Recenzja dysku SSD SMART Storage Systems XceedIOPS2 Enterprise

Firma SMART Storage Systems (dawniej SMART Modular) oferuje solidną gamę dysków SSD dla przedsiębiorstw. XceedIOPS2 to rozwiązanie oparte na platformie SandForce SF-2500, przeznaczone do mieszanego użytku korporacyjnego i wspierane wytrzymałością pamięci Toshiba eMLC NAND. Wyposażony w interfejs SATA 6 Gb/s, XceedIOPS2 zapewnia sekwencyjny odczyt do 520 MB/s i zapis do 500 MB/s, a wydajność losowego wejścia/wyjścia przekracza 60 000 IOPS. Na dodatek, dysk posiada niestandardowe oprogramowanie układowe, funkcje ochrony zasilania oraz wiedzę i doświadczenie zespołu inżynierów SMART. Inne atuty to 256-bitowe szyfrowanie AES, solidny 2.5-milionowy czas bezawaryjnej pracy (MTBF), pięcioletnia gwarancja i wytrzymałość do 6 PBW dla dysku SSD o pojemności 400 GB. 

Dysk XceedIOPS2 wpisuje się w portfolio produktów Smart Storage Systems jako flagowy produkt SATA. Firma wyraźnie postawiła na to, aby eMLC i MLC NAND działały w przedsiębiorstwach. Podczas gdy Smart oferuje dyski SSD klasy wojskowej i przemysłowej z pamięcią SLC NAND, ich główna oferta dla przedsiębiorstw obejmuje dysk XceedStor z interfejsem SATA i pamięcią MLC NAND oraz linię dysków SSD Optimus, które wykorzystują interfejs SAS i pamięć MLC NAND. Zaangażowanie w zapewnienie pięcioletniej trwałości eMLC i MLC NAND podkreśla zarówno ogromny postęp w technologii NAND, jak i doskonałość, z jaką Smart zaprojektował swoje dyski. 

Możliwość zarządzania wytrzymałością pamięci eMLC NAND przekłada się na niższą cenę dysków w porównaniu z alternatywnymi rozwiązaniami SLC. Z punktu widzenia wydajności dyski eMLC w większości przypadków dorównują swoim kuzynom SLC, co sprawia, że ​​całkowity koszt posiadania (TCO), liczony w przeliczeniu na dolary, zdecydowanie przemawia za rozwiązaniami MLC. XCeedIOPS2 objęty jest pięcioletnią gwarancją na siedem pełnych zapisów na dysku dziennie. Przy maksymalnej pojemności 400 GB, daje to 6 PB zapisu na dysk w przewidywanym okresie serwisowym. 

Smart oferuje dysk XceedIOPS2 w konfiguracjach 1.8" i 2.5" SATA 6 Gb/s. Dyski SSD 1.8" i 2.5" są dostępne w pojemnościach 50 GB, 100 GB, 200 GB i 400 GB. Nasz egzemplarz testowy to dysk 2.5" o pojemności 200 GB.

