Examen du SSD d'entreprise XceedIOPS2 des systèmes de stockage SMART

SMART Storage Systems (anciennement SMART Modular) propose une gamme robuste de produits SSD d'entreprise. Le XceedIOPS2 est leur solution basée sur SandForce SF-2500 qui est orientée vers une utilisation mixte en entreprise et soutenue par l'endurance de Toshiba eMLC NAND. Équipé d'une interface SATA 6 Gb/s, le XceedIOPS2 offre jusqu'à 520 Mo/s en lecture séquentielle et 500 Mo/s en écriture, avec des performances d'E/S aléatoires dépassant 60,000 256 IOPS. Au-dessus se trouvent un micrologiciel personnalisé, des fonctions de protection de l'alimentation et l'expertise de l'équipe d'ingénieurs de SMART. Les autres points forts incluent le cryptage AES 2.5 bits, un MTBF robuste de 6 millions d'heures, une garantie de cinq ans et une endurance jusqu'à 400 PBW pour le SSD de XNUMX Go.

SMART Storage Systems (anciennement SMART Modular) propose une gamme robuste de produits SSD d'entreprise. Le XceedIOPS2 est leur solution basée sur SandForce SF-2500 qui est orientée vers une utilisation mixte en entreprise et soutenue par l'endurance de Toshiba eMLC NAND. Équipé d'une interface SATA 6 Gb/s, le XceedIOPS2 offre jusqu'à 520 Mo/s en lecture séquentielle et 500 Mo/s en écriture, avec des performances d'E/S aléatoires dépassant 60,000 256 IOPS. Au-dessus se trouvent un micrologiciel personnalisé, des fonctions de protection de l'alimentation et l'expertise de l'équipe d'ingénieurs de SMART. Les autres points forts incluent le cryptage AES 2.5 bits, un MTBF robuste de 6 millions d'heures, une garantie de cinq ans et une endurance jusqu'à 400 PBW pour le SSD de XNUMX Go. 

Le XceedIOPS2 s'intègre dans la gamme de produits de Smart Storage Systems en tant qu'offre SATA phare. La société a clairement mis tout en œuvre pour faire fonctionner eMLC et MLC NAND dans l'entreprise. Alors que Smart propose des SSD de qualité militaire et industrielle avec SLC NAND, leurs offres d'entreprise grand public incluent le XceedStor basé sur SATA avec MLC NAND et leur gamme de SSD Optimus qui exploitent une interface SAS et MLC NAND. L'engagement à obtenir cinq ans d'endurance avec eMLC et MLC NAND met en évidence à la fois le chemin parcouru par la NAND et la qualité de la conception de ses disques. 

La capacité à gérer l'endurance de l'eMLC NAND se traduit par le prix réduit des disques par rapport aux alternatives SLC. Du point de vue des performances, les disques eMLC parviennent toujours à s'accrocher à leurs cousins ​​SLC dans la plupart des cas, ce qui fait que l'équation TCO, lorsqu'elle est prise en compte sur les performances par dollar, s'appuie fortement sur les solutions MLC. Le XCeedIOPS2 bénéficie d'une garantie de cinq ans à sept écritures complètes sur disque par jour. À leur capacité maximale de 400 Go, cela équivaut à 6 Po écrits sur le disque dans sa fenêtre de service prévue. 

Smart propose le XceedIOPS2 dans les configurations 1.8" et 2.5" SATA 6 Gb/s. Les SSD 1.8" et 2.5" sont disponibles en capacités de 50 Go, 100 Go, 200 Go et 400 Go. Notre unité d'examen est la capacité de 2.5" de 200 Go.

