Kiedy po raz pierwszy testowaliśmy dysk LSI WarpDrive w marcu ubiegłego roku, byliśmy absolutnie zachwyceni jego wydajnością w rozwijającym się wówczas segmencie rozwiązań pamięci masowej SSD PCIe. Od czasu pierwszej recenzji wiele się zmieniło: StorageReview zaktualizował naszą platformę testową i metodologię testowania dysków SSD dla przedsiębiorstw, a EMC zakwalifikowało dysk WarpDrive do swojego rozwiązania do buforowania serwerów, VFCache . LSI stale udoskonala platformę, kupując kontrolery SandForce, wykorzystywane w rozwiązaniu WarpDrive, aby wprowadzić więcej technologii do własnej produkcji.
Nabywając SandForce, LSI znacząco rozszerza swoją obecność w segmencie dysków SSD. Będąc już dostawcą podstawowych komponentów krzemowych dla całego sektora pamięci masowej, istnieje ogromna różnica między posiadaniem własnej technologii kontrolera SSD a zakupem cudzego. Ponieważ LSI posiada teraz tak kluczowe komponenty swojego rozwiązania SSD PCIe, można się spodziewać, że przyszłe wersje, takie jak WarpDrive 2, będą charakteryzować się bardziej spójną konstrukcją, oferując jeszcze lepszą wydajność, niezawodność i kompatybilność. Przejęcie daje również LSI przewagę w zakresie wsparcia dla obecnego produktu WarpDrive, oferując łatwiejszy i szybszy dostęp do aktualizacji oprogramowania układowego, które mogą stopniowo ulepszać produkt. W przypadku rozwiązań o długiej żywotności, takich jak to, w sektorze przedsiębiorstw, lepsze oprogramowanie układowe jest istotną zaletą.
LSI WarpDrive SLP-300 został zbudowany na bazie 384 GB pamięci Micron SLC NAND w połączeniu z sześcioma procesorami SandForce SF-1500. Dzięki 300 GB dostępnej przestrzeni, co stanowi około 22% nadmiarowości, WarpDrive oferuje stałe prędkości zapisu sekwencyjnego do 1,400 MB/s oraz losowe transfery dużych bloków danych z prędkością do 1,200 MB/s. W losowej przestrzeni 4 KB zapewnia 150 000 IOPS odczytu i 190 000 IOPS zapisu.
Specyfikacja LSI WarpDrive SLP-300
- 300 GB pamięci masowej (384 GB pamięci Micron 3xnm SLC NAND)
- Interfejs hosta PCI Express 2.0 8x
- Ochrona ECC do 24 bitów na 512 bajtów
- Kontroler LSI SAS2008
- Prostsza integracja z wykorzystaniem infrastruktury SAS
- Niezawodność przedsiębiorstwa
- 4 KB odczytów: do 150 tys. losowo, do 240 tys. sekwencyjnie
- 4 KB pisze: Do 190 tys. losowo, do 200 tys. sekwencyjnie
- Średnie opóźnienie mniejsze niż 50 mikrosekund
- Zasilany wyłącznie przez gniazdo PCIe, zużywa <25 W
- Obsługuje systemy operacyjne Windows i Linux
- Trzyletnia gwarancja
Benchmarki syntetyczne
Biorąc pod uwagę wyższą wydajność dysku SSD PCIe, takiego jak LSI WarpDrive, nieznacznie zmodyfikowaliśmy nasze standardowe metody testowania, wykraczając poza sposób, w jaki testujemy obciążeniowo pojedyncze dyski SSD SATA/SAS klasy enterprise. Aby w pełni wykorzystać możliwości karty, musieliśmy zwiększyć obciążenie wejścia/wyjścia za pomocą wielu menedżerów i procesów roboczych w programie IOMeter. W przeciwnym razie nie moglibyśmy wykorzystać pełnego potencjału tego dysku. Nasza metoda pozwoliła nam nadal pracować z dyskiem w konfiguracji niesformatowanej, z dwoma menedżerami i dwoma procesami roboczymi połączonymi z tym samym segmentem LBA 5 GB. Pozwoliło nam to w pełni wykorzystać możliwości dysku LSI WarpDrive i osiągnąć prędkości maksymalne, które dysk ten reklamuje.
Podzieliliśmy część tego przeglądu poświęconą syntetycznym testom IOMeter na dwie części. Pierwsza to nasze standardowe testy niskiej głębokości kolejki, które są przeprowadzane na poziomie QD=1 na pojedynczych dyskach i na dyskach SSD PCI-e na poziomie QD=4, biorąc pod uwagę liczbę wątków menedżera/robota. Początkowe testy są bardziej zgodne ze środowiskami pojedynczego użytkownika, natomiast zakresy wyższej głębokości kolejki w drugiej połowie bardziej przypominają to, co karta zobaczyłaby w serwerze ze spiętrzonymi żądaniami wejścia/wyjścia.
