O Optimus Eco utiliza a plataforma de tecnologia Guardian da SanDisk para aprimorar as características de desempenho da memória flash MLC (Multi-Level Cell) de 19 nm, adequando-se a cargas de trabalho de aplicativos com uso intensivo de leitura em capacidades de 400 GB, 800 GB, 1.6 TB e 2 TB. A plataforma de tecnologia Guardian foi adquirida recentemente pela SanDisk, que também utilizou a plataforma com sucesso em nossa análise do SSD SAS Enterprise Optimus no ano passado . O Optimus Eco representa um perfil de uso e uma tecnologia NAND diferentes do Optimus, mas ainda assim alcança resultados sólidos em nossos benchmarks. Essa flexibilidade ajuda a explicar o apelo que a tecnologia MLC e os recursos de engenharia da SMART exercem sobre a SanDisk.
De acordo com os benchmarks da SanDisk, o Optimus Eco consegue desempenho aleatório de leitura/gravação de até 90K/35K IOPS e velocidades sustentadas de leitura/gravação de até 500/500 MB/s, que compararemos com benchmarks sintéticos e benchmarks simulando vários cargas de trabalho corporativas do mundo real no StorageRevew Enterprise Test Lab. O Optimus Eco também inclui suporte para capacidade SAS de porta ampla, fornecendo desempenho de leitura sustentado de até 1 GB/s para hosts que o suportam. O Optimus Eco é alimentado pela Guardian Technology Platform da SanDisk, um conjunto composto pelas tecnologias FlashGuard, DataGuard e EverGuard que funcionam em conjunto para fornecer desempenho e resistência adequados para aplicativos corporativos.
A tecnologia FlashGuard permite que o flash MLC de nível de consumidor de 19 nm do Optimus Eco forneça três gravações de unidade aleatórias ou sete sequenciais por dia. O FlashGuard trata cada célula individualmente para maximizar a utilização de elementos de flash mais fortes e minimizar o desgaste de elementos mais fracos com duas tecnologias principais: Gerenciamento de Flash Agregado e Processamento Avançado de Sinal. A tecnologia agregada de gerenciamento de flash prolonga a vida útil do MLC gerenciando elementos flash como um sistema em vez de uma coleção de elementos distintos, o que significa que o gerenciamento de resistência do flash pode ser coordenado em várias páginas dentro de um bloco e coordenado em vários blocos dentro do SSD. O Processamento Avançado de Sinal monitora continuamente o flash para analisar seu desempenho e combinar dinamicamente os parâmetros operacionais do controlador com as condições atuais.
Especificações SanDisk Optimus Eco SAS
- Interface: SAS 6Gb/s
- Portas de interface: duplas/amplas
- Leitura/gravação sustentada: 500/500 MB/s (Dual) ou 1 GB/s (Wide Port)
- Leitura/gravação aleatória (IOPS): até 90/35 IOPS
- Capacidades
- SDLKGD6M-400G-5CA1: 400GB
- SDLKGC6M-800G-5CA1: 800GB
- SDLLGC6M-016T-5CA1: 1.6TB
- SDLLGC6M-020T-5CA1: 2TB
- Tamanhos de setor: 512, 520, 528 bytes
- Confiabilidade de dados: 1 erro irrecuperável em 10e17 bits lidos
- MTBF: 2.5 milhões de horas
- Resistência de Carga de Trabalho Sequencial: 3 DWPD
- Resistência de Carga de Trabalho Aleatória: 7 DWPD
- Recuperação de falha de dados: FRAME (matriz redundante flexível de elementos de memória)
- Recuperação de falha de energia: circuito de energia de backup EverGuard
- Proteção de caminho de dados: DataGuard, T-10 DIF
- anos 5: Garantia
- Segurança: Compatível com TCG Enterprise
- Criptografia: AES 256 bits
- Vcc Fonte de alimentação: 5V/12V
- Consumo de energia ativa (tipo): 7W
- Choque: 1000 g meio senoidal, 0.5 mseg, 3 choques ao longo de cada eixo X, Y, Z em cada direção
- Vibração: 2.17 g rms, 7-800 Hz
- Temperatura de operação: 0°C a 70°C (interno)
- Temperatura de armazenamento: -40 ° C a 90 ° C
- Umidade: 5% a 95%, sem condensação, umidade relativa
- Altitude: 5,486 m (18,000 pés)
- Mecânico
- Comprimento: 100.20mm
- Largura: 69.85mm
- Altura: 9.5mm / 15mm
Design e Construção
Como o Optimus, o Optimus Eco é oferecido em formato de 9.5 mm para capacidades menores e fator de forma de 15 mm para suas variações de capacidade maiores. A edição de 400 GB mede 9.5 mm de espessura e, como o Optimus, é envolta por uma liga fabricada em CNC que ajuda a dissipar o calor.
