閃迪 CloudSpeed Eco 評測

SanDisk CloudSpeed Eco在去年三月發布，是其 SATA 企業級固態硬碟產品線整合和品牌重塑的一部分。此企業級 SATA 系列包含四款產品，涵蓋各種應用場景。 CloudSpeed Eco 則針對主流的入門級企業用戶，主要適用於讀取密集型工作負載，例如係統啟動磁碟、Web 服務、媒體串流傳輸以及超大規模資料中心的高效能讀取層。 CloudSpeed Eco 容量最高可達 960GB，採用 cMLC NAND 快閃記憶體，並支援在三年保固期內每天寫入一次。

SanDisk 稱數據傳輸速率高達 475/450 MB/s 順序讀/寫和高達 80K/14K IOPS 隨機讀/寫。 與性能規格相結合的是工程的良好組合，包括電源故障和數據路徑保護功能。 這些功能融入了 SanDisk 所謂的 Guardian 技術平台。 這個專有平台包括多項技術，包括 FlashGuard，與標準規範相比，旨在從 MLC 閃存中獲得更長的使用壽命；EverGuard，有助於確保在意外斷電時防止數據丟失或損壞和 DataGuard，它（顧名思義）為用戶提供完整的數據路徑保護，讓他們高枕無憂，因為他們的數據在整個數據路徑週期內都是安全的，並且能夠從失敗的頁面和 NAND 塊中恢復數據。

SanDisk CloudSpeed Eco 容量為 240GB、480GB 和 960GB，外形尺寸為 7mm，帶有 SATA 接口。 我們的評測檢查了 960GB 固態硬盤中的四個。

CloudSpeed Eco 2.5” SATA 固態硬盤規格

• 接口：SATA 6Gb/s
• 順序讀/寫：高達 450/400 MB/s
• 隨機讀/寫 IOPS：80K/14K IOPS
• 存取時間：< 2.0ms
• 容量：
  • SDLFNDAR-240G-1HA1：240GB
  • SDLFNDAR-480G-1HA1：480GB
  • SDLFNCAR-960G-1HA1：960GB
• NAND：19nm cMLC
• 數據可靠性 (BER)：讀取的 1 位中有 1017 個不可恢復的錯誤
• MTBF：2萬小時
• 數據故障恢復：恢復最多 1 個 NAND 閃存擦除數據塊
• 電源故障恢復：高可靠性備用電源電路
• 溫度監控：警告/臨界溫度時性能節流
• 保修：3 年或最大耐力使用中的較短者
• DWPD（隨機工作負載）：1 DWPD
• 電力
  • 電源電壓：5V±5%
  • 有源（典型值）：5.2W
  • 閒置：2.2W
• 環境建議
  • 衝擊（工作）：100g @ 1.0ms，沿每個軸、X、Y、Z 每個方向衝擊 1 次
  • 振動（運行）：2.17g rms 7-800Hz
• 工作溫度：0⁰ C 至 70⁰ C（內部）
• 儲存溫度：-40⁰ C 至 95⁰ C
• 濕度：5% 至 95% 非冷凝，相對濕度**
• 海拔高度：-200 英尺至 10,000 英尺
• 機構
  • 長度：100.2mm
  • 寬度：69.85mm
  • 身高：7mm
• 保修：3 年或最大耐力使用中的較短者

設計和建造

CloudSpeed Eco 的設計實際上與 SanDisk 的其他 CloudSpeed 產品線相同。 它由全金屬外殼組成，並在帶有基本信息的 SSD 標籤上使用 SanDisk 品牌顏色（紅色和白色），並在驅動器正面使用 SanDisk 和 CloudSpeed 徽標。 企業級固態硬盤通常使用極簡主義（而且大多沒有吸引力）的外觀和感覺，因為功能是他們對設計的主要關注點。 因此，很高興看到一個相當巧妙的更改設計，即使它無關緊要。

