当 SMART Storage Systems（现为 SanDisk）几个月前宣布推出 Optimus SAS SSD 时，他们在设计、构建和制造方面的自豪感显而易见，就像一位自豪的父母炫耀他们的长子一样。 从 SMART 的角度来看，关键是能够更好地理解 NAND，以推动消费级 MLC NAND 的企业级耐用性。 然而，Optimus 更进一步，通过利用在自定义控制器之上构建的自定义固件来提升 SMART 的工程技能，使他们能够更好地控制 SSD 作为一个系统。 主流企业 SSD 的结果令人印象深刻——五年内每天 10 次完全随机驱动器写入的耐用性，以及高达 500MB/s 的持续读/写吞吐量。 然而，仅凭规格并不能说明 Optimus 的全部故事。 在这篇评论的介绍中，我们已经将 Optimus 称为主流企业 SSD，它主要基于 NAND 配置文件。 然而，这可能是一个错误。 虽然 Optimus 可以通过 MLC NAND 提供类似 SLC 的耐用性，但它也能够通过 MLC NAND 提供类似 SLC 的性能。 在某些情况下，它甚至优于 SLC 驱动器，我们将在下面深入探讨。
当 SMART Storage Systems（现为 SanDisk）几个月前宣布推出 Optimus SAS SSD 时，他们在设计、构建和制造方面的自豪感显而易见，就像一位自豪的父母炫耀他们的长子一样。 从 SMART 的角度来看，关键是能够更好地理解 NAND，以推动消费级 MLC NAND 的企业级耐用性。 然而，Optimus 更进一步，通过利用在自定义控制器之上构建的自定义固件来提升 SMART 的工程技能，使他们能够更好地控制 SSD 作为一个系统。 主流企业 SSD 的结果令人印象深刻——五年内每天 10 次完全随机驱动器写入的耐用性，以及高达 500MB/s 的持续读/写吞吐量。 然而，仅凭规格并不能说明 Optimus 的全部故事。 在这篇评论的介绍中，我们已经将 Optimus 称为主流企业 SSD，它主要基于 NAND 配置文件。 然而，这可能是一个错误。 虽然 Optimus 可以通过 MLC NAND 提供类似 SLC 的耐用性，但它也能够通过 MLC NAND 提供类似 SLC 的性能。 在某些情况下，它甚至优于 SLC 驱动器，我们将在下面深入探讨。
Optimus 补充了 SMART 围绕 SandForce 控制器设计的其他企业产品。 SMART 拥有双线产品，以满足企业买家不同的工作负载需求和预算。 Optimus 系列无疑是他们的旗舰产品，根据用例的耐久性需求提供多种产品。 Optimus 具有标准的 28% 超额配置 (OP) 和每天 10 次驱动器写入 (DWPD)，向上游 Optimus Ultra 提供 71% OP 和 25DWPD，而 Optimus Ultra+ 带来 156% OP 并支持 50 DWPD，所有这些都具有标准 MLC NAND。
OP 在耐力方面起着重要作用，但这并不是 SMART 带来的唯一技巧。 SMART 开发了一系列技术，结合在一起可以满足 Optimus 的耐久性需求，以及性能和数据保护。 一般来说，这些属于由 FlashGuard、DataGuard 和 EverGuard 组成的 Guardian Technology 保护伞。 总的来说，Guardian Technology 不仅提供耐用性和闪存处理算法和方法，还包括完整的数据路径保护和电源故障保护。 Optimus 还提供企业所需的功能，如 AES 256 位加密、TGC 企业合规性、T-10 DIF 支持和五年保修。 Optimus 有 200GB、400GB 和 800GB 三种规格，采用标准的 9.5 毫米 2.5 英寸 SAS 规格。 1.6TB Optimus 还提供 15mm 驱动器高度。
智能存储系统 Optimus SAS 规格
- 容量
- 200GB – TXA2D20200GA6001
- 400GB – TXA2D20400GA6001
- 800GB – TXA2D20800GA6001
- 1.6TB – TXA2D21600GA6001
- 持续读/写：500/500 MB/s
- 1GB/s 持续读取宽端口
- 随机读/写 100K/50K IOPS
- 6Gb/秒 SAS 接口
- 接口端口双/宽
- 扇区大小：512、520、528 字节
- 数据可靠性 1 次中出现 10 次不可恢复的错误17 读取位
- 耐力：10 次完全随机驱动器写入/天
