Als SanDisk 327 Millionen US-Dollar in die Übernahme von Pliant investierte, war eines klar: SanDisk sah die Gelegenheit, sein Know-how im Bereich NAND und Speicher mit dem SAS-Controller-Know-how und den Speichertechnologien von Pliant zu kombinieren, um erstklassige Enterprise-SSDs zu entwickeln, die sich sowohl durch Leistung als auch durch Zuverlässigkeit auszeichnen. Das aktuelle Ergebnis ist die SanDisk Lightning Enterprise-SSD-Familie, die sowohl MLC- als auch SLC-SAS-6-Gb-SSDs umfasst.
Während es vielleicht einzigartig ist, SLC- und MLC-SSDs unter dem einzigen Lightning-Dach zu vermarkten, sieht SanDisk darin einen Vorteil. Um die Qualifizierung zu vereinfachen, verwenden alle sechs Laufwerke (drei MLC und drei SLC) dieselben Firmware-Binär-, Controller- und Hardwarekomponenten. Sie bieten außerdem eine Reihe unternehmenstauglicher Funktionen wie Write-Through-Logging, Unterstützung für T10 DIF und Hintergrundfehlerkorrektur, die transparent ist und die Leistung nicht beeinträchtigt. Lesen Sie jedoch weiter durch die Funktionsliste, und an zweiter Stelle von unten finden Sie ein Nugget rund um die Ausdauer.
Während viele berauschende Behauptungen über die Schreibausdauer aufgestellt haben, geht SanDisk mit dem Hinweis noch einen Schritt weiter: „Lightning SLC NAND SSDs setzen kein tägliches Limit für die Anzahl der Schreibvorgänge fest.“ Darüber hinaus bewertet SanDisk die Laufwerke für mehr als 5 Jahre, was im Vergleich zu den anderen SAS-Laufwerken auf dem Unternehmensmarkt dem Lightning sowohl in puncto Ausdauer als auch Langlebigkeit den ersten Platz einräumt. Fairerweise muss man sagen, dass wir davon ausgehen, dass andere Enterprise-SSDs auch nach Ablauf ihrer 5-Jahres-Garantie noch gut funktionieren, aber trotzdem zeigt SanDisk, wie sicher sie sind, wenn es um Schreibverstärkung und NAND-Management geht.
Die SanDisk Lightning-Reihe ist mit SLC NAND in den Kapazitäten 400 GB, 200 GB und 100 GB erhältlich. Die MLC-Versionen werden mit Kapazitäten von 800 GB, 400 GB und 200 GB geliefert. Alle Lightning-Laufwerke nutzen eine SAS-6-Gbit/s-Schnittstelle in einem 2.5-Zoll-Formfaktor. Unser Testgerät ist das LB 406S, das 400 GB SLC Lightning.
