Das Optimus Eco nutzt die Guardian Technology Platform von SanDisk, um die Leistungsmerkmale für 19-nm-MLC-Flash (Multi-Level-Cell) zu verbessern, um leseintensiven Anwendungs-Workloads mit Kapazitäten von 400 GB, 800 GB, 1.6 TB und 2 TB gerecht zu werden. Die Guardian Technology Platform war Teil der jüngsten Übernahme von SMART Storage Systems durch SanDisk, die die Plattform im vergangenen Jahr ebenfalls sinnvoll nutzte unser Testbericht zur Optimus SAS Enterprise SSD. Das Optimus Eco stellt ein anderes Nutzungsprofil und ein anderes NAND als das Optimus dar, erzielt aber dennoch solide Ergebnisse bei unseren Benchmarks, eine Flexibilität, die den Reiz erklärt, den die MLC-Technologie und die technischen Ressourcen von SMART für SanDisk haben.
Das Optimus Eco nutzt die Guardian Technology Platform von SanDisk, um die Leistungsmerkmale für 19-nm-MLC-Flash (Multi-Level-Cell) zu verbessern, um leseintensiven Anwendungs-Workloads mit Kapazitäten von 400 GB, 800 GB, 1.6 TB und 2 TB gerecht zu werden. Die Guardian Technology Platform war Teil der jüngsten Übernahme von SMART Storage Systems durch SanDisk, die die Plattform im vergangenen Jahr ebenfalls sinnvoll nutzte unser Testbericht zur Optimus SAS Enterprise SSD. Das Optimus Eco stellt ein anderes Nutzungsprofil und ein anderes NAND als das Optimus dar, erzielt aber dennoch solide Ergebnisse bei unseren Benchmarks, eine Flexibilität, die den Reiz erklärt, den die MLC-Technologie und die technischen Ressourcen von SMART für SanDisk haben.
Laut SanDisk-Benchmarks erreicht das Optimus Eco eine zufällige Lese-/Schreibleistung von bis zu 90/35 IOPS und anhaltende Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 500/500 MB/s, die wir sowohl mit synthetischen Benchmarks als auch mit Benchmarks vergleichen, die verschiedene simulieren reale Unternehmens-Workloads im StorageRevew Enterprise Test Lab. Optimus Eco bietet außerdem Unterstützung für Wide-Port-SAS-Fähigkeit und bietet Hosts, die dies unterstützen, eine kontinuierliche Leseleistung von bis zu 1 GB/s. Das Optimus Eco basiert auf der Guardian Technology Platform von SanDisk, einer Suite bestehend aus FlashGuard-, DataGuard- und EverGuard-Technologien, die zusammenarbeiten, um für Unternehmensanwendungen geeignete Leistung und Ausdauer zu bieten.
Dank der FlashGuard-Technologie kann der 19-nm-MLC-Flash des Optimus Eco für Endverbraucher drei zufällige oder sieben sequentielle Schreibvorgänge auf dem Laufwerk pro Tag liefern. FlashGuard behandelt jede Zelle einzeln, um die Nutzung stärkerer Flash-Elemente zu maximieren und den Verschleiß schwächerer Elemente mit zwei Schlüsseltechnologien zu minimieren: Aggregated Flash Management und Advanced Signal Processing. Die Aggregated Flash Management-Technologie verlängert die Lebensdauer von MLC, indem sie Flash-Elemente als System und nicht als Sammlung diskreter Elemente verwaltet. Dies bedeutet, dass die Ausdauerverwaltung des Flashs über mehrere Seiten innerhalb eines Blocks und über mehrere Blöcke innerhalb der SSD koordiniert werden kann. Die fortschrittliche Signalverarbeitung überwacht kontinuierlich den Blitz, um seine Leistung zu analysieren und die Betriebsparameter des Controllers dynamisch an die aktuellen Bedingungen anzupassen.
