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Revisión de SSD empresarial XceedStor 500S de Smart Storage Systems

by kevin obrien

El SSD XceedStor 500S de Smart Storage Systems aprovecha el estándar MLC NAND y una interfaz SATA de 6 Gb/s convencional para ofrecer un rendimiento de alto rendimiento rentable en tareas empresariales de entrada. Sin embargo, no deje que la NAND y el enfoque en el precio lo engañen, la empresa ha demostrado una creciente aceptación de MLC NAND, especialmente porque aquellos como Smart Storage Systems han podido demostrar su resistencia y confiabilidad. Eso convierte al XceedStor 500S en un candidato ideal para entornos de lectura intensiva que a menudo se ven en escenarios como el arranque, el servicio web/de archivos y el almacenamiento en caché de lectura.


El SSD XceedStor 500S de Smart Storage Systems aprovecha el estándar MLC NAND y una interfaz SATA de 6 Gb/s convencional para ofrecer un rendimiento de alto rendimiento rentable en tareas empresariales de entrada. Sin embargo, no deje que la NAND y el enfoque en el precio lo engañen, la empresa ha demostrado una creciente aceptación de MLC NAND, especialmente porque aquellos como Smart Storage Systems han podido demostrar su resistencia y confiabilidad. Eso convierte al XceedStor 500S en un candidato ideal para entornos de lectura intensiva que a menudo se ven en escenarios como el arranque, el servicio web/de archivos y el almacenamiento en caché de lectura. 

Smart Storage Systems va más allá de la simple carga de firmware de nivel empresarial con el XceedStor 500S, sin embargo, incluyen otras características amigables para la empresa como protección contra fallas de energía a través de capacitores, aceleración del rendimiento cuando la unidad se calienta demasiado, protección completa de la ruta de datos y diagnósticos integrales a través de SMART informes Estas características ayudan al 500S a alcanzar un MTBF de 2 millones de horas y una tasa de error de bit incorregible (UBER) de menos de 1 en 1018 lectura de bits. 

El XceedStor 500S también tiene mucho que ofrecer en el frente de rendimiento, aprovechando un controlador SandForce SF-2581, 24nm MLC NAND y una interfaz SATA 6Gb/s para producir hasta 500 MB/s de rendimiento de lectura y escritura, 60,000 20,000 IOPS de lectura aleatoria y XNUMX XNUMX IOPS de escritura aleatoria. Las unidades también están respaldadas por una garantía de cinco años, la más larga disponible en este segmento del mercado. 

Smart Storage Systems ofrece el XceedStor 500S en factores de forma de 7 mm y 9.5 mm y 2.5" en capacidades de 60 GB, 120 GB, 240 GB y 480 GB. La resistencia varía desde 90 TBW para la capacidad de 60 GB, hasta 720 TBW en la unidad de 480 GB. El XceedStor 500S es La oferta de SSD empresarial de nivel de entrada de Smart Storage System, que se encuentra un poco debajo del XceedIOPS2, que utiliza eMLC NAND y un controlador SandForce SF-2582. La línea empresarial se completa con el recientemente anunciado Óptimo Ultra, que utiliza una interfaz SAS y un controlador propietario. 

Sistemas de almacenamiento inteligente XceedStor 500S Especificaciones

  • Capacidades:
    • 60 GB, 120 GB, 240 GB y 480 GB
  • Toshiba MLC NAND estándar de 24 nm
  • Procesador SandForce SF-2581
  • Interfaz SATA 6Gb/s
  • Actuación:
    • Lectura/escritura sostenida hasta 500 MB/s
    • Lectura/escritura aleatoria de IOPS hasta 60 20/XNUMX XNUMX
    • Tiempo de acceso < 1.0 ms
  • Fiabilidad de los datos < 1 en 1018 lectura de bits
  • Trabajadora
    • 5 año de vida
    • 60GB - 90TBW
    • 480GB - 720TBW
  • Corrección de errores/Detección de errores (BCH) 24 bits por cada sector de 512 bytes
  • Recuperación de errores de datos Recupere hasta 1 bloque de datos borrado de flash NAND
  • Recuperación de fallas de energía Circuito de energía de respaldo de alta confiabilidad
  • Monitoreo de temperatura Limitación del rendimiento en caso de advertencia o temperatura crítica
  • Motor
    • Vcc 5 V ± 5 %
    • Activo (típico) 1.2 A (típico)
    • Inactivo 0.5 A (típico)
  • Medio ambiente
    • Choque (en funcionamiento) 200 g de media onda sinusoidal, 10 ms, 1 choque a lo largo de cada eje, X, Y, Z, en cada dirección
    • Vibración (en funcionamiento) 0.67 g rms 5 – 500 Hz, 3 ejes
    • Temperatura de funcionamiento 0 °C a 70 °C (interna)
    • Temperatura de almacenamiento -40°C a 70°C
    • Humedad 5% a 95%, sin condensación, humedad relativa
    • Altitud 24,384 m (80,000 pies)
  • Mecánico
    • Longitud 100.2 mm
    • Ancho 69.85 mm
    • Altura 7 mm, 9.5 mm

