Le STEC s840 est un SSD SAS 6 Gb/s destiné au segment de marché des entreprises hautes performances. Le s840 dispose d'un contrôleur interne entièrement conçu et développé et d'une pile de micrologiciels associée à MLC NAND dans un facteur de forme de 15 mm, 2.5". Il est disponible en capacités de 200 Go, 400 Go et 800 Go et offre un débit de lecture soutenu jusqu'à 529 Mo/s, écriture débit de 453 Mo/s et IOPS en lecture maximale de 118,000 1994. Comme pour la plupart des SSD d'entreprise, STEC est bien plus qu'une simple performance brute ; STEC dispose d'un solide portefeuille de propriété intellectuelle qui lui confère certains avantages dans la conception de SSD, ainsi qu'un héritage qui remonte à XNUMX.
Le STEC s840 est un SSD SAS 6 Gb/s destiné au segment de marché des entreprises hautes performances. Le s840 dispose d'un contrôleur interne entièrement conçu et développé et d'une pile de micrologiciels associée à MLC NAND dans un facteur de forme de 15 mm, 2.5". Il est disponible en capacités de 200 Go, 400 Go et 800 Go et offre un débit de lecture soutenu jusqu'à 529 Mo/s, écriture débit de 453 Mo/s et IOPS en lecture maximale de 118,000 1994. Comme pour la plupart des SSD d'entreprise, STEC est bien plus qu'une simple performance brute ; STEC dispose d'un solide portefeuille de propriété intellectuelle qui lui confère certains avantages dans la conception de SSD, ainsi qu'un héritage qui remonte à XNUMX.
Le pedigree et le portefeuille IP ne peuvent être sous-estimés lorsque nous évaluons les technologies flash. Ils sont le principal différenciateur dans un marché qui a tendance à être rempli de bruit substantiel, d'imitateurs et de produits de base. Le simple fait d'être là et de servir les marchés militaires et spécialisés depuis 1994 n'est pas assez bon à première vue, il doit y en avoir plus. STEC a cependant plus, qui est le moteur principal de la proposition de valeur de l'entreprise et mis en évidence par le fait qu'ils conçoivent et produisent leur propre contrôleur, ce qui constitue un énorme avantage technique. Cet avantage devient plus fort à mesure que les fabricants se tournent vers l'utilisation de tailles NAND à géométrie plus petite, où il est très important de disposer d'un matériel et d'un micrologiciel de contrôleur capables de faire face aux imperfections NAND qui s'aggravent à chaque changement de matrice.
L'utilisation de MLC NAND dans un SSD d'entreprise hautes performances n'est pas un concept étranger, mais cela signifie que le fournisseur doit être capable de comprendre et de gérer la NAND pour extraire l'endurance requise du disque. STEC appelle sa technologie d'endurance Cell Care, qui s'associe à Advanced Flash Management pour offrir à la fois des revendications d'endurance et des performances constantes et prévisibles tout au long de la durée de vie du SSD. STEC offre une protection complète du chemin de données pour assurer la sécurité des données en vol ainsi que PowerSafe, un condensateur embarqué qui empêche la perte de données en cas de panne de courant. La mise en œuvre STEC des condensateurs est également unique, car ils se trouvent dans un module qui peut être réparé sur le terrain au cas où les condensateurs auraient besoin d'être remplacés sans ouvrir le boîtier. Enfin, dans l'aperçu de la suite technologique, STEC propose la technologie SAFE, qui est une autre fonctionnalité de sécurité conçue pour protéger les données en cas de défaillance d'une puce.
Toutes ces technologies et la migration vers MLC NAND signifient que le client obtient une image assez attrayante du coût total de possession sur la durée de vie utile prévue du disque. STEC cite des chiffres d'endurance de 10 écritures complètes sur lecteur aléatoire par jour, sans le coût supplémentaire de SLC-NAND qui est généralement nécessaire pour atteindre ces chiffres.