SanDisk Optimus Eco SAS-Spezifikationen
- Schnittstelle: SAS 6 Gbit/s
- Schnittstellenanschlüsse: Dual/Wide
- Dauerhaftes Lesen/Schreiben: 500/500 MB/s (Dual) oder 1 GB/s (Wide Port)
- Zufälliges Lesen/Schreiben (IOPS): Bis zu 90/35 IOPS
- Kapazitäten
- SDLKGD6M-400G-5CA1: 400GB
- SDLKGC6M-800G-5CA1: 800GB
- SDLLGC6M-016T-5CA1: 1.6TB
- SDLLGC6M-020T-5CA1: 2TB
- Sektorgrößen: 512, 520, 528 Byte
- Datenzuverlässigkeit: 1 nicht behebbarer Fehler bei 10e17 gelesenen Bits
- MTBF: 2.5 Mio. Stunden
- Sequentielle Workload-Ausdauer: 3 DWPD
- Zufällige Workload-Ausdauer: 7 DWPD
- Wiederherstellung nach Datenausfall: FRAME (Flexible Redundant Array of Memory Elements)
- Wiederherstellung nach Stromausfall: EverGuard Backup-Stromkreis
- Datenpfadschutz: DataGuard, T-10 DIF
- Garantie: 5 Jahr
- Sicherheit: TCG Enterprise-konform
- Verschlüsselung: AES 256-Bit
- Vcc-Stromversorgung: 5 V/12 V
- Aktiver Stromverbrauch (typisch): 7 W
- Schock: 1000 g Halbsinus, 0.5 ms, 3 Schocks entlang jeder Achse X, Y, Z in jede Richtung
- Vibration: 2.17 g rms, 7–800 Hz
- Betriebstemperatur: 0 °C bis 70 °C (intern)
- Lagertemperatur: -40 ° C bis 90 ° C
- Luftfeuchtigkeit: 5 % bis 95 %, nicht kondensierend, relative Luftfeuchtigkeit
- Höhe: 5,486 m (18,000 Fuß)
- Mechanisch
- Länge: 100.20mm
- Breite: 69.85mm
- Höhe: 9.5mm / 15mm
Designen und Bauen
Wie der Optimus wird auch der Optimus Eco im 9.5-mm-Formfaktor für kleinere Kapazitäten und im 15-mm-Formfaktor für seine größeren Kapazitätsvarianten angeboten. Die 400-GB-Version ist 9.5 mm dick und ist wie das Optimus von einer CNC-gefertigten Legierung umgeben, die zur Wärmeableitung beiträgt.
Der SanDisk Optimus Eco unterstützt sowohl Dual- als auch Wide-SAS-Schnittstellen.
Die im Optimus Eco integrierte EverGuard-Technologie der dritten Generation nutzt eine Reihe von Kondensatoren, um sicherzustellen, dass die Daten bei Stromunterbrechungen vom Schreibcache zum Flash übertragen werden.
Hintergrund und Vergleiche testen
Das Optimus Eco verwendet einen Marvell 88SS9185-Controller mit 19-nm-Toshiba-NAND mit einer Schnittstelle, die sowohl Dual- als auch Wide-SAS-Konnektivität bietet. Da sich MLC-Flash mittlerweile auf dem Unternehmensmarkt etabliert hat, gibt es eine wachsende Auswahl vergleichbarer Laufwerke, mit denen sich das Optimus Eco vergleichen lässt.
Vergleichswerte für diesen Testbericht:
- Hitachi SSD400M (400 GB, Intel EW29AA31AA1-Controller, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
- Hitachi SSD800M (800 GB, DB29AA11B0-Controller mit Intel-Co-Branding, Intel 25-nm-MLC-NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
- STEC s842 (s840-Serie) (800 GB, STEC 24950-15555-XC1-Controller, Toshiba MLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
- SanDisk Optimus (400 GB, Drittanbieter-Controller, Toshiba 34 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
- Toshiba PX02SM (400 GB, Marvell-Co-Branding-Controller TC58NC9036GTC, Toshiba 24 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
- Toshiba eSSD (400 GB, Marvell 88SS9032-Controller, Toshiba 32 nm SLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
- OCZ Talos 2 R (400 GB, SandForce SF-2500-Controller, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gbit/s SAS)
Das Optimus Eco SAS und seine Vergleichsprodukte wurden auf unserer Enterprise-Testplattform der zweiten Generation basierend auf a einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD630. Diese Linux-basierte Testplattform umfasst LSI 9207-8i HBA-Verbindungshardware sowie I/O-Planungsoptimierungen für eine optimale Flash-Leistung. Für unsere synthetischen Benchmarks verwenden wir FIO Version 2.0.10 für Linux und Version 2.0.12.2 für Windows.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB Cache, 6 Kerne)
- Intel C602 Chipsatz
- Speicher – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
- Windows Server 2008 R2 SP1 64-Bit, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-Bit
- 100 GB Micron RealSSD P400e SSD booten
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (für Boot-SSDs)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (zum Benchmarking von SSDs oder HDDs)
- Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0-Adapter
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0-Adapter
Analyse der Anwendungsleistung
StorageReview hat kürzlich zwei neue Anwendungsleistungs-Benchmarks für Unternehmens-SSDs vorgestellt: unseren proprietären MarkLogic NoSQL-Datenbankspeicher-Benchmark und eine SysBench OLTP MySQL-Benchmark.