Diseño y Desmontaje

El Smart Storage Systems XceedStor 500S ofrece una apariencia básica, con una carcasa de aluminio estampado de metal desnudo. Desde un punto de vista mecánico, la carcasa es muy liviana, y nuestra muestra de revisión ofrece una altura z de 9.5 mm. Nuestra unidad tiene una sola etiqueta de producto en la cubierta superior de la caja, que incluye el número de pieza, el número de serie, el número de lote y los detalles básicos de la unidad. El lado inferior de la caja está completamente en blanco, mostrando solo los tornillos que le permiten acceder a la placa de circuito en el interior.

El XceedStor 500S se ofrece en dos alturas de accionamiento; 9.5 mm para montaje estándar o 7 mm para aplicaciones con limitaciones de espacio. Si bien muchos de los SSD para empresas que hemos revisado vienen en una altura z de 15 mm que coincide con el grosor de los discos duros de grado empresarial de 2.5 pulgadas, los destinados al uso empresarial ligero generalmente vienen en paquetes más pequeños. La ventaja de usar un diseño más delgado significa que dispositivos como servidores blade, equipos de telecomunicaciones y otras implementaciones en las que el volumen de la unidad importa, pueden beneficiarse del tamaño reducido de una SSD de 9.5 o 7 mm.

La parte frontal del XceedStor 500S muestra una conexión SATA estándar, que en este SSD en particular es capaz de impulsar velocidades de transferencia secuencial superiores a 500 MB/s. La interfaz es compatible con una amplia gama de plataformas que abarcan sistemas empresariales y de consumo.

La carcasa en sí es bastante fácil de desmontar quitando cuatro tornillos de cabeza Phillips ubicados en la mitad inferior de la carcasa. Con esos tornillos fuera, la unidad se separa en tres componentes; la carcasa superior, la cubierta inferior y la placa de circuito SSD. Uno de los primeros elementos que notamos es que esta unidad, diseñada para uso en empresas livianas, no ofrece almohadillas térmicas que estamos acostumbrados a encontrar en otros SSD empresariales o de empresas livianas. Sin embargo, incluso sin esos componentes, no encontramos ningún problema para enfatizar continuamente esta unidad en nuestro entorno de prueba empresarial. Smart Storage Systems también incluye protección térmica electrónica en esta unidad, capaz de reducir el rendimiento si el dispositivo en sí se calienta demasiado.

Smart Storage Systems utiliza MLC NAND estándar de 24 nm de Toshiba dentro del XceedStor 500S. La capacidad de 240 GB utiliza ocho piezas NAND en total, con una capacidad individual de 32 GB. Esto le da al modelo de 240 GB una capacidad bruta de 256 GB y configurado con un espacio utilizable de 224 GB, el SSD tiene un nivel de sobreaprovisionamiento del 12.5 %.

El controlador utilizado dentro del XceedStor 500S es un SandForce SF-2581, que no requiere un búfer SDRAM adicional y tiene una temperatura de funcionamiento de hasta 70 °C en un entorno comercial. El controlador también es compatible con el cifrado AES-256 y TCG.

La configuración de recuperación de fallas de energía de Smart Storage System utiliza once condensadores discretos en lugar de un ultracondensador que se encuentra en algunos SSD empresariales. Estos se utilizan para la filtración de energía, así como para retener la energía en caso de que la energía entrante se pierda o se interrumpa, por lo que los datos en tránsito se pueden descargar a NAND.