Specyfikacja inteligentnych systemów pamięci masowej XCeedIOPS2

• Możliwości:
  • XceedIOPS2 SATA 1.8"
    • 100 GB – TX21B10100GB1001
    • 200 GB – TX21B10200GB1001
    • 400 GB – TX21B10400GB1001
  • XceedIOPS2 SATA 2.5"
    • 100 GB – TX22D10100GB1001
    • 200 GB (186 GB do wykorzystania) – TX22D10200GB1001
    • 400 GB – TX22D10400GB1001
• Kontroler SandForce SF-2582
• Toshiba 32nm Enterprise MLC NAND
• Interfejs SATA 6Gb/s
• Wydajność
  • Ciągły odczyt – do 520 MB/s
  • Ciągły zapis – do 500 MB/s
  • Do 60 000 IOPS losowego zapisu 4K
  • Czas dostępu <1.0 ms
• Endurance eMLC (pięcioletnia żywotność)
  • 100 GB – 1.5 PBW
  • 200 GB – 3 PBW
  • 400 GB – 6 PBW
• Niezawodność danych <1 na 10¹⁸ odczytane bity
• Korekcja błędów/wykrywanie błędów (BCH) – 55 bitów na każdy sektor 512-bajtowy
• Odzyskiwanie danych po awarii Odzyskiwanie – do 1 bloku danych z pamięci flash NAND
• Odzyskiwanie po awarii zasilania – EverGuard
• Monitorowanie temperatury – ograniczanie wydajności w przypadku ostrzeżenia/temperatury krytycznej
• Szyfrowanie AES-256 (certyfikat FIPS-197), bezpieczeństwo TCG-Enterprise
• Zasilanie
  • Napięcie 3.3 ± 5% 5 V ± 5%
  • Aktywny (typ.) 1800 mA
  • Bezczynność 500 mA
  • Zaawansowane zarządzanie energią – ograniczanie mocy
• Środowiskowy
  • Wstrząs – półsinusoida 200 g, 10 ms, 1 wstrząs wzdłuż każdej osi X, Y, Z, w każdym kierunku
  • Wibracje – 200 g półsinusoidalne, 2 ms, 1 wstrząs wzdłuż każdej osi, X, Y, Z, w każdym kierunku
  • Temperatura pracy od 0 °C do 70 °C (wewnętrzna)
  • Temperatura przechowywania -40 °C do 90 °C
  • Wilgotność od 5% do 95%, bez kondensacji, wilgotność względna
  • Wysokość 24 384 m (80 000 stóp)
• Mechaniczny
  • Długość 78.5 mm 100.2 mm
  • Szerokość 54.0 mm 69.85 mm
  • Wysokość 5.0 mm 9.5 mm
• Recenzja wersji oprogramowania układowego – PRO6F4EC

Projektowanie i demontaż

Smart Storage Systems XceedIOPS2 ma dość prosty wygląd, z odlewaną obudową ze stopu metalu pokrytą srebrno-metaliczną farbą. Nasz egzemplarz inżynieryjny ma pojedynczą etykietę produktu na górnej pokrywie obudowy, zawierającą numer części, numer seryjny, numer partii oraz podstawowe informacje o napędzie. Spód obudowy jest całkowicie pusty, ukazując jedynie śruby umożliwiające dostęp do płytki drukowanej wewnątrz.

XceedIOPS2 charakteryzuje się wysokością dysku 9.5 mm, co jest standardem w dyskach SSD klasy konsumenckiej i korporacyjnej SATA. Większość testowanych przez nas dysków SSD klasy korporacyjnej, z wyjątkiem Intel SSD 710, oferuje wysokość 15 mm, co odpowiada grubości 2.5-calowych dysków twardych klasy korporacyjnej. Zaletą zastosowania cieńszej konstrukcji jest jednak to, że cieńsze urządzenia, takie jak serwery typu blade czy systemy mobilne, mogą korzystać z tego dysku SSD.

Przód XceedIOPS2 prezentuje standardowe złącze SATA, które w tym konkretnym dysku SSD pozwala na osiągnięcie prędkości przekraczającej 500 MB/s. Interfejs jest kompatybilny z szeroką gamą platform, zarówno konsumenckich, jak i korporacyjnych.

Rozkładanie XceedIOPS2 jest dość trudne, głównie ze względu na materiał termoprzewodzący Smart użyty podczas montażu. Dla użytkownika końcowego jest to optymalne rozwiązanie, ale w przypadku testów może utrudniać fotografowanie. Jak widać poniżej, każdy element pamięci NAND i kontroler mają nałożoną warstwę materiału termoprzewodzącego, który działa jak klej podczas montażu. Aby ograniczyć uszkodzenia dysku, dodaliśmy jedno zdjęcie wnętrza dysku dla celów ilustracyjnych, pozostawiając nienaruszone elementy termoprzewodzące.

Obudowa ma grubość nieco poniżej 1.5 mm i pełni funkcję radiatora dla wszystkich wewnętrznych podzespołów. Obie strony płytki drukowanej odprowadzają ciepło z kontrolera i pamięci NAND do górnej i dolnej połowy obudowy.

Smart Storage Systems wykorzystuje technologię 32 nm eMLC NAND firmy Toshiba w dysku SSD XceedIOPS2. Model o pojemności 200 GB wykorzystuje łącznie szesnaście kości NAND, a pojedyncza pojemność wynosi 16 GB. Daje to modelowi 200 GB pojemność 256 GB, a przy konfiguracji z przestrzenią użytkową 186 GB, dysk SSD ma poziom nadalokacji na poziomie 28%.