Lightning SLC SAS Enterprise SSD-Spezifikationen
- Kapazitäten
- 400 GB (LB 406S)
- Lesedurchsatz 420 MB/s
- Gesamt-IOPS (Lesen) – 120,000 IOPS (512 Byte)
- 4 KB 70/30 (einzelner Port) – 39,000 IOPS
- 8 KB 70/30 (einzelner Port) – 27,000 IOPS
- 200 GB (LB 206S)
- Lesedurchsatz 350 MB/s
- Gesamt-IOPS (Lesen) – 105,000 IOPS (512 Byte)
- 4 KB 70/30 (einzelner Port) – 30,000 IOPS
- 8 KB 70/30 (einzelner Port) – 21,000 IOPS
- 100 GB (LB 106S)
- Lesedurchsatz 370 MB/s
- Gesamt-IOPS (Lesen) – 105,000 IOPS (512 Byte)
- 4 KB 70/30 (einzelner Port) – 30,000 IOPS
- 8 KB 70/30 (einzelner Port) – 21,000 IOPS
- 400 GB (LB 406S)
- Schnittstelle 6 Gbit/s SAS – Duale Schnittstelle (Vollduplex)
- Pliant PTHEMI2-1VO Controller
- Micron 34 nm SLC NAND (512 GB roh/400 GB nutzbar)
- Unterstützte Sektorgrößen 512 oder 520 Bytes/Sektor
- Formfaktor 2.5 Zoll
- Zuverlässigkeit
- Kein Schreibcache (kein Risiko eines Datenverlusts)
- Schreiben Sie Endurance Unlimited
- Nicht behobene Fehlerrate <1 Sektor in 1 gelesenen E10-17-Bits
- End-to-End-Datenschutz (keine Auswirkungen auf die Leistung)
- Hintergrundpatrouillenlesen (automatisch) (Keine Auswirkungen auf die Leistung)
- MTBF – 2 Millionen Stunden
- Lebensdauer >5 Jahre
- ABMESSUNGEN
- Höhe (maximal) 15.0 mm
- Breite (maximal) 70.1 mm
- Länge (maximal) 100.45 mm
- Gewicht 0.238 Kg
- Energieverbrauch
- Leerlauf 3.9 Watt
- Typisch 5.9 Watt
- Arbeitsumfeld
- Betriebstemperatur (Umgebung) 0 bis 60 °C
- Nichtbetriebstemperatur -40 bis 85 °C
- Startzeit (Power-On to Ready) <15 Sekunden
Design und Demontage
Die SanDisk Lightning Enterprise SSD bietet ein interessantes und ziemlich einzigartiges Design für den Unternehmensservermarkt. Das Gehäuse verfügt über eine mehrfarbige graue Lackierung, wobei die blaue Pliant-Marken-ID deutlich auf der oberen Abdeckung zu sehen ist. Auf der Außenseite der SSD befinden sich mehrere Etiketten, darunter Barcode-Aufkleber auf der oberen Abdeckung und der Rückseite, um den Überblick über das Laufwerk im Speicher oder nach dem Einsatz zu behalten. Der obere Aufkleber enthält wichtige Informationen wie Seriennummer, Modellnummer, Herstellerdatum, Kapazität, Firmware-Revision sowie die Vielzahl an Zertifizierungen, die die SSD trägt. Die Seriennummer befindet sich zur Identifizierung sowohl auf der Ober- als auch auf der Rückseite.
Das Metalllegierungsgehäuse fühlt sich unglaublich robust an und hat ein offizielles Gewicht von 238 Gramm, was darauf hindeutet, dass im Inneren viel Masse sowohl aus elektronischen Komponenten als auch aus Materialien zur Wärmeableitung vorhanden ist. SanDisk gibt der Lightning Enterprise SSD eine maximale Betriebstemperatur von 60 °C an, was ziemlich hoch ist, wenn auch nicht die bestbewertete Enterprise SSD, die wir getestet haben. Einige Modelle vertragen Temperaturen bis zu 70 °C.
Das Seitenprofil der SanDisk Lightning Enterprise SSD zeigt die zweifarbige Lackierung sowie die horizontalen Befestigungsschraubenlöcher.
Auf der Vorderseite der Lightning Enterprise SSD befindet sich nur der Dual-Link-SAS-Anschluss mit 6.0 Gbit/s. Um anzuzeigen, wann die Verbindung aktiv ist, verfügt die Lightning außerdem über eine Aktivitätsleuchte auf der Rückseite.
Der SanDisk Lightning LB 406S wird vom Pliant PTHEMI2-1VO-Controller angetrieben. Der Controller liegt tatsächlich teilweise frei, wenn die SSD zusammengebaut ist, und zwar unter dem Aluminiumaufkleber auf der Unterseite des Gehäuses.
Um das NAND-Layout und die Leistungsfähigkeit des Lightning LB 406S bei hoher Last zu erläutern, hat SanDisk einen grundlegenden Überblick über die Architektur der SSD bereitgestellt.
