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Fusion-io ioDrive Duo 评测 (640GB)

by 凯文·奥布莱恩

Fusion-io 围绕速度打造了​​一个完整的品牌——他们的 ioDrive PCIe SSD 长期以来一直被吹捧为市场上速度最快的存储设备之一。 如果您的企业需要在单个 PCIe 插槽中获得更高的性能,那么可以使用 Fusion-io ioDrive Duo,它基本上可以将性能提高一倍。 我们让 640GB Duo 运行,看看它是否符合速度、速度和更快速度的承诺。


Fusion-io 围绕速度打造了​​一个完整的品牌——他们的 ioDrive PCIe SSD 长期以来一直被吹捧为市场上速度最快的存储设备之一。 如果您的企业需要在单个 PCIe 插槽中获得更高的性能,那么可以使用 Fusion-io ioDrive Duo,它基本上可以将性能提高一倍。 我们让 640GB Duo 运行,看看它是否符合速度、速度和更快速度的承诺。

Fusion-io 公司有点神秘,也许是故意如此。 他们是公开的,所以有很多关于他们的财务、销售数字等的详细信息,但是通过他们的网站浏览几乎看不到他们提供的产品。 这可能是因为这种性质的企业级 SSD 的销售过程需要大量的手工操作; 自然考虑到单笔订单很容易超过数万美元。

我们所知道的是 ioDrive Duo 系列包括两个基于 SLC NAND 的 320GB 和 640GB 容量驱动器以及两个基于 MLC NAND 的 640GB 和 1.2TB 容量驱动器。 我们的 640GB MLC ioDrive Duo 拥有 1.5 GB/s 的读取带宽、1 GB/s 的写入带宽、196,000 的读取 IOPS 和 285,000 的写入 IOPS。 Duo 卡基本上提供了两个 320GB SSD,可以放入 Windows 或 Linux 软件 RAID,每个都由 Xilinx Virtex-5 处理器提供支持。

Fusion-io ioDrive Duo 规格:

  • 640GB MLC NAND(一张 PCIe 卡上有两个独立的 320GB SSD)
  • 1.5GB/s 读取带宽 (64kB)
  • 1.0GB/s 写入带宽 (64kB)
  • 196,000 次读取 IOPS(512 字节)
  • 285,000 次写入 IOPS(512 字节)
  • 访问延迟 0.029 毫秒(512 字节)
  • PCI-Express x4/x8 或 PCI Express 2.0 x4
  • 操作系统兼容性:64 位 Microsoft XP/Vista/Win7/Server 2003/Server 2008、RHEL 4/5/6、SLES 10/11、OEL v5、VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1、Solaris 10 U8/U9 (x64 )

设计与建造

Fusion-io ioDrive Duo 设置在单个堆叠的 PCI-e 卡上,两层相互堆叠。 每一层代表一个独特的 320GB 驱动器,它们通过相同的插槽接口合并在一起。 设计非常紧凑和干净,包括卡背面部分设计良好的支撑支架。 这有助于在某些安装环境中支撑卡并使其具有漂亮的成品外观。

该卡是被动冷却的,包含三个黑鳍散热器。 这些冷却了两个 Xilinx Virtex-5 控制器,每个控制器使用 320GB,卡底部还有一个较小的控制器,该控制器将两个 SSD 与单个 PCIe 插槽连接起来。 散热器的设置是,当安装在空气通过机箱的服务器环境中时,它们都是串联的,以使空气流过散热片。

ioDrive Duo 的一个有趣设计元素是使用外部电源。 该卡在没有额外电源连接的情况下仍能正常工作,但 Fusion-io 表示最大写入吞吐量可能会随着外部电源的可用而增加。 没有官方数字说明这种性能差异,也没有说明该卡可能需要超过 25 瓦才能以其最高速度运行。 出于基准测试目的,我们总是在可用外部电源的情况下测试该卡。

拆卸

640GB ioDrive Duo 不需要太多拆解就能真正深入了解硬件并了解其内部工作原理。 所有组件都在全景视图中,无需拆卸驱动器,考虑到价格点,我们选择让卡保持原样。

Fusion-io ioDrive Duo 的设置非常简单。 卡的大小部分取决于总容量,NAND 闪存占据了大部分可用空间。 Fusion-io 在 ioDrive Duo 上与三星 NAND 搭配使用,使用了 16 个 9GB MLC K08MDG5U320M NAND 芯片。 然后,每个 1GB SSD 部分在闪存和 Xilinx 控制器之间使用 128Gb (4MB) Samsung K1T164G6QQ-HCE2 DDRXNUMX DRAM 缓冲区。