Kontroler zastosowany w XceedIOPS2 to SandForce SF-2582, który nie wymaga dodatkowego bufora SDRAM i może pracować w temperaturze do 70°C w środowisku komercyjnym. Kontroler obsługuje również szyfrowanie AES-256 i TCG.

System odzyskiwania po awarii zasilania EverGuard Power Failure Recovery firmy Smart Storage System wykorzystuje 32 kondensatory niobu OxiCap z tlenkiem niklu zamiast superkondensatora, który czasami spotyka się w dyskach SSD klasy korporacyjnej. Służą one do filtrowania zasilania, a także do podtrzymywania zasilania w przypadku zaniku lub przerwania zasilania, umożliwiając przelanie danych do pamięci NAND. Łączna pojemność kondensatorów 227 µF wynosi 0.007 µF. Smart nie podaje czasu, przez jaki układ zasilania może podtrzymywać działanie kontrolera, ani czasu ładowania, ale najprawdopodobniej wystarczą one do zapobiegania utracie danych w przypadku przerwy w zasilaniu. Kolejną kluczową zaletą stosowania tego typu kondensatorów jest to, że temperatura otoczenia dysku SSD wzrasta do 70°C podczas pracy, co pozwala na niższe zapotrzebowanie na chłodzenie. Jest to ważna cecha, ponieważ wiele centrów danych poszukuje sposobów na obniżenie całkowitych kosztów chłodzenia, ponieważ stanowią one znaczną część całkowitego zużycia energii elektrycznej.

Testy porównawcze przedsiębiorstw

Dysk Smart Storage Systems XceedIOPS2 wykorzystuje pamięć Toshiba eMLC NAND 32 nm, kontroler SandForce SF-2582 i interfejs SATA 6.0 Gb/s; testowany egzemplarz ma pojemność 200 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), Samsung SM825 (200 GB, Samsung S3C29MAX01-Y330, Samsung 30 nm eMLC NAND, SATA) oraz Hitachi Ultrastar SSD400M (400 GB, kontroler Intel EW29AA31AA1, Intel 25 nm eMLC NAND, SAS). Wszystkie dyski SSD klasy korporacyjnej są testowane na naszej platformie testowej opartej na serwerze Lenovo ThinkServer RD240 . Wszystkie wartości IOMeter są podawane w formacie binarnym i dotyczą prędkości w MB/s.

Nasz pierwszy test sprawdza prędkość w środowisku zapisu sekwencyjnego z transferami dużych bloków. W tym konkretnym teście wykorzystano transfer 2 MB z IOMeter, z wyrównaniem sektorów 4k i zmierzono wydajność przy głębokości kolejki 4. Smart Storage Systems deklaruje maksymalną prędkość odczytu w trybie burst na poziomie 520 MB/s i prędkość zapisu na poziomie 500 MB/s dla swojego 200 GB XceedIOPS. Ponieważ ten test mierzy wydajność w stanie ustalonym, a nie w trybie burst, aby zapewnić równe porównanie wszystkich dysków klasy korporacyjnej w środowisku o stałym obciążeniu, nasze pomiary będą niższe od deklarowanych, ponieważ reprezentują inną, dłuższą aktywność, a nie zapis chwilowy lub burst.

W naszym teście sekwencyjnego transferu dużych bloków danych zmierzyliśmy prędkość odczytu 531 MB/s i prędkość zapisu w stanie ustalonym 217 MB/s. Prędkości odczytu były wyższe niż deklarowane przez Smarta 520 MB/s, ale prędkość zapisu w stanie ustalonym, jak już wspominaliśmy, była niższa niż 500 MB/s w trybie burst. W tym teście moc procesora SandForce SF-2500 była wyraźnie widoczna, a XceedIOPS2 przewodził stawce pod względem prędkości odczytu.

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.

W naszym teście losowego transferu dużych bloków dysk XceedIOPS2 utrzymał wysoką prędkość odczytu na poziomie 536 MB/s, a prędkość zapisu w stanie ustalonym wyniosła 68 MB/s. Chociaż prędkości odczytu plasują się w czołówce dysków SSD klasy korporacyjnej, prędkości zapisu plasują się na najniższym poziomie.