- 电源故障恢复：备用电源电路
- 数据路径保护：DataGuard、T-10 DIF
- 保修5年
- 符合安全 TCG 企业标准
- 加密 AES 256 位
- 功率：有源（典型值）7 W
- 冲击：1000 g 半正弦波，0.5 毫秒，沿每个轴 X、Y、Z、每个方向 3 次冲击
- 振动：2.17 g rms，7-800 Hz
- 工作温度：0° C 至 70° C（内部）
- 储存温度：-40° C 至 90° C
- 湿度：5% 至 95%，非冷凝，相对湿度
- 海拔高度：5486.4 米 [18,000 英尺]
- 长 100.20 毫米 x 宽 69.85 毫米 x 高 9.50 毫米 (1.6TB 15 毫米)
设计与建造
SMART Storage Systems Optimus 是一款具有 SAS 接口的企业级 9.5mm SSD。 与其大多数竞争对手不同，除了同样为 300 毫米的 P9.5，Optimus 遵循这种更小的外形尺寸，而不是企业闪存或主轴驱动器中常见的更大的 15 毫米 Z 高度（除了 1.6TB Optimus 为 15 毫米）。 随着许多企业平台开始将其重点从传统的 2.5 英寸硬盘驱动器外形规格转移到更薄的面向 SSD 的设计，这为其提供了最好的立足点。
Optimus 周围的外壳是 CNC 加工合金，非常适合我们安装它的所有系统。CNC 加工在内部结构方面也具有优势，因为 SMART 可以设计外壳以紧密贴合电路板组件充当大量的热导体。 整个 SSD 的重量相当可观，但没有其 15 毫米 Z 轴高度的同类产品那么重。
Optimus 的前视图显示其 SAS 接口，该接口兼容双端口，额定连接速度为 6.0Gb/s。 从前面看不到任何服务引脚或附加连接器； 尽管后部确实有一个开口，但我们收到的样本中并未使用该开口。
就大多数企业级 SSD 而言，打开 Optimus 相当简单。 您只需卸下四个标准尺寸的十字头螺丝，然后将顶盖和底盖分开。 在内部，我们发现了一个经过精心加工的顶盖和底盖，有助于从 NAND、功率调节器、电容器和控制器等重要组件中吸走热量。
SMART Storage Systems Optimus SSD 的核心是一个定制控制器，运行优化的 SMART 固件和 SMART 的 Guardian 技术。 这种组合使消费类 MLC 东芝 NAND 的耐用性达到 10DWPD。 我们的 512GB 原始、400GB 可用 SSD 包括东芝 MLC Toggle NAND (TH58TEG8D2HBA8C)，这是我们最后一次在面向消费者的 Corsair Performance Pro 评测中发现的。 然后将此 NAND 缓存在 Micron RAM 中。
测试背景和比较
我们的 400GB 智能存储系统 Optimus 使用定制控制器和 Toshiba MLC NAND 以及 SAS 6.0Gb/s 接口。 下面列出了可比产品，其中仅包括基于 SLC 的驱动器。 如下所示，包括类似规格的 MLC 或 eMLC 企业级 SSD 会使我们的图表的规模远远超出正常范围，并且不会公正地对待 Optimus，因为显示它针对基于 SLC 的驱动器的性能更为相关。
本次审查的可比性：
- 美光 RealSSD P300 （100GB，美光 88SS9174 控制器，美光 34nm SLC NAND，6.0Gb/s SATA）
- 闪迪闪电 LB 406S （400GB，Pliant PTHEMI2-1VO 控制器，Micron 34nm SLC NAND，6.0Gb/s SAS）
- 日立Ultrastar SSD400S.B （400GB，英特尔 EW29AA31AA1 控制器，英特尔 25 纳米 SLC NAND，6.0Gb/s SAS）
- 东芝 MKx001GRZB （400GB，Marvell 88SS9032 控制器，东芝 32nm SLC NAND，6.0Gb/s SAS）
所有企业 SSD 都在我们的企业测试平台上进行基准测试 联想ThinkServer RD240. ThinkServer RD240 配置有：
- 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
从我们的第一个具有 100% 4K 随机活动的预处理工作负载开始，SMART Optimus 以较慢的突发速率开始，类似于东芝 eSSD，但随着其他驱动器迅速下降，Optimus 比其 SLC 竞争对手取得了绝对领先。