La gamme flash STEC a été rééquilibrée ces derniers temps, il est donc utile de fournir un aperçu des offres actuelles pour mieux comprendre où les disques s'intègrent. Comme indiqué, le STEC s840 utilise une interface SAS à double port et vise à haute performance besoins en applications et en bases de données avec des profils d'utilisation à charge mixte élevée. STEC propose également le s620, qui est un SSD SATA d'entrée de gamme conçu pour des utilisations intensives en lecture. Pour une augmentation des performances, STEC vend un accélérateur d'application PCIe, le s1100, conçu pour les applications à E/S élevées, les bases de données, la mise en cache et d'autres fonctions. Enfin, STEC dispose du logiciel EnhanceIO SSD Cache, qui est un logiciel de mise en cache indépendant du flash.
Spécifications du SSD STEC s840
- Capacités
- 200 Go – S840E200M2S
- 400 Go – S840E400M2S
- 800 Go – S842E800M2S
- Interface SAS à deux ports
- Taille du secteur : 512b
- Toshiba MLC NAND
- Contrôleur STEC 24950-15555-XC1
- Performances
- Débit de lecture soutenu : jusqu'à 529 Mo/s
- Débit d'écriture soutenu : jusqu'à 453 Mo/s
- IOPS en lecture à 100 % maximum : jusqu'à 118,000 XNUMX
- Max 100 % d'IOPS en écriture : jusqu'à 62,500 XNUMX
- IOPS de lecture aléatoire maximale à 100 % : 93,000 8 (XNUMX XNUMX)
- IOPS max. en écriture aléatoire à 100 % : 19,500 8 (XNUMX XNUMX)
- IOPS aléatoires 70 % en lecture/30 % en écriture : 37,800 8 (XNUMX Ko)
- Facteur de forme : 2.5 pouces
- Consommation d'énergie : 6.87 W 100 % de lecture
- Endurance : 10 écritures complètes sur le lecteur aléatoire par jour
- Fiabilité des données : 1 erreur irrécupérable sur 1017 bits lus
- Dimensions: 100.2 mm (L) x 69.8 mm (L) x 15.0 mm (H)
- Poids : <0.4kg
- Température de fonctionnement : 0° à 60°C (Commercial)
- Garantie: 5 ans
Concevoir et construire
Le STEC s840 est un SSD de 15 mm avec une interface SAS et un facteur de forme de 2.5". Cette hauteur z plus élevée est fréquemment observée parmi les SSD d'entreprise hautes performances et haute capacité, à l'exception de quelques-uns qui mesurent 9.5 mm.
L'interface du STEC s840 est une connexion SAS à double port, que l'on trouve couramment sur les SSD d'entreprise haut de gamme. L'avantage de SAS est qu'il offre des capacités de basculement intégrées permettant des installations à haute disponibilité ainsi qu'un mode port étendu qui améliore les performances dans certaines situations. SAS offre également une file d'attente de demandes d'E/S beaucoup plus élevée, ce qui peut aider à réduire la latence lors de charges de travail intensives.
Le boîtier autour du STEC s840 est en alliage métallique, avec une caractéristique unique que nous n'avons vue sur aucun autre SSD. Dans le but de rendre le s840 aussi utilisable que possible lorsqu'il est installé sur le terrain, STEC a conçu l'alimentation de secours pour qu'elle soit facilement remplacée sans retirer le capot supérieur du SSD. Les utilisateurs retirent une vis du bas du boîtier et font glisser le bloc d'alimentation pour le remplacer. STEC nous a dit que bien que le module soit facile à réparer une fois en service, ils trouvent rarement des clients qui le font car STEC l'a conçu de manière à limiter les pannes du module d'alimentation.
En retirant le capot supérieur du STEC s840, nous trouvons le côté inférieur de la carte de circuit imprimé, montrant le cache DRAM ainsi que l'unité de condensateur PowerSafe. Ce côté du SSD ne comprend aucun tampon thermique, qui est plutôt pris en sandwich entre la carte de circuit imprimé et le bas du boîtier.
L'un des avantages significatifs du STEC s840 est le contrôleur. STEC a conçu et codé le contrôleur en interne, au lieu de s'approvisionner auprès d'un tiers. Cela conduit à une meilleure intégration entre les composants et donne à STEC des avantages en termes de fiabilité et de support, car toutes les connaissances et IP de la pile de contrôleurs et de logiciels résident en interne.
La face supérieure de la carte de circuit imprimé STEC s840 comprend dix pièces Toshiba MLC NAND, le contrôleur STEC, ainsi qu'une pièce de Micron DRAM. Le modèle de 800 Go utilise des pièces NAND de 64 Go, ce qui lui donne une capacité RAW totale de 1 To et un niveau de surapprovisionnement de 28 %.
