STEC s840은 고성능 엔터프라이즈 시장 부문을 겨냥한 6Gb/s SAS SSD입니다. s840은 15mm, 2.5" 폼 팩터에서 MLC NAND와 짝을 이루는 완전히 설계되고 개발된 사내 컨트롤러 및 펌웨어 스택을 특징으로 합니다. 200GB, 400GB 및 800GB 용량으로 제공되며 최대 529MB/s의 지속적인 읽기 처리량을 제공합니다. 453MB/s의 처리량 및 118,000의 최대 읽기 IOPS 대부분의 기업용 SSD와 마찬가지로 STEC는 단순한 원시 성능 그 이상입니다. 1994년으로 거슬러 올라간다.
혈통 및 IP 포트폴리오는 플래시 기술을 평가할 때 과소평가될 수 없습니다. 그들은 상당한 소음, 모방품 및 상품 기반 제품으로 가득 찬 경향이 있는 시장에서 핵심 차별화 요소입니다. 1994년 이후로 군수 및 전문 시장에서 서비스를 제공하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 더 많은 것이 있어야 합니다. 그러나 STEC는 더 많은 것을 가지고 있으며, 이는 회사의 가치 제안에 대한 핵심 동인이며 자체 컨트롤러를 설계하고 생산한다는 사실로 강조됩니다. 이는 막대한 기술적 이점입니다. 이러한 이점은 제조업체가 더 작은 구조의 NAND 크기를 사용하게 됨에 따라 더 강력해집니다. 각 다이 변경을 통해 악화되는 NAND 결함에 대처할 수 있는 컨트롤러 하드웨어 및 펌웨어를 보유하는 것이 매우 중요합니다.
고성능 엔터프라이즈 SSD에서 MLC NAND를 사용하는 것은 낯선 개념이 아니지만, 이는 공급업체가 NAND를 이해하고 관리하여 드라이브에서 필요한 내구성을 끌어낼 수 있어야 함을 의미합니다. STEC는 SSD 수명 동안 지속성 주장과 일관되고 예측 가능한 정상 상태 성능을 모두 제공하기 위해 고급 플래시 관리와 쌍을 이루는 내구성 기술인 Cell Care를 호출합니다. STEC는 전체 데이터 경로 보호 기능을 제공하여 기내 데이터의 보안을 보장할 뿐만 아니라 정전 시 데이터 손실을 방지하는 온보드 커패시터인 PowerSafe를 제공합니다. 커패시터의 STEC 구현은 케이스를 열지 않고 커패시터를 교체해야 하는 경우 현장 서비스가 가능한 모듈에 있기 때문에 독특합니다. 마지막으로 기술 제품군 개요에서 STEC는 다이 오류 발생 시 데이터를 보호하도록 설계된 또 다른 보안 기능인 SAFE 기술을 제공합니다.
이러한 모든 기술과 MLC NAND로의 마이그레이션은 고객이 드라이브의 예상 유효 수명 동안 상당히 매력적인 TCO 그림을 얻을 수 있음을 의미합니다. STEC는 일반적으로 이러한 수치에 도달하는 데 필요한 SLC-NAND의 추가 비용 없이 하루에 10개의 전체 임의 드라이브 쓰기의 내구성 수치를 인용합니다.
STEC 플래시 라인업은 최근 일부 재조정되었으므로 드라이브가 적합한 위치를 더 잘 이해하기 위해 현재 제공되는 제품에 대한 개요를 제공하는 것이 좋습니다. 언급한 바와 같이 STEC s840은 듀얼 포트 SAS 인터페이스를 사용하며 고성능을 목표로 합니다. 혼합 워크로드 사용 프로필이 많은 애플리케이션 및 데이터베이스 요구 사항. STEC는 또한 주로 읽기 집약적인 사용을 위해 설계된 엔트리 엔터프라이즈 SATA SSD인 s620을 제공합니다. 더 높은 성능 향상을 위해 STEC는 높은 IO 애플리케이션, 데이터베이스, 캐싱 및 기타 작업을 위해 설계된 PCIe 애플리케이션 가속기인 s1100을 판매합니다. 마지막으로 STEC에는 플래시 독립 캐싱 소프트웨어인 EnhanceIO SSD 캐시 소프트웨어가 있습니다.