Przechodząc na jeszcze mniejszy rozmiar transferu danych z dostępem swobodnym, wynoszący 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.

Przy głębokości kolejki poniżej 16, system Smart Storage Systems XceedIOPS2 bez problemu wykorzystał wysoką wydajność losowego odczytu 4 KB kontrolera SandForce. Początkowo XceedIOPS2 osiągał prędkość 4,208 IOPS, ostatecznie stabilizując się na poziomie 54 386 IOPS. Jedynym dyskiem, który ją przewyższył, był dysk SSD Toshiba SLC z interfejsem SAS.

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 ciągłym obciążeniu, XceedIOPS2 utrzymywał stałą prędkość losową 4K na poziomie 8,961 IOPS przy średniej prędkości 35 MB/s. Średnie opóźnienie podczas tego testu wyniosło 3.57 ms, a maksymalne opóźnienie podczas naszego testu wyniosło 96 ms.

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.

System Smart Storage Systems XceedIOPS2 osiągnął w naszym teście profilu bazy danych prędkość stacjonarną na poziomie 10 968 IOPS, czyli 86 MB/s. Wynik ten plasuje się na najniższym poziomie wśród innych wydajnych modeli eMLC, ale wyżej od dysku Intel SSD 710 wyposażonego w eMLC.

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.

Prędkość w stanie ustalonym dysku XceedIOPS2 wyniosła 13 195 IOPS w scenariuszu serwera plików, co jest wynikiem bliskim wynikom dysków Samsung SM825 i Hitachi SSD400M wyposażonych w moduł eMLC, a wyższym od dysku Intel SSD 710.

Nasz profil serwera WWW jest tylko do odczytu, a rozmiary transferu wahają się od 512 bajtów do 512 KB.

W środowisku tylko do odczytu, Smart XceedIOPS2 zdołał nieco rozwinąć swoje możliwości i awansować na szczyt oferty dysków SSD klasy korporacyjnej. Przy tym obciążeniu XceedIOPS2 utrzymał prędkość 18 570 IOPS, czyli 284 MB/s.

Ostatni profil dotyczy stacji roboczej, przy czym 20% zapisu i 80% odczytu odbywa się przy użyciu transferów 8K.

W środowisku stacji roboczej dysk XceedIOPS2 zajął 2. miejsce wśród dysków SSD eMLC klasy korporacyjnej, które testowaliśmy, plasując się za dyskiem Ultrastar SSD400M, którego prędkość wyniosła 16 608 IOPS lub 130 MB/s.

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, system Smart Storage Systems XceedIOPS2 pobierał 5.65 W lub mniej. Najbardziej energochłonną aktywnością dla XceedIOPS2 był losowy odczyt QD32 4K, zużywający średnio 5.65 W w czasie trwania testu. Drugie miejsce zajął sekwencyjny zapis 2 MB QD4, trzecie losowy zapis QD32 4K, a czwarte odczyt 2 MB QD4. Podczas intensywnego zapisu i losowego odczytu 4K system Smart Storage Systems XceedIOPS2 pobierał niewiele mniej energii niż dysk SAS 6.0 Gb/s Toshiba MKx001GRZB, plasując się w pozostałych obszarach na równi z dyskiem Hitachi Ultrastar SSD400M.

Duży nacisk na dyski SSD eMLC w środowisku centrów danych koncentruje się na koszcie za GB i IOPS/Wat. Obliczyliśmy wartość 9,621 IOPS/Wat w przypadku czystego, losowego odczytu 4K przy głębokości kolejki 32, spadając do 2,246 IOPS/Wat w przypadku stabilnego, losowego zapisu 4K. Dla porównania, dysk SLC Micron P300 generuje 38 481 IOPS/W przy odczycie i 10 119 IOPS/W przy zapisie, a dysk SLC Toshiba MKx001GRZB – 16 385 IOPS/W przy odczycie i 3,082 IOPS/W przy zapisie, a dysk eMLC Samsung SM825 – 14 980 IOPS/W przy odczycie i 2,043 IOPS/W przy zapisie, a dysk eMLC Hitachi Ultrastar SSD400M – 19 484 IOPS/W przy odczycie i 6,150 IOPS/W przy zapisie. Wszystko sprowadza się do potrzeb firmy, a konkretnie do znalezienia optymalnego połączenia mocy i wydajności (lub po prostu samej wydajności), które jest brane pod uwagę przy zakupie dysku SSD lub dysku twardego.

