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Examen du SSD d'entreprise pureSilicon Kage K1

by Marc Kidd

Les solutions SSD d'entreprise qui intègrent la mémoire eMLC NAND sont un domaine d'innovation active avec une variété d'acteurs apportant des solutions sur le marché. PureSi cherche à se tailler une niche eMLC avec son nouveau Kage K1, un SSD SATA 2.5 de 3.0 pouces qui sera proposé dans une variété de capacités allant de 50 Go à 400 Go. Nous avons mis un Kage K200 de 1 Go à l'épreuve pendant quelques semaines afin de voir comment la solution eMLC de PureSi se compare aux comparables des opérateurs historiques Hitachi, Intel et Samsung.


Les solutions SSD d'entreprise qui intègrent la mémoire eMLC NAND sont un domaine d'innovation active avec une variété d'acteurs apportant des solutions sur le marché. PureSi cherche à se tailler une niche eMLC avec son nouveau Kage K1, un SSD SATA 2.5 de 3.0 pouces qui sera proposé dans une variété de capacités allant de 50 Go à 400 Go. Nous avons mis un Kage K200 de 1 Go à l'épreuve pendant quelques semaines afin de voir comment la solution eMLC de PureSi se compare aux comparables des opérateurs historiques Hitachi, Intel et Samsung.

Le K1 utilise un contrôleur SandForce SF-2582VB1-SCC et une NAND synchrone Toshiba eMLC 24nm. Le SSD Kage K200 de 1 Go est spécifié pour une durée de vie de 2,560 XNUMX téraoctets écrits et est livré avec une garantie limitée de cinq ans. Le Laboratoire de test d'entreprise StorageReview a recueilli des résultats de référence de notre collection éclatante de SSD eMLC afin de faire des comparaisons significatives entre des produits similaires et de voir comment les disques fonctionnent depuis la sortie de la boîte jusqu'à l'état stable, montrant leurs caractéristiques de performance en cours de route.

Au cours de l'examen, nous dresserons un graphique des performances du Kage K200 de 1 Go par rapport à trois autres SSD eMLC tout au long de notre protocole de préconditionnement et d'analyse comparative.

SSD PureSi Kage K1 2.5 pouces Spécifications

  • Interface hôte : Serial ATA 3.0 – 6 Gb/s
  • Ports d'interface : unique
  • Capacités : 50 Go, 75 Go, 100 Go, 150 Go, 200 Go, 300 Go, 400 Go
  • Taille du secteur : 512 octets
  • Type de mémoire : NAND synchrone Toshiba eMLC 24 nm
  • BCH ECC : 55 bits par secteur de 512 octets
  • Cryptage : AES-256 (certifié FIPS-197) et TCG-Enterprise pris en charge
  • Gestion avancée de l'alimentation et prise en charge HIPM/DIPM
  • Performance
    • Lecture séquentielle (128K) - Jusqu'à 540 Mo/s
    • Écriture séquentielle (128 Ko) : jusqu'à 515 Mo/s
    • Lecture aléatoire (4K) - Jusqu'à 60,000 XNUMX IOPS
    • Écriture aléatoire (4K) - Jusqu'à 60,000 XNUMX IOPS
    • Latence moyenne < 100 microsecondes seconde
  • Température de fonctionnement : 0 °C à +70 °C
  • Température hors fonctionnement : -45° C à + 85° C
  • Choc 1500 G, durée 0.5 MS, vibration demi-sinusoïdale 20 G crête, 10 ~ 2000 Hz, x3 axes
  • Entrée d'alimentation - 5 V CC
  • Puissance au ralenti - 1.7 W
  • Puissance typique - 3.5 W
  • Puissance maximale - 5.5W
  • Longueur 100.5 mm
  • Hauteur 7.0/9.5 mm
  • Largeur 69.85 mm

Conception et démontage

L'une des premières choses que vous appréciez à propos du K1 est son boîtier bien usiné. Cette conception donne un aspect distinctif au disque et à la masse thermique pour la dissipation de la chaleur, mais elle est nettement plus lourde que de nombreux autres SSD de 2.5 pouces. Notre échantillon d'examen présente une face supérieure propre et simple ainsi qu'une étiquette typique et informative sur la face inférieure.

Les disques Kage K1 sont fabriqués dans des facteurs de forme de 7 mm et 9.5 mm de haut. Notre échantillon K200 de 1 Go mesure 9.5 mm de haut.

Avec le disque démonté, il est possible de voir le rôle que joue le boîtier usiné dans la dissipation thermique du K1. Un effort particulier a été fait pour s'assurer que la surface du contrôleur est bien en contact avec le châssis.

