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pureSilicon Kage K1 Enterprise SSD 評測

by 馬克基德

包含 eMLC NAND 內存的企業級 SSD 解決方案是一個活躍的創新領域,各種參與者將解決方案推向市場。 PureSi 希望通過其新的 Kage K1 開闢 eMLC 利基市場,這是一款 2.5 英寸 SATA 3.0 SSD,將提供從 50GB 到 400GB 的各種容量。 幾週來,我們一直在測試 200GB 的 Kage K1,以了解 PureSi 的 eMLC 解決方案如何與現有的日立、英特爾和三星的同類產品相媲美。


包含 eMLC NAND 內存的企業級 SSD 解決方案是一個活躍的創新領域,各種參與者將解決方案推向市場。 PureSi 希望通過其新的 Kage K1 開闢 eMLC 利基市場,這是一款 2.5 英寸 SATA 3.0 SSD,將提供從 50GB 到 400GB 的各種容量。 幾週來,我們一直在測試 200GB 的 Kage K1,以了解 PureSi 的 eMLC 解決方案如何與現有的日立、英特爾和三星的同類產品相媲美。

K1 使用了 SandForce SF-2582VB1-SCC 控制器和 Toshiba 24nm eMLC 同步 NAND。 200GB Kage K1 SSD 指定終身寫入 2,560 TB,並提供五年有限保修。 這 StorageReview 企業測試實驗室 一直在從我們發光的 eMLC SSD 系列中收集基準測試結果,以便在類似產品之間進行有意義的比較,並了解驅動器如何從剛開箱到穩定狀態的性能,顯示它們一路上的性能特徵。

在審查期間,我們將在整個預處理和基準測試協議中繪製 200GB Kage K1 與其他三個 eMLC SSD 的性能對比圖。

PureSi Kage K1 2.5寸固態硬盤 產品規格

  • 主機接口:串行 ATA 3.0 – 6Gb/s
  • 接口端口:單
  • 容量:50GB、75GB、100GB、150GB、200GB、300GB、400GB
  • 扇區大小:512 字節
  • 內存類型:東芝 24nm eMLC 同步 NAND
  • BCH ECC:每 55 字節扇區 512 位
  • 加密:支持 AES-256(FIPS-197 認證)和 TCG-Enterprise
  • 高級電源管理和 HIPM/DIPM 支持
  • 性能
    • 順序讀取 (128K) – 高達 540MB/s
    • 順序寫入 (128K) – 高達 515MB/s
    • 隨機讀取 (4K) – 高達 60,000 IOPS
    • 隨機寫入 (4K) – 高達 60,000 IOPS
    • 平均延遲 < 100 微秒秒
  • 工作溫度:0° C 至 +70° C
  • 非工作溫度:-45° C 至 + 85° C
  • 衝擊 1500 G,持續時間 0.5 MS,半正弦波振動 20 G 峰值,10 ~ 2000 Hz,x3 軸
  • 電源輸入 - 5V DC
  • 閒置功率 - 1.7W
  • 典型功率 – 3.5W
  • 最大功率 – 5.5W
  • 長度100.5毫米
  • 高度 7.0/9.5 毫米
  • 寬 69.85 mm x 高 XNUMX mm

設計與拆解

您對 K1 的第一印象就是其加工精良的外殼。 這種設計為驅動器和熱質量提供了獨特的散熱外觀,但它明顯比許多其他 2.5 英寸 SSD 重。 我們的評測樣本具有乾淨簡單的頂部以及底部的典型且信息豐富的標籤。

Kage K1 驅動器採用 7 毫米和 9.5 毫米高的外形規格。 我們的 200GB K1 樣品高 9.5 毫米。

將驅動器拆開後,可以看到機加工外殼在 K1 的散熱中所起的作用。 為了確保控制器的表面與底盤良好接觸,我們付出了特別的努力。

K1的另一個獨特之處在於它使用導熱矽脂來確保與機箱良好的熱接觸。 我們通常會看到導熱墊在 SSD 上扮演這個角色。 由於pureSi在設計機箱時並沒有考慮到用戶拆機的情況,這也是可以理解的,他們也為我們提供了一個乾淨的拆機驅動器供我們參考。

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 頂部有八個 Toshiba TH58TE67E2HBA4C eMLC 內存模塊,以及一個隱藏的 mini-USB 服務端口。

卡的底部有額外的八個內存模塊以及一組電容器,可防止電源故障期間數據丟失。

測試背景和比較

我們的 PureSi 200GB Kage K1 SSD 使用 SandForce SF-2582VB1-SCC 控制器和帶有 SATA 24 接口的 Toshiba 3.0nm eMLC 同步 NAND。 製造商繼續將 eMLC 設備推向市場,並且在我們的實驗室中有廣泛的可比產品可供選擇,我們能夠將 Kage K1 等驅動器與類似指定的 SSD 進行基準測試。

