Kiedy SanDisk zainwestował 327 milionów dolarów w przejęcie Pliant, jedno było jasne: SanDisk dostrzegł szansę na wykorzystanie swojego doświadczenia w zakresie pamięci NAND i pamięci masowej, a także wiedzy Pliant na temat kontrolerów SAS i technologii pamięci masowej, aby stworzyć wiodące w swojej klasie dyski SSD klasy korporacyjnej, wyróżniające się zarówno wydajnością, jak i niezawodnością. Obecnym efektem jest rodzina dysków SSD SanDisk Lightning klasy korporacyjnej, obejmująca dyski SSD MLC i SLC SAS 6 Gb.
Choć oferowanie dysków SSD SLC i MLC pod jednym szyldem Lightning może być unikatowe, SanDisk dostrzega w tym zaletę. Aby uprościć kwalifikację, wszystkie sześć dysków (trzy MLC i trzy SLC) korzysta z tego samego oprogramowania układowego, kontrolera i komponentów sprzętowych. Oferują one również szereg funkcji klasy korporacyjnej, takich jak rejestrowanie zapisu, obsługa T10 DIF oraz korekcja błędów w tle, która jest transparentna i nie wpływa na wydajność. Czytając dalej listę funkcji, warto zwrócić uwagę na drugą od dołu informację dotyczącą wytrzymałości.
Choć wielu publikowało entuzjastyczne opinie na temat wytrzymałości na zapis, SanDisk idzie o krok dalej, stwierdzając: „Dyski SSD Lightning SLC NAND nie nakładają dziennego limitu na liczbę zapisów”. Co więcej, SanDisk ocenia trwałość dysków na ponad 5 lat, co w porównaniu z innymi dyskami SAS na rynku korporacyjnym stawia Lightning na czele pod względem wytrzymałości i długowieczności. Szczerze mówiąc, spodziewalibyśmy się, że inne dyski SSD klasy korporacyjnej będą działać jeszcze długo po upływie 5-letniej gwarancji, ale mimo to SanDisk pokazuje, jak bardzo jest pewny siebie, jeśli chodzi o wzmocnienie zapisu i zarządzanie pamięcią NAND.
Linia SanDisk Lightning jest dostępna z pamięciami SLC NAND o pojemności 400 GB, 200 GB i 100 GB. Wersje MLC są dostępne w pojemnościach 800 GB, 400 GB i 200 GB. Wszystkie dyski Lightning wykorzystują interfejs SAS 6 Gb/s w formacie 2.5 cala. Nasz egzemplarz testowy to LB 406S, czyli SLC Lightning o pojemności 400 GB.
Specyfikacje dysków SSD Lightning SLC SAS Enterprise
- Możliwości
- 400 GB (LB 406S)
- Przepustowość odczytu 420 MB/s
- Całkowita liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę (odczyt) – 105 000 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (512 bajtów)
- 4 KB 70/30 (pojedynczy port) – 21 000 IOPS
- 8 KB 70/30 (pojedynczy port) – 21 000 IOPS
- 200 GB (LB 206S)
- Przepustowość odczytu 350 MB/s
- Całkowita liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę (odczyt) – 105 000 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (512 bajtów)
- 4 KB 70/30 (pojedynczy port) – 21 000 IOPS
- 8 KB 70/30 (pojedynczy port) – 21 000 IOPS
- 100 GB (LB 106S)
- Przepustowość odczytu 370 MB/s
- Całkowita liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę (odczyt) – 105 000 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (512 bajtów)
- 4 KB 70/30 (pojedynczy port) – 21 000 IOPS
- 8 KB 70/30 (pojedynczy port) – 21 000 IOPS
- 400 GB (LB 406S)
- Interfejs 6 Gb/s SAS – podwójny interfejs (pełny dupleks)
- Kontroler Pliant PTHEMI2-1VO
- Micron 34 nm SLC NAND (512 GB pamięci surowej/400 GB pamięci użytkowej)
- Obsługiwane rozmiary sektorów: 512 lub 520 bajtów/sektor
- Współczynnik kształtu 2.5 cala
- Niezawodność
- Brak pamięci podręcznej zapisu (brak ryzyka utraty danych)
- Napisz Endurance Unlimited
- Współczynnik nieodwracalnych błędów <1 sektor na 1 odczytanych bitów E10-17