Le bas de la carte de circuit imprimé comprend six pièces Toshiba MLC NAND, deux pièces supplémentaires de Micron DRAM et le connecteur PowerSafe.
Contexte des tests et comparables
Nos disques d'examen STEC s800 de 840 Go utilisent un contrôleur STEC 24950-15555-XC1 et Toshiba MLC NAND avec une interface SAS 6.0 Gb/s. Les comparables sont répertoriés ci-dessous et incluent les disques de performance SAS traditionnels basés sur SLC ainsi que le SMART Optimus qui est une offre MLC SAS avec des performances et une endurance de type SLC.
Comparables pour cet avis :
- Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 Go, contrôleur Intel EW29AA31AA1, NAND SLC Intel 25 nm, SAS 6.0 Go/s)
- SanDisk Lightning LB406S (400 Go, contrôleur Pliant PTHEMI2-1VO, Micron 34nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
- Optimus intelligent (400 Go, contrôleur tiers, Toshiba MLC NAND, 6.0 Go/s SAS)
- Toshiba MKx001GRZB (400 Go, contrôleur Marvell 88SS9032, Toshiba 32nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
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
Dans notre premier test, nous appliquons un modèle d'écriture aléatoire 100% 4K avec une charge de 16 threads et 16 files d'attente. En ce qui concerne le débit total, le STEC s840 arrive vers la base du pack avec une vitesse moyenne en régime permanent d'environ 16,000 60 IOPS en écriture, qui a été atteinte environ XNUMX minutes après le début du test.
Le STEC s840 s'est stabilisé avec une latence moyenne de 14 à 16 ms une fois qu'il a atteint l'état stable, avec l'un des modèles les plus intéressants parmi les disques que nous avons testés.
Même avec sa conception basée sur MLC, le STEC s840 offrait des temps de réponse maximaux inférieurs à la plupart des disques de cette catégorie, restant inférieurs à 100 ms une fois qu'il avait atteint un état stable.
En approfondissant les mesures de latence lors de notre test d'écriture aléatoire 4K, l'écart type de latence sur le s840 a obtenu de très bons résultats vers le haut du peloton.
Après avoir terminé le segment de préconditionnement de notre test, nous avons mesuré des échantillons plus longs des performances de lecture et d'écriture aléatoires 100 % 4K du STEC s840. En mode port unique, nous avons mesuré un débit 4K maximal de 86,171 16,572 IOPS en lecture et XNUMX XNUMX IOPS en écriture.
La latence moyenne sur la durée de notre test de lecture 4K mesurait 2.97 ms tandis que la latence en écriture mesurait 15.44 ms avec une profondeur de file d'attente effective de 256.
Le STEC s840 avait le temps de réponse maximal en lecture 4K le plus bas, mesurant 15 ms, avec une latence maximale en écriture de 97.7 ms.
La latence constante étant la clé des SSD d'entreprise, le STEC s840 est arrivé au milieu du pack SLC-SSD en écart type de latence de lecture et d'écriture.
Dans notre première charge de travail mixte utilisant un profil 8K 70/30 % lecture/écriture, le STEC s840 est arrivé en deuxième position derrière le SMART Optimus. Après avoir atteint un état stable environ 80 minutes plus tard, les performances ont été mesurées entre 37,000 42,000 et XNUMX XNUMX IOPS.
Avec une profondeur de file d'attente effective de 256, le STEC s840 a contrôlé la latence moyenne, avec des temps de réponse mesurant un peu moins de 7 ms.
Passant aux temps de réponse de pointe, le STEC s840 basé sur MLC a maintenu ses temps maximum en dessous de 50 ms une fois qu'il a atteint un état stable.
En approfondissant l'écart type de latence, le STEC s840 offrait la meilleure latence de sa catégorie avec les performances les plus constantes du groupe dans notre segment de préconditionnement 8K 70/30.