Une autre caractéristique unique du K1 est son utilisation de graisse thermique pour assurer un bon contact thermique avec le châssis. Nous voyons généralement des pads thermiques jouer ce rôle sur un SSD. Comme pureSi n'a naturellement pas conçu le châssis en pensant au démontage par l'utilisateur, ils nous ont également fourni un disque propre et démonté à titre de référence.

Le Kage K1 SSD utilise un contrôleur multicanal SandForce SF-2582VB1-SCC offrant des vitesses SATA 6.0Gb/s.

Le dessus du PCB comprend huit modules de mémoire eMLC Toshiba TH58TE67E2HBA4C, ainsi qu'un port de service mini-USB caché.

Le bas de la carte comporte huit modules de mémoire supplémentaires ainsi qu'une batterie de condensateurs qui empêchent la perte de données lors de pannes de courant.

Contexte des tests et comparables

Notre SSD PureSi 200 Go Kage K1 utilise un contrôleur SandForce SF-2582VB1-SCC et une NAND synchrone Toshiba eMLC 24 nm avec une interface SATA 3.0. Les fabricants continuent de commercialiser des appareils eMLC et, grâce à une large sélection de produits comparables dans notre laboratoire, nous sommes en mesure de comparer des disques comme le Kage K1 à des disques SSD aux spécifications similaires.

Comparables pour cet avis :

  • Intel SSD 710 (200 Go, contrôleur Intel PC29AS21BA0, NAND eMLC Intel 25 nm, SATA 3.0 Go/s)
  • SamsungSM825 (200 Go, contrôleur Samsung S3C29MAX01-Y330, NAND Samsung eMLC 30 nm, SATA 3.0 Go/s)
  • Hitachi SSD400M (400 Go, contrôleur Intel EW29AA31AA1, NAND eMLC Intel 25 nm, SAS 6.0 Gb/s)

Tous les SSD d'entreprise sont évalués sur notre plate-forme de test d'entreprise basée sur un Lenovo Think Server RD240. Le ThinkServer RD240 est configuré avec :

  • 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, cache de 12 Mo)
  • Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 bits et CentOS 6.2 64 bits
  • Jeu de puces Intel 5500+ ICH10R
  • Mémoire – 8 Go (2 x 4 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
  • HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s

Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise

Les performances Flash varient tout au long de la phase de préconditionnement de chaque périphérique de stockage. Notre processus de référence de stockage d'entreprise commence par une analyse des performances du disque au cours d'une phase de préconditionnement approfondie. Chacun des disques comparables est effacé de manière sécurisée à l'aide des outils du fournisseur, préconditionné en état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une charge lourde de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à des intervalles définis. dans plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive.

Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :

  • Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
  • Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
  • Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
  • Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)

Notre analyse de charge de travail synthétique d'entreprise comprend quatre profils basés sur des tâches réelles. Ces profils ont été développés pour faciliter la comparaison avec nos références passées ainsi qu'avec des valeurs largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4K et 8K 70/30, qui est couramment utilisée pour les disques d'entreprise. Nous avons également inclus deux charges de travail mixtes héritées, le serveur de fichiers traditionnel et le serveur Web, chacune offrant un large éventail de tailles de transfert.

  • 4K
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
    • 100% 4K
  • 8K70/30
    • 70 % de lecture, 30 % d'écriture
    • 100% 8K
  • Serveur de fichiers
    • 80 % de lecture, 20 % d'écriture
    • 10 % 512b, 5 % 1k, 5 % 2k, 60 % 4k, 2 % 8k, 4 % 16k, 4 % 32k, 10 % 64k
  • webserver
    • 100 % lu
    • 22 % 512b, 15 % 1k, 8 % 2k, 23 % 4k, 15 % 8k, 2 % 16k, 6 % 32k, 7 % 64k, 1 % 128k, 1 % 512k

Le Kage K1 s'installe dans les IOps inférieurs des 7000 s'approchant de l'état stable dans le préconditionnement 4K, supérieur uniquement au SSD Intel 710.

Le K1 arrive également à la troisième place pour la latence moyenne lors du préconditionnement 4K, bien que ses performances ne soient pas loin du Samsung SM825.

La latence maximale du K1 souffre de pics qui le maintiennent dans la moitié supérieure de notre échelle sur le tableau de latence maximale.

La représentation graphique de l'écart type permet de voir plus facilement comment les pics de latence ponctuels s'intègrent dans l'image globale des performances. Tracé par écart type, il est plus facile de voir que le Kage K1 et le Samsung SM825 sont des pairs en matière de latence, le SM825 devançant le K1 lors du préconditionnement 4K.