- Kompleksowa ochrona danych (bez wpływu na wydajność)
- Odczyt patrolu tła (automatyczny) (bez wpływu na wydajność)
- Średni czas bezawaryjnej pracy (MTBF) – 2 miliona godzin
- Żywotność >5 lat
- Wymiary fizyczne
- Wysokość (maks.) 15.0 mm
- Szerokość (maks.) 70.1 mm
- Długość (maks.) 100.45 mm
- Waga 0.238 kg
- Pobór energii
- Bezczynność 3.9 W
- Typowe 5.9 watów
- Środowisko
- Temperatura pracy (otoczenia) od 0 do 60° C
- Temperatura przechowywania -40 do 85° C
- Czas uruchomienia (od włączenia do gotowości) <15 sekund
Projektowanie i demontaż
Dysk SSD SanDisk Lightning Enterprise oferuje interesujący i unikatowy design na rynku serwerów korporacyjnych. Obudowa jest pomalowana na szaro, w wielu odcieniach, z niebieskim identyfikatorem marki Pliant wyraźnie widocznym na górnej pokrywie. Zewnętrzna część dysku SSD zawiera liczne etykiety, w tym naklejki z kodem kreskowym na górnej pokrywie i tylnym panelu, umożliwiające śledzenie dysku podczas przechowywania lub po jego wdrożeniu. Górna naklejka zawiera ważne informacje, takie jak numer seryjny, numer modelu, datę produkcji, pojemność, wersję oprogramowania układowego, a także liczne certyfikaty posiadane przez dysk SSD. Numer seryjny znajduje się zarówno na górnym, jak i tylnym panelu, co ułatwia identyfikację.
Obudowa ze stopu metalu sprawia wrażenie niezwykle wytrzymałej, ważąc oficjalnie 238 gramów, co wskazuje na dużą masę wewnętrzną, zarówno podzespołów elektronicznych, jak i materiałów rozpraszających ciepło. SanDisk podaje, że maksymalna temperatura pracy dysku SSD Lightning Enterprise wynosi 60°C, co jest dość wysoką wartością, choć nie jest to najwyższa temperatura pracy dysku SSD klasy korporacyjnej, jaką testowaliśmy. Niektóre modele wytrzymują temperatury sięgające 70°C.
Boczny profil dysku SSD SanDisk Lightning Enterprise ukazuje dwukolorową kolorystykę oraz poziome otwory na śruby montażowe.
Na przedniej ściance dysku SSD Lightning Enterprise znajduje się tylko złącze SAS dual-link 6.0 Gb/s, a aby sygnalizować aktywność połączenia, na tylnym panelu dysku Lightning umieszczono także diodę sygnalizującą aktywność.
Zasilanie SanDisk Lightning LB 406S zapewnia kontroler Pliant PTHEMI2-1VO. Kontroler jest częściowo odsłonięty, gdy dysk SSD jest złożony, pod aluminiową naklejką na spodzie obudowy.
Aby pomóc w wyjaśnieniu układu pamięci NAND i tego, w jaki sposób dysk Lightning LB 406S osiąga wydajność przy dużych obciążeniach, firma SanDisk udostępniła podstawowy przegląd architektury dysku SSD.
SanDisk wykorzystuje w Lightning LB 406S pamięć NAND Micron SLC 34 nm. Choć może to być zaskakujące, biorąc pod uwagę, że SanDisk produkuje własne pamięci NAND, należy pamiętać, że ten dysk SSD został zaprojektowany przez firmę Pliant, zanim pojawił się pod marką SanDisk. Układ składa się z szesnastu 8-gigabajtowych modułów NAND rozmieszczonych na czterech bokach płytki drukowanej, co daje łącznie 512 GB. Z tej ilości 400 GB jest przeznaczone dla użytkownika końcowego, a reszta jest zarezerwowana na równoważenie zużycia i awarie pamięci NAND.
W porównaniu z innymi dyskami SSD klasy korporacyjnej dostępnymi na rynku, SanDisk Lightning charakteryzuje się unikalną konstrukcją trzech płytek drukowanych, trwale połączonych elastycznymi taśmami. Sekcje składają się jedna na drugą, łącząc całość z podkładkami termicznymi, aby odprowadzać ciepło do metalowej obudowy dysku SSD. Poniżej przedstawiono warstwy skierowane do wewnątrz i na zewnątrz, tworzące dysk SanDisk Lightning LB 406S.
