Fusion-io ioDrive2 Duo 是一款全高、半長應用加速器，與 SLC NAND 配合使用時，可為當今要求最苛刻的應用提供 1.2TB 的低延遲、高耐久性存儲。 雖然被標記為第二代產品，但這個命名有些誤導，因為 Fusion-io 長期以來一直是內存即存儲系列的先驅，擁有各種 ioMemory 產品。 這種經驗不僅體現在產品開發和規格表亮點上，還體現在整個管理過程中； Fusion-io 擁有市場上最強大的驅動器管理軟件套件 ioSphere。 儘管如此，漂亮的軟件和經過驗證的驅動器設計只是其中的一部分。 企業部署這些產品時要牢記一個目標； 通過攻擊存儲系統延遲來減少應用程序響應時間。 ioDrive2 的 SLC 迭代使激光聚焦於此問題，提供 47µs 的讀取訪問延遲和 15µs 的寫入訪問延遲。 相比之下，基於 MLC 的 ioDrive68 中的讀取訪問延遲為 2µs（它們具有相同的寫入延遲），雖然大約 20µs 聽起來並不多，但對於已針對閃存存儲進行調整的應用程序而言，這幾乎是永恆的.
除了規格表在延遲和吞吐量性能方面的提升外，Fusion-io 一直在努力工作，對最新一代的平台進行了其他幾項實質性改進。 上一代 ioDrive 設備具有稱為 FlashBack 的功能，該功能允許驅動器在 NAND 發生故障時繼續運行，而 ioDrive2 應用程序加速器基於該屬性構建了名為 Adaptive FlashBack 的新版本。 Adaptive FlashBack 提高了 NAND 芯片故障容忍度，在發生多個 NAND 故障的情況下保持驅動器在線和數據安全。 在這種情況下，ioDrive2 無需離線即可重新映射和恢復。
Fusion-io 還為 ioDrive2 系列推出了新的 NAND 控制器和固件版本。 這裡的好處主要是與性能相關的、更好的吞吐量和改進的延遲，但也有 NAND 兼容性的好處。 Fusion-io 還將他們的 VSL 軟件更新到 3.2.x，與新的 NAND 控制器相結合，使 ioDrive2 具有更高的性能和更小的塊大小。 在 NAND 主題上，Fusion-io 對硬件架構進行了更改，將 NAND 置於其自己的模塊中，與 NAND 控制器分離，從而實現更簡單的設計。 淨收益是 Fusion-io 可以利用相同的 PCB 佈局更快地支持新的 NAND 或 NAND 封裝。
雖然我們將在下文的設計部分更深入地探討硬體概述，但在此簡要介紹 Fusion-io 的架構也很有啟發意義。與我們之前評測的Virident FlashMAX II類似，ioDrive2 設計也利用了 FPGA，將大部分 NAND 管理任務卸載到主機 CPU 上。其他一些設計，例如Micron 的 P320h，則利用板載控制器來處理這些任務，而 Fusion-io 則傾向於利用主機系統中功能強大且通常未被充分利用的 CPU。這種設計還能提供更直接的儲存路徑，進而降低儲存延遲。 Duo 的設計也像 FlashMAX II 一樣採用了雙控制器，但不同之處在於它使用了六個僅包含 NAND 的子板，而不是像 FlashMAX II 那樣將 NAND 和控制器整合在獨立的 PCB 上。不過，與 Virident 的解決方案不同的是，Fusion-io 搭配 VSL 3.2.2 會向系統呈現四個 300GB 的硬碟，而不是像 Virident 那樣呈現一個磁碟區。使用者可以選擇單獨尋址每個卷，但要實現單一卷，必須將它們配置為軟體 RAID。另外值得注意的是，Fusion-io Duo 卡是全高半長 (FHHL) 的，比 Virident、Micron 等廠商提供的通用半高半長 (FHL) 卡還要大。不過，目前市面上大多數 1U 和 2U 的頂級伺服器都能輕鬆容納 FHHL 卡，因此卡片的形狀只有在極少數情況下才會成為問題。
Fusion-io 以 MLC 和 SLC 配置提供 ioDrive2 Duo。 MLC 的容量為 2.4TB，SLC 為 1.2TB。 這些驅動器提供五年保修。
Fusion ioDrive2 Duo 規格
- ioDrive2 雙核容量 1.2TB SLC
- 讀取帶寬 (1 MB) 3.0 GB/s
- 寫入帶寬 (1 MB) 2.5 GB/s
- 跑了。 讀取 IOPS (512B) 700,000
- 跑了。 寫入 IOPS (512B) 1,100,000
- 跑了。 讀取 IOPS (4K) 580,000
- 跑了。 寫入 IOPS (4K) 535,000
- 讀取訪問延遲 47µs
- 寫訪問延遲 15µs