合成基准

对 ioDrive Duo 进行基准测试提出了一些有趣的挑战,超出了我们通常如何对单个企业 SSD 进行压力测试。 为了使卡完全饱和,我们必须通过 IOMeter 中的多个管理器和工作器来增加负载,并同时处理两个 320GB 段的压力。 我们想出的允许我们在未格式化的设置中继续使用驱动器的方法是让一个管理器和两个工作人员在一张卡上连接 5GB LBA 大小,一个管理器和两个工作人员在另一张卡上连接相同的大小. 这有效地将我们的测试速度提高了一倍,达到了 Fusion-io 列出的引用速度范围。 为了在需要分区的情况下测试驱动器,我们使用 Windows 格式化了 SSD 的单面或组合每个 SSD 的条带部分。 如使用外部电源适配器的设计部分所述,所有基准测试都是在连接外部适配器的情况下执行的。

由于 ioDrive Duo 的主要关注点是速度,有什么比我们的第一个基准测试更好的方法来让这款双 SSD 发挥作用呢? Fusion-io 声称最大读取速度为 1.5GB/s,写入速度为 1.0GB/s,传输大小为 64kB。 为了与我们审查的其他驱动器保持一致,我们坚持使用 2MB 的传输大小,它应该提供相同或更好的顺序传输速度。

在这个 2MB 顺序传输测试中,我们测量了重复和随机数据速度,两个测试中的峰值大约为 1550MB/s,随机略微上升到 1,554MB/s。 写入速度的峰值为 1,015MB/s,重复数据集的速度更高,略高于随机的 996MB/s。

我们的下一个测试着眼于随机与顺序 2MB 传输测试的速度。 该测试是我们基于盘片的驱动器的延续,尽管一些 SSD 在这方面仍显示出差异。

与之前的测试相比,读取速度下降了约 30MB/s,但写入速度保持不变。

在我们的 4K IOMeter 传输测试中,每个 SSD 有 1 个管理器和 50,000 个工作器,我们测得大约 100,000 IOPS 写入和 512 IOPS 读取。 虽然这些数字远低于 Fusion-io 引用的规范,但要意识到的一件事是他们的数字基于 4 字节传输,而不是 4K。 通过列出更小的传输大小,您实际上可以从驱动器获得更大的 IOPS 测量值……尽管很难与其他制造商进行比较。 出于这个原因,我们坚持使用 XNUMXK 测试而不是更改传输大小。

在我们的 4-1 队列深度基准测试中扩展我们的 64K 读写测试,我们确实看到了一些更高的最大 IOPS 数字。

在 4K 读取测试中,我们能够达到 116,000 IOPS 的高值,而在较低的队列深度测试中为 50,000。

在扩展的 4K 写入测试中,顶端的速度飙升至 209,000 IOPS,是第一次测试的两倍。

写入延迟在我们的测试中非常出色,随机数据测量为 0.039 毫秒,重复数据测量为 0.040 毫秒。 虽然这些值高于引用的 0.029 毫秒数字,但与使用 512 字节传输测试的 IOPS 数字一样。

虽然远非最佳企业级测试,但使用 CrystalDiskMark 查看 Fusion-io ioDrive Duo 的性能还是很有趣的。

作为单线程应用程序,随机 4K 读写数字低于具有多个工作程序的 IOMeter,但它仍然显示了驱动器的速度。

我们综合基准测试的最后一部分着眼于标准的 IOMeter 服务器配置文件场景; 包括数据库、工作站、文件服务器和网络服务器。 除了 Web 服务器配置文件之外的所有测试都包括混合传输大小比率以及组合读/写使用情况。 Web 服务器配置文件是只读的。

真实世界的基准

如果您是 StorageReview 的新手,我们试图关注的一件事是任何给定驱动器在现实条件下的性能。 对于消费者或企业用户而言,尝试将高随机 4K 写入速度转化为日常情况非常困难。 如果不能处理混合随机活动,假设具有非常高顺序速度的驱动器将在现实世界中表现出色也是没有意义的。 要真正了解驱动器在正常工作负载下的性能,您需要记录传入和传出设备的确切流量,然后使用它来比较驱动器。 出于这个原因,我们求助于我们的 StorageMark 2010 跟踪,其中包括涵盖 HTPC、生产力和游戏场景的消费者跟踪,以及现在从新的邮件服务器场景开始的业务跟踪,以帮助我们的读者了解驱动器在他们的环境下的性能如何状况。 我们还有一个新的企业跟踪,我们将在以客户为中心的测试之后推出。

与我们的综合基准测试一样,我们在组合中保留了相同的驱动器,包括 LSI WarpDrive、OCZ Revo3 X2 和 Fusion-io ioDrive Duo。 正如我们在性能部分开头提到的,我们将测试分为 ioDrive 的单个 320GB 测试和 640GB 条带化测试,以显示它在这两种情况下的表现。

第一个真实测试是我们的 HTPC 场景。 在此测试中,我们包括:在 Media Player Classic 中播放一部 720P HD 电影,在 VLC 中播放一部 480P SD 电影,通过 iTunes 同时下载三部电影,以及通过 Windows Media Center 在 1080 分钟内录制一个 15i HDTV 流。 具有较低延迟时间的较高 IOps 和 MB/s 速率是首选。 在此跟踪中,我们记录了写入驱动器的 2,986MB 和读取的 1,924MB。