SanDisk verwendet Micron 34 nm SLC NAND im Lightning LB 406S. Auch wenn es eine Überraschung sein mag, wenn man bedenkt, dass die Hersteller von SanDisk über ein eigenes NAND verfügen, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass diese SSD von Pliant entwickelt wurde, bevor sie unter dem Namen SanDisk erhältlich war. Das Layout besteht aus sechzehn 8-GB-NAND-Teilen, die über vier Leiterplattenseiten verteilt sind und insgesamt 4 GB umfassen. Davon sind 512 GB für den Endbenutzer bestimmt, während der Rest für Wear Leveling und NAND-Ausfälle reserviert ist.
Im Vergleich zu anderen Enterprise-SSDs auf dem Markt verfügt die SanDisk Lightning über eine recht einzigartige Konstruktion aus drei Platinen, die dauerhaft mit flexiblen Flachbandkabeln verbunden sind. Die Abschnitte lassen sich übereinander falten und schließen die Baugruppe mit Wärmeleitpads zusammen, um Wärme an das Metallgehäuse der SSD abzuleiten. Unten sind die nach innen und außen gerichteten Schichten dargestellt, aus denen der SanDisk Lightning LB 406S besteht.
Unternehmens-Benchmarks
Der SanDisk Lightning LB 406S verwendet Micron 34 nm SLC NAND, einen SanDisk/Pliant PTHEMI2-1VO Controller und eine 6.0 Gbit/s SAS-Schnittstelle; Unser Testgerät ist 400 GB groß. Die für diesen Test herangezogenen Vergleichswerte umfassen die folgenden kürzlich getesteten Enterprise-SSDs: Mikron P300 (100 GB, Marvell 9174, Micron 34 nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 GB, Marvell 9032, Toshiba 32 nm SLC NAND, SAS) und die Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 GB, Intel EW29AA31AA1-Controller, Intel 25 nm SLC NAND, SAS). Alle Enterprise-SSDs werden auf unserer Enterprise-Testplattform basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD240. Alle IOMeter-Zahlen werden als binäre Zahlen für MB/s-Geschwindigkeiten dargestellt.
Unser erster Test befasst sich mit der sequentiellen Lese- und Schreibgeschwindigkeit bei großen Blockübertragungen. Dieser spezielle Test verwendet eine Übertragungsgröße von 2 MB mit IOMeter, mit 4K-Sektorausrichtung und misst die Leistung mit einer Warteschlangentiefe von 4. In diesem Szenario gibt SanDisk eine maximale Lesegeschwindigkeit von 420 MB/s, aber keine Schreibgeschwindigkeit für seinen 400 GB Lightning LB 406S an.
Wir haben beim Lightning LB 413.82S eine sequentielle vorkonditionierte Lesegeschwindigkeit für große Blöcke von 311.51 MB/s und eine stabile Schreibgeschwindigkeit von 406 MB/s gemessen.
Wenn wir zu einem Direktzugriffsprofil wechseln, aber immer noch eine große Blockübertragungsgröße von 2 MB beibehalten, beginnen wir zu erkennen, wie die Leistung in einer Umgebung mit mehreren Benutzern variiert. Dieser Test behält die gleiche Warteschlangentiefe von 4 bei, die wir im vorherigen Benchmark für sequenzielle Übertragungen verwendet haben.
Der SanDisk Lightning LB 406S schnitt im Test der zufälligen Übertragung großer Blöcke mit einer Lesegeschwindigkeit von 416.30 MB/s und einer Schreibgeschwindigkeit von 239.86 MB/s gut ab. Im Vergleich zu den anderen SLC-basierten Enterprise-SSDs lag es in Bezug auf die Lesegeschwindigkeit im Mittelfeld, übertraf jedoch die anderen Modelle bei der stabilen zufälligen Schreibgeschwindigkeit für große Blöcke.