Smart utiliza un enfoque que monitorea el voltaje entrante y, si se detecta una caída de voltaje en comparación con la salida posterior a la filtración, la unidad descarga de forma segura los datos en tránsito a NAND. Otro beneficio clave de usar este tipo de capacitor es que la envolvente térmica del SSD se eleva a 70 °C durante el funcionamiento, lo que permite requisitos de enfriamiento más bajos. Esta es una característica importante ya que muchos centros de datos están buscando formas de reducir los costos generales de enfriamiento, ya que representan una gran parte del uso total de electricidad.

Puntos de referencia empresariales

El sistema de almacenamiento inteligente XceedStor 500S utiliza NAND MLC de 24 nm de Toshiba, un controlador SandForce SF-2581 y una interfaz SATA de 6.0 Gb/s; la unidad que analizamos tiene 240 GB. Los comparables utilizados para esta revisión incluyen los siguientes SSD empresariales basados ​​en SATA probados recientemente: Samsung SM825 (200GB, Samsung S3C29MAX01-Y330, Samsung 30nm eMLC NAND, SATA), el Sistemas de almacenamiento inteligente XceedIOPS2 (200 GB, controlador Sandforce SF-2582, Toshiba 32nm eMLC NAND, SATA), el Intel SSD 710 (200 GB, controlador Intel PC29AS21BA0, Intel 25nm eMLC NAND, SATA) y el Micron RealSSD P400e (200 GB, controlador Marvell 9174, NAND MLC estándar de 25 nm de Micron, SATA). Todos los SSD empresariales se evalúan en nuestra plataforma de pruebas empresariales en función de un Lenovo Think Server RD240. Todas las cifras de IOMeter se representan como cifras binarias para velocidades de MB/s.

Nuestra primera prueba analiza la velocidad en un entorno de escritura secuencial con grandes transferencias de bloques. Esta prueba en particular utiliza un tamaño de transferencia de 2 MB con IOMeter, con alineación de sector de 4k y mide el rendimiento con una profundidad de cola de 4. Smart Storage Systems afirma una velocidad de lectura máxima sostenida de 500 MB/s y una velocidad de escritura de 500 MB/s para su XceedStor de 240 GB . Dado que esta prueba mide el rendimiento de estado estable, en lugar de cifras de ráfaga para una comparación equitativa entre todas las unidades empresariales en un entorno de carga de trabajo constante, nuestras mediciones estarán por debajo de la cantidad anunciada, ya que representan una actividad diferente más larga en lugar de una grabación momentánea o de ráfaga.

En nuestra prueba de transferencia secuencial de bloques grandes, medimos una velocidad de lectura de 501 MB/s y una velocidad de escritura de estado estable de 230 MB/s. Las velocidades de lectura superaron la afirmación de Smart de 500 MB/s, pero las velocidades de escritura en estado estable, como mencionamos anteriormente, quedaron por debajo de la clasificación de ráfaga de 500 MB/s.

Pasando a un perfil de acceso aleatorio, pero aún manteniendo un tamaño de transferencia de bloque grande de 2 MB, comenzamos a ver cómo varía el rendimiento en un entorno multiusuario. Esta prueba mantiene el mismo nivel de profundidad de cola de 4 que usamos en el punto de referencia de transferencia secuencial anterior.

En nuestra prueba de transferencia aleatoria de bloques grandes, el XceedStor mantuvo una fuerte velocidad de lectura de 498 MB/s con velocidades de escritura de estado estable de 28.67 MB/s. Si bien las velocidades de lectura lideran la clase de SSD empresariales, las velocidades de escritura se ubicaron en la parte inferior del paquete.

Al cambiar a un tamaño de transferencia de acceso aleatorio aún más pequeño de 4K, nos acercamos al tamaño de paquete que se podría encontrar en un entorno de acceso aleatorio intenso, como una configuración de servidor con varias máquinas virtuales que acceden al mismo arreglo. En la primera prueba, observamos el rendimiento de lectura 4K ampliado y cómo escala desde una profundidad de cola de 1 hasta un máximo de 64.