- 2xnm NAND 閃存單級單元 (SLC)
- 總線接口 PCI-Express 2.0 x8 電氣 x8 物理
- 重量：小於 11 盎司
- 外形：全高、半長 (FHHL)
- 保修期：5 年或最長使用期限
- 耐力：190PBW（每個控制器 95PBW）
- 支持的操作系統
- Microsoft Windows Microsoft Windows：64 位 Windows Server 2012、Windows Server 2008 R2、Windows Server 2008、Windows Server 2003
- Linux RHEL 5/6； SLES 10/11； OEL 5/6； 中央操作系統 5/6； Debian 擠壓； 軟呢帽 16/17； 開放SUSE 12； Ubuntu 10/11/12
- UNIX Solaris 10/11 x64； OpenSolaris 2009.06 x64； 操作系統 10.6/10.7/10.8
- 虛擬機管理程序 VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1、帶有 Hyper-V 的 Windows 2008 R2、Hyper-V Server 2008 R2
設計和建造
Fusion ioDrive2 Duo 1.2TB SLC 是一款全高半長 (FHHL) x8 PCI-Express 2.0 卡，主電路板上整合了兩個控制器和一個 PCIe 開關。 NAND 快閃記憶體透過兩個子板連接，這使得 Fusion 在切換到新的 NAND 配置時具有製造優勢。無需每次光刻製程變更（例如 NAND 晶片尺寸縮小）時都重新設計卡片，只需安裝新的子板並將新的韌體刷入 FPGA 即可。我們的 SLC ioDrive2 Duo 由兩個 600GB 的 ioMemory 裝置組成，每個裝置佔用 4 個 PCIe 通道。 PCB 佈局非常高效，卡片右側的兩個控制器上方覆蓋著大型被動散熱片。
每個控制器代表一個 ioDrive2，具有自己的 40nm Xilinx Virtex-6 FPGA 和 768GB 的 SLC NAND 池。 我們評測的 ioDrive2 Duo 使用美光 NAND，但 Fusion-io 與 NAND 製造商無關。 NAND 分為每台設備 24 個 32GB 芯片，600GB 可用在庫存格式下。 該比率使庫存超額配置水平達到 22%，與大多數企業閃存設備大致相當。
Fusion ioMemory 與 NAND 閃存的接口就像處理器與系統內存交互一樣； 它結合了 Fusion-io 的 NAND 控制器 (FPGA)，它直接通過 PCIe 進行通信，Fusion-io 的驅動程序或安裝在主機系統上的虛擬存儲層 (VSL) 軟件將設備轉換為傳統的塊設備。 通過 Fusion-io 的 VSL，該軟件模擬塊設備以實現兼容性，儘管 Fusion 還提供了一個 SDK 以允許軟件供應商與 NAND 進行本地通信，從而繞過模擬開銷。 ioMemory 也是非傳統的，因為它會消耗系統資源來讓 VSL 驅動程序發揮作用，利用主機 CPU，同時還會在系統內存中產生佔用空間。 在產品支持方面，由於 Fusion-io 使用 FPGA 作為 NAND 控制器而不是 ASIC，他們可以部署非常低級別的軟件更新來解決錯誤修復和性能增強。 這與標準 SSD 控制器形成鮮明對比，在標準 SSD 控制器中，只能通過製造新控制器來進行根本性的改變——儘管這兩種設計都允許通過固件更新進行更高級別的調整。
用於 ioDrive3.2.2 設備的 VSL 2 發布帶來的一項增強功能是新的控制器功能。 以前，每個 ioMemory 設備在主機系統中都顯示為單個設備。 在 Fusion 的 VSL 的最新版本中，控制器被分成兩個設備並以“雙管道”模式運行。 因此，ioDrive2 不是一個 LUN，ioDrive2 Duo 是兩個 LUN，而是分別是兩個或四個 LUN。 在我們通過新舊佈局進行的測試中，我們注意到小 I/O 性能有了很大的提高，儘管我們所有的正式基準測試僅在 VSL 3.2.2 上進行。
