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Examen du SSD SanDisk Optimus Eco 400 Go SAS

by Marc Kidd

L'Optimus Eco utilise la plate-forme technologique Guardian de SanDisk pour améliorer les caractéristiques de performance de la mémoire flash à cellules multiniveaux (MLC) de 19 nm afin de s'adapter aux charges de travail d'application intensives en lecture dans des capacités de 400 Go, 800 Go, 1.6 To et 2 To. La plate-forme technologique Guardian faisait partie de la récente acquisition de SMART Storage Systems par SanDisk, qui a également mis la plate-forme à profit l'année dernière dans notre avis sur le SSD Optimus SAS Enterprise. L'Optimus Eco représente un profil d'utilisation différent et une NAND différente de l'Optimus, mais obtient toujours des résultats solides dans nos benchmarks, une flexibilité qui aide à expliquer l'attrait que la technologie MLC et les ressources d'ingénierie de SMART ont pour SanDisk.


L'Optimus Eco utilise la plate-forme technologique Guardian de SanDisk pour améliorer les caractéristiques de performance de la mémoire flash à cellules multiniveaux (MLC) de 19 nm afin de s'adapter aux charges de travail d'application intensives en lecture dans des capacités de 400 Go, 800 Go, 1.6 To et 2 To. La plate-forme technologique Guardian faisait partie de la récente acquisition de SMART Storage Systems par SanDisk, qui a également mis la plate-forme à profit l'année dernière dans notre avis sur le SSD Optimus SAS Enterprise. L'Optimus Eco représente un profil d'utilisation différent et une NAND différente de l'Optimus, mais obtient toujours des résultats solides dans nos benchmarks, une flexibilité qui aide à expliquer l'attrait que la technologie MLC et les ressources d'ingénierie de SMART ont pour SanDisk.

Selon les benchmarks SanDisk, l'Optimus Eco atteint des performances de lecture/écriture aléatoires jusqu'à 90K/35K IOPS et des vitesses de lecture/écriture soutenues jusqu'à 500/500 Mo/s, que nous comparerons à la fois aux benchmarks synthétiques et aux benchmarks simulant divers charges de travail d'entreprise du monde réel dans le laboratoire de test d'entreprise de StorageRevew. Optimus Eco inclut également la prise en charge de la capacité SAS à port large offrant des performances de lecture soutenues jusqu'à 1 Go/s pour les hôtes qui la prennent en charge. L'Optimus Eco est alimenté par la plateforme technologique Guardian de SanDisk, une suite composée des technologies FlashGuard, DataGuard et EverGuard qui fonctionnent de concert pour fournir des performances et une endurance adaptées aux applications d'entreprise.

La technologie FlashGuard permet à la mémoire flash MLC grand public 19 nm d'Optimus Eco de fournir trois écritures aléatoires ou sept écritures séquentielles par jour. FlashGuard traite chaque cellule individuellement pour maximiser l'utilisation des éléments flash les plus puissants et minimiser l'usure des éléments les plus faibles grâce à deux technologies clés : la gestion agrégée du flash et le traitement avancé du signal. La technologie Aggregated Flash Management prolonge la durée de vie du MLC en gérant les éléments flash comme un système plutôt que comme une collection d'éléments discrets, ce qui signifie que la gestion de l'endurance du flash peut être coordonnée sur plusieurs pages au sein d'un bloc et coordonnée sur plusieurs blocs au sein du SSD. Le traitement avancé du signal surveille en permanence le flash pour analyser ses performances et adapter dynamiquement les paramètres de fonctionnement du contrôleur aux conditions actuelles.