Unsere MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung erfordert Gruppen von vier SATA- oder SAS-SSDs mit einer nutzbaren Kapazität von mindestens 200 GB, da die NoSQL-Datenbank etwa 650 GB Speicherplatz benötigt, um über vier Datenbankknoten hinweg zu arbeiten. Unser Protokoll verwendet einen SCST-Host und präsentiert jede SSD in JBOD, wobei pro Datenbankknoten eine zugewiesen wird. Der Test wiederholt sich über 24 Intervalle, sodass für die SSDs dieser Klasse insgesamt zwischen 30 und 36 Stunden erforderlich sind. MarkLogic zeichnet die durchschnittliche Gesamtlatenz sowie die Intervalllatenz für jede SSD auf.
MarkLogics Analyse der durchschnittlichen Gesamtlatenz während des NoSQL-Benchmarks platziert den Optimus Eco knapp hinter dem SanDisk Optimus und weist damit die zweitniedrigste durchschnittliche Gesamtlatenz unter den Vergleichsgeräten auf.
Detaillierte Diagramme der Latenzleistung des SanDisk Optimus zeigen, dass die meisten Vorgänge bei oder unter 6 ms bleiben, mit einigen kleinen Spitzen, die zwischen 7 ms und 11 ms liegen.
Der SanDisk Optimus Eco ist nicht in der Lage, die NoSQL-Latenzleistung so konsistent zu verwalten wie sein Optimus-Cousin, mit einer Reihe von Merge-Schreiblatenzen mit viel schlechterer Latenz als das ansonsten sehr konsistente Latenzprofil des Optimus Eco.
Die Ultrastar SSD400M von Hitachi wies größere Latenzschwankungen auf als beide SanDisk-Vergleichsgeräte, wobei die größten Latenzen bei NoSQL-Journalschreibvorgängen auftraten.
Die OCZ Talos 2 R hatte eine ähnliche Gesamtleistung wie die SSD400M, mit Latenzspitzen zwischen 9 und 32 ms, die höchsten Spitzen traten jedoch bei Merge-Schreibvorgängen auf.
Das Toshiba PX02SM hatte im NoSQL-Benchmark mit Abstand die schlechteste Leistung, mit Journal-Schreiblatenzen zwischen 10 und 30 ms
.
Die zweite Runde der Anwendungs-Benchmarks wird über SysBench durchgeführt, das mithilfe einer OLTP-Workload die Leistung einer MySQL-Datenbank misst, auf der die InnoDB-Engine ausgeführt wird. In dieser Testkonfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630s mit CentOS, um die Arbeitslast über ein einziges Laufwerk zu steuern. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz über einen Bereich von 2 bis 32 Threads.
Bei der Messung der durchschnittlichen Transaktionen pro Sekunde (TPS) in Sysbench schnitt das Optimus Eco im Mittelfeld ab und erreichte 1395 TPS bei einer auf 32 Threads skalierten Arbeitslast.
Auch bei unseren Messungen der durchschnittlichen Latenz beim MySQL-Benchmark kann sich das SanDisk Optimus Eco gut behaupten, sticht aber nicht aus der Konkurrenz hervor.
Mit einer Latenz von 99 Prozent im ungünstigsten Fall hat das SanDisk Optimus Eco bei 8-Thread- und 16-Thread-Workloads am meisten zu kämpfen, schneidet aber im Vergleich zu den anderen von uns getesteten eMLC-SSDs in keinem Maßstab besonders gut ab.
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Die Flash-Leistung variiert, wenn das Laufwerk an seine Arbeitslast angepasst wird. Das bedeutet, dass der Flash-Speicher vor jedem Test vorkonditioniert werden muss, um sicherzustellen, dass die Benchmarks korrekt sind. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Herstellers sicher gelöscht und mit einer hohen Auslastung von 16 Threads und einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in einen stabilen Zustand vorkonditioniert.
Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
- Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
- Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
- Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
- Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)
Sobald die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, wird jedes Gerät in Intervallen über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für Unternehmen für den Optimus Eco umfasst zwei Profile, die entwickelt wurden, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Leistungsspezifikationen für Unternehmenslaufwerke wie maximale Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30 zu erleichtern.
- 4k
- 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
- 8k 70/30
- 70 % lesen, 30 % schreiben
- 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
Der Optimus Eco lieferte während unseres 4K-Vorkonditionierungsprozesses starke Durchsatzergebnisse und landete in einem toten Rennen mit dem Optimus auf dem zweiten Platz, als sich die Kurve dem stabilen Zustand näherte.