Testy porównawcze przedsiębiorstw
Dysk SanDisk Lightning LB 406S wykorzystuje pamięć Micron SLC NAND 34 nm, kontroler SanDisk/Pliant PTHEMI2-1VO i interfejs SAS 6.0 Gb/s; nasz egzemplarz testowy ma pojemność 400 GB. Dyski porównawcze użyte w tym teście obejmują następujące ostatnio testowane dyski SSD klasy korporacyjnej: Micron P300 (100 GB, Marvell 9174, Micron 34 nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400 GB, Marvell 9032, Toshiba 32 nm SLC NAND, SAS) oraz Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 GB, kontroler Intel EW29AA31AA1, Intel 25 nm SLC NAND, SAS). Wszystkie dyski SSD klasy korporacyjnej zostały przetestowane na naszej platformie testowej opartej na serwerze Lenovo ThinkServer RD240 . Wszystkie wartości IOMeter podane są jako wartości binarne i dotyczą prędkości MB/s.
Nasz pierwszy test sprawdza prędkość sekwencyjnego odczytu i zapisu przy transferach dużych bloków. W tym konkretnym teście wykorzystano transfer danych o rozmiarze 2 MB z IOMeter, z wyrównaniem sektorów 4k i zmierzono wydajność przy głębokości kolejki 4. W tym scenariuszu SanDisk deklaruje maksymalną prędkość odczytu 420 MB/s, ale nie podaje prędkości zapisu dla swojego dysku Lightning LB 406S o pojemności 400 GB.
Zmierzyliśmy sekwencyjną prędkość odczytu dużych bloków po wstępnym przygotowaniu wynoszącą 413.82 MB/s, a także ustaloną prędkość zapisu wynoszącą 311.51 MB/s dla dysku Lightning LB 406S.
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.
Dysk SanDisk Lightning LB 406S wypadł dobrze w teście losowego transferu dużych bloków danych, osiągając prędkość odczytu 416.30 MB/s i prędkość zapisu 239.86 MB/s. W porównaniu z innymi korporacyjnymi dyskami SSD opartymi na technologii SLC, uplasował się w środku stawki pod względem prędkości odczytu, ale przewyższył pozostałe modele pod względem prędkości losowego zapisu dużych bloków danych w stanie ustalonym.
Przechodząc do jeszcze mniejszego rozmiaru transferu z dostępem swobodnym, wynoszącego 4 KB, zbliżamy się do rozmiaru pakietu, jaki można znaleźć w środowisku o dużym natężeniu dostępu swobodnego, takim jak serwer z wieloma maszynami wirtualnymi uzyskującymi dostęp do tej samej macierzy. W pierwszym teście sprawdzamy rozszerzoną wydajność odczytu 4 KB i to, jak skaluje się ona od głębokości kolejki 1 do maksymalnie 64.
W ograniczeniach związanych z głębokością kolejki od 1 do 64, SanDisk Lightning LB 406S nieznacznie ustępował Micron RealSSD P300 i Hitachi Ultrastar SSD400S.B, aż do głębokości kolejki 32, gdzie zdołał je prześcignąć. Przy głębokości kolejki 64 zajął drugie miejsce za Toshibą MKx001GRZB, z losową prędkością odczytu 4K na poziomie 63 482 IOPS.
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.
Przy głębokości kolejki 32 stwierdziliśmy, że wydajność losowego zapisu 4K ustabilizowała się, a średnia prędkość wyniosła 19 220 IOPS. Przy tej prędkości średnie opóźnienie wyniosło 1.66 ms, a szczytowe opóźnienie wyniosło 52.91 ms w trakcie testu.
Nasza ostatnia seria syntetycznych testów porównawczych porównuje oba dyski klasy enterprise w serii mieszanych obciążeń serwerowych ze statyczną głębokością kolejki równą 32. Podobnie jak syntetyczne testy porównawcze na początku tej recenzji, te testy również są przeprowadzane w stanie ustalonym. Każdy z naszych testów profili serwerowych charakteryzuje się silną preferencją w kierunku aktywności odczytu, od 67% odczytu w profilu bazy danych do 100% odczytu w profilu serwera WWW.
