 16, 6 % 32, 7 % 64, 1 % 128, 1 % 512
Der Kage K1 pendelt sich in der 7000K-Vorkonditionierung bei den unteren 4er IOps ein und nähert sich dem stabilen Zustand, nur höher als bei der Intel SSD 710.
Auch bei der durchschnittlichen Latenz während der 1K-Vorkonditionierung belegt der K4 den dritten Platz, obwohl seine Leistung nicht weit von der des Samsung SM825 entfernt ist.
Die maximale Latenz des K1 leidet unter Spitzen, die ihn in der oberen Hälfte unserer Skala auf der Tabelle der maximalen Latenz halten.
Durch die Darstellung der Standardabweichung lässt sich leichter erkennen, wie einmalige Latenzspitzen in das Gesamtbild der Leistung passen. Anhand der Standardabweichung ist es einfacher zu erkennen, dass der Kage K1 und der Samsung SM825 hinsichtlich der Latenz gleichwertig sind, wobei der SM825 den K1 bei der 4K-Vorkonditionierung übertrifft.
Nach dem Vorkonditionierungsprozess verwenden wir ein längeres Abtastintervall, um die endgültige Lese- und Schreibleistung jeder SSD zu messen, da 4K-Vorgänge häufig als Standard-Benchmark verwendet werden. Mit 16 Threads und einer Warteschlange von 16 erreichte der Kage K1 die zweithöchste Leseleistung von 18,778 IOps und den dritten Platz beim Schreibdurchsatz von 7,186 IOps.
Seine Stärken beim Durchsatz spiegeln sich in der durchschnittlichen Latenz wider, wobei der K1 bei der Leseleistung gut abschneidet, bei der Schreiblatenz jedoch auf den dritten Platz fällt.
Die maximalen Latenzspitzen des K1 beim Schreiben sind höher als bei Nicht-Intel-Vergleichsgeräten, aber die maximale Latenz bei Lesevorgängen ist sehr konkurrenzfähig.
Basierend auf der Standardabweichung weist der PureSi Kage K1 ähnliche 4K-Latenzeigenschaften auf wie der Samsung SM825.
Der 8K 70/30-Test bietet eine realistischere, vielfältigere Arbeitslast für Unternehmensspeicher.
Da sich die Arbeitslast stärker auf die Stärken des Kage K1 bei Lesevorgängen konzentriert, liegt die Leistung mindestens auf dem Niveau der Intel SSD 710 und des Samsung SM825 an der Spitze der Vorkonditionierungs-IOps-Tabelle.
Bei der durchschnittlichen Latenz liegt der K1 während der Vorkonditionierung für den 825K 8/70-Test erneut nahe am Samsung SM30.
Da die Spitzen der Intel SSD 710 den Maßstab in der Tabelle mit der maximalen Latenz vergrößern, scheinen das K1 und das Samsung SM825 näher beieinander zu sein, als dies sonst der Fall wäre.
Gemessen an der Standardabweichung weist die K1 eine deutlich höhere Latenz auf als die Vergleichsgeräte mit Ausnahme der SSD 710.
Die Arbeitslasten für das 8K-70/30-Protokoll unterscheiden sich vom 4K-Test dadurch, dass wir die Leistung der Laufwerke über eine Reihe von Thread- und Warteschlangentiefenkombinationen hinweg vergleichen. Die Arbeitslastintensität wird von 2 Threads und einer Warteschlange mit 2 bis zu 16 Threads und einer Warteschlange mit 16 skaliert.
Gemessen am Durchsatz kann der Kage K1 bei bestimmten Aufgaben nur mit dem SM825 mithalten. Auch der Durchsatz ist keine Stärke der Intel SSD 710.
Die Ergebnisse der 1K 8/70 durchschnittlichen Latenz des K30 sind viel interessanter, eine Kopf-an-Kopf-Konkurrenz mit dem SM825.