側面型材有四個螺絲孔，便於安裝 CloudSpeed Eco。 此外，驅動器通過前面板每個角上的四個螺釘固定在一起。 卸下後，可以打開驅動器。

CloudSpeed Eco 為所有容量使用 Marvell 9189 控制器，並使用 19nm cMLC NAND。

測試背景和比較

StorageReview企業測試實驗室提供靈活的架構，用於在與管理員實際部署環境相近的環境中對企業儲存設備進行基準測試。該實驗室整合了各種伺服器、網路、電源調節和其他網路基礎設施，使我們的工作人員能夠模擬真實環境，從而在評測過程中準確評估設備效能。

我們在評測中融入了實驗室環境和測試流程的詳細內容，以便IT專業人員和儲存採購負責人能夠了解我們取得以下結果的條件。我們所有的評測均未接受被測設備製造商的付費或監督。有關StorageReview企業測試實驗室及其網路功能的更多詳情，請參閱相關頁面。

我們使用基於聯想ThinkServer RD630的第二代企業級測試平台對SAS和SATA企業級固態硬碟進行基準測試。該測試平台配備了最新的互連硬件，例如LSI 9207-8i HBA，並針對最佳閃存性能進行了I/O調度優化。對於綜合基準測試，我們使用Linux平台的FIO 2.0.10版本和Windows平台的FIO 2.0.12.2版本。

• 2x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 緩存，6 核）
• 英特爾 C602 芯片組
• 內存 – 16GB (2x 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）
• Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 適配器
• Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 適配器

應用程序工作負載分析

為了解企業級儲存設備的效能特徵，必須對實際生產環境中的基礎架構和應用工作負載進行建模。因此，我們對東芝 HK3R2 進行了前三項基準測試：MarkLogic NoSQL 資料庫儲存基準測試、透過 SysBench 測試的 MySQL OLTP 效能以及使用模擬 TCP-C 工作負載測試的 Microsoft SQL Server OLTP 效能。

我們的 MarkLogic NoSQL 資料庫環境需要四塊 SSD，每塊 SSD 的可用容量至少為 200GB，因為 NoSQL 資料庫的四個資料庫節點大約需要 650GB 的空間。我們的測試協定使用 SCST 主機，並將每塊 SSD 以 JBOD 模式部署，每個資料庫節點分配一塊 SSD。測試重複 24 次，總共需要 30-36 小時。 MarkLogic 會記錄每個 SSD 的總平均延遲以及間隔延遲。在我們使用 MarkLogic NoSQL 資料庫基準測試進行的整體平均延遲測試中，CloudSpeed Eco 的表現遠低於預期，在所有同類產品中排名墊底，延遲為 54.298 毫秒。

我們的下一個應用基準測試是使用SysBench 對 Percona MySQL OLTP 資料庫進行測試。在此配置中，我們使用一組Lenovo ThinkServer RD630伺服器作為資料庫用戶端，並將資料庫環境儲存在單一磁碟機上。此測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲以及在 2 到 32 個執行緒範圍內的平均第 99 個百分位延遲。 Percona 和 MariaDB 在其資料庫的最新版本中都使用了 Fusion-io 快閃記憶體感知應用程式 API，但為了便於比較，我們仍使用每台裝置的「傳統」區塊儲存模式進行測試。在我們的平均 TPS 基準測試中，SanDisk CloudSpeed Eco 的初始 IOPS 為 271.4，最終達到 1,556.99，在所有可比較產品中排名第二。 Toshiba HK3R2 以 1,673.23 IOPS 的成績榮登榜首。

我們的 Sysbench 平均延遲基準顯示 SanDisk CloudSpeed Eco 發布 20.55ms by 32T。 表現最好的是東芝 HK3R2，最後徘徊在 19 毫秒左右。

在我們最壞的 MySQL 延遲情況下（第 99 個百分位數），SanDisk CloudSpeed Eco 顯示出可觀的 49.05 毫秒。 雖然只是第三名的成績，但與前三名的差距可以忽略不計。

StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用事務處理效能委員會 (TPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案。 TPC-C 是一款線上事務處理基準測試工具，能夠模擬複雜應用環境中的各種活動。與綜合效能基準測試相比，TPC-C 基準測試更能準確地評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。我們的 SQL Server 測試協定使用 685GB（3,000 規模）的 SQL Server 資料庫，並透過 30,000 VU 負載來測量交易效能和延遲。在 SQL Server 輸出方面，CloudSpeed Eco 的 TPS 僅為 6,307，在我們的排行榜上排名倒數第二，僅次於 Toshiba HK3R2。

我們在 30k VU 下的平均延遲結果顯示非常好的 14 毫秒，再次僅次於東芝 HK3R2。

綜合工作負載分析

我們的綜合基準測試協議均首先使用與測試設備時相同的負載，對目標儲存設備進行預處理，使其達到穩定狀態。預處理過程使用 16 個執行緒進行高負載運行，每個執行緒的待處理佇列為 16。

• 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）

預處理完成後，每個被比較的設備都會在多個線程/隊列深度配置文件中進行測試，以顯示輕度和重度使用情況下的性能。 我們對 Toshiba HK3R2 的綜合工作負載分析使用 4k 和 8k 配置文件，這些配置文件廣泛用於製造商規範和基準測試。

• 4k 配置文件
  • 100% 讀取和 100% 寫入
• 8K 配置文件
  • 70% 讀取，30% 寫入
  • 100% 8K

在我們的 4K 預處理過程中，CloudSpeed Eco 在整個測試過程中顯示出中等水平的結果。 在我們的吞吐量基準測試中，它最初徘徊在 51,000 IOPS 左右，然後最終達到 17,885 IOPS（第三名）。

在我們的平均延遲測試中，CloudSpeed Eco 在整個測試過程中與其他同類產品保持同步，延遲不超過 14.5 毫秒。

在查看最大延遲時，CloudSpeed Eco 的峰值達到近 126 毫秒，遠高於性能最佳的企業級硬盤（美光 M500DC）。

CloudSpeed Eco 在我們的 4k 預處理測試的標準偏差基準測試中取得了相當不錯的成績，接近尾聲時徘徊在 7 毫秒左右。

在主要的 4k 綜合基準測試中，CloudSpeed Eco 繼續其低於標準的性能。 在查看吞吐量時，SanDisk 驅動器發布了 59,874 IOPS 讀取（最後一名）​​和 16,991 IOPS 寫入（第三名）。

當轉向平均延遲時，CloudSpeed Eco 顯示 4.273 毫秒（最後）讀取和 15.062 毫秒寫入（第三）。 表現最佳的再次是東芝 HK3R3。

我們的 CloudSpeed Eco 在最大延遲基準測試期間的性能顯示 137.66 毫秒寫入（最後）和 26.99 毫秒讀取（最後）。 同樣，在我們的 4K 配置文件中，排名保持不變。

計算 4k 延遲結果的標準偏差顯示 CloudSpeed 寫入時間為 8.185 毫秒（第三次），讀取時間為 3 毫秒（最後一次）。

我們的下一個工作負載使用 8k 傳輸，讀取操作佔 70%，寫入操作佔 30%。 在這裡，與其他驅動器相比，CloudSpeed Eco 的整體表現較差。 在我們的吞吐量基準測試中，它在爆發階段開始時非常弱，最後逐漸達到 23,454 IOPS。 第一名東芝HK3R2的IOPS為30,417。

8k 70/30 預處理的平均延遲計算使 CloudSpeed 反映了其吞吐量性能； 它開始時非常糟糕，然後逐漸達到大約 11 毫秒（第 4 名）。 表現最好的再次是 HK3R2。

CloudSpeed Eco 在最大延遲基準測試開始時顯示出非常糟糕的結果，儘管它似乎在最後趨於平穩。

我們的 8k 延遲基準測試的標準偏差在我們測試的初始階段顯示出明顯較弱的結果（12 毫秒，而同類產品的平均延遲為 3 毫秒），儘管 SanDisk 驅動器在穩定下來後最終排名第二。