Das Optimus Eco begann mit der 4K-Vorkonditionierung mit einer mittelmäßigen durchschnittlichen Latenz von 6.3 ms, erlebte jedoch nicht die Latenzsteigerungen, die bei den meisten vergleichbaren Laufwerken nach etwa einer Stunde Auslastung zu verzeichnen waren. Der Optimus Eco schloss die 4K-Vorkonditionierung mit einer durchschnittlichen Latenz von 7.5 ms ab und lag damit erneut praktisch gleichauf mit dem Optimus auf dem zweitniedrigsten Wert nach der Hitachi SSD800MM.
Die Ergebnisse der maximalen Latenz während der 4K-Vorkonditionierung zeigen eine Stärke der Leistung des Optimus Eco. Zu Beginn des Prozesses erzielt das Optimus Eco keine nennenswerten Ergebnisse, aber am Ende der Vorkonditionierung erreicht das Optimus Eco durchweg die zweitniedrigsten maximalen Latenzen, nur hinter der Hitachi SSD800MM.
Die Darstellung der Standardabweichung der Latenz während der 4K-Vorkonditionierungskurve bietet eine klarere Möglichkeit zu prüfen, wie konsistent der Optimus Eco bei dieser Arbeitslast funktioniert. Der Optimus Eco verzeichnet während des sechsstündigen Vorkonditionierungsfensters einen relativ geringen Anstieg der Standardabweichung und landet erneut auf dem zweiten Platz hinter dem Hitachi SSD800MM.
Nach Abschluss der Vorkonditionierung erreicht der SanDisk Optimus Eco 400 GB einen 4K-Lese-IOPS-Wert von 97,019, den Mittelwert der Vergleichsgeräte, und einen drittschnellsten 4K-Schreib-IOPS-Wert von 33,795, knapp hinter dem SanDisk Optimus und erreicht die von SanDisk beworbene maximale IOPS.
Bei den gemittelten Latenzergebnissen belegt das Optimus Eco den vierten Platz bei der durchschnittlichen Leselatenz von 2.64 ms und den dritten Platz bei der 4K-Schreiblatenz von durchschnittlich 2.54 ms.
Wenn wir nur die maximalen Latenzen aufzeichnen, die unsere Vergleichsgeräte während des 4K-Tests erlebten, erzielt das Optimus Eco mit einer maximalen Latenz von 15.3 ms die drittbesten Ergebnisse und liegt bei der maximalen Schreiblatenz von 800 ms hinter dem Hitachi SSD68.4MM an zweiter Stelle.
Das Standardabweichungsdiagramm spiegelt die relativ geringen Latenzspitzen des Optimus Eco während des 4K-Tests wider. Das Optimus Eco erlebte im 1.27K-Schreibbenchmark eine Standardabweichung von 4 ms und hielt die Standardabweichung während des Schreibtests bei 4.11 ms.
Der zweite synthetische Benchmark verwendet 8 KB Daten mit einem Lese-/Schreibverhältnis von 70/30. Das Diagramm des Laufwerksdurchsatzes während der 8K-Vorkonditionierungskurve erleichtert die Identifizierung der beiden SanDisk-Laufwerke, die sich die Guardian Technology Platform teilen, auch wenn sie unterschiedliche MLC-NAND verwenden. Im Gegensatz zu den meisten Vergleichsgeräten, die zu Beginn der Vorkonditionierung eine Periode hoher Burst-Leistung erleben, steigt der Durchsatz des Optimus Eco während der Vorkonditionierungskurve allmählich an, bevor er sich in der Mitte der Vergleichsgeräte bei etwa 36,200 IOPS stabilisiert.
Auch beim SanDisk Optimus Eco kam es wie bei seinem Cousin Optimus zu Latenzverbesserungen während der 8K-Vorkonditionierungskurve. Beginnend mit einer durchschnittlichen Latenz von 14.4 ms halbiert sich diese Zahl schließlich, wenn der Optimus Eco in den stabilen Zustand übergeht, eine starke, aber nicht außergewöhnliche Leistung.
Wie bei den durchschnittlichen Latenzergebnissen während der 4K-Vorkonditionierung kommt es beim Optimus Eco nicht zu unerwarteten Spitzen bei der maximalen Latenz, die sich im Laufe der Vorkonditionierung auf 55.3 ms verbessert.