Spécifications du SanDisk Optimus Eco SAS

  • Interface : SAS 6 Go/s
  • Ports d'interface : double/large
  • Lecture/écriture soutenue : 500/500 Mo/s (double) ou 1 Go/s (port large)
  • Lecture/écriture aléatoire (IOPS) : jusqu'à 90 35/XNUMX XNUMX IOPS
  • Capacités
    • SDLKGD6M-400G-5CA1: 400GB
    • SDLKGC6M-800G-5CA1: 800GB
    • SDLLGC6M-016T-5CA1: 1.6TB
    • SDLLGC6M-020T-5CA1: 2TB
  • Tailles de secteur : 512, 520, 528 octets
  • Fiabilité des données : 1 erreur irrécupérable sur 10e17 bits lus
  • MTBF : 2.5 millions d'heures
  • Endurance de la charge de travail séquentielle : 3 DWPD
  • Endurance de la charge de travail aléatoire : 7 DWPD
  • Data Fail Recovery : FRAME (Flexible Redundant Array of Memory Elements)
  • Récupération en cas de panne de courant : circuit d'alimentation de secours EverGuard
  • Protection du chemin des données : DataGuard, T-10 DIF
  • Garantie: ans 5
  • Sécurité : Conformité TCG Enterprise
  • Cryptage : AES 256 bits
  • Alimentation Vcc : 5 V/12 V
  • Consommation d'énergie active (typique) : 7 W
  • Choc : 1000 g demi-sinus, 0.5 ms, 3 chocs le long de chaque axe X, Y, Z dans chaque direction
  • Vibration : 2.17 g rms, 7-800 Hz
  • Température de fonctionnement : 0°C à 70°C (interne)
  • Température de stockage: -40 ° C à 90 ° C
  • Humidité : 5 % à 95 %, sans condensation, humidité relative
  • Altitude : 5,486 18,000 m (XNUMX XNUMX pieds)
  • Mécaniques
  • Longueur: 100.20mm
  • Largeur: 69.85mm
  • Hauteur: 9.5mm / 15mm

Concevoir et construire

Comme l'Optimus, l'Optimus Eco est proposé dans un facteur de forme de 9.5 mm pour les plus petites capacités et un facteur de forme de 15 mm pour ses plus grandes variations de capacité. L'édition 400 Go mesure 9.5 mm d'épaisseur et, comme l'Optimus, est entourée d'un alliage fabriqué par CNC qui aide à dissiper la chaleur.

Le SanDisk Optimus Eco prend en charge les interfaces SAS doubles et larges.

La technologie EverGuard de troisième génération intégrée à l'Optimus Eco utilise une gamme de condensateurs pour garantir que les données sont transférées du cache d'écriture vers la mémoire flash pendant les coupures de courant.

Contexte des tests et comparables

L'Optimus Eco utilise un contrôleur Marvell 88SS9185 avec Toshiba NAND 19 nm avec une interface qui fournit à la fois une connectivité SAS double et large. Maintenant que le flash MLC est bien établi sur le marché des entreprises, il existe une variété croissante de disques comparables disponibles pour évaluer l'Optimus Eco.

Comparables pour cet avis :

  • Hitachi SSD400M (400 Go, contrôleur Intel EW29AA31AA1, Intel 25nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • Hitachi SSD800M (800 Go, contrôleur Intel DB29AA11B0 comarqué, Intel 25 nm MLC NAND, 6.0 Gb/s SAS)
  • STEC s842 (série s840) (800 Go, contrôleur STEC 24950-15555-XC1, Toshiba MLC NAND, 6.0 Go/s SAS)
  • SanDisk Optimus (400 Go, contrôleur tiers, Toshiba 34nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • Toshiba PX02SM (400 Go, contrôleur Marvell comarqué TC58NC9036GTC, Toshiba 24nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • Toshiba eSSD (400 Go, contrôleur Marvell 88SS9032, Toshiba 32nm SLC NAND, 6.0Gb/s SAS)
  • OCZ Talos 2R (400 Go, contrôleur SandForce SF-2500, Intel 25nm MLC NAND, 6.0Gb/s SAS)

L'Optimus Eco SAS et ses comparables ont été évalués sur notre plate-forme de test d'entreprise de deuxième génération basée sur un Lenovo Think Server RD630. Cette plate-forme de test basée sur Linux intègre le matériel d'interconnexion HBA LSI 9207-8i ainsi que des optimisations de planification des E/S pour des performances flash optimales. Pour nos benchmarks synthétiques, nous utilisons la version 2.0.10 de FIO pour Linux et la version 2.0.12.2 pour Windows.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 Mo de cache, 6 cœurs)
  • Jeu de puces Intel C602
  • Mémoire – 16 Go (2 x 8 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64 bits
  • 100 Go Micron RealSSD P400e Démarrage SSD
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour les SSD de démarrage)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour l'analyse comparative des SSD ou HDD)
  • Adaptateur Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0
  • Adaptateur Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0

