Quando SMART Storage Systems (ora SanDisk) ha annunciato mesi fa l'SSD Optimus SAS, il loro orgoglio per la progettazione, la costruzione e la produzione era chiaro, proprio come un genitore orgoglioso che mette in mostra il suo primogenito. La chiave dal punto di vista SMART è essere in grado di comprendere meglio la NAND per ottenere una resistenza di livello aziendale dalla NAND MLC di livello consumer. L'Optimus, tuttavia, fa un ulteriore passo avanti, sfruttando le competenze ingegneristiche di SMART sfruttando un firmware personalizzato costruito su un controller personalizzato, offrendo loro un controllo ancora maggiore sull'SSD come sistema. I risultati sono impressionanti per un SSD aziendale mainstream: resistenza di 10 scritture casuali complete su unità al giorno per cinque anni, insieme a un throughput di lettura/scrittura sostenuto fino a 500 MB/s. Tuttavia, le specifiche da sole non raccontano l’intera storia di Optimus. Nell'introduzione a questa recensione abbiamo già definito l'Optimus un SSD aziendale mainstream, che si basa in gran parte sul profilo NAND. Potrebbe tuttavia trattarsi di un errore. Anche se l'Optimus può presentare una resistenza di tipo SLC con NAND MLC, è anche in grado di presentare prestazioni di tipo SLC, con NAND MLC. In alcuni casi è addirittura migliore delle unità SLC, di cui parleremo più approfonditamente di seguito.
Quando SMART Storage Systems (ora SanDisk) ha annunciato mesi fa l'SSD Optimus SAS, il loro orgoglio per la progettazione, la costruzione e la produzione era chiaro, proprio come un genitore orgoglioso che mette in mostra il suo primogenito. La chiave dal punto di vista SMART è essere in grado di comprendere meglio la NAND per ottenere una resistenza di livello aziendale dalla NAND MLC di livello consumer. L'Optimus, tuttavia, fa un ulteriore passo avanti, sfruttando le competenze ingegneristiche di SMART sfruttando un firmware personalizzato costruito su un controller personalizzato, offrendo loro un controllo ancora maggiore sull'SSD come sistema. I risultati sono impressionanti per un SSD aziendale mainstream: resistenza di 10 scritture casuali complete su unità al giorno per cinque anni, insieme a un throughput di lettura/scrittura sostenuto fino a 500 MB/s. Tuttavia, le specifiche da sole non raccontano l’intera storia di Optimus. Nell'introduzione a questa recensione abbiamo già definito l'Optimus un SSD aziendale mainstream, che si basa in gran parte sul profilo NAND. Potrebbe tuttavia trattarsi di un errore. Anche se l'Optimus può presentare una resistenza di tipo SLC con NAND MLC, è anche in grado di presentare prestazioni di tipo SLC, con NAND MLC. In alcuni casi è addirittura migliore delle unità SLC, di cui parleremo più approfonditamente di seguito.
Optimus integra le altre offerte aziendali di SMART progettate attorno al controller SandForce. SMART mantiene la doppia linea di prodotti per soddisfare le diverse esigenze di carico di lavoro e budget dell'acquirente aziendale. La famiglia Optimus è sicuramente il loro fiore all'occhiello, con una varietà di offerte a seconda delle esigenze di resistenza del caso d'uso. Optimus offre un over provisioning (OP) standard del 28% e 10 scritture su unità al giorno (DWPD), dove spostandosi a monte Optimus Ultra offre il 71% OP e 25 DWPD e Optimus Ultra+ porta il 156% OP e supporta 50 DWPD, il tutto con NAND MLC standard.
L’OP gioca un ruolo importante nella resistenza, ma non è l’unico trucco che SMART mette in campo. SMART ha sviluppato una serie di tecnologie che, se accoppiate insieme, soddisfano le esigenze di resistenza di Optimus, ma anche di prestazioni e protezione dei dati. In generale, questi rientrano nell'ambito della Guardian Technology, composta da FlashGuard, DataGuard ed EverGuard. Nel complesso, Guardian Technology non solo fornisce algoritmi e metodologie per la resistenza e la gestione della memoria flash, ma include anche la protezione completa del percorso dati e la protezione dalle interruzioni di corrente. Optimus offre inoltre funzionalità richieste dalle aziende come la crittografia AES a 256 bit, conformità aziendale TGC, supporto T-10 DIF e garanzia di cinque anni. Optimus è disponibile nelle versioni da 200 GB, 400 GB e 800 GB nel formato SAS standard da 9.5 mm e 2.5 pollici. Un Optimus da 1.6 TB è disponibile anche con unità con altezza di 15 mm.