在我们的全饱和预处理阶段将我们的注意力转移到延迟上，Optimus 在我们 100% 随机 4K 工作负载的持续时间内具有迄今为止最快的响应时间。
当我们将注意力转移到 4K 预处理工作负载的峰值延迟时，SMART Optimus 保持最低的最大响应，这与其他 MLC 甚至 eMLC 产品相比非常独特。
在我们的 4K 预处理测试中，另一个关于响应时间的观点表明，Optimus 在整个测试期间保持非常一致的响应时间……是整个组中最低的。
预处理过程完成后，SMART Optimus 在读写活动中的平均 100% 4K 随机吞吐量最高。 它测得 92,698 IOPS 4K 随机读取和 34,778 IOPS 4K 随机写入，远高于这两个类别中的大多数驱动器。
凭借其令人难以置信的快速吞吐量性能，SMART Optimus 还提供了最低的平均延迟。
比较我们 100% 随机 4K 测试的峰值响应时间，SMART Optimus 的峰值响应时间是同类产品中最好的。
对比4K随机读写标准差，Optimus非常一致，在企业级SLC SSD中遥遥领先。
在我们使用 8% 读取和 70% 写入扩展的 30K 配置文件的第一个混合工作负载中，SMART Optimus 再次在吞吐量方面领先； 这次还提供了最高的连拍速度。
我们 8K 70/30 工作负载的平均延迟显示 SMART Optimus 在两小时左右处于接近稳定状态，并且具有最佳响应能力。
与我们在 100% 4K 工作负载中测得的峰值延迟类似，SMART Optimus 再次提供了一些最低的峰值响应时间，仅次于 Hitachi Ultrastar SSD400S.B。
深入研究延迟标准偏差，SMART Optimus 在我们的 8K 70/30 预处理测试期间提供了最一致的延迟。
虽然 100% 4K 工作负载仅查看 16T/16Q 负载下的性能，但我们的混合工作负载显示了性能如何在 2T/2Q 到 16T/16Q 范围内扩展。 与 SATA/SAS MLC、eMLC 或 SLC 空间中的任何其他驱动器相比，新上市的 SMART Storage Systems Optimus 企业级 SSD 提供了迄今为止同类产品中最高的领先性能。
将我们的注意力转移到平均延迟上，Optimus 提供了迄今为止最好的响应时间，除了较低的 2T/2Q 和 2T/4Q 负载外，日立 SSD400S.B 和东芝 eSSD 提供了更好的离线性能。
比较 8K 70/30 工作负载范围内的峰值响应时间，SMART Optimus 提供最低的最大延迟数，日立 SSD400S.B 最接近。
将我们的注意力转移到延迟标准偏差上，SMART Optimus 失去了一些优势给 Hitachi SSD400S.B，尽管它仍然紧随其后。
我们查看的下一个工作负载是我们的文件服务器配置文件，它涵盖了从 512b 到 512K 的各种传输大小。 在本节中，Optimus 首次滑落到闪迪 Lightning LB 406S 之后的第二位。
比较我们的文件服务器工作负载的平均延迟，Optimus 的性能在略微超过 2 小时后开始趋于稳定，而 SanDisk Lightning 在我们的预处理过程中达到稳定状态大约 20 分钟。
虽然 SanDisk Lightning LB 406S 提供了最快的吞吐量和最低的平均延迟，但 Optimus 能够在预处理过程中提供略低的峰值延迟。
比较文件服务器工作负载中的延迟标准偏差，虽然 SMART Optimus 的延迟峰值略低，但其一致性仅次于 SanDisk LB 406S（与 Ultrastar SSD400S.B 紧密匹配），后者提供了最佳性能群组。
虽然我们的预处理阶段是查看静态负载为 16T/16Q 的文件服务器工作负载，但此测试的主要部分在 2T/2Q 和 16T/16Q 之间变化，以显示每个企业 SSD 在最小到最大饱和负载下的性能。 除 406T/2Q 负载外，SanDisk Lightning LB 2S 在该类别中提供了最佳性能，SMART Optimus SSD 紧随其后。
比较平均响应时间，SanDisk LB 406S 和 SMART Optimus 以极短的响应时间脱颖而出，在较重的负载条件下显示出最强的强度。
比较文件服务器测试的不同负载段的最大延迟显示 SMART Optimus 和 Hitachi Ultrastar SSD400S.B 具有最低的延迟峰值。
在我们的标准偏差测量中仔细观察每个测试期间的延迟，SMART Optimus 滑落至第三位，紧随 SanDisk Lightning LB 406S 和 Hitachi Ultrastar SSD400S.B。