在將 Fusion ioMemory 設備與 PCIe 設備進行比較時，電源問題經常被提及，因為它們是少數需要外部電源介面才能在某些應用中使用的設備之一。這尤其適用於 Duo 系列產品，該系列產品在一張 PCIe 卡上整合了兩個 ioMemory 裝置。在這種情況下，為了以全功率運行，它們的功耗會超過 25 瓦，而 25 瓦是 x8 PCIe 插槽的最低額定功率。 Fusion-io 提供了兩種方式來解決此電源需求：外部電源線或電源超控功能，後者允許卡片透過 x8 PCIe 插槽消耗超過 25 瓦的功率。在我們對聯想 ThinkServer RD630伺服器中搭載的 ioDrive2 Duo SLC 進行評測時，我們啟用了電源超控功能，從而在無需外部電源的情況下實現了全部性能。在硬體安裝指南中，Fusion-io 指出，如果主機伺服器的額定功耗為 55 瓦，則可以安全地啟用軟體超控功能。
管理軟件
Fusion-io 不斷設定其他製造商試圖通過其 ioSphere ioMemory 數據中心管理套件達到的標準。 正如我們通過與競爭應用程序加速器廣泛合作所看到的那樣，即使是 Windows 中的基本 GUI 也很難獲得，許多製造商提供有限的 CLI 支持。 這在給定閃存設備的長期管理中起著重要作用。 因為保修和預期壽命會回到給定環境中的使用情況。
Fusion 的 ioSphere 通過 Web 界面為 IT 管理員解決許多關鍵領域的問題，包括：實時和歷史性能、運行狀況監控和保修預測。 ioSphere 支持監控本地安裝的 ioMemory 設備以及跨大型網絡安裝的 ioMemory 設備，它還可以配置遠程訪問以允許管理員監控數據中心之外的數據。 這個廣泛的功能集是無與倫比的。
毫無疑問，ioSphere 最吸引人的功能之一就是即時效能流。使用者可以透過 ioSphere 連接到特定的 ioMemory 設備，並即時查看設備的活動。我們在測試中廣泛使用了這項功能，如上圖所示，這是我們內部MarkLogic NoSQL 資料庫基準測試期間捕獲的資料流。由於 ioSphere 會持續記錄所有已連接 ioMemory 設備的數據，因此它還可以產生報告，顯示過往的性能信息，從而幫助您更好地估算特定 ioMemory 設備在給定生產環境中的使用壽命。
對於對高級信息感興趣的用戶，ioSphere 還將跟踪電源使用情況、卡溫度、讀取和寫入的總數據以及調試時有用的大量其他詳細信息。 可以通過 ioSphere 和默認隨設備驅動程序安裝的 Fusion-io CLI 訪問此數據。 這些高級功能發揮作用的另一個領域是過度配置或配置不足的驅動器，這會以容量換取性能。 在我們的評估中，我們在普通模式和高性能模式下測試了 ioDrive2 Duo SLC。 高性能模式具有 20% 的額外預留空間，但對於高級用戶，Fusion-io 提供了選擇預留空間的確切級別的功能。 當配置不足時，用戶可以將 ioDrive2 的容量增加到廣告容量以上（以性能和耐用性為代價）。
測試背景和比較
本次評測中所有應用加速器均在我們基於英特爾 Romley 處理器的聯想ThinkServer RD630第二代企業級測試平台上進行測試。該平台配置了 Windows Server 2008 R2 SP1 和 Linux CentOS 6.3 系統，以便我們能夠有效地測試不同應用程式加速器在其驅動程式支援的各種環境下的效能。每個作業系統都針對最高效能進行了最佳化，包括將 Windows 電源設定檔設定為高效能模式，以及在 CentOS 6.3 中停用 cpuspeed 以將處理器鎖定在其最高時脈頻率。對於綜合基準測試，我們使用 FIO 2.0.10 版本（Linux）和 2.0.12.2 版本（Windows），並在允許的情況下，在每個作業系統中使用相同的測試參數。
存儲回顧聯想ThinkServer RD630配置：
- 2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 緩存，6 核）
- 英特爾 C602 芯片組
- 內存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64 位、Windows Server 2012 Standard、CentOS 6.3 64 位
- 100GB 美光 RealSSD P400e 啟動固態硬盤
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用於啟動 SSD）
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用於基準測試 SSD 或 HDD）
在為本次審查選擇可比產品時，我們選擇了最新的頂級 SLC 和 MLC 應用程序加速器。 這些是根據每種產品的性能特徵以及價格範圍選擇的。 我們包括 ioDrive2 Duo SLC 的庫存和高性能基準測試結果，並將其與 Micron RealSSD P320h 以及在高性能模式下過度配置的 Virident FlashMAX II 進行比較。