O SanDisk Optimus Eco suporta interfaces SAS duplas e amplas.
A tecnologia EverGuard de terceira geração incorporada ao Optimus Eco utiliza uma matriz de capacitores para garantir que os dados sejam transferidos do cache de gravação para o flash durante interrupções de energia.
Histórico de testes e comparáveis
O Optimus Eco usa um controlador Marvell 88SS9185 com Toshiba NAND de 19 nm com uma interface que fornece conectividade SAS dupla e ampla. Agora que o flash MLC está bem estabelecido no mercado corporativo, há uma variedade crescente de unidades comparáveis disponíveis para avaliar o Optimus Eco.
Comparáveis para esta revisão:
- Hitachi SSD400M (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- Hitachi SSD800M (800 GB, controlador DB29AA11B0 da marca Intel, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- STEC s842 (série s840) (800 GB, controlador STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- SanDisk Optimus (400 GB, controlador de terceiros, Toshiba 34nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- Toshiba PX02SM (400 GB, controlador TC58NC9036GTC de marca conjunta Marvell, Toshiba 24nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- eSSD da Toshiba (400 GB, controlador Marvell 88SS9032, Toshiba 32nm SLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- OCZ Talos 2R (400 GB, controlador SandForce SF-2500, Intel 25nm MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
O Optimus Eco SAS e seus comparáveis foram testados em nossa plataforma de testes corporativos de segunda geração, baseada em um Lenovo ThinkServer RD630 . Essa plataforma de testes baseada em Linux incorpora o hardware de interconexão HBA LSI 9207-8i, bem como otimizações de agendamento de E/S para o melhor desempenho possível da memória flash. Para nossos benchmarks sintéticos, utilizamos o FIO versão 2.0.10 para Linux e versão 2.0.12.2 para Windows.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB de cache, 6 núcleos)
- Chipset Intel C602
- Memória – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 RDIMMs registrados
- Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 de 64 bits
- 100 GB Micron RealSSD P400e SSD de inicialização
- HBA LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s (para SSDs de inicialização)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para benchmarking de SSDs ou HDDs)
- Adaptador Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
- Adaptador Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0
Análise de desempenho de aplicativos
A StorageReview lançou recentemente dois novos benchmarks de desempenho de aplicativos para SSDs corporativos: nosso benchmark proprietário MarkLogic NoSQL Database Storage e um benchmark SysBench OLTP MySQL.
Nosso ambiente de banco de dados MarkLogic NoSQL requer grupos de quatro SSDs SATA ou SAS com uma capacidade utilizável de pelo menos 200 GB, já que o banco de dados NoSQL requer aproximadamente 650 GB de espaço para trabalhar em quatro nós de banco de dados. Nosso protocolo usa um host SCST e apresenta cada SSD em JBOD, com um alocado por nó de banco de dados. O teste se repete em 24 intervalos, exigindo um total de 30 a 36 horas para os SSDs desta classe. O MarkLogic registra a latência média total, bem como a latência de intervalo para cada SSD.
A análise da MarkLogic da latência média geral durante o benchmark NoSQL coloca o Optimus Eco logo atrás do SanDisk Optimus, dando a ele a segunda menor latência média geral entre os comparáveis.
Gráficos detalhados do desempenho de latência do SanDisk Optimus mostram a maioria das operações mantendo-se em ou abaixo de 6ms, com um punhado de pequenos picos atingindo entre 7ms e 11ms.
O SanDisk Optimus Eco não é capaz de gerenciar o desempenho de latência NoSQL de forma tão consistente quanto seu primo Optimus, com várias latências de gravação de mesclagem com latência muito pior do que o perfil de latência muito consistente do Optimus Eco.
O Ultrastar SSD400M da Hitachi teve maior variação na latência do que os dois comparáveis da SanDisk, com as maiores latências experimentadas durante as operações de gravação de diário NoSQL.
O OCZ Talos 2 R teve desempenho geral semelhante ao SSD400M, com picos de latência entre 9-32ms, porém seus picos mais altos ocorreram durante operações de gravação de mesclagem.
O Toshiba PX02SM teve de longe o pior desempenho no benchmark NoSQL, com latências de gravação de diário variando de 10 a 30ms
.