Pierwszym z nich jest nasz profil bazy danych, charakteryzujący się rozkładem obciążenia na poziomie 67% odczytu i 33% zapisu, przy czym rozmiary transferów to głównie 8K.
W naszym profilu bazy danych dysk SanDisk Lightning LB 406S wypadł bardzo dobrze, przodując w segmencie dysków SSD klasy korporacyjnej opartych na architekturze SLC z głębokością kolejki równą 32. Osiągnął on 24 428 IOPS przy średnim opóźnieniu 1.31 ms przy głębokości kolejki równą 32. Zwiększając głębokość kolejki do 64, udało nam się wycisnąć nieco więcej wydajności z dysku Lightning, podnosząc prędkość wejścia/wyjścia do 26 529, ale ze średnim opóźnieniem, które wydłużyło czas transakcji do 2.41 ms.
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 obciążeniu serwera plików, SanDisk Lightning LB 406S ponownie zaoferował najwyższą prędkość transferu, osiągając 23 083 IOPS przy średnim opóźnieniu 1.39 ms. Po dalszym zwiększeniu obciążenia kolejki do 64, odnotowaliśmy wzrost do 25 334 IOPS przy opóźnieniu wynoszącym 2.53 ms.
Nasz profil serwera WWW jest tylko do odczytu, a rozmiary transferu wahają się od 512 bajtów do 512 KB.
W naszym profilu obciążenia serwera WWW, SanDisk Lightning zajął drugie miejsce za Toshibą MKx001GRZB, osiągając 22 320 IOPS przy średnim opóźnieniu 1.43 ms. Zwiększając głębokość kolejki do 64, Lightning był w stanie wykonać 23 801 IOPS przy opóźnieniu transakcyjnym 2.69 ms.
Ostatni profil dotyczy stacji roboczej, przy czym 20% zapisu i 80% odczytu odbywa się przy użyciu transferów 8K.
W profilu IOMeter naszej stacji roboczej zarejestrowanym przy głębokości kolejki 32, Lightning LB 406S oferował prędkość 25 969 IOPS z opóźnieniem 1.23 ms. Przy większym obciążeniu, przy głębokości kolejki 64, zaobserwowaliśmy wzrost szybkości I/O do 29 222 IOPS z opóźnieniem 2.19 ms.
Zużycie energii w przedsiębiorstwie
Wybierając dyski do centrum danych lub innego środowiska pamięci masowej o dużej gęstości, firmy nie interesują się wyłącznie wydajnością dysków SSD i twardych. W niektórych przypadkach zużycie energii może mieć ogromne znaczenie, dlatego warto wiedzieć, jak dysk będzie się sprawował pod stałym obciążeniem.
W sekcji „Enterprise Power” tej recenzji, sprawdzamy każdy dysk w tych samych warunkach, w jakich testowaliśmy wcześniej prędkości odczytu i zapisu. Obejmuje to sekwencyjne i losowe transfery 2 MB z kolejką o głębokości 4 oraz krótkie losowe transfery 4 KB odczytu i zapisu z kolejką o głębokości 32. Podobnie jak w poprzednich testach, wszystkie wartości mierzymy w stanie ustalonym, aby wystawić dysk na działanie najbardziej energochłonnych warunków.
We wszystkich warunkach, z wyjątkiem rozruchu, SanDisk Lightning LB 406S pobierał 8.30 W lub mniej. Było to nieco więcej niż deklarowane przez SanDisk typowe 5.9 W, choć w zależności od obciążenia, wartość ta mogła się różnić. Najbardziej energochłonną czynnością dla LB 406S był losowy zapis QD32 4K, zużywający średnio 8.30 W w czasie testu. Drugie miejsce zajął sekwencyjny zapis QD4 z 6.95 W, trzecie sekwencyjny odczyt QD4 z 6.20 W, a czwarte miejsce zajął stabilny odczyt 4K QD32 z 5.51 W.