1.2TB Fusion ioDrive2 雙核 SLC
- 發佈時間：2H2011
- NAND 類型：SLC
- 控制器：2 個帶有專有固件的 FPGA
- 設備可見性：4 個 JBOD 設備
- Fusion-io VSL Windows 版本：3.2.2
- Fusion-io VSL Linux 版本：3.2.2
- 預處理時間：12小時
- 發佈時間：2H2011
- NAND 類型：SLC
- 控制器：1 x 專有 ASIC
- 設備可見性：單個設備
- 美光視窗：8.01.4471.00
- 美光 Linux：2.4.2-1
- 預處理時間：6小時
- 發佈時間：2H2012
- NAND 類型：MLC
- 控制器：2 個帶有專有固件的 FPGA
- 設備可見性：單設備或雙設備取決於格式
- Virident Windows：3.0 版
- Virident Linux：3.0 版
- 預處理時間：12小時
企業綜合工作負載分析
我們看待 PCIe 存儲解決方案的方式比僅僅關注傳統的突發或穩態性能更深入。 查看長時間內的平均性能時，您會忽略設備在整個時間段內的性能背後的細節。 由於閃存性能隨時間變化很大，我們的基準測試過程分析了每個設備整個預處理階段的總吞吐量、平均延遲、峰值延遲和標準偏差等方面的性能。 對於高端企業產品，延遲通常比吞吐量更重要。 出於這個原因，我們竭盡全力展示我們通過企業測試實驗室測試的每台設備的全部性能特徵。
我們還包括性能比較，以顯示每個設備在 Windows 和 Linux 操作系統的不同驅動程序集下的性能。 對於 Windows，我們在最初審查時使用最新的驅動程序，然後在 64 位 Windows Server 2008 R2 環境中對每台設備進行測試。 對於 Linux，我們使用 64 位 CentOS 6.3 環境，每個 Enterprise PCIe Application Accelerator 都支持該環境。 我們進行此測試的主要目標是展示操作系統性能的差異，因為在產品表上將操作系統列為兼容並不總是意味著它們之間的性能相同。
閃存性能在每個存儲設備的整個預處理階段各不相同。 根據不同的設計和不同的容量，我們的預處理過程持續 6 小時或 12 小時，具體取決於達到穩態行為所需的時間長度。 我們的主要目標是確保在我們開始主要測試時每個驅動器都完全進入穩態模式。 總的來說，每個可比較的設備都使用供應商的工具進行了安全擦除，在 16 個線程的重負載和每個線程 16 個未完成隊列的情況下，以相同的工作負載預處理到穩定狀態，然後進行測試在多個線程/隊列深度配置文件中設置間隔，以顯示輕度和重度使用情況下的性能。
在預處理和初級穩態測試中監測的屬性：
- 吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
- 平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
- 最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
- 延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）
我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值（例如最大 4K 讀寫速度和 8K 70/30，通常用於企業驅動器）進行比較。 我們還包括兩個傳統的混合工作負載，傳統的文件服務器和網絡服務器，每個都提供廣泛的傳輸大小組合。
- 4K
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% 讀取，30% 寫入
- 100% 8K
- 文件服務器
- 80% 讀取，20% 寫入
- 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
- 網絡服務器
- 100% 閱讀
- 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k