Los sistemas de almacenamiento inteligente XceedStor 500S ofrecieron fuertes velocidades de lectura de 4K, por debajo de Micron RealSSD P400e y Smart XceedIOPS2. La velocidad máxima de E/S se estabilizó en 43,167 32 con una profundidad de cola de XNUMX.

Nuestra próxima prueba analiza el rendimiento de escritura aleatoria de 4K en una profundidad de cola estática de 32 y los resultados se registran y promedian una vez que las unidades alcanzan el estado estable. Si bien el rendimiento de IOPS es una buena métrica para medir el rendimiento de estado estable, otra área clave de interés es la latencia media y máxima. Cifras de latencia pico más altas pueden significar que ciertas solicitudes pueden respaldarse bajo un acceso continuo intenso.

Bajo una carga de trabajo continua, XceedIOPS2 mantuvo una velocidad aleatoria 4K de estado estable de 5,524 IOPS con una velocidad promedio de 22 MB/s. La latencia promedio durante esta prueba midió 5.79 ms con una latencia máxima durante nuestra prueba que superó los 101 ms.

Nuestra última serie de puntos de referencia sintéticos compara ambas unidades empresariales en una serie de cargas de trabajo mixtas de servidor con una profundidad de cola estática de 32. Al igual que los puntos de referencia sintéticos al comienzo de esta revisión, estas pruebas también se miden en estado estable. Cada una de nuestras pruebas de perfil de servidor tiene una fuerte preferencia por la actividad de lectura, que va desde un 67 % de lectura con nuestro perfil de base de datos hasta un 100 % de lectura en nuestro perfil de servidor web.

El primero es nuestro perfil de base de datos, con una mezcla de carga de trabajo de 67 % de lectura y 33 % de escritura centrada principalmente en tamaños de transferencia de 8K.

Smart Storage Systems XceedStor 500S mantuvo una velocidad constante de 4,201 IOPS o 33 MB/s en nuestra prueba de perfil de base de datos. Esto se ubicó en la parte inferior de la comparación con los modelos eMLC de alto rendimiento, pero por encima del Intel SSD 710 equipado con eMLC.

El siguiente perfil analiza un servidor de archivos, con un 80 % de carga de trabajo de lectura y un 20 % de escritura distribuidos en múltiples tamaños de transferencia que van desde 512 bytes hasta 64 KB.

El XceedStor 500S midió una velocidad de estado estable de 8,739 IOPS en un escenario de servidor de archivos, por detrás del Samsung SM825 y Smart XceedIOPS2 equipados con eMLC, pero por encima del Intel SSD 710 y Micron RealSSD P400e.

Nuestro perfil de servidor web es de solo lectura con una variedad de tamaños de transferencia de 512 bytes a 512 KB.

En un entorno de solo lectura, el Smart XceedStor 500S pudo estirar un poco las piernas y moverse hacia la parte superior del paquete de SSD para empresas livianas. En esta carga de trabajo, el XceedStor 500S mantuvo una velocidad de 15,558 238 IOPS o XNUMX MB/s.

El último perfil analiza una estación de trabajo, con una mezcla del 20 % de escritura y del 80 % de lectura mediante transferencias de 8K.

En un entorno de estación de trabajo, el XceedStor 500S se clasificó en el medio entre los eMLC y los SSD para empresas livianas que hemos revisado, quedando por debajo del XceedIOPS2 con una velocidad de 7,999 IOPS o 62 MB/s.

Consumo de energía empresarial

Cuando se trata de elegir unidades para el centro de datos u otro entorno de almacenamiento densamente empaquetado, el rendimiento no es la única métrica en la que las empresas están interesadas cuando buscan SSD o discos duros. El consumo de energía puede ser un gran problema en ciertos casos, por lo que tiene sentido que desee saber cómo funcionaría una unidad bajo una carga de trabajo constante.

En la sección Enterprise Power de esta revisión, observamos cada unidad en las mismas condiciones que usamos para probar las velocidades de lectura y escritura anteriormente. Esto incluye transferencias secuenciales y aleatorias de 2 MB con una profundidad de cola de 4 y pequeñas transferencias aleatorias de lectura y escritura de 4K con una profundidad de cola de 32. Al igual que con nuestras pruebas anteriores, estamos midiendo todas las cifras en un estado estable para que la unidad funcione al máximo condiciones hambrientas de poder.