STEC s840 SSD 사양
- 용량
- 200GB – S840E200M2S
- 400GB – S840E400M2S
- 800GB – S842E800M2S
- 듀얼 포트 SAS 인터페이스
- 섹터 크기: 512b
- 도시바 MLC 낸드
- STEC 24950-15555-XC1 컨트롤러
- 성능
- 지속적인 읽기 처리량: 최대 529MB/s
- 지속적인 쓰기 처리량: 최대 453MB/s
- 최대 100% 읽기 IOPS: 최대 118,000
- 최대 100% 쓰기 IOPS: 최대 62,500
- 최대 100% 임의 읽기 IOPS: 93,000(8K)
- 최대 100% 임의 쓰기 IOPS: 19,500(8K)
- 무작위 70% 읽기/30% 쓰기 IOPS: 37,800(8K)
- 폼 팩터: 2.5인치
- 소비 전력: 6.87W 100% 읽기
- 내구성: 하루에 전체 임의 드라이브 쓰기 10회
- 데이터 신뢰성: 1개 중 복구할 수 없는 오류 10개17 비트 읽기
- 치수: 100.2mm(L) x 69.8mm(W) x 15.0mm(H)
- 무게: <0.4kg
- 작동 온도: 0° ~ 60°C(상용)
- 보증 : 5 년
설계 및 구축
STEC s840은 SAS 인터페이스와 15" 폼 팩터가 있는 2.5mm SSD입니다. Z 높이가 9.5mm인 일부를 제외하고는 고성능 및 고용량 엔터프라이즈 SSD에서 자주 볼 수 있습니다.
STEC s840의 인터페이스는 일반적으로 고급 기업용 SSD에서 볼 수 있는 듀얼 포트 SAS 연결입니다. SAS의 장점은 특정 상황에서 성능을 향상시키는 와이드 포트 모드뿐만 아니라 고가용성 설치를 허용하는 내장 장애 복구 기능을 제공한다는 것입니다. SAS는 또한 훨씬 높은 I/O 요청 대기열을 제공하여 집약적인 워크로드 동안 대기 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.
STEC s840 주변 케이스는 금속 합금으로, 다른 SSD에서는 볼 수 없는 고유한 기능이 있습니다. STEC는 s840을 현장에 설치할 때 가능한 한 서비스 가능하게 만드는 것을 목표로 SSD에서 상단 덮개를 제거하지 않고도 쉽게 교체할 수 있도록 전원 백업을 설계했습니다. 사용자는 케이스 바닥에서 나사 하나를 제거하고 교체를 위해 파워 팩을 밀어냅니다. STEC는 모듈이 사용 중이면 쉽게 고칠 수 있지만 STEC가 전원 모듈의 고장을 제한하는 방식으로 설계했기 때문에 고객이 그렇게 하는 경우는 거의 없다고 말했습니다.
STEC s840에서 윗면 덮개를 제거하면 회로 기판의 밑면이 보이며 DRAM 캐시와 PowerSafe 커패시터 장치가 보입니다. SSD의 이쪽 면에는 열 패드가 포함되어 있지 않으며 대신 회로 기판과 케이스 바닥 사이에 끼어 있습니다.
STEC s840의 중요한 장점 중 하나는 컨트롤러입니다. STEC는 컨트롤러를 타사에서 소싱하는 대신 사내에서 설계하고 코딩했습니다. 이는 구성 요소 간의 더 나은 통합으로 이어지고 모든 컨트롤러 및 소프트웨어 스택 지식과 IP가 사내에 있기 때문에 안정성 및 지원 측면에서 STEC 이점을 제공합니다.