在我們的第一個工作負載中，我們查看具有 4T/16Q 出色工作負載的完全隨機 16K 寫入預處理配置文件。 在此測試中，Fusion ioDrive2 Duo SLC 提供了組中最高的突發性能，其 Linux 驅動程序測量了近 550,000 IOPS 突發。 在 Windows 中，突發速度“僅”為 360-420,000 IOPS。 查看其接近穩定狀態時的性能，惠普模式下的 ioDrive2 Duo 在 Linux 中穩定在 230,000 IOPS 左右，在 Windows 中穩定在 200,000 IOPS 左右。 在庫存容量模式下，性能測得在 Linux 中約為 140,000 IOPS，在 Windows 中約為 115,000 IOPS。
在 16T/16Q 的重負載下，Fusion ioDrive2 Duo 在 Linux 和 Windows 的庫存容量模式下測得的平均延遲分別在 1.85 毫秒到 2.20 毫秒之間。 在高性能配置中，延遲下降到大約 1.10 毫秒和 1.25 毫秒。
將 Windows 和 Linux 中 ioDrive2 Duo 的最大延遲與我們的 4k 隨機寫入配置文件進行比較，很容易發現它在峰值響應時間方面更傾向於 Linux 環境。 在預調節期間，Windows 最大延遲在庫存容量下為 40-360 毫秒，在高性能模式下為 100-250 毫秒。 這與其在 Linux 中的性能形成鮮明對比，Linux 中的峰值響應時間對於普通配置和高性能配置都保持在 20-50 毫秒之間。
深入研究延遲標準偏差，Fusion ioDrive2 Duo SLC 在 Windows 中的標準模式和高性能模式下的延遲一致性低於在 Linux 中的延遲一致性。 將它與 HP 模式下的 Micron P320h 和 Virident FlashMAX II 進行比較，這兩種型號在兩種操作系統中保持大致相同的一致性。
在 ioDrive12 Duo SLC 上結束 2 小時的預調節期後，在高性能模式下配置時，它在 Linux 中具有穩態隨機 4k 性能，測量峰值為 231,456 IOPS。 這使其在該組中具有最高的隨機 4K 寫入性能，儘管其 Windows 性能與美光 P320h 的寫入速度大致一致。 在標準性能模式下，隨機 4k 寫入速度在 Windows 中降至 114,917 IOPS，在 Linux 中降至 139,421 IOPS。 這與配置為高性能模式的 FlashMAX II 大致相當。 從 4K 隨機讀取速度組來看，美光 P320h 在 Linux 中以 637k IOPS 領先，ioDrive2 Duo SLC 在 Linux 中測量為 460-463k IOPS，在 Windows 中測量為 384-392k IOPS。
將平均延遲與具有 16% 16K 隨機讀取活動的繁重 100T/4Q 工作負載進行比較，ioDrive2 Duo SLC 在 Windows 中測量為 0.550-0.552ms，在 Linux 中測量為 0.649-0.663ms。 切換到寫入性能，它在高性能模式下測得 1.102-1.255ms，在存儲容量上測得 1.832-2.223ms，其寫入強度在 Linux 端。
在比較最大延遲時，Fusion ioDrive2 Duo 在 Windows 中脫穎而出，峰值響應時間在該組中最高，在 373k 隨機寫入活動下測量為 1018-4 毫秒。 它在 Linux 中的性能要好得多，最高時為 43-51 毫秒。 當談到峰值讀取延遲時，Windows 中的 ioDrive2 Duo 以 3.32-3.76 毫秒的最大延遲領先。
比較我們隨機 4K 配置文件中每個 PCIe AA 之間的延遲標準偏差，ioDrive2 Duo SLC 在 Windows 中提供了出色的讀取延遲一致性，但對於寫入活動，它在該組中具有一些不太一致的延遲。 這在 Linux 環境中得到了改進，儘管它們也比組中的其他人走得更高。 排在首位的是 Micron RealSSD P320h，它在讀取和寫入活動時提供平衡的延遲標準偏差。
我們的下一個測試切換到 8K 70/30 混合工作負載，其中 ioDrive2 Duo SLC 以 424-443,000 IOPS 之間的最高突發速度領先，在 Windows 中具有更高的吞吐量。 隨著性能接近穩定狀態，ioDrive2 Duo SLC 的庫存容量測得在 140-148k IOPS 之間，在高性能模式下增加到 195-200k IOPS。
比較我們 8k 70/30 工作負載的平均延遲，Fusion ioDrive2 Duo SLC 的突發測量結果為 0.57-0.59 毫秒（在 Windows 中略有領先），庫存容量增加到約 1.70-1.80 毫秒，高性能模式增加到 1.28-1.33 毫秒.