A segunda rodada de benchmarks de aplicativos é realizada via SysBench, que usa uma carga de trabalho OLTP para medir o desempenho de um banco de dados MySQL executando o mecanismo InnoDB. Nesta configuração de teste, usamos um grupo de Lenovo ThinkServer RD630s executando CentOS para conduzir a carga de trabalho utilizando uma única unidade. Este teste mede o TPS médio (transações por segundo), a latência média, bem como a latência média do 99º percentil em um intervalo de 2 a 32 threads.
O Optimus Eco teve um desempenho intermediário ao medir a média de transações por segundo (TPS) no Sysbench, atingindo 1395TPS com a carga de trabalho escalada para 32 threads.
O SanDisk Optimus Eco também se destaca em nossas medições de latência média durante o benchmark MySQL, mas não se distingue entre os comparáveis.
Registrando a latência do 99º percentil do pior caso, o SanDisk Optimus Eco sofre mais durante as cargas de trabalho de 8 e 16 threads, mas não tem um desempenho particularmente bom em qualquer escala em comparação com os outros SSDs eMLC que comparamos.
Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa
O desempenho do flash varia à medida que a unidade se torna condicionada à sua carga de trabalho, o que significa que o armazenamento flash deve ser pré-condicionado antes de cada teste para garantir que os benchmarks sejam precisos. Cada uma das unidades comparáveis é apagada com segurança usando as ferramentas do fornecedor e pré-condicionadas em estado estável com uma carga pesada de 16 threads e uma fila pendente de 16 por thread.
Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:
- Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
- Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
- Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
- Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)
Após a conclusão do pré-condicionamento, cada dispositivo é testado em intervalos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado. Nossa Enterprise Synthetic Workload Analysis para o Optimus Eco inclui dois perfis desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como especificações de desempenho de unidade corporativa amplamente publicadas, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4k e 8k 70/30.
- 4k
- 100% de leitura ou 100% de gravação
- 8k 70/30
- 70% de leitura, 30% de gravação
- 100% de leitura ou 100% de gravação
O Optimus Eco apresentou fortes resultados de rendimento em todo o nosso processo de pré-condicionamento de 4k, terminando em um empate com o Optimus em segundo lugar à medida que a curva se aproxima do estado estacionário.
O Optimus Eco começou o pré-condicionamento de 4k com uma latência média mediana de 6.3ms, mas não experimentou os aumentos de latência que a maioria das unidades comparáveis atingiram em cerca de uma hora de carga de trabalho. O Optimus Eco terminou o pré-condicionamento de 4k com uma latência média de 7.5ms, novamente empatado com o Optimus em segundo lugar, depois do Hitachi SSD800MM.
Os resultados de latência máxima durante o pré-condicionamento 4k revelam um ponto forte da performance do Optimus Eco. No início do processo, o Optimus Eco não alcança resultados notáveis, mas no final do pré-condicionamento o Optimus Eco atinge consistentemente a segunda menor latência máxima atrás apenas do Hitachi SSD800MM.
O gráfico do desvio padrão de latência durante a curva de pré-condicionamento de 4k fornece uma maneira mais clara de examinar a consistência do desempenho do Optimus Eco com essa carga de trabalho. O Optimus Eco experimenta aumentos relativamente pequenos no desvio padrão durante a janela de pré-condicionamento de seis horas, ficando novamente atrás do Hitachi SSD800MM.
Com o pré-condicionamento completo, o SanDisk Optimus Eco 400GB atinge um IOPS de leitura de 4k de 97,019, mediana para os comparáveis, e uma terceira pontuação de IOPS de gravação de 4k mais rápida de 33,795, logo atrás do SanDisk Optimus e atendendo ao IOPS máximo anunciado pela SanDisk.
Com a média dos resultados de latência, o Optimus Eco consegue o quarto lugar na latência média de leitura em 2.64ms e um terceiro lugar na latência de gravação de 4k, com média de 2.54ms.
Quando plotamos apenas as latências máximas experimentadas por nossos comparáveis durante o teste de 4k, o Optimus Eco tem o terceiro melhor resultado, com uma latência máxima de 15.3 ms e perde apenas para o Hitachi SSD800MM em latência máxima de gravação de 68.4 ms.
O gráfico de desvio padrão reflete os relativamente poucos picos de latência do Optimus Eco durante o teste de 4k. O Optimus Eco experimentou um desvio padrão de 1.27ms no benchmark de gravação de 4k e manteve o desvio padrão em 4.11ms durante o teste de gravação.