En todas las condiciones, excepto en el arranque, los sistemas de almacenamiento inteligente XceedStor 500S utilizaron 4.03 vatios o menos. La actividad con mayor consumo de energía para el XceedStor 500S fue la escritura secuencial QD4 de 2 MB, con un promedio de 4.03 vatios durante la duración de la prueba. El segundo fue la lectura secuencial 4K QD32, el tercero fue la escritura aleatoria QD32 4K seguida de la lectura QD2 de 4 MB en cuarto lugar.

Un gran impulso para las SSD de empresas livianas en un entorno de centro de datos es el costo por GB e IOPS/vatio. Calculamos una cifra de 11,604 4 IOPS/vatio en lectura aleatoria pura de 32K a una profundidad de cola de 1,615, cayendo a 4 IOPS/vatio si, en cambio, observa una escritura aleatoria constante de 18,618K. Esto se compara con 7,716 400 IOPS/vatio de lectura o 14,980 IOPS/vatio de escritura en el MLC Micron P2,043e, 825 9,621 IOPS/vatio de lectura, 2,245 IOPS/vatio de escritura en el eMLC Samsung SM2 o XNUMX IOPS/vatio de lectura, XNUMX IOPS/vatio de escritura el eMLC Smart XceedIOPSXNUMX. Realmente se reduce a las necesidades del negocio, encontrar la mejor combinación de potencia y rendimiento (o simplemente rendimiento directo) que se tenga en cuenta al comprar el SSD o el disco duro.

Conclusión

Smart Storage Systems es único en el sentido de que ofrece SSD diseñados para las industrias empresarial, industrial y militar en una amplia gama de configuraciones y factores de forma. Esta amplia experiencia y profundos conocimientos de ingeniería les han ayudado posiblemente a obtener más de los componentes generalmente disponibles que la mayoría de los demás en el espacio SSD. Aprovechando el procesador LSI SandForce SF-2581 y el firmware personalizado en una solución empresarial ligera, Smart ofrece un gran rendimiento en aplicaciones de lectura intensiva. Esto se describió en el sólido rendimiento de estado estable de la unidad en nuestro perfil de servidor web, solo superado por el SSD XceedIOPS2, que también utiliza un procesador SandForce.

En áreas donde entran en juego las mezclas de lectura/escritura, MLC NAND con sobreaprovisionamiento limitado muestra debilidad en comparación con las ofertas de eMLC diseñadas para aplicaciones de escritura pesada. Sin embargo, esto no es una sorpresa, ya que las aplicaciones para las que está diseñada esta unidad son de trabajo liviano, donde la confiabilidad y las velocidades de lectura son clave. Otro factor que contribuye es el sobreaprovisionamiento del 12.5 %, en comparación con el 28 % que generalmente se encuentra en los modelos empresariales orientados a cargas de trabajo de escritura intensiva. Sin embargo, en las aplicaciones centradas en la lectura, esto brinda a los compradores más espacio para las aplicaciones. Con el mismo espacio NAND bruto que XceedIOPS2, XceedStor ofrece 224 GB de memoria utilizable frente a 186 GB.

Junto con un sólido rendimiento empresarial ligero, los compradores del XceedStor 500S obtienen una gran cantidad de características de nivel empresarial que van desde la protección contra fallas de energía hasta la protección térmica que reduce el rendimiento. Teniendo en cuenta el costo reducido de los materiales debido a MLC NAND estándar, el paquete total es bastante atractivo para el espacio empresarial de entrada que tiene cargas de trabajo que requieren mucha lectura, con una combinación mínima de lectura/escritura de 80/20.

Ventajas

  • Rendimiento muy fuerte en nuestro perfil de servidor web
  • Protección integrada contra fallas de energía
  • Gana velocidades de rendimiento de escritura en áreas con algo de compresibilidad

Contras

  • El sobreaprovisionamiento mínimo limita el rendimiento de escritura en estado estable

Resumen Final

Smart Storage Systems XceedStor 500S funciona donde se necesita, generando un gran valor para el espacio empresarial de entrada que se compone en gran medida de una gran actividad de lectura con un menor impacto de escritura. Para el comprador empresarial que desea reducir los costos sin renunciar a funciones empresariales como energía y protección térmica, el XceedStor 500S es una excelente opción. 

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