隨著 ioDrive2 Duo SLC 從突發狀態過渡到持續或穩定狀態，Windows 和 Linux 中的峰值延遲以及庫存和高性能模式在 50-250 毫秒之間波動。 這與測得 320-10ms 的 Micron P30h 或測得 30-50ms 之間的 Virident FlashMAX II 相比。
雖然 ioDrive2 Duo 在我們的 8k 70/30 預處理測試中的最大延遲很高，但我們注意到它在高性能模式下的延遲一致性緊隨 Micron P320h。 在庫存容量配置中，它比 Virident FlashMAX II 略高。
與我們在 16% 16K 寫入測試中執行的固定 100 線程、4 隊列最大工作負載相比，我們的混合工作負載配置文件可在各種線程/隊列組合中擴展性能。 在這些測試中，我們將工作負載強度從 2 個線程和 2 個隊列擴展到 16 個線程和 16 個隊列。 在我們擴展的 8K 70/30 測試中，Fusion ioDrive2 Duo SLC 在高性能配置組中具有最高的峰值性能。 將其直接與 Micron P320h 進行比較，它能夠在 2、4、8 和 16 線程時提供更高的低隊列深度性能，但隨著隊列深度的增加而落後。 在庫存配置中，它提供了非常接近配置為高性能模式的 Virident FlashMAX II 的性能。
在我們 8k 70/30 測試的比例平均延遲部分，我們發現 Fusion ioDrive2 Duo SLC 提供了組中最低的平均延遲，部分原因是它在低隊列深度下的強大性能。 隨著隊列深度的增加，美光P320h一馬當先，直到16T/16Q，ioDrive2 Duo SLC再次拔得頭籌。
當我們在縮放的 8k 70/30 測試中比較最大延遲時，我們確實記錄了 ioDrive2 Duo SLC 的一些更大的峰值，隨著有效隊列深度的增加，它似乎逐漸升高。 這在 Windows 中的庫存容量 ioDrive2 中最為顯著。 其 Linux 性能以及高性能模式下的 Windows 在小於或等於 QD70 的有效負載下將峰值延遲保持在 64 毫秒以下，而 QD128 和 QD256 的延遲分別增加了 160 毫秒和 220 毫秒。
在我們縮放的 8k 70/30 測試中，美光 P320h 在所有工作負載中以最一致的延遲領先，Virident FlashMAX II 位居第二，高性能的 ioDrive2 Duo SLC 緊隨其後。
文件服務器工作負載代表了每個特定設備的更大傳輸大小頻譜，因此驅動器必須處理從 4b 到 8K 的請求，而不是適應靜態 512k 或 64k 工作負載。 在這種工作負載下，Fusion ioDrive2 Duo SLC 必須開始應對更大的傳輸傳播，它能夠展示一些力量並在高性能模式下領先。 在突發情況下，ioDrive2 Duo SLC 的吞吐量幾乎是美光 P320h 和 Virident FlashMAX II 的兩倍，測量值約為 305,000 IOPS。 當它在高性能模式下接近穩定狀態時，Windows 和 Linux 的 IOPS 穩定在 136,000 左右，而 P320h 為 125,000 IOPS。 在庫存容量格式化中，吞吐量逐漸下降到大約 110,000 IOPS，而 Virident FlashMAX II 在高性能模式下接近 70,000 IOPS。
憑藉其強大的突發性能，在我們的預處理曲線開始時，ioDrive0.83 Duo SLC 測得的平均延遲約為 2 毫秒，然後在高性能模式下穩定至 1.87 毫秒或在庫存容量下穩定至約 2.25 毫秒。
隨著 ioDrive2 Duo SLC 從突發狀態過渡到持續穩定狀態，峰值延遲開始像我們的 8k 70/30 測試中那樣加快，儘管沒有那麼高。 總體而言，我們測量了 ioDrive20 Duo 在所有模式下的最大延遲範圍在 200 毫秒到 2 毫秒之間，最好的是 Linux HP 模式。 我們確實注意到在高性能模式下 Windows 中的 ioDrive1,000 Duo 也有一個略高於 2 毫秒的尖峰。 相比之下，美光 P320h 在 Windows 和 Linux 下的峰值延遲都保持在 20 毫秒以下。
雖然在我們之前的測試中註意到 ioDrive2 Duo 有更多的峰值延遲抖動，但看看它的延遲標準偏差，它在 Micron P320h 和 Virident FlashMAX II 之間處於中間位置。 總的來說，Linux 在普通配置和高性能配置中提供了更好的一致性，後者俱有更高的穩定性。