Par rapport à la charge de travail fixe à 16 threads et 16 files d'attente maximales que nous avons effectuée lors du test d'écriture 100 % 4K, nos profils de charge de travail mixtes adaptent les performances à une large gamme de combinaisons thread/file d'attente. Dans ces tests, nous couvrons l'intensité de la charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente jusqu'à 16 threads et 16 files d'attente. Dans le test étendu 8K 70/30, le STEC s840 a montré des performances incroyablement solides dans la majeure partie des plages de charge ; n'étant dépassé qu'aux profondeurs de file d'attente effectives les plus élevées. La plupart des activités dans des conditions d'entreprise se déroulant en dessous de la saturation totale, le STEC s840 afficherait très probablement les meilleures performances dans un environnement de production normal avec des charges de travail de 8K.
Le STEC s840 n'a aucun mal à offrir la latence moyenne la plus rapide de la plupart des tests 8K 70/30, n'étant dépassé que par le SMART Optimus aux niveaux de profondeur de file d'attente effectifs les plus élevés.
En comparant les temps de réponse de pointe sur une large gamme de charges allant d'une profondeur de file d'attente effective de 4 à 256, le STEC s840 arrive en tête du peloton avec les temps les plus bas. Le s840 est resté inférieur à 50 ms pendant tout le test, la majeure partie étant inférieure à 40 ms.
L'écart type de latence dans notre test 8K 70/30 est resté constant sur toute la gamme des profondeurs de file d'attente, n'étant dépassé que par une petite marge par rapport au Hitachi SSD400S.B.
La prochaine charge de travail est notre profil de serveur de fichiers, qui couvre une large gamme de tailles de transfert allant de 512b à 512K. Dans cette section, le STEC s840 conserve toujours sa place en tête du peloton, aux côtés du SMART Optimus et du SanDisk Lightning.
Après avoir atteint l'état stable 100 à 120 minutes dans l'étape de préconditionnement, le STEC s840 a obtenu en moyenne un temps de réponse de 11 à 13 ms sur la partie restante du test.
La comparaison de la latence maximale dans le test de préconditionnement du serveur de fichiers devient un peu déroutante, chaque SSD mesurant 50 ms l'un de l'autre. Cependant, en regardant les performances du STEC s840, il est arrivé avec l'un des temps de réponse de pointe les plus faibles dans chaque intervalle, mesurant un peu plus de 75 ms. Les meilleurs de cette catégorie mesuraient environ 60 ms, les pires environ 150 ms ou plus.
En comparant l'écart type de latence dans la phase de préconditionnement de notre test de serveur de fichiers, le STEC s840 correspondait presque au SMART Optimus, qui se classent tous deux deuxièmes par rapport au SanDisk Lightning.
Après avoir terminé la phase de préconditionnement de notre test de serveur de fichiers, nous avons mesuré les performances de chaque SSD à une charge comprise entre 2T/2Q et 16T/16Q. Semblable à la vitesse que nous avons remarquée dans le test 8K 70/30, le STEC s840 offrait les performances les plus élevées de cette classe aux profondeurs de file d'attente effectives les plus basses. Alors que la profondeur de la file d'attente atteignait un sommet dans chaque segment, elle a été dépassée par le SanDisk Lightning, mais toujours classée au sommet de la classe en termes de performances globales.
Passant à une latence moyenne, le STEC s840 a joué au coude à coude avec le SMART Optimus et le SanDisk Lightning.
Sur chaque charge de notre test de serveur de fichiers, le STEC s840 s'est classé au milieu du peloton sur la plage de profondeurs de file d'attente effectives, avec des temps de réponse maximum restant inférieurs à 50 ms pour la plupart des charges, augmentant juste en dessous de 100 ms aux profondeurs de file d'attente les plus élevées.
Avec la grande diversité des tailles de transfert, chaque SSD travaille plus dur pour maintenir les performances. Dans ce test, le STEC s840 a fonctionné avec les SSD basés sur SLC les plus rapides et a maintenu une latence plus constante que le SMART Optimus qui utilise également MLC NAND dans sa configuration hautes performances.
Notre charge de travail de préconditionnement finale prend le test de serveur Web d'activité de lecture traditionnelle à 100 % et le fait passer à 100 % d'écriture pour préconditionner chaque SSD. Dans ce segment, le SanDisk Lightning LB 406S avait un débit élevé avec les autres comparables, y compris le s840 avec des performances bien inférieures.
Avec la charge de travail de préconditionnement d'écriture à 100 % à une profondeur de file d'attente effective de 256, le STEC s840 a maintenu une latence moyenne d'environ 40 ms une fois qu'il a atteint un état stable.