Spécifications des systèmes de stockage intelligents XCeedIOPS2

• Capacités:
  • XceedIOPS2 SATA 1.8"
    • 100 Go – TX21B10100GB1001
    • 200 Go – TX21B10200GB1001
    • 400 Go – TX21B10400GB1001
  • XceedIOPS2 SATA 2.5"
    • 100 Go – TX22D10100GB1001
    • 200 Go (186 Go utilisables) – TX22D10200GB1001
    • 400 Go – TX22D10400GB1001
• Contrôleur SandForce SF-2582
• Toshiba 32nm Entreprise MLC NAND
• Interface SATA 6 Go/s
• Performance
  • Lecture soutenue - jusqu'à 520 Mo/s
  • Écriture soutenue - jusqu'à 500 Mo/s
  • Jusqu'à 60,000 4 IOPS en écriture XNUMXK aléatoire
  • Temps d'accès <1.0 ms
• Endurance eMLC (durée de vie de cinq ans)
  • 100 Go – 1.5 PBW
  • 200 Go – 3 PBW
  • 400 Go – 6 PBW
• Fiabilité des données <1 sur 10¹⁸ bits lus
• Correction d'erreur / détection d'erreur (BCH) - 55 bits pour chaque secteur de 512 octets
• Data Fail Recovery Recover - jusqu'à 1 bloc de données d'effacement flash NAND
• Récupération en cas de panne de courant – EverGuard
• Surveillance de la température - Limitation des performances en cas d'avertissement/température critique
• Cryptage AES-256 (certifié FIPS-197), Sécurité TCG-Enterprise
• Puissance
  • Tension de service 3.3 ± 5 % 5 V ± 5 %
  • Actif (typique) 1800 mA
  • Inactif 500 mA
  • Gestion avancée de l'alimentation - Limitation de l'alimentation
• Environnement
  • Choc - 200g demi-sinus, 10msec, 1 choc le long de chaque axe, X, Y, Z, dans chaque direction
  • Vibration - 200g demi-sinus, 2msec, 1 choc le long de chaque axe, X, Y, Z, dans chaque direction
  • Température de fonctionnement 0 °C à 70 °C (interne)
  • Température de stockage -40 °C à 90 °C
  • Humidité 5% à 95%, sans condensation, humidité relative
  • Altitude 24,384 m (80,000 XNUMX pieds)
• Mécaniques
  • Longueur 78.5 mm 100.2 mm
  • Largeur 54.0 mm 69.85 mm
  • Hauteur 5.0 mm 9.5 mm
• Version du micrologiciel examinée - PRO6F4EC

Conception et démontage

Le Smart Storage Systems XceedIOPS2 a une apparence plutôt basique, avec une peinture argentée métallisée recouvrant un boîtier en alliage de métal coulé. Notre échantillon d'ingénierie comporte une seule étiquette de produit sur le couvercle supérieur du boîtier, y compris le numéro de pièce, le numéro de série, le numéro de lot, ainsi que les détails de base du lecteur. La face inférieure du boîtier est entièrement vierge, ne montrant que des vis qui vous permettent d'accéder au circuit imprimé à l'intérieur.

Le XceedIOPS2 dispose d'une hauteur z de lecteur de 9.5 mm, ce qui est standard parmi les SSD grand public et SATA d'entreprise. La plupart des SSD destinés aux entreprises que nous avons examinés, à l'exception du SSD Intel 710, offrent tous une hauteur z de 15 mm qui correspond à l'épaisseur des disques durs d'entreprise de 2.5 pouces. L'avantage d'utiliser une conception plus mince signifie cependant que des appareils plus fins tels que des serveurs lames ou des systèmes mobiles adaptés à une charge de travail d'entreprise peuvent utiliser ce SSD.

L'avant du XceedIOPS2 présente une connexion SATA standard qui, sur ce SSD particulier, est capable de pousser des vitesses supérieures à 500 Mo/s. L'interface est compatible avec une large gamme de plates-formes couvrant les systèmes grand public et d'entreprise.

Démonter le XceedIOPS2 est plutôt difficile principalement à cause du matériau de dissipation thermique utilisé par Smart lors de l'assemblage. Pour l'utilisateur final, c'est optimal, mais pour un examen, cela peut rendre les choses difficiles pour la photographie. Comme vous pouvez le voir ci-dessous, chaque morceau de NAND et le contrôleur ont une cuillerée de matériau conducteur thermique appliqué, qui agit comme une colle lorsque le lecteur est assemblé. Pour limiter les dommages au disque à des fins d'examen, nous avons inclus un plan interne du disque à des fins d'illustration, laissant l'équipement thermique intact.