Die Darstellung der Standardabweichung unserer Vergleichsgeräte während der Vorkonditionierung zeigt, dass das Optimus Eco eine Standardabweichung von etwa 6.4 ms beibehält, wenn es in den stabilen Zustand übergeht, und damit den vierten Platz von sieben getesteten Laufwerken belegt.
Nachdem die Vorkonditionierung für den 8k-Test abgeschlossen ist, beginnt der Benchmark. Unser synthetischer 8k 70/30-Benchmark bewertet jedes der vergleichbaren Laufwerke über eine Vielzahl von Thread- und Warteschlangentiefenkombinationen, um einen besseren Einblick in die Stärken und Schwächen des Geräts unter verschiedenen Arbeitslasten zu erhalten. Beim Durchsatz liegt der Optimus Eco unabhängig von der Intensität der Arbeitsbelastung im Mittelfeld.
Das Optimus Eco erzielt in unserem Plot der durchschnittlichen Latenz während des 8K-Benchmarks wiederum respektable, aber durchschnittliche Ergebnisse, beginnend bei 0.26 ms mit 2 Threads und einer Warteschlange von 2 und reicht bis zu 7.15 ms bei der maximalen Arbeitslast von 16 Threads und einer Warteschlange mit 16.
Im Gegensatz zum SanDisk Optimus, bei dem es bei 8 Threads und einer Warteschlange von 16 zu einer ungewöhnlichen Latenzspitze kam, lieferte der Optimus Eco im gesamten 8K-Testprotokoll eine starke, aber typische maximale Latenzleistung unter den Vergleichsgeräten.
Bei der Messung der Standardabweichung für die 8K-Benchmark-Latenzergebnisse bot die SanDisk Eco keine Überraschungen, sie begann bei einer Standardabweichung von 0.43 ms und endete bei 6.54 ms bei maximaler Thread- und Warteschlangenlast.
Fazit
SMART Storage Systems war das erste Unternehmen, das eMLC-basierte Enterprise-SSDs anbot. Durch die Übernahme von SMART Anfang des Jahres durch SanDisk wurden diese wichtigen technischen und geistigen Eigentumsressourcen ins Unternehmen gebracht, da sich die Guardian Technology Platform als leistungsfähige Grundlage für die Sicherstellung der Unternehmensleistung durch MLC NAND erwiesen hat. Die Benchmark-Ergebnisse für das Optimus Eco zeigen einige Vorteile, die SanDisk gegenüber der eMLC-Technologie der SanDisk-Konkurrenten bietet. Am auffälligsten ist, dass die Vorkonditionierungskurven für unsere beiden synthetischen Benchmarks einen klaren Beweis dafür liefern, dass der Optimus Eco, wie sein Cousin, der Optimus, in der Lage ist, seine Leistung im Laufe der Zeit an eine Arbeitsbelastung anzupassen, bis ein stabiler Zustand erreicht ist.
Die Vorkonditionierungskurven des Optimus Eco stehen im Gegensatz zu den anderen Vergleichskurven, die typischerweise zu Beginn der Vorkonditionierung einen Leistungsschub mit hoher Leistung bieten, der sich mit der Zeit in eine geringere Leistung einpendelt. Während es Anwendungen gibt, bei denen hohe Geschwindigkeitsschübe von Vorteil sein können, gibt es viele Situationen, in denen es sich als wertvoll erweisen kann, eine SSD wie die Optimus Eco einzusetzen, die durch intelligente Anpassung an eine Arbeitslast an Leistung gewinnen kann. Die Optimus Eco dominiert keinen unserer Benchmarks, sondern bietet stattdessen eine konstante Leistung über eine Vielzahl von Arbeitslasten hinweg, bei denen diese SSD in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt werden kann, in denen ihre Vielseitigkeit und bewährte Technologieplattform mit einem überzeugenden Preis-Leistungs-Verhältnis kombiniert werden Verhältnis.
Vorteile
- Dank der adaptiven Funktionalität der Guardian Technology Platform steigt die Leistung mit der Zeit bei einer festgelegten Arbeitslast
- Konsistente Gesamtleistung ohne größere Schwachstellen sowohl bei Anwendungs- als auch bei synthetischen Benchmarks
- Verfügbar in Kapazitäten bis zu 2 TB
Nachteile
- Nur für drei zufällige Schreibvorgänge oder sieben sequentielle Laufwerksschreibvorgänge pro Tag ausgelegt
Fazit
Der SanDisk Optimus Eco ist ein weiteres starkes Angebot unter dem Namen Optimus, das die Guardian Technology Platform bei der Anpassung von MLC NAND für Unternehmensspeicher sinnvoll nutzt.
SanDisk Optimus Eco SAS SSD-Produktseite