Après le processus de préconditionnement, nous utilisons un intervalle d'échantillonnage plus long pour mesurer les performances finales de lecture et d'écriture de chaque SSD, car les opérations 4K sont souvent utilisées comme référence standard. Avec 16 threads et une file d'attente de 16, le Kage K1 a atteint la deuxième performance de lecture la plus élevée de 18,778 7,186 IOps et le troisième débit d'écriture de XNUMX XNUMX IOps.

Ses atouts en matière de débit se reflètent dans la latence moyenne, où le K1 obtient de bons résultats en termes de performances de lecture mais tombe en troisième position en termes de latence d'écriture.

Les pics de latence maximale du K1 pour l'écriture sont plus élevés que les comparables non-Intel, mais sa latence maximale dans les opérations de lecture est très compétitive.

Tracé par écart type, le PureSi Kage K1 a des caractéristiques de latence 4K similaires à celles du Samsung SM825.

Le test 8K 70/30 fournit une charge de travail diversifiée de manière plus réaliste pour le stockage d'entreprise.

Avec une charge de travail plus axée sur les points forts du Kage K1 dans les opérations de lecture, il fonctionne avec ou au-dessus du SSD Intel 710 et du Samsung SM825 en haut du tableau IOps de préconditionnement.

Avec une latence moyenne, le K1 se rapproche encore une fois du Samsung SM825 en latence moyenne lors du préconditionnement pour le test 8K 70/30.

Avec les pics du SSD Intel 710 augmentant l'échelle sur le graphique de latence maximale, le K1 et le Samsung SM825 se rapprochent plus qu'ils ne le feraient autrement.

Tracé par écart type, le K1 a une latence nettement plus élevée que les comparables à l'exception du SSD 710.

Les charges de travail pour le protocole 8K 70/30 diffèrent du test 4K en ce sens que nous comparons les performances des disques sur une gamme de combinaisons de threads et de profondeur de file d'attente. L'intensité de la charge de travail passera de 2 threads et une file d'attente de 2 à 16 threads et une file d'attente de 16.

Mesuré en termes de débit, le Kage K1 ne peut suivre le SM825 que dans certaines tâches. Le débit n'est pas non plus un atout pour le SSD 710 d'Intel.

Les résultats de latence moyenne 1K 8/70 du K30 sont beaucoup plus intéressants, une concurrence au coude à coude avec le SM825.

Les résultats de latence maximale sont également comparables entre le PureSi Kage K1 et le Samsung SM825 dans le benchmark 8K 70/30.

Les similitudes de performances de latence entre le K1 et le SM825 sont encore plus claires lorsqu'elles sont tracées par écart type.

Le profil de serveur de fichiers utilise des tailles de transfert de 512 B à 64 Ko pour modéliser les différentes charges de travail auxquelles un SSD peut être exposé dans le centre de données.

Le Kage K1 a sa meilleure performance par rapport aux comparables à ce jour dans le préconditionnement du serveur de fichiers, se classant deuxième seulement derrière le Hitachi SSD400M en IOps.

La latence moyenne du Kage K1 se situe également juste au-dessus du SSD400M.

Bien qu'il ne présente pas de pics aussi élevés que les résultats les plus élevés du SM825, le Kage K1 atteint néanmoins généralement la deuxième latence maximale la plus élevée tout au long du préconditionnement, juste derrière le SSD Intel 710.

Représentées par écart type, les caractéristiques de latence du K1 sont un peu meilleures que celles du SM825 lors du préconditionnement de référence du serveur de fichiers.

Le Kage K1 offre des performances très constantes pendant la charge de travail du serveur de fichiers lui-même, avec des performances globales comparables à celles du SM825 mais sur une plage d'IOps plus étroite car le nombre de threads et la profondeur de la file d'attente varient.

La latence moyenne du Kage K1 est la deuxième plus faible derrière le SSD400M dans l'ensemble de la référence du serveur de fichiers.

Comme dans le benchmark 8K 70/30, la latence maximale met en évidence les similitudes de latence maximale entre le Kage K1 et le SM825, bien que des points d'inflexion spécifiques varient entre les deux disques.

Cartographié par écart type, le Kage K1 gagne une nette deuxième place en termes de latence, tout en partageant le même niveau que le SSD 710 et le SM825 lorsque la profondeur de la file d'attente augmente.

Le processus de préconditionnement du profil de serveur Web reflète le fait que ce profil modélise une application avec une activité de lecture à 100 %. Notre processus de préconditionnement pour le benchmark de serveur Web utilise donc une opération d'écriture à 100 %, produisant des graphiques qui auront des variations plus prononcées entre les performances pendant le préconditionnement et pendant la charge de travail réelle.