Le boîtier mesure un peu moins de 1.5 mm d'épaisseur et sert de dissipateur thermique pour tous les composants internes. Les deux côtés du circuit imprimé évacuent la chaleur du contrôleur et de la NAND dans les moitiés supérieure et inférieure du boîtier.

Smart Storage Systems utilise Toshiba 32nm eMLC NAND à l'intérieur du SSD XceedIOPS2. La capacité de 200 Go utilise seize pièces NAND au total, avec une capacité individuelle de 16 Go. Cela donne au modèle 200 Go une capacité brute de 256 Go et configuré avec un espace utilisable de 186 Go, le SSD a un niveau de sur-provisionnement de 28 %.

Le contrôleur utilisé à l'intérieur du XceedIOPS2 est un SandForce SF-2582, qui ne nécessite pas de tampon SDRAM supplémentaire et a une température de fonctionnement allant jusqu'à 70°C dans un environnement commercial. Le contrôleur prend également en charge le cryptage AES-256 et TCG.

La configuration EverGuard Power Failure Recovery de Smart Storage System utilise 32 condensateurs à oxyde de niobium OxiCap au lieu d'un super-condensateur que l'on voit parfois sur les SSD d'entreprise. Ceux-ci sont utilisés pour le filtrage de l'alimentation ainsi que pour le maintien de l'alimentation en cas de perte ou d'interruption de l'alimentation entrante, de sorte que les données en transit peuvent être transférées vers la NAND. Les condensateurs de 227 uF combinés ont une capacité totale de 0.007 F. Smart ne répertorie pas la durée pendant laquelle les circuits d'alimentation peuvent maintenir le contrôleur en marche, ni le temps de charge, mais ils sont très probablement suffisants pour éviter la perte de données en cas de panne de courant. Un autre avantage clé de l'utilisation de ce type de condensateur est que l'enveloppe thermique du SSD est portée à 70 ° C pendant le fonctionnement, ce qui permet de réduire les besoins de refroidissement. Il s'agit d'une caractéristique importante car de nombreux centres de données cherchent des moyens de réduire les coûts de refroidissement globaux, car ils représentent une grande partie de la consommation électrique totale.

Benchmarks d'entreprise

Le système Smart Storage Systems XceedIOPS2 utilise une mémoire NAND eMLC Toshiba 32 nm, un contrôleur SandForce SF-2582 et une interface SATA 6.0 Gb/s ; notre unité d'évaluation est de 200 Go. Les comparables utilisés pour cette évaluation incluent les SSD d'entreprise suivants récemment testés : Micron P300 (100 Go, Marvell 9174, micron 34 nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 Go, Marvell 9032, Toshiba 32nm SLC NAND, SAS), le SamsungSM825 (200 Go, Samsung S3C29MAX01-Y330, Samsung 30 nm eMLC NAND, SATA) et le Hitachi Ultrastar SSD400M (400 Go, contrôleur Intel EW29AA31AA1, Intel 25 nm eMLC NAND, SAS). Tous les SSD d'entreprise sont évalués sur notre plateforme de test d'entreprise basée sur un Lenovo Think Server RD240. Tous les chiffres IOMeter sont représentés sous forme de chiffres binaires pour les vitesses en Mo/s.

Notre premier test porte sur la vitesse dans un environnement d'écriture séquentielle avec des transferts de blocs volumineux. Ce test particulier utilise une taille de transfert de 2 Mo avec IOMeter, avec un alignement de secteur de 4k et mesure les performances avec une profondeur de file d'attente de 4. Smart Storage Systems revendique une vitesse de lecture en rafale maximale de 520 Mo/s et une vitesse d'écriture de 500 Mo/s pour leur XceedIOPS de 200 Go. . Étant donné que ce test mesure les performances en régime permanent, au lieu de chiffres en rafale pour une comparaison égale sur tous les disques d'entreprise dans un environnement de charge de travail constante, nos mesures seront inférieures à la quantité annoncée car elles représentent une activité plus longue différente au lieu d'un enregistrement momentané ou en rafale.