STEC s840 회로 기판의 윗면에는 800개의 Toshiba MLC NAND 조각, STEC 컨트롤러 및 Micron DRAM 조각이 포함되어 있습니다. 64GB 모델은 1GB NAND 조각을 사용하여 총 RAW 용량이 28TB이고 초과 프로비저닝 수준이 XNUMX%입니다.
회로 기판의 하단에는 XNUMX개의 Toshiba MLC NAND 조각, XNUMX개의 추가 Micron DRAM 조각 및 PowerSafe 커넥터가 있습니다.
테스트 배경 및 유사 항목
800GB STEC s840 리뷰 드라이브는 STEC 24950-15555-XC1 컨트롤러와 SAS 6.0Gb/s 인터페이스가 있는 Toshiba MLC NAND를 사용합니다. 비교 대상은 아래에 나열되어 있으며 기존 SLC 기반 SAS 성능 드라이브와 SLC와 같은 성능 및 내구성을 제공하는 MLC SAS 제품인 SMART Optimus를 포함합니다.
이 리뷰에 대한 비교:
- 히타치 울트라스타 SSD400S.B (400GB, Intel EW29AA31AA1 컨트롤러, Intel 25nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
- 샌디스크 라이트닝 LB 406S (400GB, Pliant PTHEMI2-1VO 컨트롤러, Micron 34nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
- 스마트 옵티머스 (400GB, 타사 컨트롤러, Toshiba MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
- 도시바 MKx001GRZB (400GB, Marvell 88SS9032 컨트롤러, Toshiba 32nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
모든 엔터프라이즈 SSD는 Lenovo ThinkServer RD240 기반의 엔터프라이즈 테스트 플랫폼에서 벤치마킹됩니다 . ThinkServer RD240은 다음과 같이 구성됩니다.
- 2 x Intel Xeon X5650(2.66GHz, 12MB 캐시)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64비트 및 CentOS 6.2 64비트
- 인텔 5500+ ICH10R 칩셋
- 메모리 – 8GB(2GB 4개) 1333Mhz DDR3 등록 RDIMM
- LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s HBA
엔터프라이즈 종합 워크로드 분석
플래시 성능은 각 스토리지 디바이스의 사전 조정 단계에 따라 다릅니다. 엔터프라이즈 스토리지 벤치마크 프로세스는 철저한 사전 조정 단계에서 드라이브가 수행하는 방식을 분석하는 것으로 시작됩니다. 비교 가능한 각 드라이브는 공급업체의 도구를 사용하여 안전하게 삭제되고 동일한 워크로드로 정상 상태로 사전 조정됩니다. 스레드당 16개의 미해결 대기열이 있는 16개의 스레드의 과도한 로드에서 장치를 테스트한 다음 정해진 간격으로 테스트합니다. 여러 스레드/대기열 깊이 프로필에서 사용량이 적거나 많을 때 성능을 보여줍니다.
사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:
- 처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
- 평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
- 최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
- 대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)
Enterprise Synthetic Workload Analysis에는 실제 작업을 기반으로 하는 4가지 프로필이 포함되어 있습니다. 이러한 프로필은 최대 8K 읽기 및 쓰기 속도와 엔터프라이즈 드라이브에 일반적으로 사용되는 70K 30/XNUMX과 같이 널리 게시된 값뿐만 아니라 과거 벤치마크와 쉽게 비교할 수 있도록 개발되었습니다. 또한 각각 다양한 전송 크기를 제공하는 기존의 파일 서버와 웹 서버라는 두 개의 레거시 혼합 워크로드를 포함했습니다.
- 4K
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% 읽기, 30% 쓰기
- 100% 8K
- 파일 서버
- 80% 읽기, 20% 쓰기
- 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
- 웹 서버
- 100% 읽기
- 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k
첫 번째 테스트에서는 100개의 스레드와 4개의 대기열이 있는 16% 16K 임의 쓰기 패턴을 적용합니다. 총 처리량을 살펴보면 STEC s840은 약 16,000 IOPS 쓰기의 평균 정상 상태 속도로 팩의 베이스를 향하고 있으며 테스트 시작 약 60분에 도달했습니다.