Analyse des performances des applications

StorageReview a récemment lancé deux nouveaux benchmarks de performances applicatives pour les SSD d'entreprise : notre Référence de stockage de base de données MarkLogic NoSQL et Benchmark SysBench OLTP MySQL.

Notre environnement de base de données MarkLogic NoSQL nécessite des groupes de quatre disques SSD SATA ou SAS d'une capacité utile d'au moins 200 Go, car la base de données NoSQL nécessite environ 650 Go d'espace pour fonctionner sur quatre nœuds de base de données. Notre protocole utilise un hôte SCST et présente chaque SSD dans JBOD, avec un alloué par nœud de base de données. Le test se répète sur 24 intervalles, nécessitant entre 30 et 36 heures au total pour les SSD de cette classe. MarkLogic enregistre la latence moyenne totale ainsi que la latence d'intervalle pour chaque SSD.

L'analyse de MarkLogic de la latence moyenne globale lors du benchmark NoSQL place l'Optimus Eco juste derrière le SanDisk Optimus, ce qui lui donne la deuxième latence moyenne globale la plus faible parmi les comparables.

Les graphiques détaillés des performances de latence du SanDisk Optimus montrent que la plupart des opérations se maintiennent à 6 ms ou moins, avec une poignée de petits pics atteignant entre 7 ms et 11 ms.

Le SanDisk Optimus Eco n'est pas en mesure de gérer les performances de latence NoSQL de manière aussi cohérente que son cousin Optimus, avec un certain nombre de latences d'écriture de fusion avec une latence bien pire que le profil de latence par ailleurs très cohérent de l'Optimus Eco.

L'Ultrastar SSD400M d'Hitachi présentait une plus grande variation de latence que les deux comparables SanDisk, avec les plus grandes latences rencontrées lors des opérations d'écriture de journal NoSQL.

L'OCZ Talos 2 R avait des performances globales similaires à celles du SSD400M, avec des pics de latence entre 9 et 32 ​​ms, mais ses pics les plus élevés se sont produits lors des opérations d'écriture de fusion.

Le Toshiba PX02SM avait de loin les pires performances du benchmark NoSQL, avec des latences d'écriture de journal allant de 10 à 30 ms

.

La deuxième série de benchmarks d'applications est réalisée via SysBench, qui utilise une charge de travail OLTP pour mesurer les performances d'une base de données MySQL exécutant le moteur InnoDB. Dans cette configuration de test, nous utilisons un groupe de Lenovo ThinkServer RD630 exécutant CentOS pour gérer la charge de travail en utilisant un seul lecteur. Ce test mesure le TPS moyen (Transactions par seconde), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e centile sur une plage de 2 à 32 threads.

L'Optimus Eco s'est comporté au milieu du peloton lors de la mesure des transactions moyennes par seconde (TPS) dans Sysbench, atteignant 1395TPS avec la charge de travail mise à l'échelle jusqu'à 32 threads.

Le SanDisk Optimus Eco tient également sa place dans nos mesures de latence moyenne lors du benchmark MySQL, mais ne se distingue pas parmi les comparables.

En enregistrant la latence au 99e centile dans le pire des cas, le SanDisk Optimus Eco a le plus de mal pendant les charges de travail à 8 et 16 threads, mais ne fonctionne pas particulièrement bien à n'importe quelle échelle par rapport aux autres SSD eMLC que nous avons comparés.

Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise

Les performances Flash varient à mesure que le disque est conditionné à sa charge de travail, ce qui signifie que le stockage Flash doit être préconditionné avant chaque test afin de s'assurer que les références sont exactes. Chacun des disques comparables est effacé de manière sécurisée à l'aide des outils du fournisseur et préconditionné en état stable avec une charge importante de 16 threads et une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread.

Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :

  • Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
  • Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
  • Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
  • Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)

Une fois le préconditionnement terminé, chaque périphérique est ensuite testé à intervalles réguliers sur plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive. Notre analyse de la charge de travail synthétique d'entreprise pour Optimus Eco comprend deux profils développés pour faciliter la comparaison avec nos précédents benchmarks ainsi que des spécifications de performances de disque d'entreprise largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4k et 8k 70/30.

  • 4k
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
  • 8k 70/30
    • 70 % de lecture, 30 % d'écriture
    • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture

L'Optimus Eco a fourni de solides résultats de débit tout au long de notre processus de préconditionnement 4k, se retrouvant dans une impasse avec l'Optimus pour la deuxième place alors que la courbe approche de l'état stable.

L'Optimus Eco a commencé le préconditionnement 4k avec une latence moyenne moyenne de 6.3 ms, mais n'a pas connu les augmentations de latence que la plupart des disques comparables ont frappées environ une heure après le début de la charge de travail. L'Optimus Eco a terminé le préconditionnement 4k avec une latence moyenne de 7.5 ms, encore une fois à égalité avec l'Optimus pour le deuxième plus bas après le Hitachi SSD800MM.

Les résultats de latence maximale lors du préconditionnement 4k révèlent un point fort des performances de l'Optimus Eco. Au début du processus, l'Optimus Eco n'obtient pas de résultats notables, mais à la fin du préconditionnement, l'Optimus Eco atteint systématiquement les deuxièmes latences maximales les plus basses derrière le Hitachi SSD800MM.

La représentation graphique de l'écart type de latence pendant la courbe de préconditionnement 4k fournit un moyen plus clair d'examiner la cohérence des performances de l'Optimus Eco avec cette charge de travail. L'Optimus Eco connaît des augmentations relativement faibles de l'écart type au cours de la fenêtre de préconditionnement de six heures, se classant à nouveau deuxième derrière le Hitachi SSD800MM.

Une fois le préconditionnement terminé, le SanDisk Optimus Eco 400 Go atteint un IOPS en lecture 4k de 97,019 4, médiane pour les comparables, et un troisième score IOPS en écriture 33,795k le plus rapide de XNUMX XNUMX, juste derrière le SanDisk Optimus et atteint les IOPS maximales annoncées par SanDisk.

Avec des résultats de latence moyennés, l'Optimus Eco gère la quatrième place en latence de lecture moyenne à 2.64 ms et une troisième place pour la latence d'écriture de 4k, avec une moyenne de 2.54 ms.

Lorsque nous ne traçons que les latences maximales rencontrées par nos comparables lors du test 4k, l'Optimus Eco obtient les troisièmes meilleurs résultats, avec une latence maximale de 15.3 ms et est juste derrière le Hitachi SSD800MM en latence d'écriture maximale à 68.4 ms.

Le tableau d'écart type reflète les pics de latence relativement peu nombreux de l'Optimus Eco lors du test 4k. L'Optimus Eco a connu un écart type de 1.27 ms dans le test d'écriture 4k et a maintenu l'écart type à 4.11 ms pendant le test d'écriture.

Le deuxième benchmark synthétique utilise 8k de données avec un ratio lecture/écriture de 70/30. La représentation graphique du débit du disque pendant la courbe de préconditionnement 8k facilite l'identification des deux disques SanDisk qui partagent la plate-forme technologique Guardian, même s'ils utilisent des MLC NAND différents. Contrairement à la plupart des comparables qui connaissent une période de haute performance en rafale au début du préconditionnement, le débit de l'Optimus Eco augmente progressivement pendant la courbe de préconditionnement avant de se stabiliser près du milieu des comparables près de 36,200 XNUMX IOPS.

 

Le SanDisk Optimus Eco, comme son cousin Optimus, a également connu des améliorations de latence au cours de la courbe de préconditionnement 8k. À partir d'une latence moyenne de 14.4 ms, l'Optimus Eco finit par réduire de moitié ce nombre lorsqu'il entre dans un état stable, une performance solide mais non exceptionnelle.