Durch den Übergang zu einer noch kleineren Übertragungsgröße für den Direktzugriff von 4 KB nähern wir uns der Paketgröße an, die in einer Umgebung mit starkem Direktzugriff, beispielsweise einer Serverumgebung mit mehreren VMs, die auf dasselbe Array zugreifen, zu finden ist. Im ersten Test betrachten wir die erweiterte 4K-Leseleistung und wie sie von einer Warteschlangentiefe von 1 bis maximal 64 skaliert.
Bei einer Warteschlangentiefe zwischen 1 und 64 lag die SanDisk Lightning LB 406S leicht hinter der Micron RealSSD P300 und der Hitachi Ultrastar SSD400S.B zurück, bis sie bei einer Warteschlangentiefe von 32 diese überholen konnte. Bei einer Warteschlangentiefe von 64 belegte es den zweiten Platz hinter dem Toshiba MKx001GRZB, mit einer zufälligen 4K-Lesegeschwindigkeit von bis zu 63,482 IOPS.
Unser nächster Test untersucht die 4K-Zufallsschreibleistung bei einer statischen Warteschlangentiefe von 32. Die Ergebnisse werden aufgezeichnet und gemittelt, sobald die Laufwerke den stabilen Zustand erreicht haben. Während die IOPS-Leistung eine gute Messgröße zur Messung der Leistung im stationären Zustand ist, liegt ein weiterer wichtiger Interessenbereich in der durchschnittlichen und Spitzenlatenz. Höhere Spitzenlatenzwerte können bedeuten, dass bestimmte Anfragen bei starkem kontinuierlichen Zugriff gesichert werden können.
Bei einer Warteschlangentiefe von 32 stellten wir fest, dass die Leistung beim zufälligen 4K-Schreiben abflachte und eine durchschnittliche Geschwindigkeit von 19,220 IOPS erreichte. Bei dieser Geschwindigkeit wurde eine durchschnittliche Latenz von 1.66 ms und eine Spitzenlatenz von 52.91 ms über die Dauer des Tests aufgezeichnet.
Unsere letzte Serie synthetischer Benchmarks vergleicht beide Enterprise-Laufwerke in einer Reihe gemischter Server-Workloads mit einer statischen Warteschlangentiefe von 32. Wie die synthetischen Benchmarks zu Beginn dieser Überprüfung werden auch diese Tests im stationären Zustand gemessen. Jeder unserer Serverprofiltests hat eine starke Präferenz für die Leseaktivität, die von 67 % Lesevorgängen in unserem Datenbankprofil bis zu 100 % Lesevorgängen in unserem Webserverprofil reicht.
Das erste ist unser Datenbankprofil mit einem Mix aus 67 % Lese- und 33 % Schreib-Workload, der sich hauptsächlich auf 8K-Übertragungsgrößen konzentriert.
In unserem Datenbankprofil schnitt die SanDisk Lightning LB 406S sehr gut ab und führte die Gruppe der SLC-basierten Enterprise-SSDs mit einer Warteschlangentiefe von 32 an. Sie maß 24,428 IOPS mit einer durchschnittlichen Latenz von 1.31 ms bei einer Warteschlangentiefe von 32. Die Erhöhung der Durch die Warteschlangentiefe auf 64 konnten wir etwas mehr Leistung aus dem Lightning herausholen und die E/A-Geschwindigkeit auf 26,529 erhöhen, allerdings mit einer durchschnittlichen Latenzauswirkung, die die Transaktionszeit auf 2.41 ms erhöhte.
Das nächste Profil betrachtet einen Dateiserver mit 80 % Lese- und 20 % Schreibarbeitslast, verteilt auf mehrere Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 64 KB.
Bei unserer Dateiserver-Auslastung bot der SanDisk Lightning LB 406S erneut die höchste Übertragungsgeschwindigkeit mit 23,083 IOPS bei einer durchschnittlichen Latenz von 1.39 ms. Bei einer weiteren Erhöhung der Warteschlangentiefe auf 64 stellten wir einen Anstieg auf 25,334 IOPS fest, wobei die Latenz 2.53 ms betrug.