STEC s840은 정상 상태에 도달한 후 14-16ms의 평균 대기 시간으로 평준화되었으며, 테스트한 드라이브 중에서 더 흥미로운 패턴 중 하나가 있습니다.
MLC 기반 설계에도 불구하고 STEC s840은 이 범주의 대부분의 드라이브보다 낮은 최대 응답 시간을 제공했으며 정상 상태에 도달하면 100ms 미만으로 유지되었습니다.
4K 랜덤 쓰기 테스트 동안 대기 시간 메트릭에 대해 더 자세히 살펴보면 s840의 대기 시간 표준 편차가 매우 좋은 점수를 받았습니다.
테스트의 전제 조건을 마친 후 STEC s100의 4% 840K 임의 읽기 및 쓰기 성능의 더 긴 샘플을 측정했습니다. 단일 포트 모드에서 4 IOPS 읽기 및 86,171 IOPS 쓰기의 피크 16,572K 처리량을 측정했습니다.
4K 읽기 테스트 기간 동안의 평균 대기 시간은 2.97ms로 측정되었으며 쓰기 대기 시간은 15.44ms로 측정되었으며 유효 대기열 깊이는 256입니다.
STEC s840은 4K 읽기 최대 응답 시간이 15ms로 가장 낮았고 최대 쓰기 대기 시간은 97.7ms였습니다.
기업용 SSD에서 일관된 대기 시간이 핵심인 STEC s840은 읽기 및 쓰기 대기 시간 표준 편차 모두에서 SLC-SSD 팩의 중간에 도달했습니다.
8K 프로필 70/30% 읽기/쓰기 스프레드를 사용하는 첫 번째 혼합 워크로드에서 STEC s840은 SMART Optimus에 이어 80위를 차지했습니다. 약 37,000분 후에 정상 상태에 도달한 후 성능은 42,000-XNUMX IOPS 사이에서 측정되었습니다.
유효 대기열 깊이가 256인 STEC s840은 응답 시간이 7ms 미만으로 평균 대기 시간을 확인했습니다.
최고 응답 시간으로 전환하면서 MLC 기반 STEC s840은 정상 상태에 도달하면 최대 시간을 50ms 미만으로 유지했습니다.
대기 시간 표준 편차로 드릴다운한 STEC s840은 8K 70/30 사전 조건 세그먼트에서 그룹 중에서 가장 일관된 성능으로 동급 최고의 대기 시간을 제공했습니다.
16% 16K 쓰기 테스트에서 수행한 고정된 100개 스레드, 4개 대기열 최대 워크로드와 비교할 때 혼합 워크로드 프로필은 광범위한 스레드/대기열 조합에서 성능을 확장합니다. 이 테스트에서 우리는 2개의 스레드와 2개의 대기열에서 최대 16개의 스레드와 16개의 대기열까지 워크로드 강도를 확장합니다. 확장된 8K 70/30 테스트에서 STEC s840은 대부분의 부하 범위에서 믿을 수 없을 정도로 강력한 성능을 보여주었습니다. 가장 높은 유효 대기열 깊이에서만 능가됩니다. 엔터프라이즈 조건에서 대부분의 활동이 전체 포화 상태 미만에서 발생하는 경우 STEC s840은 8K 워크로드가 있는 일반 생산 환경에서 최고의 성능을 보일 가능성이 큽니다.
STEC s840은 대부분의 8K 70/30 테스트에서 가장 빠른 평균 대기 시간을 제공하는 데 문제가 없으며 가장 높은 유효 대기열 깊이 수준에서만 SMART Optimus를 능가합니다.
4에서 256까지의 유효 대기열 깊이에서 광범위한 로드에 대한 피크 응답 시간을 비교하면 STEC s840이 가장 낮은 시간으로 팩의 맨 위에 있습니다. s840은 전체 테스트에서 50ms 미만을 유지했으며 대부분은 40ms 미만이었습니다.