Aby sprawdzić, jak dobrze radzi sobie w trybie liniowym, użyliśmy IOMeter z testem sekwencyjnego transferu 2 MB wyrównanego do 4 KB i efektywnym współczynnikiem głębokości kolejki wynoszącym 4.
WarpDrive wykazał się wysoką wydajnością, zmierzywszy prędkość odczytu na poziomie 1,542 MB/s i 1,392 MB/s.
W kolejnym teście przyjrzymy się losowym transferom dużych bloków, ale nadal będziemy używać rozmiaru transferu 2 MB.
W teście losowego transferu danych o przepustowości 2 MB prędkość odczytu utrzymała się na mniej więcej tym samym poziomie, wynosząc 1,539 MB/s, lecz prędkość zapisu spadła do 1,262 MB/s.
W kolejnym teście przyjrzymy się zarówno liczbom dotyczącym niskiej głębokości kolejki losowego odczytu/zapisu 4K, jak i szczytowej głębokości kolejki dla wszystkich dysków SSD PCI-e, które testowaliśmy w naszym laboratorium.
Przy niskiej efektywnej głębokości kolejki wynoszącej 4, LSI WarpDrive odnotował 25 765 IOPS odczytu i 65 344 IOPS zapisu, oferując wysoką wydajność w trybie off-line. W tym scenariuszu jednak Fusion-io ioDrive go przewyższył.
Biorąc pod uwagę nieco słabszą wydajność WarpDrive (QD=4), nie było zaskoczeniem, że na naszym wykresie odnotowano wyższe wartości opóźnień niż w przypadku Fusion-io ioDrive. Różnice w maksymalnych opóźnieniach można prawdopodobnie przypisać różnicom w pamięci NAND i kontrolerach, zwłaszcza że WarpDrive ma sześć procesorów SandForce do synchronizacji, w porównaniu z zaledwie dwoma kontrolerami w ioDrive Duo. Maksymalne opóźnienie było doskonałe, osiągając 27.7 ms w trakcie naszego testu.
Kolejna połowa naszych syntetycznych testów porównawczych to testy rampowane, obejmujące wydajność od wczesnych poziomów głębokości kolejki do maksymalnie 64 (QD=256) lub 128 (QD=512). Ta sekcja obejmuje również nasze testy profili serwerów, które od samego początku mają na celu pokazanie, jak dobrze produkty klasy enterprise radzą sobie w wymagających, mieszanych obciążeniach serwerów.
WarpDrive szybko osiąga szczytową wydajność, wykazując wyraźny wzrost przy głębokości kolejki 8 i wyższej.
W naszym teście zapisu danych w rozdzielczości 4K, WarpDrive osiągnął 160 000 IOPS przy powtarzających się danych.
Kolejna połowa naszych syntetycznych benchmarków to również testy rampowane, obejmujące wydajność od wczesnych poziomów głębokości kolejki do maksymalnie 64 (QD=256) lub 128 (QD=512). Ta sekcja zawiera nasze testy profili serwerów, które od samego początku mają na celu pokazanie, jak dobrze produkty klasy enterprise radzą sobie pod wymagającym, mieszanym obciążeniem serwerów. LSI WarpDrive utrzymał bardzo wysoką wydajność, ustępując jedynie OCZ Z-Drive R4, który ma łącznie osiem kontrolerów z najnowszej generacji SandForce.
Syntetyczne benchmarki przedsiębiorstwa
Wydajność pamięci flash zmienia się wraz z długością zapisu na dysk, a prędkość maleje, aż dysk osiągnie prędkość ustaloną. W środowisku korporacyjnym początkowy wzrost wydajności jest mało istotny, jeśli po godzinie użytkowania dysk nie osiągnie już tej prędkości. Właśnie tutaj z pomocą przychodzi benchmarking w stanie ustalonym, pokazujący wydajność dysku przy obciążeniu 24/7. Z tego powodu wszystkie poniższe testy porównawcze zostały wstępnie przygotowane i zarejestrowane w trybie ustalonym.
Do testów porównawczych LSI WarpDrive wykorzystaliśmy nasze środowisko testowe StorageReview Enterprise, dokładnie odzwierciedlające jego możliwości w środowisku korporacyjnym. Platforma testowa dla przedsiębiorstw opiera się na serwerze Lenovo ThinkServer RD240 , wyposażonym w dwa procesory Intel Xeon X5650 i działającym pod kontrolą systemu Windows Server 2008 R2. Wszystkie wartości IOMeter są wartościami binarnymi i odnoszą się do prędkości MB/s.