Unser Webserverprofil ist schreibgeschützt mit einer Bandbreite an Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 512 KB.
In unserem Webserver-Workload-Profil belegte die SanDisk Lightning mit 001 IOPS und einer durchschnittlichen Latenz von 22,320 ms den zweiten Platz hinter der Toshiba MKx1.43GRZB. Durch die Erhöhung der Warteschlangentiefe auf 64 konnte der Lightning 23,801 IOPS mit einer Transaktionslatenz von 2.69 ms erreichen
Das letzte Profil betrachtet eine Workstation mit einer Mischung aus 20 % Schreib- und 80 % Lesevorgängen und 8K-Übertragungen.
In unserem Workstation-IOMeter-Profil, das bei einer Warteschlangentiefe von 32 aufgezeichnet wurde, bot der Lightning LB 406S Geschwindigkeiten von 25,969 IOPS bei einer Latenz von 1.23 ms. Bei einer höheren Auslastung mit einer Warteschlangentiefe von 64 konnten wir feststellen, dass die I/O-Raten auf 29,222 IOPS anstiegen, wobei die Latenz 2.19 ms betrug.
Stromverbrauch im Unternehmen
Wenn es um die Auswahl von Laufwerken für das Rechenzentrum oder andere dicht gepackte Speicherumgebungen geht, ist die Leistung nicht die einzige Kennzahl, an der Unternehmen bei der Betrachtung von SSDs oder Festplatten interessiert sind. Der Stromverbrauch kann in bestimmten Fällen eine große Rolle spielen. Daher ist es sinnvoll, dass Sie wissen möchten, wie sich ein Laufwerk unter konstanter Auslastung verhält.
Im Abschnitt „Enterprise Power“ dieses Testberichts betrachten wir jedes Laufwerk unter den gleichen Bedingungen, unter denen wir zuvor die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten getestet haben. Dazu gehören sequentielle und zufällige 2-MB-Übertragungen mit einer Warteschlangentiefe von 4 und kleine zufällige 4K-Lese- und Schreibübertragungen mit einer Warteschlangentiefe von 32. Wie bei unseren vorherigen Tests messen wir alle Werte im stabilen Zustand, um das Laufwerk optimal zu nutzen stromhungrige Bedingungen.
Unter allen Bedingungen außer beim Start verbrauchte der SanDisk Lightning LB 406S 8.30 Watt oder weniger. Dies war etwas mehr als SanDisk mit durchschnittlich 5.9 Watt angab, obwohl dieser Wert je nach der genauen Arbeitslast variieren kann. Die stromhungrigste Aktivität des LB 406S war zufälliges QD32 4K-Schreiben mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 8.30 Watt über die Dauer des Tests. An zweiter Stelle stand sequenzielles QD4-Schreiben mit 6.95 Watt, an dritter Stelle sequenzielles QD4-Lesen mit 6.20 Watt, gefolgt von 4K QD32 Steady Read an vierter Stelle, das 5.51 Watt benötigte.
Während ein großes Interesse an einer eMLC-SSD in einer Rechenzentrumsumgebung bei den Kosten pro GB und IOPS/Watt liegt, besteht weiterhin ein Bedarf an SLC-basierten Modellen mit hoher Ausdauer und Leistung. Wir haben einen Wert von 10,423 IOPS/Watt beim reinen zufälligen 4K-Lesen bei einer Warteschlangentiefe von 32 berechnet, der auf 2,316 IOPS/Watt sinkt, wenn man stattdessen stetiges 4K-Zufallsschreiben betrachtet. Dies im Vergleich zu 38,481 IOPS/Watt Lesen oder 10,119 IOPS/Watt Schreiben beim SLC Micron P300, 16,385 IOPS/Watt Lesen, 3,082 IOPS/Watt Schreiben beim SLC Toshiba MKx001GRZB oder 20,180/Watt Lesen, 7,279 IOPS/Watt Schreiben beim SLC Hitachi Ultrastar SSD400S.B. Es kommt wirklich auf die Bedürfnisse des Unternehmens an, die beste Mischung aus Leistung und Leistung (oder einfach nur Leistung) zu finden, die beim Kauf der SSD oder Festplatte berücksichtigt wird.