8K 70/30 테스트의 대기 시간 표준 편차는 대기열 깊이의 전체 확산에 걸쳐 일정하게 유지되었으며 Hitachi SSD400S.B에서 약간의 차이만 능가했습니다.
다음 워크로드는 512b에서 512K에 이르는 광범위한 전송 크기를 다루는 파일 서버 프로필입니다. 이 섹션에서 STEC s840은 여전히 SMART Optimus 및 SanDisk Lightning과 함께 팩의 상단을 향해 자리를 유지합니다.
사전 조정 단계에서 100-120분 동안 정상 상태에 도달한 후 STEC s840은 테스트의 나머지 부분에서 평균 11-13ms의 응답 시간을 기록했습니다.
파일 서버 사전 조건 테스트에서 최대 대기 시간을 비교하면 각 SSD가 서로 50ms를 측정하므로 약간 혼란스럽습니다. 그러나 STEC s840의 성능을 살펴보면 각 간격에서 75ms가 조금 넘는 낮은 피크 응답 시간 중 하나로 나타났습니다. 이 범주에서 최고는 약 60ms, 최악은 약 150ms 이상으로 측정되었습니다.
파일 서버 테스트의 사전 조건화 단계에서 대기 시간 표준 편차를 비교하면 STEC s840이 SMART Optimus와 거의 일치했으며 둘 다 SanDisk Lightning에 비해 XNUMX위를 차지했습니다.
파일 서버 테스트의 사전 조정 단계를 완료한 후 2T/2Q와 16T/16Q 사이의 로드에서 각 SSD의 성능을 측정했습니다. 8K 70/30 테스트에서 확인한 속도와 유사하게 STEC s840은 가장 낮은 유효 대기열 깊이에서 동급 최고의 성능을 제공했습니다. Queue Depth가 각 세그먼트에서 정점에 도달하면서 SanDisk Lightning을 능가했지만 전체 성능에서는 여전히 동급 XNUMX위를 기록했습니다.
평균 대기 시간으로 전환하면 STEC s840은 SMART Optimus 및 SanDisk Lightning 모두와 거의 일치했습니다.
파일 서버 테스트에서 각 부하에 대해 STEC s840은 유효 대기열 깊이 범위에서 팩의 중간에 위치했으며 대부분의 부하에 대해 최대 응답 시간이 50ms 미만으로 유지되고 가장 높은 대기열 깊이에서 100ms 바로 아래로 증가했습니다.
전송 크기가 크게 분산됨에 따라 각 SSD는 성능을 유지하기 위해 더 열심히 노력하고 있습니다. 이 테스트에서 STEC s840은 가장 빠른 SLC 기반 SSD로 수행되었으며 고성능 구성에서 MLC NAND를 사용하는 SMART Optimus보다 대기 시간을 더 일관되게 유지했습니다.
최종 사전 조정 워크로드는 전통적으로 100% 읽기 활동 웹 서버 테스트를 수행하고 각 SSD를 사전 조정하기 위해 100% 쓰기로 전환합니다. 이 세그먼트에서 SanDisk Lightning LB 406S는 훨씬 낮은 성능으로 출시되는 s840을 포함하여 다른 비교 제품보다 높은 처리량을 보였습니다.
100의 유효 대기열 깊이에서 256% 쓰기 사전 조건 작업 부하로 STEC s840은 정상 상태에 도달한 후 약 40ms의 평균 대기 시간을 유지했습니다.
웹 서버 워크로드의 전체 사전 조정 프로세스에서 STEC s840은 최대 성능의 SLC 기반 SSD와 동일한 범위인 150-200ms 사이의 최대 응답 시간을 유지했습니다.
최대 대기 시간에서 전체 대기 시간 일관성으로 초점을 전환한 STEC s840은 웹 서버 사전 조건 테스트에서 가장 낮은 표준 편차를 제공했습니다.
웹 서버 테스트의 나머지 부분에서는 다시 100% 읽기 작업으로 전환합니다(전제 조건은 100% 쓰기임). 이 테스트에서 STEC s840은 더 낮은 유효 대기열 깊이 범위에서 그룹 내 최고의 성능을 다시 제공했으며 최고 수준에서만 앞섰습니다.