本次審查的可比性:

  • 英特爾SSD 710 (200GB,英特爾 PC29AS21BA0 控制器,英特爾 25 納米 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,英特爾 EW29AA31AA1 控制器,英特爾 25 納米 eMLC NAND,6.0Gb/s SAS)

所有企業 SSD 都在我們的企業測試平台上進行基準測試 聯想ThinkServer RD240. ThinkServer RD240 配置有:

  • 2 個英特爾至強 X5650(2.66GHz,12MB 緩存)
  • Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 位和 CentOS 6.2 64 位
  • 英特爾 5500+ ICH10R 芯片組
  • 內存 – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
  • LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/秒 HBA

企業綜合工作負載分析

閃存性能在每個存儲設備的整個預處理階段各不相同。 我們的企業存儲基準流程首先分析驅動器在徹底預處理階段的運行方式。 每個可比較的驅動器都使用供應商的工具進行安全擦除,在 16 個線程的重負載下使用相同的工作負載預處理到穩定狀態,每個線程有 16 個未完成隊列,然後按設定的時間間隔進行測試在多個線程/隊列深度配置文件中顯示輕度和重度使用情況下的性能。

預處理和初級穩態測試:

  • 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

Kage K1 在 7000K 預處理中穩定在接近穩定狀態的 4s IOps,僅高於 Intel SSD 710。

K1 在 4K 預處理期間的平均延遲方面也排在第三位,儘管其性能與三星 SM825 相差不遠。

K1 的最大延遲受到尖峰的影響,使其在最大延遲圖表上保持在我們規模的上半部分。

繪製標準偏差圖表可以更輕鬆地了解一次性延遲峰值如何適應整體性能情況。 通過標準差繪製,更容易看出 Kage K1 和三星 SM825 在延遲方面處於同等水平,SM825 在 1K 預調節期間優於 K4。

在預處理過程之後,我們使用更長的採樣間隔來測量每個 SSD 的最終讀寫性能,因為 4K 操作通常被用作標準基準。 憑藉 16 個線程和 16 個隊列,Kage K1 達到了第二高的讀取性能 18,778 IOps 和第三名的寫入吞吐量 7,186 IOps。

它在吞吐量方面的優勢反映在平均延遲上,其中 K1 在讀取性能方面得分很高,但在寫入延遲方面排名第三。

K1 的最大寫入延遲峰值高於非英特爾同類產品,但其讀取操作的最大延遲非常有競爭力。

按照標準偏差繪製,PureSi Kage K1 具有與三星 SM4 相似的 825K 延遲特性。

8K 70/30 測試為企業存儲提供了更真實的多樣化工作負載。

由於工作負載更側重於 Kage K1 在讀取操作方面的優勢,它在預處理 IOps 圖表頂部的性能與英特爾 SSD 710 和三星 SM825 相當或更高。

在平均延遲情況下,K1 在 825K 8/70 測試的預處理期間的平均延遲再次接近三星 SM30。

隨著英特爾 SSD 710 的峰值增加了最大延遲圖表的比例,K1 和三星 SM825 看起來比其他情況下更接近。

按照標準偏差繪製,K1 的延遲明顯高於 SSD 710 以外的同類產品。

8K 70/30 協議的工作負載與 4K 測試的不同之處在於我們比較了一系列線程和隊列深度組合的驅動器性能。 工作負載強度將從 2 個線程和 2 個隊列擴展到 16 個線程和 16 個隊列。