Sur l'ensemble du processus de préconditionnement de notre charge de travail de serveur Web, le STEC s840 a maintenu ses temps de réponse maximaux entre 150 et 200 ms, ce qui est dans la même plage que la plupart des SSD à base de SLC les plus performants.
Passant de la latence maximale à la cohérence globale de la latence, le STEC s840 offrait l'écart type le plus faible dans le test de préconditionnement du serveur Web.
Pour le reste de notre test de serveur Web, nous revenons à une activité de lecture à 100 % (alors que le préconditionnement était à 100 % en écriture). Dans ce test, le STEC s840 a de nouveau offert les performances les plus élevées du groupe dans les plages de profondeur de file d'attente efficaces inférieures, n'étant dépassé qu'aux niveaux les plus élevés.
La latence moyenne de notre profil de serveur Web exécuté sur le STEC s840 a montré qu'il offrait une petite avance sur les SSD d'entreprise de classe SLC comparables dans tous les niveaux de profondeur de file d'attente efficaces sauf les plus élevés.
Temps de réponse maximaux dans la section de lecture à 100 % du test du serveur Web du STEC s840 mesuré sous 50 ms sur la charge de travail la plus élevée. Il a joué au sommet de sa catégorie, se classant au coude à coude avec le Hitachi SSD400S.B.
En examinant de plus près la latence dans notre section d'écart type du test du serveur Web, le STEC s840 est en tête dans la plupart des domaines, à l'exception de la profondeur de file d'attente effective la plus élevée.
Conclusion
Le SSD STEC s840 cible fermement les marchés d'entreprise grand public et de performance, mais offre une meilleure proposition de valeur que les principales alternatives SLC NAND. En tirant parti de MLC NAND et en possédant son propre contrôleur, STEC est en mesure de piloter à la fois les performances et l'endurance du disque, tout en étant en mesure d'offrir une proposition de valeur impressionnante. STEC dispose également d'un avantage en matière de support et d'ingénierie en utilisant un contrôleur interne et le package global est encore renforcé par un portefeuille IP robuste couvrant près de 20 ans dans le secteur du stockage flash.
Comme nous l'avons vu dans nos résultats de performances, le s840 se comporte très bien dans tous les domaines, même par rapport aux disques principalement basés sur SLC. Le disque a particulièrement bien fonctionné dans les charges de travail mixtes, où il offrait un avantage significatif à des profondeurs de file d'attente efficaces inférieures, où d'autres disques avaient besoin de plus de demandes en attente pour atteindre des performances optimales. Même en tirant parti de MLC NAND, STEC a pu régner sur les temps de réponse de pointe et maintenir un excellent écart type de latence qui rivalisait souvent avec celui de ses concurrents basés sur SLC. Ces points forts étaient plus visibles dans les charges de travail avec une large gamme de tailles de transfert ; tels que nos profils de serveur Web et de serveur de fichiers.
STEC est le deuxième fabricant ces derniers mois à proposer un variateur basé sur MLC qui offre des performances et une endurance élevées dans un espace rempli de produits basés sur SLC. Alors que les acheteurs d'entreprise continuent de chercher des moyens de réduire les coûts, les fabricants qui peuvent tirer parti d'une IP étendue dans l'espace SSD pour proposer des produits qui continuent à repousser les limites des performances tout en réduisant les coûts auront une longueur d'avance sur ce marché.
Avantages
- Performances les plus élevées sur une large gamme de niveaux de thread/file d'attente dans bon nombre de nos charges de travail mixtes
- Faible latence maximale et grand écart type de latence dans toutes les charges de travail
- Exploite le contrôleur interne pour générer des performances et une endurance de type SLC à partir de MLC NAND
Inconvénients
- Non offert en densité maximisant le facteur de forme de 9.5 mm
Conclusion
Le SSD d'entreprise STEC s840 6 Gb/s SAS offre des performances de pointe dans bon nombre de nos charges de travail dans des conditions réelles ; aux niveaux des threads et des files d'attente en dessous de la saturation totale. Même avec ses performances d'E/S élevées, il maintient toujours une latence de pointe exceptionnellement faible à des profondeurs de file d'attente efficaces élevées avec un écart type très faible, ce qui montre la force d'un SSD basé sur SLC même avec une NAND de base.
