pureSilicon Kage K1 Enterprise SSD 评测

by 马克基德 on 2012 年 10 月 1 日

企业版 ◇ SSD

包含 eMLC NAND 内存的企业级 SSD 解决方案是一个活跃的创新领域，各种参与者将解决方案推向市场。 PureSi 希望通过其新的 Kage K1 开辟 eMLC 利基市场，这是一款 2.5 英寸 SATA 3.0 SSD，将提供从 50GB 到 400GB 的各种容量。几周来，我们一直在测试 200GB 的 Kage K1，以了解 PureSi 的 eMLC 解决方案如何与现有的日立、英特尔和三星的同类产品相媲美。

K1 采用 SandForce SF-2582VB1-SCC 控制器和东芝 24nm eMLC 同步 NAND 闪存。这款 200GB 的 Kage K1 SSD 标称写入寿命为 2,560 TB，并提供五年有限保修。StorageReview企业测试实验室一直在收集我们众多优秀的 eMLC SSD 的基准测试结果，以便对类似产品进行有意义的比较，并观察硬盘从开箱即用到稳定运行期间的性能表现，展现其性能特征。

在审查期间，我们将在整个预处理和基准测试协议中绘制 200GB Kage K1 与其他三个 eMLC SSD 的性能对比图。

PureSi Kage K1 2.5英寸固态硬盘规格

主机接口：串行 ATA 3.0 – 6Gb/s
接口端口：单
容量：50GB、75GB、100GB、150GB、200GB、300GB、400GB
扇区大小：512 字节
内存类型：东芝 24nm eMLC 同步 NAND
BCH ECC：每 55 字节扇区 512 位
加密：支持 AES-256（FIPS-197 认证）和 TCG-Enterprise
高级电源管理和 HIPM/DIPM 支持
性能
- 顺序读取 (128K) – 高达 540MB/s
- 顺序写入 (128K) – 高达 515MB/s
- 随机读取 (4K) – 高达 60,000 IOPS
- 随机写入 (4K) – 高达 60,000 IOPS
- 平均延迟 < 100 微秒秒
工作温度：0° C 至 +70° C
非工作温度：-45° C 至 + 85° C
冲击 1500 G，持续时间 0.5 MS，半正弦波振动 20 G 峰值，10 ~ 2000 Hz，x3 轴
电源输入 - 5V DC
闲置功率 - 1.7W
典型功率 – 3.5W
最大功率 – 5.5W
长度100.5毫米
高度 7.0/9.5 毫米
宽度 69.85 毫米

设计与拆解

您对 K1 的第一印象就是其加工精良的外壳。这种设计为驱动器和热质量提供了独特的散热外观，但它明显比许多其他 2.5 英寸 SSD 重。我们的评测样本具有干净简单的顶部以及底部的典型且信息丰富的标签。

Kage K1 驱动器采用 7 毫米和 9.5 毫米高的外形规格。我们的 200GB K1 样品高 9.5 毫米。

将驱动器拆开后，可以看到机加工外壳在 K1 的散热中所起的作用。为了确保控制器的表面与底盘良好接触，我们付出了特别的努力。

K1的另一个独特之处在于它使用导热硅脂来确保与机箱良好的热接触。我们通常会看到导热垫在 SSD 上扮演这个角色。由于pureSi在设计机箱时并没有考虑到用户拆机的情况，这也是可以理解的，他们也为我们提供了一个干净的拆机驱动器供我们参考。

Kage K1 SSD 使用 SandForce SF-2582VB1-SCC 多通道控制器，提供 SATA 6.0Gb/s 的速度。

PCB 顶部有八个 Toshiba TH58TE67E2HBA4C eMLC 内存模块，以及一个隐藏的 mini-USB 服务端口。

卡的底部有额外的八个内存模块以及一组电容器，可防止电源故障期间数据丢失。

测试背景和比较

我们的 PureSi 200GB Kage K1 SSD 使用 SandForce SF-2582VB1-SCC 控制器和带有 SATA 24 接口的 Toshiba 3.0nm eMLC 同步 NAND。制造商继续将 eMLC 设备推向市场，并且在我们的实验室中有广泛的可比产品可供选择，我们能够将 Kage K1 等驱动器与类似指定的 SSD 进行基准测试。