Nasz pierwszy test sprawdza prędkość w środowisku zapisu sekwencyjnego z transferami dużych bloków. W tym konkretnym teście wykorzystano transfer o rozmiarze 2 MB z IOMeter, z wyrównaniem sektorów 4k i mierzono wydajność przy głębokości kolejki 4.
Przy całkowicie niekompresowalnych danych napęd LSI WarpDrive osiągnął dużą prędkość odczytu na poziomie 851 MB/s i prędkość zapisu na poziomie 611 MB/s.
Przechodząc do profilu dostępu losowego, ale nadal utrzymując duży rozmiar transferu bloku wynoszący 2 MB, zaczynamy dostrzegać różnice w wydajności w środowisku wielodostępnym. Ten test utrzymuje ten sam poziom głębokości kolejki, 4, który zastosowaliśmy w poprzednim teście porównawczym transferu sekwencyjnego.
Nieskompresowalne, stałe prędkości odczytu nie uległy zmianie po przejściu na transfer losowy, osiągając 846 MB/s. Prędkość zapisu spadła, jednak w porównaniu z niektórymi pojedynczymi 2.5-calowymi dyskami SSD klasy korporacyjnej, które testowaliśmy ostatnio, WarpDrive oferuje 2-3 razy wyższą prędkość, osiągając 216 MB/s.
Nasz kolejny test sprawdza wydajność losowego zapisu 4K przy statycznej głębokości kolejki 32, a wyniki są rejestrowane i uśredniane po osiągnięciu przez dyski stanu ustalonego. Chociaż wydajność IOPS jest dobrym wskaźnikiem do pomiaru wydajności w stanie ustalonym, innym kluczowym obszarem zainteresowania są średnie i szczytowe opóźnienia. Wyższe wartości szczytowych opóźnień mogą oznaczać, że niektóre żądania mogą zostać zarchiwizowane przy intensywnym, ciągłym dostępie.
W stanie ustalonym, przy całkowicie niekompresowalnych danych, dysk WarpDrive osiągnął losową prędkość zapisu 4K na poziomie 35 119 IOPS przy średnim opóźnieniu 0.91 ms i głębokości kolejki 32. Maksymalne opóźnienie w trakcie tego testu wyniosło 57.77 ms, bez dużych pików.
Każdy z naszych testów profilu serwera wykazuje silną preferencję w kierunku aktywności odczytu, wahającą się od 67% odczytów w naszym profilu bazy danych do 100% odczytów w naszym profilu serwera WWW. Ponieważ WarpDrive wykorzystuje procesory SandForce, które umożliwiają kompresję danych w celu zwiększenia prędkości, zmierzyliśmy wydajność w stanie ustalonym z kompresją na poziomie 0% i 90%. Pokazuje to dwa bieguny rzeczywistych warunków, w których niektóre dane w danym środowisku mogą się powtarzać i być kompresowane.
Nasz pierwszy profil serwera obejmuje warunki bazy danych, przy obciążeniu odczytem wynoszącym 67% i zapisem wynoszącym 33%, a rozmiary transferów to głównie 8K.
Według naszego profilu w bazie danych WarpDrive był w stanie wykonać 33 441 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) w przypadku danych niekompresowalnych, a w przypadku danych kompresowalnych w 90%, prędkość ta wzrosła do 83 565 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS).
Kolejny profil dotyczy serwera plików, przy czym obciążenie odczytem wynosi 80%, a zapisem 20%, rozłożonych na różne rozmiary transferu od 512 bajtów do 64 KB.
W naszym teście serwera plików WarpDrive nadal oferował imponujące prędkości przy całkowicie niekompresowalnych danych, wynoszące 29 009 IOPS, przyspieszając do ponad 65 000 IOPS przy 90% kompresowalności.
Nasz profil serwera WWW jest tylko do odczytu, a rozmiary transferu wahają się od 512 bajtów do 512 KB.
Zaskakująca była różnica w szybkości między poziomami kompresji w naszym profilu serwera WWW, który był tylko do odczytu. W tym teście WarpDrive zmierzył 36 197 IOPS przy danych niekompresowalnych i 50 555 IOPS przy 90% kompresji.
Ostatni profil dotyczy stacji roboczej, przy czym 20% zapisu i 80% odczytu odbywa się przy użyciu transferów 8K.
W środowisku stacji roboczej prędkość LSI WarpDrive wynosiła 37 795 IOPS przy niekompresowalnych danych, a przy 90% kompresowalnych danych wzrastała do 85 222 IOPS.
Testy porównawcze w świecie rzeczywistym
Nasz ślad korporacyjny obejmuje środowisko serwera pocztowego Microsoft Exchange. Rejestrowaliśmy aktywność naszego serwera pocztowego StorageReview przez kilka dni. Sprzęt serwerowy składa się z serwera Dell PowerEdge 2970 z systemem Windows Server 2003 R2, działającego na trzech dyskach twardych SAS o pojemności 73 GB i pojemności 10 000 KB w macierzy RAID5, na zintegrowanym kontrolerze Dell Perc 5/I. Ślad składa się z wielu małych żądań transferu, z dużym obciążeniem odczytu na poziomie 95% i ruchem zapisu na poziomie 5%.