O segundo benchmark sintético usa 8k de dados com uma taxa de leitura/gravação de 70/30. O gráfico da taxa de transferência da unidade durante a curva de pré-condicionamento de 8k facilita a identificação das duas unidades SanDisk que compartilham a Guardian Technology Platform, embora usem MLC NAND diferentes. Ao contrário da maioria dos comparáveis que experimentam um período de alto desempenho durante o início do pré-condicionamento, a taxa de transferência do Optimus Eco aumenta gradualmente durante a curva de pré-condicionamento antes de se estabilizar perto do meio dos comparáveis perto de 36,200 IOPS.
O SanDisk Optimus Eco, como seu primo Optimus, também experimentou melhorias de latência durante a curva de pré-condicionamento de 8k. Começando com uma latência média de 14.4 ms, o Optimus Eco acaba reduzindo esse número pela metade ao entrar no estado estacionário, um desempenho forte, mas não excepcional.
Tal como acontece com os seus resultados de latência média durante o pré-condicionamento de 4k, o Optimus Eco não sofre picos inesperados na latência máxima, que melhora ao longo do pré-condicionamento para atingir 55.3ms.
O gráfico do desvio padrão de nossos comparáveis durante o pré-condicionamento mostra que o Optimus Eco mantém um desvio padrão de aproximadamente 6.4 ms ao entrar no estado estacionário, ficando em quarto lugar entre sete unidades avaliadas.
Com o pré-condicionamento concluído para o teste de 8k, o benchmark começa para valer. Nosso benchmark sintético 8k 70/30 avalia cada uma das unidades comparáveis em uma variedade de combinações de profundidade de encadeamento e fila para melhorar a percepção dos pontos fortes e fracos do dispositivo em diferentes cargas de trabalho. Olhando para o rendimento, o Optimus Eco permanece no meio do pacote, independentemente da intensidade da carga de trabalho.
O Optimus Eco novamente alcança resultados respeitáveis, mas medianos, em nosso gráfico de latência média durante o benchmark de 8k, começando em 0.26ms com 2 threads e uma fila de 2, variando até 7.15ms na carga de trabalho máxima de 16 threads e 16 filas.
Ao contrário do SanDisk Optimus, que experimentou um pico de latência aberrante em 8 threads e uma fila de 16, o Optimus Eco apresentou um desempenho de latência máxima forte, mas típico, entre os comparáveis em todo o protocolo de teste de 8k.
Medindo o desvio padrão para os resultados de latência de benchmark de 8k, o SanDisk Eco não ofereceu nenhuma surpresa, começando com um desvio padrão de 0.43ms e terminando em 6.54ms com as cargas máximas de encadeamento e fila.
Conclusão
A SMART Storage Systems foi a primeira a oferecer SSDs empresariais baseados em eMLC. A aquisição da SMART pela SanDisk no início deste ano trouxe esses principais recursos de engenharia e propriedade intelectual internamente, já que a Guardian Technology Platform provou ser uma base capaz de garantir o desempenho empresarial da MLC NAND. Os resultados do benchmark para o Optimus Eco demonstram algumas vantagens que isso dá à SanDisk sobre a tecnologia eMLC oferecida pelos concorrentes da SanDisk. O mais surpreendente é que as curvas de pré-condicionamento para ambos os nossos benchmarks sintéticos fornecem evidências claras de que o Optimus Eco, como seu primo, o Optimus, é capaz de adaptar seu desempenho a uma carga de trabalho ao longo do tempo até que o estado estacionário seja alcançado.
As curvas de pré-condicionamento do Optimus Eco se opõem às outras comparáveis, que normalmente oferecem uma explosão de alto desempenho no início do pré-condicionamento que se transforma em desempenho inferior com o passar do tempo. Embora existam aplicações em que rajadas de alta velocidade podem oferecer uma vantagem, há muitas situações em que será valioso implantar um SSD como o Optimus Eco, que pode obter desempenho ao se adaptar de forma inteligente a uma carga de trabalho. O Optimus Eco não oferece domínio em nenhum de nossos benchmarks, mas oferece desempenho consistente em uma variedade de cargas de trabalho que podem encontrar este SSD em uma ampla variedade de situações em que sua versatilidade e plataforma de tecnologia comprovada combinam com um preço atraente para desempenho razão.
Prós
- O desempenho aumenta ao longo do tempo com uma carga de trabalho definida devido à funcionalidade adaptável da Guardian Technology Platform
- Desempenho geral consistente sem grandes pontos fracos em benchmarks de aplicativos e sintéticos
- Disponível em capacidades de até 2TB
Contras
- Classificado apenas para três gravações aleatórias ou sete gravações de unidade sequencial por dia
ponto de partida
O SanDisk Optimus Eco é outra oferta forte sob o nome Optimus que faz bom uso da Guardian Technology Platform na adaptação do MLC NAND para armazenamento corporativo.
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