在文件服務器預處理過程以恆定的 16T/16Q 負載完成後，我們開始進行主要測試，測量 2T/2Q 和 16T/16Q 之間設定水平的性能。 在我們的主要文件服務器工作負載中，ioDrive2 Duo SLC 提供最高的峰值性能，在 132T/135,000Q 下測得 16-16 IOPS，而 P320h 測得 125,500 IOPS。 ioDrive2 Duo 在 320、2 和 4 線程工作負載下也顯示出其隊列深度強度低於 Micron P8h，在高性能模式下略有優勢。 隨著隊列深度的增加，美光 P320h 在每個階段都提供了最高的性能，甚至更高。
比較我們文件服務器工作負載中每個一流 PCIe 應用程序加速器之間的平均延遲，ioDrive2 Duo SLC 在該組中的延遲最低，在 0.14T/2Q 的高性能模式下，Linux 和 Windows 的延遲均為 2 毫秒。 隨著工作負載的增加，美光 P320h 保持強勁領先，直到 16T/16Q，其中 ioDrive2 Duo SLC 在峰值負載下的平均延遲最低。
查看我們主要文件服務器測試中的峰值響應時間，Fusion ioDrive2 Duo SLC 具有更高的最大延遲，在有效隊列深度等於或高於 128 時開始出現。低於 QD128，ioDrive2 Duo 的最大延遲為 11 -100ms，在高性能模式下表現更好。
在我們的文件服務器測試中，將我們的觀點從峰值響應時間切換到延遲一致性，ioDrive2 Duo SLC 在高性能模式下落後於 Micron P320h，並且在延遲標準偏差方面與庫存配置中的 Virident FlashMAX II 相比略有優勢。
在我們最後一個涵蓋 Web 服務器配置文件的綜合工作負載（傳統上是 100% 讀取測試）中，我們應用 100% 寫入活動以在我們的主要測試之前完全預處理每個驅動器。 在這種壓力很大的預處理測試中，ioDrive2 Duo SLC 在普通配置和高性能配置中都遙遙領先於 Micron P320h 和 Virident FlashMAX II。 在此測試中，突發速度超過 145,000 IOPS，而美光 P320h 的峰值為 67,000 IOPS，而 Virident FlashMAX II 在高性能模式下的初始值為 32,000 IOPS。
在我們的 Web 服務器預處理測試中，在 100T/16Q 的 16% 重寫工作負載下，ioDrive2 在高性能配置和庫存配置中保持了大約 3.5-3.8ms 的平均響應時間和 6.4-7.2ms。
比較我們 Web 服務器預處理測試中的最大延遲，ioDrive2 Duo SLC 在 Linux 中的標準模式和高性能模式下測得的延遲在 25-70 毫秒之間，Windows 峰值延遲從 25-380 毫秒飆升至 1,000 毫秒以上的幾個峰值。
比較我們緊張的 Web 服務器預處理運行中的延遲一致性，美光 P320h 名列前茅，ioDrive2 Duo SLC 居中。 在高性能模式下配置時，它在 Windows 和 Linux 中的性能都比在標準配置下更強。
切換到具有 100% 讀取配置文件的 Web 服務器測試的主要部分，ioDrive2 Duo SLC 的性能從 23.9T/25.5Q 的 2-2k IOPS 擴展到 141T/147Q 的 16-16k IOPS 的峰值。 與 Micron P320h 相比，ioDrive2 Duo 在低隊列深度或高隊列深度下的性能都無法與之匹敵，在低於 QD32 的有效隊列深度上它落後於 Virident FlashMAX II，儘管在該水平之上它很快超過了它。
Fusion ioDrive2 Duo SLC 的平均延遲在 0.153T/0.163Q 時為 2-2 毫秒，在 1.737T/1.803Q 時增加到 16-16 毫秒的峰值。 總體而言，美光 P320h 的延遲最低，而 Virident FlashMAX II 在 QD32 及以下具有優勢，ioDrive2 Duo SLC 能夠在更高的有效隊列深度上超越。
在我們的 100% 讀取 Web 服務器配置文件中，我們注意到 ioDrive2 Duo SLC 的延遲峰值高達 130 毫秒，儘管大多數低於 20 毫秒的有效隊列深度低於 256。在我們的 16T/16Q 最高負載下，ioDrive2 Duo SLC 峰值到 164-320 毫秒，最高是在 Windows 中的庫存配置下測得的。