W środowisku korporacyjnym obejmującym serwer pocztowy, LSI WarpDrive osiągnął prędkość 830 MB/s, przekraczając 104 000 IOPS.
Wniosek
Z przyjemnością ponownie przetestowaliśmy dysk LSI WarpDrive SLP-300 w nowym środowisku testowym dla przedsiębiorstw. Chociaż rynek dysków SSD PCIe wciąż się zmienia, jedno jest pewne: rozwiązania z wysokiej jakości komponentami i inżynierią znajdą drogę na szczyt tego dynamicznie rozwijającego się rynku. To właśnie dlatego WarpDrive jest tak ekscytujący – ponieważ LSI jest teraz właścicielem kluczowej technologii kontrolerów, obecne i przyszłe produkty WarpDrive powinny nadal robić wrażenie, dając LSI przewagę inżynieryjną w dziedzinie dysków SSD PCIe opartych na technologii SandForce.
Choć zdecydowanie nie jest to najszybsze rozwiązanie pamięci masowej PCIe, jakie widzieliśmy, to zdecydowanie oferuje najsilniejsze wsparcie sterowników. Oparta na kontrolerze LSI SAS2008 karta ta jest kompatybilna z większością głównych systemów operacyjnych, w tym Windows, Linux i Mac OS. Jest również bootowalna, co nie jest cechą wszystkich rozwiązań SSD PCIe. Oferując szeroki zakres kompatybilności i wysoką wydajność wejścia/wyjścia w warunkach wytrzymałościowych, LSI WarpDrive spełnia oczekiwania nabywców korporacyjnych. Wykorzystując sześć kontrolerów SandForce SF-1500, zaobserwowaliśmy losowe prędkości zapisu 4K w najgorszym przypadku z niekompresowalnymi danymi wynoszące 35 000 IOPS w stanie ustalonym. W obszarach, w których dane mogą nie być całkowicie losowe, takich jak nasze środowisko bazy danych, procesory SandForce były w stanie przyspieszyć transakcje, zwiększając wydajność z zakresu średnio 30 tys. IOPS do ponad 80 tys. IOPS.
Napęd WarpDrive SLP-300 nie jest jednak dla każdego. Ponieważ ten model obsługuje wyłącznie SLC, prawdopodobnie jest to przesada w sytuacjach, gdy nie ma ciągłej aktywności zapisu, a rozwiązania eMLC mogą być bardziej opłacalne i wystarczająco wytrzymałe, aby wykonać zadanie. Nie byłoby jednak wielkim zaskoczeniem, gdyby LSI w końcu zaoferowało rozwiązanie oparte na eMLC.
Firma LSI zmieniła zasady gry, kupując SandForce. Dzięki kluczowej przewadze inżynieryjnej, LSI może nie tylko lepiej wspierać obecną generację WarpDrive, ale także zyskać znaczną przewagę, wykorzystując procesory SandForce w kolejnej generacji WarpDrive 2. Biorąc pod uwagę czas, jaki te produkty spędzają w środowiskach produkcyjnych, wsparcie techniczne jest bardzo ważne i choć czasami trudno to oszacować, posiadanie własnego zespołu inżynierów i procesora przynosi wyraźne korzyści, zwłaszcza w połączeniu z długoletnim doświadczeniem LSI w dziedzinie pamięci masowych.
ZALETY
- Możliwość rozruchu z doskonałą kompatybilnością
- Spełnia swoją nazwę, zapewniając doskonałą wydajność bez konieczności zasilania zewnętrznego
- Procesory SandForce z łatwością zwiększają wydajność w obszarach o pewnej kompresji
- Mały rozmiar, niewiele większy od standardowej karty RAID
Wady
- Dostępne tylko w pojemności 300 GB
- Brak opcji eMLC
Podsumowanie
LSI WarpDrive SLP-300 to przede wszystkim wydajny dysk SSD PCIe klasy korporacyjnej, który wyróżnia się na rynku, dla którego jest przeznaczony. Łącząc kompatybilność i niezawodność kontrolera LSI SAS2008 z sześcioma procesorami SandForce SF-1500 i 300 GB użytecznej pamięci NAND SLC, LSI stworzyło potężne urządzenie, które zapewnia znakomitą wydajność w scenariuszach intensywnego wykorzystania I/O, oferując jednocześnie pewną kompresję. Mimo że od czasu premiery na rynku pojawiło się wiele innych opcji, WarpDrive wciąż utrzymuje swoją pozycję na tym dynamicznie rozwijającym się rynku.
Amazon