Comme pour ses résultats de latence moyenne lors du préconditionnement 4k, l'Optimus Eco ne souffre d'aucun pic inattendu de latence maximale, qui s'améliore au cours du préconditionnement pour atteindre 55.3 ms.

Le graphique de l'écart type de nos comparables pendant le préconditionnement montre que l'Optimus Eco maintient un écart type d'environ 6.4 ms lorsqu'il entre dans un état stable, se classant quatrième sur sept disques évalués.

Une fois le préconditionnement terminé pour le test 8k, le benchmark commence sérieusement. Notre benchmark synthétique 8k 70/30 évalue chacun des disques comparables sur une variété de combinaisons de threads et de profondeur de file d'attente afin d'améliorer la compréhension des forces et des faiblesses de l'appareil sous différentes charges de travail. En ce qui concerne le débit, l'Optimus Eco reste au milieu du peloton quelle que soit l'intensité de la charge de travail.

L'Optimus Eco obtient à nouveau des résultats respectables mais moyens dans notre graphique de latence moyenne pendant le benchmark 8k, commençant à 0.26 ms avec 2 threads et une file d'attente de 2, allant jusqu'à 7.15 ms à la charge de travail maximale de 16 threads et une file d'attente de 16.

Contrairement au SanDisk Optimus, qui a connu un pic de latence aberrant à 8 threads et une file d'attente de 16, l'Optimus Eco a donné une performance de latence maximale forte mais typique parmi les comparables tout au long du protocole de test 8k.

Mesurant l'écart type pour les résultats de latence de référence de 8k, le SanDisk Eco n'a offert aucune surprise, commençant à un écart type de 0.43 ms et se terminant à 6.54 ms avec les charges maximales de thread et de file d'attente.

Conclusion

SMART Storage Systems a été le premier à proposer des SSD d'entreprise basés sur eMLC. L'acquisition de SMART par SanDisk plus tôt cette année a apporté ces ressources d'ingénierie et de propriété intellectuelle clés en interne, car la plate-forme technologique Guardian s'est avérée une base capable d'assurer les performances de l'entreprise à partir de MLC NAND. Les résultats de référence pour l'Optimus Eco démontrent quelques avantages que cela donne à SanDisk par rapport à la technologie eMLC offerte par les concurrents de SanDisk. Plus frappant encore, les courbes de préconditionnement de nos deux benchmarks synthétiques fournissent des preuves claires que l'Optimus Eco, comme son cousin l'Optimus, est capable d'adapter ses performances à une charge de travail dans le temps jusqu'à ce qu'un état stable soit atteint.

Les courbes de préconditionnement Optimus Eco s'opposent aux autres comparables, qui offrent généralement une poussée de hautes performances au début du préconditionnement qui s'installe dans des performances inférieures au fil du temps. Bien qu'il existe des applications où les rafales de haute vitesse peuvent offrir un avantage, il existe de nombreuses situations où il s'avérera utile de déployer un SSD comme l'Optimus Eco qui peut gagner en performances en s'adaptant intelligemment à une charge de travail. L'Optimus Eco n'offre pas de domination sur l'un de nos benchmarks, mais offre plutôt des performances constantes sur une variété de charges de travail qui peuvent trouver ce SSD dans une grande variété de situations où sa polyvalence et sa plate-forme technologique éprouvée se combinent avec un rapport prix/performance attractif. rapport.

Avantages

  • Les performances augmentent avec le temps avec une charge de travail définie grâce à la fonctionnalité adaptative de la plateforme technologique Guardian
  • Performances globales constantes sans points faibles majeurs dans les benchmarks applicatifs et synthétiques
  • Disponible dans des capacités allant jusqu'à 2 To

Inconvénients

  • Uniquement évalué pour trois écritures aléatoires ou sept écritures séquentielles sur disque par jour

Conclusion

Le SanDisk Optimus Eco est une autre offre solide sous le nom d'Optimus qui met à profit la plate-forme technologique Guardian pour adapter MLC NAND au stockage d'entreprise.

Page produit du SSD SanDisk Optimus Eco SAS