Fazit
Die ursprünglichen Pliant-Laufwerke waren nicht nur bei ihrer Erstveröffentlichung herausragend, sondern auch heute noch, was umso offensichtlicher macht, warum SanDisk Pliant, sein geistiges Eigentum und das interne Ingenieurteam unter dem Dach von SanDisk haben wollte. Der SanDisk/Pliant Lightning LB 406S zeigte in unseren Tests einen enormen Durchsatz und schnitt in allen unseren Workload-Profilen wirklich hervorragend ab. Wenn man an die nächste Version der Lightning SSDs denkt, gibt es angesichts der bereits vorhandenen Basis und des neuen NAND-Wissens, der Komponenten und der Speicherkompetenz, die SanDisk einbringen kann, ein enormes Potenzial.
Im Vergleich zu den anderen SLC-NAND-Enterprise-SSDs in unserem Labor bot die SanDisk Lightning LB 406S die beste Leistung in Situationen mit gemischten Arbeitslasten und geringer Schreibaktivität. In unseren synthetischen Benchmarks mit 100 % Lese- oder 100 % Schreibzugriff bot das Lightning eine starke Leistung, glänzte jedoch wirklich in Bereichen mit einer Mischung aus Lese- und Schreibaktivität, die andere Laufwerke im Allgemeinen zum Scheitern brachte.
Der Lightning LB 406S bot auch in Bereichen, in denen die Übertragungsgröße der Arbeitslast stark schwankte, eine starke Leistung, wie unser Dateiserver-Benchmark mit Paketgrößen zwischen 512 Byte und 64 KB zeigt. In unseren Tests mit einem Warteschlangentiefenlimit von 32 lag die SanDisk Lightning LB 406S in den Datenbank- und Dateiserverprofilen vor den anderen SLC-basierten Enterprise-SSDs. In den Profilen „Webserver“ und „Workstation“ belegte es den zweiten Platz hinter dem Toshiba MKx001GRZ. Wenn Sie die Warteschlangentiefe auf 64 erhöhen, kann es immer noch an Fahrt gewinnen und den Durchsatz steigern, allerdings mit dem Nachteil, dass auch die Latenz zunimmt. Insgesamt bot die SanDisk Lightning LB 406S in vielen unserer Tests im Vergleich zu anderen Enterprise-SSDs eine erstklassige Leistung, mit dem einzigartigen Vorteil, dass SanDisk die mit SLC ausgestatteten Lightning-Modelle über die Garantiedauer hinweg mit unbegrenzten Schreibvorgängen unterstützt.
Vorteile
- Unbegrenzte Schreiblebensdauer während der Garantiezeit
- Passt sich schnell an sich ändernde Übertragungsgrößenanforderungen an, ohne langsamer zu werden
- Großer gemischter Workload-Durchsatz unter anspruchsvollen Lasten
Nachteile
- Höherer Stromverbrauch als andere SLC-basierte Enterprise-SSDs während der Schreibaktivität
- Erfordert eine höhere Warteschlangentiefe, um konkurrierende Modelle wirklich zu übertreffen, allerdings auf Kosten der Latenz
Fazit
Die SanDisk Lightning SSD ist nicht gerade die neueste und beste Technologie, aber trotzdem hat sich unsere SLC-basierte Lightning LB 406S durchweg sehr gut geschlagen und eine hervorragende Leistung bei gemischter Arbeitslast erzielt, die sich mit zunehmender Anzahl an Schreibvorgängen verbesserte. Die Leistung des Laufwerks macht uns umso gespannter auf die SSD der nächsten Generation, bei der die Vorteile der Pliant/SanDisk-Beziehung voll ausgeschöpft werden können.
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