在 HTPC 跟踪中,ioDrive Duo 略微落后于 OCZ Revo3 X2 和 LSI WarpDrive。 一个有趣的领域是性能如何在单个 320GB 段与两个段一起条带化的全卡之间缩放。 在单个驱动器处于活动状态的情况下,ioDrive Duo 的测量速度为 407MB/s,并在条带化后上升至 619MB/s。 当结合 Duo 的双方时,这可以使性能提高 52%。

我们的第二个真实测试涵盖了生产力场景中的磁盘活动。 出于所有意图和目的,此测试显示了大多数用户在正常日常活动下的驱动器性能。 此测试包括:在办公生产力环境中运行 32 小时,运行 Outlook 2007 的 8 位 Vista 连接到 Exchange 服务器,使用 Chrome 和 IE2007 浏览网页,在 Office 4,830 中编辑文件,在 Adob​​e Reader 中查看 PDF,以及一小时通过 Pandora 播放两小时的本地音乐和额外的在线音乐。 在此跟踪中,我们记录了写入驱动器的 2,758MB 和读取的 XNUMXMB。

ioDrive Duo 在我们的 Productivity trace 中相对表现要好得多,在条带化时排名第一,在只有一半的卡工作时排名第三。 一侧移动时,该卡的平均速度为 348MB/s,条带化后最高可达 534MB/s,性能提升了 53%。

我们的第三个真实测试涵盖了游戏环境中的磁盘活动。 与 HTPC 或 Productivity trace 不同,这个在很大程度上依赖于驱动器的读取性能。 简单细分读/写百分比,HTPC 测试为 64% 写入,36% 读取,Productivity 测试为 59% 写入和 41% 读取,而游戏轨迹为 6% 写入和 94% 读取。 测试由预配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系统组成,其中已经下载并安装了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。 跟踪记录了每个游戏从一开始加载的大量读取活动,以及游戏进程中的纹理。 在此跟踪中,我们记录了写入驱动器的 426MB 和读取的 7,235MB。

在我们的游戏轨迹中,ioDrive 根据其配置位于顶部和底部。 在低端,它的测量速度为 567MB/s,条带化速度最高可达 898MB/s。 这导致了 58% 的跳跃……注意到趋势了吗?

我们在 Fusion-io ioDrive Duo 审查中推出的第四个跟踪是涵盖 Microsoft Exchange 邮件服务器环境的企业跟踪。 我们在几天内捕获了 StorageReview 邮件服务器的活动。 该服务器硬件包括一个运行 Windows Server 2970 R2003 环境的 Dell PowerEdge 2,在 Dell Perc 73/I 集成控制器上以 RAID10 中的三个 5GB 5k SAS 硬盘驱动器运行。 跟踪由许多小的传输请求组成,具有 95% 的强大读取负载和 5% 的写入流量。

ioDrive Duo 在我们新的企业级邮件服务器跟踪中表现非常出色,位居第一和第二。 虽然单条和条带之间的性能跳跃不如之前的轨迹那么大,但该驱动器仍然显示出强劲的增长。 我们测得平均速度为 741MB/s 单条和 881MB/s 条带,速度大约提高了 19%。

结语

当谈到达到速度、速度和更高速度的要求时,640GB Fusion-io ioDrive Duo 在所有方面都达到了标准。 该驱动器轻松达到其宣传的 1.5GB/s 读取速度和 1.0GB/s 写入速度; 在我们的测试中,读取速度高达 1,554MB/s,写入速度高达 1,015MB/s。 ioDrive Duo 在我们的真实世界轨迹中也表现得非常出色,在除 HTPC 轨迹之外的所有条带模式下轻松击败其他驱动器。 该驱动器在速度类别中并不令人失望。

尽管性能出色,但我们对该产品传达特定功能或规格的方式存在疑问。 很难找到为该驱动器列出的性能数据、经销商提供的一致保修信息以及功率要求如何影响驱动器速度。 由于几乎所有 SSD 制造商都在驱动器上列出了 4K 扇区速度,因此在将 4K 数据与 512 字节进行比较时,客户很难在驱动器之间交叉购买。 如果您没有发现这种差异,您甚至可能会假设 IOPS 数字是 4K,并认为您购买的驱动器比宣传的要快得多。 另一个问题是电源要求如何发挥作用,因为 Fusion-io 提到该驱动器将在没有外部电源的情况下符合 PCIe 2.0 标准,但接着说它可以通过外部供电实现最大性能。 总体而言,由于更加开放,商务购物者在购买这款 SSD 时可以更加了解情况,尤其是当它的零售价约为 15,000 美元时。

优点

  • 非常快,很好地处理了我们的企业和服务器测试
  • 坚固的设计,针对服务器机箱气流进行了优化

缺点

  • 无硬件或集成 RAID0 配置,取决于操作系统软件
  • 可能需要外部电源以获得最佳性能

底线

Fusion-io ioDrive Duo 以超低价格提供顶级性能。 对于需要目前市场上最快的 PCIe SSD 的企业来说,ioDrive Duo 提供了一个绝佳的选择。

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