Le Kage K1 ne fonctionne pas bien par rapport aux comparables en termes de débit d'écriture, finissant uniquement au-dessus du SSD 710.

La latence moyenne du Kage K1 augmente au cours du préconditionnement pour se retrouver bien au-dessus du SSD400M et du SM825.

Les variations de la latence maximale sont restées dans une plage relativement étroite, mais ont de nouveau mis en évidence la large gamme de performances de latence maximale sur les disques eMLC.

Représentée ici sous forme d'écart type, la latence du K1 est à nouveau entravée par la charge de travail en écriture à 100 % du préconditionnement de référence de notre serveur Web.

Une fois le préconditionnement terminé, les charges de travail pour le test de référence du serveur Web lui-même seront des opérations de lecture à 100 %.

La charge de travail du serveur Web joue sur les points forts du Kage K1 car il se classe juste derrière le SSD400M en IOps lors de la référence du serveur Web.

Le Kage K1 se retrouve à nouveau en deuxième position dans les résultats de latence moyenne du serveur Web.

Le Kage K1 et le SM825 ont des caractéristiques de latence maximale similaires lors du benchmark du serveur Web.

Représentées par écart type, les différences entre le SSD400M et les autres disques sont contrastées à mesure que la profondeur de la file d'attente augmente.

Conclusion

Le SSD pureSi Kage K1 offre des performances constantes sur toute notre gamme de références. Comparé au Hitachi SSD400M, qui coûte également beaucoup plus cher, le Kage K1 SSD se glisse derrière, mais se situe à mi-chemin avec les autres modèles eMLC que nous avons testés. Compte tenu de la difficulté du contrôleur SandForce avec des opérations d'écriture incompressibles, ce disque peut néanmoins concurrencer favorablement les offres Hitachi et Samsung pour de nombreuses applications, et à un meilleur prix. Il offre également une avance substantielle en termes de performances par rapport au SSD Intel 710. L'entrée de nouveaux fabricants comme pureSilicon dans eMLC est également de bon augure pour une innovation continue dans le stockage eMLC à mesure que la technologie prend pied.

Le boîtier usiné CNC du Kage K1 montre l'attention portée aux détails par pureSi, qui devrait fournir une excellente dissipation de la chaleur pour le disque, même s'il ajoute un poids supplémentaire qui pourrait devenir un facteur lors de la comparaison du Kage K1 avec d'autres disques eMLC pour un déploiement important. Le Kage K1 est également doté de la technologie d'alimentation VoltStream de pureSi, conçue pour protéger les données en vol en cas de panne de courant.

Le pureSi Kage K1, comme de nombreux autres produits eMLC, est conçu pour s'adapter au segment de marché où vous avez besoin de l'endurance de plusieurs écritures sur disque par jour, mais pas autant que ce dont un SSD basé sur SLC plus coûteux serait capable. Comparé au SSD Intel 710, qui se rapproche le plus des SSD d'entreprise eMLC d'entrée de gamme en termes de coût, le Kage K1 offre une amélioration substantielle des performances. Par rapport aux modèles eMLC de niveau supérieur tels que le Hitachi SSD400M ou le Samsung SM825, les performances sont inférieures, mais pas si loin derrière. Avec une protection contre les pannes de courant, une excellente dissipation thermique, une endurance évaluée à 2.5 Po (pour le K200 de 1 Go) et des performances solides, le SSD pureSi Kage K1 a beaucoup à offrir au marché des entreprises.

Avantages

  • Solides performances dans les benchmarks de serveur de fichiers et de serveur Web
  • Le SSD Kage K1 maintient une latence maximale entre 400 et 600 ms lors de nos tests
  • Excellent boîtier usiné CNC qui fait attention aux thermiques

Inconvénients

  • Retenu dans les zones avec des charges de travail lourdes en écriture incompressibles

Conclusion

Le PureSi Kage K1 se démarque par rapport aux autres disques eMLC de première génération et conviendrait à un certain nombre d'applications. Par rapport à d'autres SSD eMLC SAS/SATA plus chers, les performances ne sont pas les plus rapides, bien qu'elles offrent un bien meilleur rapport qualité-prix.

Disponibilité

PureSi propose désormais des SSD K1E en 200 Go et 400 Go. Des capacités de 50 Go, 75 Go, 100 Go, 150 Go et 300 Go seront disponibles plus tard ce mois-ci.

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Page produit pureSi Kage K1 SATA