Dans notre test de transfert séquentiel à grands blocs, nous avons mesuré une vitesse de lecture de 531 Mo/s et une vitesse d'écriture en régime permanent de 217 Mo/s. Les vitesses de lecture sont supérieures à la revendication de Smart de 520 Mo/s, mais les vitesses d'écriture à l'état stable, comme nous l'avons mentionné précédemment, sont inférieures à la cote de rafale de 500 Mo/s. Dans ce test, la force du processeur SandForce SF-2500 était claire avec le XceedIOPS2 en tête du peloton en termes de vitesse de lecture.

En passant à un profil d'accès aléatoire, tout en conservant une taille de transfert de bloc importante de 2 Mo, nous commençons à voir comment les performances varient dans un environnement multi-utilisateurs. Ce test conserve le même niveau de profondeur de file d'attente de 4 que nous avons utilisé dans le benchmark de transfert séquentiel précédent.

Dans notre test de transfert aléatoire à grands blocs, le XceedIOPS2 a maintenu une vitesse de lecture élevée de 536 Mo/s avec des vitesses d'écriture en régime permanent de 68 Mo/s. Alors que les vitesses de lecture dominent la classe des SSD d'entreprise, les vitesses d'écriture se situent au bas du peloton.

En passant à une taille de transfert d'accès aléatoire encore plus petite de 4K, nous nous rapprochons de la taille de paquet qui pourrait être trouvée dans un environnement d'accès aléatoire lourd tel qu'un paramètre de serveur avec plusieurs machines virtuelles accédant à la même baie. Dans le premier test, nous examinons les performances de lecture 4K étendues et comment elles évoluent d'une profondeur de file d'attente de 1 à un maximum de 64.

À des profondeurs de file d'attente inférieures à 16, les systèmes de stockage intelligents XceedIOPS2 n'ont eu aucun problème à tirer parti des solides performances de lecture aléatoire 4K du contrôleur SandForce. Au départ, le XceedIOPS2 avait une vitesse de 4,208 54,386 IOPS pour finalement se stabiliser à XNUMX XNUMX IOPS. Le seul disque à le surpasser était le SSD Toshiba SLC à interface SAS.

Notre prochain test examine les performances d'écriture aléatoire 4K à une profondeur de file d'attente statique de 32 et les résultats sont enregistrés et moyennés une fois que les disques ont atteint un état stable. Bien que les performances IOPS soient une bonne mesure pour mesurer les performances en régime permanent, un autre domaine d'intérêt clé concerne la latence moyenne et maximale. Des chiffres de latence de pointe plus élevés peuvent signifier que certaines demandes peuvent être sauvegardées sous un accès continu intensif.

Sous une charge de travail continue, le XceedIOPS2 a maintenu une vitesse aléatoire 4K à l'état stable de 8,961 35 IOPS avec une vitesse moyenne de 3.57 Mo/s. La latence moyenne lors de ce test a été mesurée à 96 ms avec une latence maximale lors de notre test atteignant XNUMX ms.

Notre dernière série de benchmarks synthétiques compare les deux disques d'entreprise dans une série de charges de travail mixtes de serveurs avec une profondeur de file d'attente statique de 32. Comme les benchmarks synthétiques au début de cette revue, ces tests sont également mesurés en état stable. Chacun de nos tests de profil de serveur a une forte préférence pour l'activité de lecture, allant de 67 % de lecture avec notre profil de base de données à 100 % de lecture dans notre profil de serveur Web.

Le premier est notre profil de base de données, avec une combinaison de charge de travail de 67 % en lecture et 33 % en écriture, principalement centrée sur des tailles de transfert de 8K.

Les systèmes de stockage intelligents XceedIOPS2 ont maintenu une vitesse constante de 10,968 86 IOPS ou 710 Mo/s dans notre test de profil de base de données. Cela se classe au bas des autres modèles eMLC hautes performances, mais au-dessus du SSD Intel XNUMX équipé d'eMLC.