比較我們 100% 讀取 Web 服務器測試中的延遲標準偏差，美光 P320h 在組中遙遙領先，而 ioDrive2 Duo SLC 從低到高有效隊列深度落後於或與 Virident FlashMAX II 持平。
結語
Fusion-io 已經顯示出相當多的能力，可以通過 ioDrive2 Duo SLC 應用程序加速器開發出不僅僅是增量更改。 從自適應閃回 NAND 故障保護等內部工作原理，到將 NAND 移動到其自己的子板的增強板設計，Fusion-io 進行了多項硬件更改，使 ioDrive2 比前代產品更好。 開發團隊積極致力於減少驅動器中的延遲； 我們在 4K 100% 和 8K 70/30 測試中看到了這些優勢，其中 ioDrive2 SLC 在峰值負載下發布了最佳延遲和吞吐量分數。 它還在低隊列深度下具有最強的性能，在我們針對 320、8 和 70 線程工作負載的 QD30 2k 2/4 測試中顯著領先於 Micron P8h 和 FlashMAX II。 這提供了驅動最低平均延遲的另一個好處，因為它不必有那麼多未完成的 I/O 來驅動顯著更高的性能。 在管理方面，ioDrive2 配備了 ioSphere，這是目前最全面的驅動器管理軟件。 將它與目前市場上與應用程序加速器配對的任何捆綁軟件進行比較，它在功能和界面設計方面都毫不遜色。
我們已經看到大多數其他應用程序加速器通常在一個操作系統中比在另一個操作系統中表現更好。 當然，這就是我們在 Windows 和 Linux 中測試驅動器的原因，因此我們可以確定驅動器的優缺點。 正如我們在之前的 Fusion-io 驅動器中看到的那樣，ioDrive2 Duo 在 Linux 環境中表現非常出色，儘管它在 Windows 中變得更加不穩定。 雖然從我們的圖表上看更明顯，Windows 的整體性能並沒有受到太大影響，但肯定還有改進的空間。 在 16T/16Q 的峰值負載下，我們注意到 ioDrive2 Duo 出現峰值延遲。 雖然，在比較其延遲一致性時，總體而言，它並沒有對這些數字產生太大影響。 雖然一些延遲數字不是 Fusion-io 想要的，但他們的設計允許非常低級別的更新，應該能夠隨著時間的推移消除其中一些延遲問題。 還值得注意的是，在兼容性主題上，Fusion-io 支持更強大的操作系統列表之一，使該驅動器易於在大量用例中部署。
Fusion-io 卡設計經常受到競爭的抨擊，因為它使用主機 CPU 和 RAM 來完成大部分 NAND 管理工作。 正如我們所見，這是一種高效的設計，Virident 也採用了這種設計，它通過利用越來越強大的 CPU 來提供令人印象深刻的性能和延遲。 Micron 的 P320h 是替代方法的一個光輝例子，它利用了一個非常好的板載控制器，但他們的卡最高可達 700GB 的 SLC 存儲，說明存儲供應商必須做出的妥協。 針對 Fusion-io 的新行業攻擊有點有趣，這是圍繞外形因素的攻擊。 ioDrive2 Duo 使用 FHHL 設計，而其他大多數使用 HHHL，從服務器適配的角度來看，這是一種更通用的設計。 我們實驗室中來自 HP、Dell、Lenovo 和 SuperMicro 的所有服務器都支持 FHHL 和 HHHL 格式，但值得注意的是 Fusion-io 設計在這方面有些異常。 從設計的角度來看，使用更多空間來允許模塊化 NAND 段似乎是可以接受的。 隨著 NAND 的變化，這限制了產品線長期生命週期內的設計成本，但競爭很快注意到它在特殊用例中的局限性。
優點
- 在我們的 100% 4K、8k 70/30 和文件服務器工作負載中提供最高的峰值性能
- ioSphere 管理套件提供一流的功能集
- 在低隊列深度的 8k 70/30 和文件服務器工作負載中實現最高吞吐量和最低延遲
- 經過驗證的架構具有自適應閃回等功能，可提高可靠性
缺點
- Windows 和 Linux 中的最大延遲問題
- 在最低和最高有效隊列深度之間輸給美光 P320h
底線
Fusion-io ioDrive2 Duo SLC 應用程序加速器在多個工作負載中提供 1.2TB 最快的可用存儲，同時提供比上一代產品更多的設計和功能升級。 其中一項升級是 Adaptive FlashBack，即使在多個 NAND 芯片故障後，它也能保留數據並保持驅動器運行。 ioDrive2 Duo SLC 結合了業界最佳的管理軟件和無需新控制器即可持續改進驅動器的能力，肯定會長期服務於可以利用出色存儲性能的最關鍵應用程序。
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