本次审查的可比性：

英特尔SSD 710 （200GB，英特尔 PC29AS21BA0 控制器，英特尔 25 纳米 eMLC NAND，3.0Gb/s SATA）
三星SM825 （200GB，三星 S3C29MAX01-Y330 控制器，三星 30nm eMLC NAND，3.0Gb/s SATA）
日立SSD400M （400GB，英特尔 EW29AA31AA1 控制器，英特尔 25 纳米 eMLC NAND，6.0Gb/s SAS）

所有企业级固态硬盘均在我们基于联想ThinkServer RD240的企业级测试平台上进行基准测试。ThinkServer RD240的配置如下：

2 个英特尔至强 X5650（2.66GHz，12MB 缓存）
Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 位和 CentOS 6.2 64 位
英特尔 5500+ ICH10R 芯片组
内存 – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/秒 HBA

企业综合工作负载分析

闪存性能在每个存储设备的整个预处理阶段各不相同。我们的企业存储基准流程首先分析驱动器在彻底预处理阶段的运行方式。每个可比较的驱动器都使用供应商的工具进行安全擦除，在 16 个线程的重负载下使用相同的工作负载预处理到稳定状态，每个线程有 16 个未完成队列，然后按设定的时间间隔进行测试在多个线程/队列深度配置文件中显示轻度和重度使用情况下的性能。

预处理和初级稳态测试：

吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
平均延迟（读+写延迟一起平均）
最大延迟（峰值读取或写入延迟）
延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）

我们的企业综合工作负载分析包括四个基于实际任务的配置文件。开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值（例如最大 4K 读写速度和 8K 70/30，通常用于企业驱动器）进行比较。我们还包括两个传统的混合工作负载，传统的文件服务器和网络服务器，每个都提供广泛的传输大小组合。

4K
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 4K
8K 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 8K
文件服务器
- 80% 读取，20% 写入
- 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
支持网络端
- 100% 阅读
- 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k

Kage K1 在 7000K 预处理中稳定在接近稳定状态的 4s IOps，仅高于 Intel SSD 710。

K1 在 4K 预处理期间的平均延迟方面也排在第三位，尽管其性能与三星 SM825 相差不远。

K1 的最大延迟受到尖峰的影响，使其在最大延迟图表上保持在我们规模的上半部分。

绘制标准偏差图表可以更轻松地了解一次性延迟峰值如何适应整体性能情况。通过标准差绘制，更容易看出 Kage K1 和三星 SM825 在延迟方面处于同等水平，SM825 在 1K 预调节期间优于 K4。

在预处理过程之后，我们使用更长的采样间隔来测量每个 SSD 的最终读写性能，因为 4K 操作通常被用作标准基准。凭借 16 个线程和 16 个队列，Kage K1 达到了第二高的读取性能 18,778 IOps 和第三名的写入吞吐量 7,186 IOps。

它在吞吐量方面的优势反映在平均延迟上，其中 K1 在读取性能方面得分很高，但在写入延迟方面排名第三。

K1 的最大写入延迟峰值高于非英特尔同类产品，但其读取操作的最大延迟非常有竞争力。

按照标准偏差绘制，PureSi Kage K1 具有与三星 SM4 相似的 825K 延迟特性。

8K 70/30 测试为企业存储提供了更真实的多样化工作负载。

由于工作负载更侧重于 Kage K1 在读取操作方面的优势，它在预处理 IOps 图表顶部的性能与英特尔 SSD 710 和三星 SM825 相当或更高。

在平均延迟情况下，K1 在 825K 8/70 测试的预处理期间的平均延迟再次接近三星 SM30。

随着英特尔 SSD 710 的峰值增加了最大延迟图表的比例，K1 和三星 SM825 看起来比其他情况下更接近。

按照标准偏差绘制，K1 的延迟明显高于 SSD 710 以外的同类产品。

8K 70/30 协议的工作负载与 4K 测试的不同之处在于我们比较了一系列线程和队列深度组合的驱动器性能。工作负载强度将从 2 个线程和 2 个队列扩展到 16 个线程和 16 个队列。