Le profil suivant examine un serveur de fichiers, avec une charge de travail de 80 % en lecture et 20 % en écriture répartie sur plusieurs tailles de transfert allant de 512 octets à 64 Ko.

Le XceedIOPS2 a mesuré une vitesse en régime permanent de 13,195 825 IOPS dans un scénario de serveur de fichiers, suivant de près le Samsung SM400 et le Hitachi SSD710M équipés d'eMLC, et au-dessus du SSD Intel XNUMX.

Notre profil de serveur Web est en lecture seule avec une répartition des tailles de transfert de 512 octets à 512 Ko.

Dans un environnement en lecture seule, le Smart XceedIOPS2 a pu se dégourdir un peu les jambes et remonter vers le haut du pack SSD d'entreprise. Dans cette charge de travail, le XceedIOPS2 a maintenu une vitesse de 18,570 284 IOPS ou XNUMX Mo/s.

Le dernier profil concerne un poste de travail, avec un mélange de 20 % d'écriture et de 80 % de lecture utilisant des transferts 8K.

Dans un environnement de poste de travail, le XceedIOPS2 s'est classé 2e parmi les SSD eMLC de qualité professionnelle que nous avons examinés, se situant en dessous de l'Ultrastar SSD400M avec une vitesse de 16,608 130 IOPS ou XNUMX Mo/s.

Consommation d'énergie de l'entreprise

Lorsqu'il s'agit de choisir des disques pour le centre de données ou un autre environnement de stockage dense, les performances ne sont pas les seules mesures qui intéressent les entreprises lorsqu'elles examinent les SSD ou les disques durs. La consommation d'énergie peut être énorme dans certains cas, il est donc logique que vous souhaitiez savoir comment un lecteur fonctionnerait sous une charge de travail constante.

Dans la section Enterprise Power de cette revue, nous examinons chaque lecteur dans les mêmes conditions que celles que nous avons utilisées pour tester les vitesses de lecture et d'écriture précédemment. Cela inclut les transferts séquentiels et aléatoires de 2 Mo avec une profondeur de file d'attente de 4 et de petits transferts aléatoires de lecture et d'écriture 4K à une profondeur de file d'attente de 32. Comme pour nos tests précédents, nous mesurons tous les chiffres dans un état stable pour mettre le lecteur dans son plus conditions gourmandes en énergie.

Dans toutes les conditions, sauf au démarrage, les systèmes de stockage intelligents XceedIOPS2 utilisaient 5.65 watts ou moins. L'activité la plus gourmande en énergie pour le XceedIOPS2 était la lecture aléatoire QD32 4K, en utilisant 5.65 watts en moyenne sur la durée du test. La deuxième était l'écriture séquentielle QD2 de 4 Mo, la troisième était l'écriture aléatoire QD32 4K suivie de la lecture QD2 de 4 Mo en quatrième position. Pendant les activités d'écriture intensive et de lecture 4K aléatoire, les systèmes de stockage intelligents XceedIOPS2 ont utilisé un peu moins de la quantité d'énergie requise par le Toshiba MKx6.0GRZB SAS 001 Gbit/s, tombant dans d'autres domaines avec une parité proche avec le Hitachi Ultrastar SSD400M.

Une forte poussée pour un SSD eMLC dans un environnement de centre de données se situe autour du coût par Go et IOPS/Watt. Nous avons calculé un chiffre de 9,621 4 IOPS/watt en lecture 32K aléatoire pure à une profondeur de file d'attente de 2,246, tombant à 4 38,481 IOPS/watt si vous regardez plutôt une écriture aléatoire 10,119K stable. Ceci par rapport à 300 16,385 IOPS/watt en lecture ou 3,082 001 IOPS/watt en écriture sur le SLC Micron P14,980 ou 2,043 825 IOPS/watt en lecture, 19,484 6,150 IOPS/watt en écriture sur le SLC Toshiba MKx400GRZB, XNUMX XNUMX IOPS/watt en lecture, XNUMX XNUMX IOPS/watt en écriture sur le eMLC Samsung SMXNUMX, ou XNUMX XNUMX IOPS/watt en lecture, XNUMX XNUMX IOPS/watt en écriture sur l'eMLC Hitachi Ultrastar SSDXNUMXM. Cela dépend vraiment des besoins de l'entreprise, trouver le meilleur mélange de puissance et de performances (ou simplement des performances directes) qui est pris en compte lors de l'achat du SSD ou du disque dur.