Wniosek

Choć Smart Storage Systems (Smart Modular) może nie być powszechnie znany, w przedsiębiorstwach słynie z jakości i innowacyjności. XceedIOPS2 wypełnia interesującą lukę na rynku korporacyjnych dysków SSD, oferując interfejs SATA z wydajnością SandForce SF-2500 i pamięcią eMLC NAND, która obsługuje do siedmiu zapisów na dysk dziennie. XceedIOPS2 uzyskał najlepsze wyniki odczytu sekwencyjnego i losowego 2 MB spośród wszystkich korporacyjnych dysków SSD SAS lub SATA, wykorzystując w zasadzie wszystkie możliwości interfejsu. Taka wydajność odczytu z pewnością dobrze wróży aplikacjom takim jak serwery WWW i pliki, gdzie wymagane są szybkie odczyty. Dysk oferował również najwyższą wydajność losowego odczytu 4 KB przy niższych głębokościach kolejki, osiągając prędkości 2-4 razy wyższe niż jakikolwiek inny porównywalny dysk SSD.

Jeśli chodzi o wydajność zapisu, dysk znalazł się w dolnej połowie stawki w testach 2 MB i 4 KB, co nie powinno dziwić, ponieważ SF-2582 nie słynie z najwyższej wydajności w tym obszarze przy niekompresowalnych danych. W profilach użytkowania w przedsiębiorstwach dysk radzi sobie dobrze tam, gdzie powinien, pozostając nieco w tyle w profilach baz danych i stacji roboczych, ale dostarczając bardzo konkurencyjne wyniki w profilach serwerów plików i serwerów internetowych, gdzie ustępuje jedynie dyskowi SLC SAS Toshiba eSSD. W porównaniu z Hitachi Ultrastar SSD400M i Samsungiem SM825, z którymi bezpośrednio konkuruje, XceedIOPS2 oferuje dobrą wydajność, a w porównaniu z dyskiem Intel SSD 710 oferuje znaczny wzrost.

Dzięki wydajności lepszej lub co najmniej porównywalnej z konfiguracją dysków tego typu, Smart może pochwalić się również swoimi możliwościami inżynieryjnymi w innych obszarach. XceedIOPS2 oferuje doskonałe odprowadzanie ciepła i wyższą temperaturę pracy, co przekłada się na niższe koszty chłodzenia. Dochodzi do tego oczywista korzyść w postaci wytrzymałości, jaką zapewnia pamięć eMLC NAND, dzięki czemu dysk doskonale sprawdza się w środowiskach wymagających zarówno odczytu, jak i zapisu, czego nie potrafią wszystkie dyski eMLC/MLC. Dla firm oferujących różne produkty, XceedIOPS2 to bardzo dobry wybór, z certyfikatami Tier 1 Enterprise i bardzo atrakcyjnymi parametrami wydajnościowymi.

ZALETY

• Doskonała prędkość odczytu dużych bloków
• Bardzo wysoka, niska głębokość kolejki i losowe prędkości odczytu 4K
• Doskonała konstrukcja termiczna z wysoką temperaturą pracy
• Dobra wydajność zapisu w porównaniu z innymi dyskami SSD eMLC klasy korporacyjnej

Wady

• Nieco wyższe niż przeciętne zapotrzebowanie na energię
• Słabsza wydajność intensywnego zapisu niż w przypadku niektórych wysokowydajnych rozwiązań eMLC

Podsumowanie

Z punktu widzenia wydajności, XceedIOPS2 ma zdecydowane atuty, zwłaszcza w przypadku obciążeń, które oferują pewien poziom kompresji, pozwalający na przyspieszenie, i generalnie radzi sobie dobrze pod względem odczytu. Podsumowując, biorąc pod uwagę wytrzymałość na siedem dziennych zapełnień dysków i oszczędności wynikające z pamięci eMLC NAND, propozycja Smarta staje się całkiem atrakcyjna.  

Produkt Page

Omów tę recenzję