Die Ergebnisse der maximalen Latenz sind auch zwischen dem PureSi Kage K1 und dem Samsung SM825 im 8K 70/30-Benchmark vergleichbar.
Die Ähnlichkeiten in der Latenzleistung zwischen dem K1 und dem SM825 werden noch deutlicher, wenn man sie anhand der Standardabweichung darstellt.
Das Dateiserverprofil verwendet Übertragungsgrößen von 512 B bis 64 KB, um die verschiedenen Arbeitslasten zu modellieren, denen eine SSD im Rechenzentrum ausgesetzt sein könnte.
Bei der Dateiserver-Vorkonditionierung schneidet der Kage K1 bisher am besten ab und belegt bei den IOps nur den zweiten Platz hinter dem Hitachi SSD400M.
Auch die durchschnittliche Latenz des Kage K1 liegt knapp über der SSD400M.
Auch wenn die Spitzenwerte beim Kage K825 nicht so hoch waren wie bei den höchsten Ergebnissen des SM1, erreichte er im Allgemeinen während der Vorkonditionierung die zweithöchste maximale Latenz, gleich hinter der Intel SSD 710.
Gemessen an der Standardabweichung sind die Latenzeigenschaften des K1 während der Vorkonditionierung des Dateiserver-Benchmarks etwas besser als die des SM825.
Der Kage K1 liefert während der Dateiserver-Arbeitslast selbst eine sehr konstante Leistung, mit einer vergleichbaren Gesamtleistung wie der SM825, jedoch über einen engeren IOps-Bereich, da die Anzahl der Threads und die Tiefe der Warteschlange variieren.
Die durchschnittliche Latenz des Kage K1 ist im gesamten Dateiserver-Benchmark die zweitniedrigste gegenüber der SSD400M.
Wie beim 8K 70/30-Benchmark zeigt die maximale Latenz Ähnlichkeiten in der maximalen Latenz zwischen dem Kage K1 und dem SM825, obwohl bestimmte Wendepunkte zwischen den beiden Laufwerken variieren.
Gemessen an der Standardabweichung belegt der Kage K1 bei der Latenz einen klaren zweiten Platz, teilt sich jedoch mit der SSD 710 und dem SM825 den gleichen Platz, wenn die Warteschlangentiefe zunimmt.
Der Vorkonditionierungsprozess für das Webserverprofil spiegelt die Tatsache wider, dass dieses Profil eine Anwendung mit 100 % Leseaktivität modelliert. Unser Vorkonditionierungsprozess für den Webserver-Benchmark verwendet daher 100 % Schreibvorgänge und erzeugt Diagramme, die stärkere Unterschiede zwischen der Leistung während der Vorkonditionierung und während der tatsächlichen Arbeitslast aufweisen.
Beim Schreibdurchsatz schneidet das Kage K1 im Vergleich zu den Vergleichsgeräten nicht gut ab und landet nur über der SSD 710.
Die durchschnittliche Latenz des Kage K1 steigt im Laufe der Vorkonditionierung an und liegt deutlich über der SSD400M und der SM825.
Die Schwankungen der maximalen Latenz blieben in einem relativ engen Bereich, verdeutlichten jedoch erneut die große Bandbreite der maximalen Latenzleistungen auf den eMLC-Laufwerken.
Hier als Standardabweichung dargestellt, wird die Latenz des K1 wiederum durch die 100 % Schreiblast unserer Webserver-Benchmark-Vorkonditionierung beeinträchtigt.
Nach Abschluss der Vorkonditionierung bestehen die Arbeitslasten für den Webserver-Benchmark selbst zu 100 % aus Lesevorgängen.
Die Webserver-Auslastung spielt die Stärken des Kage K1 aus, da er beim Webserver-Benchmark nur die zweitbeste IOps-Leistung hinter der SSD400M erbringt.
Der Kage K1 landet erneut auf dem zweiten Platz in den Ergebnissen der durchschnittlichen Latenz des Webservers.