Pour aller plus loin

Bien que les systèmes de stockage intelligents (Smart Modular) ne soient peut-être pas un nom familier, dans l'entreprise, ils sont connus pour leur qualité et leur innovation. Le XceedIOPS2 occupe une place intéressante sur le marché des SSD d'entreprise, offrant une interface SATA avec les performances SandForce SF-2500 et eMLC NAND qui peut prendre en charge jusqu'à sept écritures de disque par jour. Le XceedIOPS2 a affiché les meilleurs scores de lecture séquentielle et aléatoire de 2 Mo que nous ayons vus sur n'importe quel SSD d'entreprise SAS ou SATA, prenant plus ou moins tout ce que l'interface pouvait donner. De telles performances de lecture sont certainement de bon augure pour des applications telles que le Web et le service de fichiers où des lectures rapides sont nécessaires. Il offrait également les performances de lecture 4K aléatoires les plus élevées à des profondeurs de file d'attente inférieures, affichant des vitesses 2 à 4 fois supérieures à celles de tout autre SSD comparable.

Du côté des performances d'écriture de l'équation, le lecteur a terminé près de la moitié inférieure du pack dans les tests de 2 Mo et 4K, ce qui ne devrait pas surprendre car le SF-2582 n'est pas connu pour ses performances optimales dans ce domaine avec données incompressibles. Dans les profils d'utilisation en entreprise, le disque s'en sort bien là où il le devrait, prenant un peu de retard dans les profils de base de données et de poste de travail, mais offrant des scores très compétitifs dans les profils de serveur de fichiers et de serveur Web, où il n'est évidemment battu que par le SLC SAS Toshiba eSSD . Comparé aux Hitachi Ultrastar SSD400M et Samsung SM825 qui sont directement en concurrence, le XceedIOPS2 offre de bonnes performances, et face au Intel SSD 710 il offre une augmentation substantielle.

Avec des performances supérieures ou au moins égales à celles d'une configuration de disque de ce type, Smart est également en mesure de montrer ses atouts techniques dans d'autres domaines. Le XceedIOPS2 offre une excellente dissipation thermique et une enveloppe thermique de fonctionnement plus élevée, ce qui réduit les dépenses de refroidissement. Il y a aussi l'avantage évident de l'endurance qu'ils sont capables de tirer de l'eMLC NAND, faisant du lecteur un excellent opérateur dans les paramètres avec une activité de lecture et d'écriture, ce dont tous les lecteurs eMLC/MLC ne sont pas capables. Pour les entreprises proposant différentes offres de produits, le XceedIOPS2 est un très bon choix, avec des certifications d'entreprise de niveau 1 et des caractéristiques de performance très convaincantes.

Avantages

• Excellentes vitesses de lecture de grands blocs
• Très fortes vitesses de lecture aléatoire 4K à faible profondeur de file d'attente
• Excellente conception thermique avec une température de fonctionnement nominale élevée
• Bonnes performances d'écriture par rapport aux autres SSD eMLC de qualité professionnelle

Inconvénients

• Demandes de puissance légèrement supérieures à la moyenne
• Performances intensives en écriture plus faibles que certaines offres eMLC hautes performances

Conclusion

Strictement du point de vue des performances, le XceedIOPS2 a des atouts certains, en particulier avec les charges de travail qui offrent un certain niveau de compressibilité pour accélérer la vitesse, et il est généralement solide en ce qui concerne les lectures. Dans l'ensemble, lorsque vous tenez compte de l'endurance de sept remplissages de disque quotidiens et des économies de coûts d'eMLC NAND, la proposition de valeur commence à devenir assez forte pour Smart.  

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