硬碟預處理完成後，8k 70/30 吞吐量基準測試會改變工作負載強度，從 2 個執行緒和 2 個佇列一直到 16 個執行緒和 16 個佇列。在這些測試中，SanDisk 硬碟的效能顯著提升，躋身排行榜前兩名。在我們的吞吐量基準測試中，CloudSpeed Eco 在 16T/16Q 下取得了 24,127 IOPS 的成績，位居第二，僅次於 HK3R2 960GB。

我們的平均延遲測試顯示了類似的結果，CloudSpeed Eco 位居第二（2ms 10.6T/16Q），HK16R3 位居第一（2ms 10.57T/16Q）。

在我們的最大延遲測試中，CloudSpeed Eco 以 64.84 毫秒的 16T/16Q 再次發布了良好的數據，這次擊敗了 HK3R2，後者的 16T/16Q 結果為 120.84 毫秒（第 4）。 三星 845DC 是這裡最好的 SSD（58.01 毫秒）。

我們最後的測試著眼於標準差。 在這裡，SanDisk CloudSpeed Eco 取得了出色的成績（5.15T/16Q 為 16 毫秒），成為最佳表現者。 三星 845DC 在 5.23T/16Q 時以 16ms 緊隨其後。

結語

SanDisk CloudSpeed Eco 是一款入門級企業級 SSD，專為超大規模雲數據中心服務器和存儲環境中的引導驅動任務、網絡服務、媒體流和性能讀取層等用例而設計。 儘管它在我們的一些測試中表現出一些乏善可陳的性能，但 SanDisk 已經部分彌補了這一點，因為它具有出色的可靠性功能和以讀取為中心的工作負載的電源效率，這使得它可以用於數據完整性、系統功能，並且該設備相對較低的成本勝過性能。 這是通過他們的 Guardian 技術平台專門實現的，該平台為 CloudSpeed Eco 提供了一套企業功能和耐久性增強技術（包括 FlashGuard、EverGuard 和 DataGuard），以幫助為企業準備好驅動器。

從性能的細節來看，CloudSpeed Eco 全面登陸； 在某些工作負載中，它是頂級競爭者，而在其他工作負載中，它有點混亂。 後者的一個例子是在我們的應用程序基準測試期間，特別是在我們使用 MarkLogic NoSQL 數據庫基準測試的總體平均延遲測試中，SanDisk 驅動器以 54.298 毫秒在我們的同類產品中排名最後。 從這個角度來看，下一個最好的驅動器（美光 M500DC）得分為 13.79 毫秒。 我們的其他 MarkLogic 基準測試（平均延遲）講述了一個類似的故事，因為它顯示延遲峰值在測試結束時達到近 600 毫秒。 另一方面，該驅動器在 SQL Server 測試中表現出色，在該驅動器類別中排名第二。

在 4K 預處理基準測試中，CloudSpeed Eco 的整體效能在我們所有企業級硬碟中墊底。這一趨勢在我們接下來的 4K 綜合基準測試中依然存在，尤其是在讀取效能方面。不過，當我們將其投入主要的 8K 測試場景（70% 讀取，30% 寫入）時，CloudSpeed Eco 的效能顯著提升，在延遲和吞吐量方面均始終名列前茅。

在考慮所有性能數據時，很明顯 CloudSpeed Eco 在應用程序和綜合測試方面都是一個混合包。 該驅動器確實提供了大量的數據完整性和可靠性功能，因此這是一個很大的優勢，並且它在 SQL 中表現非常出色。 除非驅動器具有成本優勢或工作負載與它表現出色的地方非常匹配，否則在非常擁擠的入門級企業市場中，不一致的性能是一個問題。 

優點

• Guardian Technology 平台提供了一套出色的可靠性功能
• 在 8K 基準測試中表現良好
• SQL Server 中的強大性能

缺點

• 弱的 MarkLogic NoSQL 性能
• 不一致的性能配置文件

底線

SanDisk CloudSpeed Eco 提供了一套非常有用的可靠性和數據完整性功能，但其不平衡的性能最終會損害整體情況。

SanDisk CloudSpeed Eco 產品頁面

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