STEC s840에서 실행되는 웹 서버 프로필의 평균 대기 시간은 가장 높은 유효 큐 깊이 수준을 제외한 모든 면에서 유사한 SLC급 엔터프라이즈 SSD에 비해 약간 앞선 것으로 나타났습니다.
STEC s100의 웹 서버 테스트에서 840% 읽기 섹션의 최고 응답 시간은 가장 높은 워크로드를 제외한 모든 작업에서 50ms 미만으로 측정되었습니다. Hitachi SSD400S.B로 동급 최고의 성능을 발휘했습니다.
웹 서버 테스트의 표준 편차 섹션에서 대기 시간을 자세히 살펴보면 STEC s840이 가장 높은 유효 대기열 깊이를 제외한 대부분의 영역에서 선두를 달리고 있는 것으로 나타났습니다.
맺음말
STEC s840 SSD는 주류 및 성능 엔터프라이즈 시장을 확고히 목표로 하지만 선도적인 SLC NAND 대안보다 더 나은 가치 제안을 제공합니다. MLC NAND를 활용하고 자체 컨트롤러를 소유함으로써 STEC는 인상적인 가치 제안을 제공할 수 있는 동시에 드라이브 성능과 내구성을 모두 향상시킬 수 있습니다. STEC는 또한 사내 컨트롤러를 사용하여 지원 및 엔지니어링 이점을 가지고 있으며 전체 패키지는 플래시 스토리지 비즈니스에서 거의 20년에 걸친 강력한 IP 포트폴리오로 더욱 강화됩니다.
성능 결과에서 볼 수 있듯이 s840은 대부분의 SLC 기반 드라이브와 비교해도 전반적으로 매우 우수한 성능을 발휘합니다. 이 드라이브는 특히 다른 드라이브가 최대 성능에 도달하기 위해 더 많은 뛰어난 요청이 필요한 더 낮은 유효 대기열 깊이에서 상당한 이점을 제공하는 혼합 작업 부하에서 잘 작동했습니다. MLC NAND를 활용하더라도 STEC는 최고 응답 시간을 지배할 수 있었고 SLC 기반 경쟁업체와 여러 번 경쟁하는 우수한 대기 시간 표준 편차를 유지할 수 있었습니다. 이러한 강점은 전송 크기가 광범위하게 분산된 워크로드에서 가장 두드러졌습니다. 웹 서버 및 파일 서버 프로필과 같은
STEC는 최근 몇 달 동안 SLC 기반 제품으로 가득 찬 공간에서 고성능 및 높은 내구성을 제공하는 MLC 기반 드라이브를 제공하는 두 번째 제조업체입니다. 기업 구매자가 계속해서 비용을 절감할 수 있는 방법을 모색함에 따라 SSD 공간에서 광범위한 IP를 활용하여 비용을 낮추면서 성능 범위를 지속적으로 확장하는 제품을 제공할 수 있는 제조업체는 이 시장에서 우위를 차지하게 될 것입니다.
장점
- 많은 혼합 워크로드에서 광범위한 스레드/대기열 수준에 걸쳐 최고의 성능
- 모든 워크로드에서 낮은 최대 대기 시간 및 큰 대기 시간 표준 편차
- 사내 컨트롤러를 활용하여 MLC NAND에서 SLC와 같은 성능 및 내구성 제공
단점
- 9.5mm 폼 팩터를 최대화하는 밀도로 제공되지 않음
히프 라인
STEC s840 6Gb/s SAS 기업용 SSD는 실제 조건의 많은 워크로드에서 업계 최고의 성능을 제공합니다. 전체 포화 미만의 스레드 및 대기열 수준에서. 높은 I/O 성능에도 불구하고 표준 편차가 매우 낮은 유효 대기열 깊이에서 매우 낮은 피크 대기 시간을 유지하여 범용 NAND에서도 SLC 기반 SSD의 강점을 보여줍니다.
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