在吞吐量方面，Kage K1 只能在某些任务上跟上 SM825。吞吐量也不是英特尔 SSD 710 的强项。

K1 的 8K 70/30 平均延迟结果更有趣，与 SM825 并驾齐驱。

在 1K 825/8 基准测试中，PureSi Kage K70 和三星 SM30 的最大延迟结果也相当。

当按标准差绘制时，K1 和 SM825 之间的延迟性能相似性甚至更加清晰。

文件服务器配置文件使用从 512B 到 64K 的传输大小来模拟 SSD 可能在数据中心暴露的各种工作负载。

Kage K1 在文件服务器预处理方面与同类产品相比表现最佳，在 IOps 方面仅次于 Hitachi SSD400M。

Kage K1 的平均延迟也略高于 SSD400M。

虽然没有表现出与 SM825 最高结果一样高的峰值，但 Kage K1 在整个预调节过程中通常达到第二高的最大延迟，仅次于英特尔 SSD 710。

按照标准偏差绘制，在文件服务器基准测试预处理期间，K1 的延迟特性比 SM825 好一点。

Kage K1 在文件服务器工作负载本身期间表现出非常一致的性能，整体性能与 SM825 相当，但随着线程数量和队列深度的变化，IOps 范围更窄。

在整个文件服务器基准测试中，Kage K1 的平均延迟仅次于 SSD400M。

与 8K 70/30 基准测试一样，最大延迟突出了 Kage K1 和 SM825 之间最大延迟的相似性，尽管两个驱动器之间的特定拐点有所不同。

按标准差绘制，Kage K1 在延迟方面明显排名第二，但在队列深度增加时与 SSD 710 和 SM825 持平。

Web 服务器配置文件的预处理过程反映了这样一个事实，即此配置文件为具有 100% 读取活动的应用程序建模。因此，我们用于 Web 服务器基准测试的预处理过程使用 100% 写入操作，生成的图表在预处理期间和实际工作负载期间的性能之间会有更明显的差异。

Kage K1 在写入吞吐量方面与同类产品相比表现不佳，最终仅高于 SSD 710。

Kage K1 的平均延迟在预调节过程中上升，最终远高于 SSD400M 和 SM825。

最大延迟的变化保持在相对狭窄的范围内，但再次突出了 eMLC 驱动器的最大延迟性能的广泛范围。

此处绘制为标准偏差，K1 的延迟再次受到我们 Web 服务器基准测试预处理的 100% 写入工作负载的阻碍。

完成预处理后，Web 服务器基准测试本身的工作负载将是 100% 的读取操作。

Web 服务器工作负载发挥了 Kage K1 的优势，因为它在 Web 服务器基准测试中的 IOps 仅次于 SSD400M。

Kage K1 在网络服务器平均延迟结果中再次排名第二。

Kage K1 和 SM825 在 Web 服务器基准测试中具有相似的最大延迟特性。

通过标准差绘制，SSD400M 与其他驱动器之间的差异随着队列深度的增加而得到对比。

结语

pureSi Kage K1 SSD 在我们的一系列基准测试中提供一致的性能。与价格也高得多的 Hitachi SSD400M 相比，Kage K1 SSD 落后，但与我们测试的其他 eMLC 型号相比处于中间位置。考虑到 SandForce 控制器在不可压缩写入操作方面的问题，该驱动器仍然可以在许多应用程序中与日立和三星的产品竞争，而且价格更优惠。它还在性能上大大领先于 Intel SSD 710。随着 pureSilicon 等较新制造商进入 eMLC，随着该技术站稳脚跟，也预示着 eMLC 存储的持续创新。

Kage K1 CNC 机加工外壳展示了 pureSi 对细节的关注，它应该为驱动器提供出色的散热，即使它增加了一些额外的重量，这可能成为将 Kage K1 与其他 eMLC 驱动器进行大型部署比较时的一个因素。 Kage K1 还采用了 pureSi 的 VoltStream 电源技术，旨在在发生电源故障时保护飞行中的数据。

与许多其他 eMLC 产品一样，pureSi Kage K1 旨在满足您需要每天多次驱动器写入的耐久性的细分市场，但不如更昂贵的基于 SLC 的 SSD 所能提供的能力。与在成本方面最接近入门级eMLC企业级SSD的Intel SSD 710相比，Kage K1在性能上有显着提升。与日立 SSD400M 或三星 SM825 等高端 eMLC 型号相比，性能较低，但差距不大。 pureSi Kage K2.5 SSD 具有断电保护、出色的散热性能、额定 200PB 的耐用性（对于 1GB K1）和稳定的性能，可为企业市场提供许多优势。

优点