Der Kage K1 und der SM825 weisen während des Webserver-Benchmarks ähnliche maximale Latenzeigenschaften auf.
Die Unterschiede zwischen der SSD400M und den anderen Laufwerken werden anhand der Standardabweichung dargestellt und mit zunehmender Warteschlangentiefe kontrastiert.
Fazit
Die pureSi Kage K1 SSD bietet in allen unseren Benchmarks eine konstante Leistung. Im Vergleich zur Hitachi SSD400M, die ebenfalls deutlich mehr kostet, rutscht die Kage K1 SSD zurück, liegt aber mit den anderen von uns getesteten eMLC-Modellen im Mittelfeld. Berücksichtigt man die Probleme des SandForce-Controllers mit inkomprimierbaren Schreibvorgängen, kann dieses Laufwerk bei vielen Anwendungen dennoch gut mit den Angeboten von Hitachi und Samsung konkurrieren, und das zu einem günstigeren Preis. Es bietet auch einen erheblichen Leistungsvorsprung gegenüber der Intel SSD 710. Der Einstieg neuer Hersteller wie pureSilicon in eMLC ist auch ein gutes Zeichen für weitere Innovationen im eMLC-Speicher, da die Technologie Fuß fasst.
Das CNC-gefräste Gehäuse des Kage K1 zeigt die Liebe zum Detail von pureSi, das für eine hervorragende Wärmeableitung des Laufwerks sorgen sollte, auch wenn dadurch etwas zusätzliches Gewicht entsteht, das beim Vergleich des Kage K1 mit anderen eMLC-Laufwerken für einen großen Einsatz ein Faktor sein könnte. Der Kage K1 verfügt außerdem über die VoltStream-Stromversorgungstechnologie von pureSi, die zum Schutz der Flugdaten im Falle eines Stromausfalls entwickelt wurde.
Der pureSi Kage K1 ist wie viele andere eMLC-Produkte für das Marktsegment konzipiert, in dem Sie die Ausdauer mehrerer Laufwerksschreibvorgänge pro Tag benötigen, jedoch nicht so viel wie eine teurere SLC-basierte SSD. Im Vergleich zur Intel SSD 710, die preislich den eMLC-Enterprise-SSDs der Einstiegsklasse am nächsten kommt, bietet die Kage K1 einen erheblichen Leistungsschub. Im Vergleich zu eMLC-Modellen der oberen Preisklasse wie dem Hitachi SSD400M oder dem Samsung SM825 ist die Leistung zwar geringer, liegt aber nicht weit zurück. Mit Stromausfallschutz, ausgezeichneter Wärmeableitung, einer Lebensdauer von 2.5 PB (für die 200 GB K1) und solider Leistung hat die pureSi Kage K1 SSD viel für den Unternehmensmarkt zu bieten.
Vorteile
- Starke Leistung bei den Dateiserver- und Webserver-Benchmarks
- Die Kage K1 SSD hält in unseren Tests die maximale Latenz zwischen 400 und 600 ms
- Hervorragendes CNC-gefrästes Gehäuse, das auf die Thermik achtet
Nachteile
- Wird in Bereichen mit inkompressiblen, schreibintensiven Workloads zurückgehalten
Fazit
Der PureSi Kage K1 kann sich im Vergleich zu anderen eMLC-Laufwerken der ersten Generation gut behaupten und eignet sich für zahlreiche Anwendungen. Im Vergleich zu anderen teureren eMLC-SAS/SATA-SSDs ist die Leistung nicht die schnellste, obwohl sie ein viel besseres Preis-Leistungs-Verhältnis bietet.
Verfügbarkeit
PureSi liefert jetzt K1E-SSDs mit 200 GB und 400 GB aus. Kapazitäten von 50 GB, 75 GB, 100 GB, 150 GB und 300 GB werden später in diesem Monat verfügbar sein.
pureSi 200 GB Kage K1 bei Amazon.com
pureSi 400 GB Kage K1 bei Amazon.com
Amazon