我们最终的预处理工作负载采用传统的 100% 读取活动 Web 服务器测试，并将其转换为 100% 写入以预处理每个 SSD。 在此细分市场中，SanDisk Lightning LB 406S 与其他同类产品相比具有高吞吐量，包括性能低得多的 Optimus。 在该细分市场中确实引起关注的一个方面是性能大幅下降超过三个多小时的测试，性能在恢复之前急剧下降。
在我们的 100% 写入 Web 服务器预处理测试中切换到平均延迟，SMART Optimus 仅次于 SanDisk Lightning，尽管在测试中途它显示了一个巨大的延迟信号。
比较最大响应时间，SMART Optimus 在预处理阶段的表现相当好，在大多数测试中测得低于 250 毫秒。 当它在我们测试的一个阶段冻结时，它确实有一个巨大的尖峰测量了 54,689 毫秒。
在我们的 Web 服务器预处理测试中，Optimus 的延迟标准偏差非常好，除了尖峰。
对于 Web 服务器测试的其余部分，我们切换回 100% 读取活动（而预处理是 100% 写入）。 在此测试中，除了最低的 2T/2Q 和 2T/4Q 负载外，SMART Optimus SSD 提供了最高的吞吐量，其次是 Toshiba MKx001GRZB。
SMART Optimus 的平均响应时间在我们的 Web 服务器配置文件的 100% 读取部分非常好，它在 SLC SSD 组中占主导地位。
虽然 SMART Optimus 在 Web 服务器配置文件预调节阶段的峰值响应时间可能更好，但它在 100% 读取部分翻开了新的一页，在延迟峰值最低的情况下仅次于 Hitachi SSD400S.B。
由于 100% 读取活动对我们测试的基于 SLC 的驱动器的影响非常小，除了基于 SATA 的美光 RealSSD P300 在高于 QD32 的负载下，该组中的每个驱动器都显示出非常一致的标准偏差。 在测试过程中，东芝 eSSD 比 Optimus 略有优势，尽管优势不大。
结语
SMART Storage Systems Optimus 是一家迄今为止以 SandForce 驱动的 SSD 闻名的公司的首次亮相，在竞争日益激烈的市场中，从性能的角度来看，这些 SSD 有时会被淘汰。 要取得成功，SSD 供应商必须通过独特的 IP 或工程实现差异化，这正是 SMART 在这里所做的。 虽然他们不拥有 NAND 工厂，但他们已经设法围绕自定义控制器和专有方法创建自己的固件，用于处理和寻址 NAND，从而使他们能够通过 Optimus 实现巨大的耐用性和性能。
为了公平对待直观的基于 MLC 和 eMLC 的可比 SSD，我们将本次评测的组件调整为仅 SLC。 并且有充分的理由，Optimus 击败了我们实验室迄今为止拥有的几乎所有 SATA 或 SAS 驱动器。 完全披露，我们比较的一些 SLC 驱动器已经在市场上销售多年，但这并没有改变它们是被 Optimus 粗暴对待的知名公司的领先企业产品的事实。 Optimus 在我们的基准测试中表现出色，在我们的 4K、8K 70/30 和 Web 服务器工作负载中保持领先地位。 在 8K 70/30 工作负载等领域，性能明显高于竞争 SLC 型号，包括更好的平均和峰值延迟。
Optimus 并非没有缺陷，在我们的一次预处理运行期间，我们确实看到了相当大的延迟峰值，驱动器暂停了将近 55 秒。 此活动未在任何其他测试中重复，也不会影响预处理阶段之后的最终 100% 读取活动。 作为第一个真正将消费类 MLC NAND 推向与 SLC 竞争对手相媲美的性能和耐用性水平的新产品，看到一两次性能波动并不令人意外。 我们希望这些遗留问题中的大部分在未来的固件修订版中得到解决，或者甚至不会出现在大多数不会像我们那样对驱动器施加压力的安装中。
优点
- 非常强大的固件/软件堆栈，使 MLC 驱动器超越 SLC 竞争对手
- 速度极快，几乎在所有类别中都领先于顶级企业产品
- 出色的设计可在 9.5 毫米的紧凑外形中提供出色的热性能
缺点
- 在我们的 Web 服务器预处理测试中发现大延迟暂停
底线
SMART Storage Systems Optimus 在其五年保修期内提供每天 10 次完整驱动器写入的耐久性。 基于 MLC 的驱动器肯定具有坚固的耐用性，但更令人印象深刻的是 Optimus 提供的超越 SLC 的性能，在我们一半以上的基准测试中占据榜首。