在吞吐量方面,Kage K1 只能在某些任務上跟上 SM825。 吞吐量也不是英特爾 SSD 710 的強項。

K1 的 8K 70/30 平均延遲結果更有趣,與 SM825 並駕齊驅。

在 1K 825/8 基準測試中,PureSi Kage K70 和三星 SM30 的最大延遲結果也相當。

當按標準差繪製時,K1 和 SM825 之間的延遲性能相似性甚至更加清晰。

文件服務器配置文件使用從 512B 到 64K 的傳輸大小來模擬 SSD 可能在數據中心暴露的各種工作負載。

Kage K1 在文件服務器預處理方面與同類產品相比表現最佳,在 IOps 方面僅次於 Hitachi SSD400M。

Kage K1 的平均延遲也略高於 SSD400M。

雖然沒有表現出與 SM825 最高結果一樣高的峰值,但 Kage K1 在整個預調節過程中通常達到第二高的最大延遲,僅次於英特爾 SSD 710。

按照標準偏差繪製,在文件服務器基準測試預處理期間,K1 的延遲特性比 SM825 好一點。

Kage K1 在文件服務器工作負載本身期間表現出非常一致的性能,整體性能與 SM825 相當,但隨著線程數量和隊列深度的變化,IOps 範圍更窄。

在整個文件服務器基準測試中,Kage K1 的平均延遲僅次於 SSD400M。

與 8K 70/30 基準測試一樣,最大延遲突出了 Kage K1 和 SM825 之間最大延遲的相似性,儘管兩個驅動器之間的特定拐點有所不同。

按標準差繪製,Kage K1 在延遲方面明顯排名第二,但在隊列深度增加時與 SSD 710 和 SM825 持平。

Web 服務器配置文件的預處理過程反映了這樣一個事實,即此配置文件為具有 100% 讀取活動的應用程序建模。 因此,我們用於 Web 服務器基準測試的預處理過程使用 100% 寫入操作,生成的圖表在預處理期間和實際工作負載期間的性能之間會有更明顯的差異。

Kage K1 在寫入吞吐量方面與同類產品相比表現不佳,最終僅高於 SSD 710。

Kage K1 的平均延遲在預調節過程中上升,最終遠高於 SSD400M 和 SM825。

最大延遲的變化保持在相對狹窄的範圍內,但再次突出了 eMLC 驅動器的最大延遲性能的廣泛範圍。

此處繪製為標準偏差,K1 的延遲再次受到我們 Web 服務器基準測試預處理的 100% 寫入工作負載的阻礙。

完成預處理後,Web 服務器基準測試本身的工作負載將是 100% 的讀取操作。

Web 服務器工作負載發揮了 Kage K1 的優勢,因為它在 Web 服務器基準測試中的 IOps 僅次於 SSD400M。

Kage K1 在網絡服務器平均延遲結果中再次排名第二。

Kage K1 和 SM825 在 Web 服務器基準測試中具有相似的最大延遲特性。

通過標準差繪製,SSD400M 與其他驅動器之間的差異隨著隊列深度的增加而得到對比。

結論

pureSi Kage K1 SSD 在我們的一系列基準測試中提供一致的性能。 與價格也高得多的 Hitachi SSD400M 相比,Kage K1 SSD 落後,但與我們測試的其他 eMLC 型號相比處於中間位置。 考慮到 SandForce 控制器在不可壓縮寫入操作方面的問題,該驅動器仍然可以在許多應用程序中與日立和三星的產品競爭,而且價格更優惠。 它還在性能上大大領先於 Intel SSD 710。隨著 pureSilicon 等較新製造商進入 eMLC,隨著該技術站穩腳跟,也預示著 eMLC 存儲的持續創新。

Kage K1 CNC 機加工外殼展示了 pureSi 對細節的關注,它應該為驅動器提供出色的散熱,即使它增加了一些額外的重量,這可能成為將 Kage K1 與其他 eMLC 驅動器進行大型部署比較時的一個因素。 Kage K1 還採用了 pureSi 的 VoltStream 電源技術,旨在在發生電源故障時保護飛行中的數據。

與許多其他 eMLC 產品一樣,pureSi Kage K1 旨在滿足您需要每天多次驅動器寫入的耐久性的細分市場,但不如更昂貴的基於 SLC 的 SSD 所能提供的能力。 與在成本方面最接近入門級eMLC企業級SSD的Intel SSD 710相比,Kage K1在性能上有顯著提升。 與日立 SSD400M 或三星 SM825 等高端 eMLC 型號相比,性能較低,但差距不大。 pureSi Kage K2.5 SSD 具有斷電保護、出色的散熱性能、額定 200PB 的耐用性(對於 1GB K1)和穩定的性能,可為企業市場提供許多優勢。

優點

  • 在文件服務器和 Web 服務器基準測試中表現出色
  • 在我們的測試中,Kage K1 SSD 的最大延遲保持在 400-600 毫秒之間
  • 出色的 CNC 機加工外殼,注重散熱

缺點

  • 在具有不可壓縮的寫入繁重工作負載的區域中受阻

底線

PureSi Kage K1 與其他第一代 eMLC 驅動器相比表現出色,適用於多種應用。 與其他更昂貴的 eMLC SAS/SATA SSD 相比,性能並不是最快的,儘管它提供了更好的價值支持。

庫存情況

PureSi 現在發售 1GB 和 200GB 的 K400E SSD。 本月晚些時候將提供 50GB、75GB、100GB、150GB 和 300GB 容量。

Amazon.com 上的 pureSi 200GB Kage K1
Amazon.com 上的 pureSi 400GB Kage K1

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