Chociaż duży nacisk na dyski SSD eMLC w środowisku centrów danych koncentruje się na koszcie za GB i IOPS/Wat, nadal istnieje zapotrzebowanie na modele o wysokiej wytrzymałości i wydajności oparte na SLC. Obliczyliśmy wartość 10 423 IOPS/Wat w przypadku czystego, losowego odczytu 4K przy głębokości kolejki 32, spadającą do 2,316 IOPS/Wat przy stałym, losowym zapisie 4K. Dla porównania, dla dysku SLC Micron P300 wartość ta wynosi 38 481 IOPS/Wat odczytu lub 10 119 IOPS/Wat zapisu, 16 385 IOPS/Wat odczytu i 3,082 IOPS/Wat zapisu, a dla dysku SLC Toshiba MKx001GRZB – 20 180 IOPS/Wat odczytu i 7,279 IOPS/Wat zapisu. Wszystko sprowadza się do potrzeb firmy, a konkretnie do znalezienia najlepszego połączenia mocy i wydajności (lub po prostu samej wydajności), które należy brać pod uwagę przy zakupie dysku SSD lub twardego.
Wniosek
Oryginalne dyski Pliant były znakomite nie tylko w momencie premiery, ale nawet dziś, co jeszcze bardziej uwidacznia, dlaczego SanDisk chciał, aby Pliant, ich własność intelektualna i zespół inżynierów znalazły się pod skrzydłami SanDisk. Dysk SanDisk/Pliant Lightning LB 406S wykazał się niesamowitą przepustowością w naszych testach i naprawdę świetnie wypadł we wszystkich profilach obciążeń. Myśląc o kolejnej iteracji dysków SSD Lightning, dostrzegamy ogromny potencjał, biorąc pod uwagę istniejącą już bazę oraz nową wiedzę o pamięci NAND, komponenty i doświadczenie w zakresie pamięci masowej, które SanDisk może wnieść.
W porównaniu z innymi dyskami SSD SLC NAND klasy enterprise w naszym laboratorium, SanDisk Lightning LB 406S oferował najlepszą wydajność w sytuacjach obciążeń mieszanych obciążonych dużą aktywnością zapisu. W naszych syntetycznych testach porównawczych 100% odczytu i 100% zapisu, dysk Lightning oferował wysoką wydajność, ale naprawdę błyszczał w obszarach o mieszanej aktywności odczytu i zapisu, które zazwyczaj obniżały wydajność innych dysków.
Dysk Lightning LB 406S oferował również wysoką wydajność w obszarach, w których rozmiar transferu obciążenia był bardzo zróżnicowany, co pokazał nasz test porównawczy serwera plików, w którym rozmiary pakietów wahały się od 512 bajtów do 64 KB. W naszych testach z limitem głębokości kolejki 32, dysk SanDisk Lightning LB 406S prowadził w profilach bazy danych i serwera plików w porównaniu z innymi korporacyjnymi dyskami SSD opartymi na formacie SLC. W profilach serwera internetowego i stacji roboczej zajął drugie miejsce za dyskiem Toshiba MKx001GRZ. Po zwiększeniu głębokości kolejki do 64, dysk nadal był w stanie nabrać tempa i uzyskać dodatkową przepustowość, ale kosztem zwiększonego opóźnienia. Ogólnie rzecz biorąc, dysk SanDisk Lightning LB 406S oferował wiodącą w swojej klasie wydajność w wielu naszych testach w porównaniu z innymi korporacyjnymi dyskami SSD, z wyjątkową zaletą, jaką jest fakt, że SanDisk wspiera modele Lightning wyposażone w format SLC nieograniczoną liczbą zapisów w okresie gwarancji.
ZALETY
- Nieograniczona żywotność zapisu w okresie gwarancji
- Szybko dostosowuje się do zmieniających się żądań dotyczących rozmiaru transferu, nie spowalniając pracy
- Wysoka przepustowość mieszanego obciążenia przy wymagających obciążeniach
Wady
- Wyższe zużycie energii w porównaniu z innymi dyskami SSD klasy korporacyjnej opartymi na technologii SLC podczas operacji zapisu
- Wymaga większej głębokości kolejki, aby naprawdę prześcignąć konkurencyjne modele, kosztem opóźnień
Podsumowanie
Dysk SSD SanDisk Lightning nie jest najnowocześniejszą i najnowocześniejszą technologią, ale mimo to nasz dysk Lightning LB 406S oparty na technologii SLC spisywał się bardzo dobrze, zapewniając doskonałą wydajność przy obciążeniach mieszanych, poprawiającą się wraz z liczbą wstrzykniętych danych. Wydajność dysku sprawia, że z jeszcze większym entuzjazmem oczekujemy na dysk SSD nowej generacji, który pozwoli w pełni wykorzystać korzyści płynące z relacji Pliant/SanDisk.
Amazon