Specifiche dei sistemi di archiviazione SMART Optimus SAS
- Capacità
- 200 GB – TXA2D20200GA6001
- 400 GB – TXA2D20400GA6001
- 800 GB – TXA2D20800GA6001
- 1.6 TB – TXA2D21600GA6001
- Lettura/scrittura sostenuta: 500/500 MB/s
- Porta larga in lettura continua da 1 GB/s
- Lettura/scrittura casuale 100/50 IOPS
- Interfaccia SAS da 6 Gb/s
- Porte di interfaccia doppie/larghe
- Dimensioni dei settori: 512, 520, 528 byte
- Affidabilità dei dati 1 errore irreversibile su 1017 bit letti
- Resistenza: 10 scritture complete su unità casuali al giorno
- Ripristino dopo un'interruzione dell'alimentazione: circuiti di alimentazione di backup
- Protezione del percorso dati: DataGuard, T-10 DIF
- 5 anni di garanzia
- Sicurezza conforme a TCG Enterprise
- Crittografia AES 256 bit
- Potenza: attiva (tipicamente) 7 W
- Shock: 1000 g semisinusoidale, 0.5 msec, 3 shock lungo ciascun asse, X, Y, Z, in ciascuna direzione
- Vibrazioni: 2.17 g rms, 7-800 Hz
- Temperatura operativa: da 0° C a 70° C (interna)
- Temperatura di conservazione: da -40° C a 90° C
- Umidità: dal 5% al 95%, senza condensa, umidità relativa
- Altitudine: 5486.4 m [18,000 piedi]
- Lunghezza 100.20 mm x Larghezza 69.85 mm x Altezza 9.50 mm (1.6 TB 15 mm)
Progetta e costruisci
SMART Storage Systems Optimus è un SSD da 9.5 mm destinato alle aziende con un'interfaccia SAS. A differenza della maggior parte dei suoi concorrenti, escluso il P300 che è anch'esso 9.5 mm, l'Optimus segue questo fattore di forma più piccolo invece dell'altezza Z più grande di 15 mm (eccetto l'Optimus da 1.6 TB che è 15 mm) comunemente presente tra le unità flash aziendali o con mandrino. Ciò gli dà il miglior passo avanti poiché molte piattaforme aziendali iniziano a spostare la loro attenzione dai tradizionali fattori di forma del disco rigido da 2.5 pollici a design più sottili orientati agli SSD.
Il case attorno all'Optimus è in lega lavorata a CNC che si adatta perfettamente a tutti i sistemi in cui lo abbiamo montato. Il fatto di essere lavorato a CNC offre anche un vantaggio quando si tratta di struttura interna, poiché SMART può progettare il case per adattarsi perfettamente ai componenti del circuito stampato agire come un massiccio conduttore termico. L'intero SSD ha una buona dose di sostanza nel suo peso, senza essere pesante come alcuni dei suoi fratelli con altezza Z da 15 mm.
Una vista frontale dell'Optimus mostra la sua interfaccia SAS, compatibile con doppia porta, con connettività da 6.0 Gb/s. Nessun pin di servizio o connettore aggiuntivo è visibile dalla parte anteriore; sebbene la parte posteriore abbia un'apertura che non viene utilizzata nel campione che ci è stato fornito.
Aprire Optimus è abbastanza semplice per quanto riguarda la maggior parte degli SSD aziendali. È sufficiente rimuovere quattro viti con testa Phillips di dimensioni standard e separare i coperchi superiore e inferiore. All'interno troviamo una copertura superiore e inferiore accuratamente lavorata, che aiuta ad allontanare il calore da componenti importanti come NAND, regolatori di potenza, condensatori e controller.
Il cuore di Optimus SSD dei sistemi di archiviazione SMART è un controller personalizzato che esegue firmware SMART ottimizzato abbinato alla tecnologia Guardian di SMART. Questa combinazione è ciò che determina la resistenza 10DWPD della NAND MLC Toshiba consumer. Il nostro SSD grezzo da 512 GB e 400 GB utilizzabili includeva Toshiba MLC Toggle NAND (TH58TEG8D2HBA8C) che abbiamo notato l'ultima volta nella nostra recensione del Corsair Performance Pro orientato al consumatore. Questa NAND viene quindi memorizzata nella cache con la RAM Micron.
Test di background e comparabili
Il nostro sistema di storage SMART Optimus da 400 GB utilizza un controller personalizzato e una NAND MLC Toshiba con un'interfaccia SAS da 6.0 Gb/s. Gli elementi comparabili sono elencati di seguito e comprendono esclusivamente azionamenti basati su SLC. Come risulta evidente di seguito, includere SSD aziendali MLC o eMLC con specifiche simili avrebbe sbilanciato la scala dei nostri grafici e non renderebbe giustizia a Optimus poiché dimostrare le sue prestazioni rispetto alle unità basate su SLC è più rilevante.
Paragonabili per questa recensione:
- Micron RealSSD P300 (100 GB, controller Micron 88SS9174, NAND SLC Micron da 34 nm, SATA da 6.0 Gb/s)
- SanDisk Fulmine LB406S (400 GB, controller Pliant PTHEMI2-1VO, NAND SLC Micron da 34 nm, SAS da 6.0 Gb/s)
- Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 GB, controller Intel EW29AA31AA1, NAND SLC Intel da 25 nm, SAS da 6.0 Gb/s)
- Toshiba MKx001GRZB (400 GB, controller Marvell 88SS9032, NAND SLC Toshiba da 32 nm, SAS da 6.0 Gb/s)
Tutti gli SSD aziendali vengono sottoposti a benchmark sulla nostra piattaforma di test aziendale basata su a Lenovo Think Server RD240. Il ThinkServer RD240 è configurato con:
- 2 Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, cache da 12 MB)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 a 64 bit e CentOS 6.2 a 64 bit
- Chipset Intel 5500+ ICH10R
- Memoria: RDIMM registrati DDR8 da 2 GB (4 x 1333 GB) a 3 MHz
- HBA LSI 9211 SAS/SATA da 6.0 Gb/s
Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale
Le prestazioni del flash variano durante la fase di precondizionamento di ciascun dispositivo di storage. Il nostro processo di benchmarking dello storage aziendale inizia con un'analisi delle prestazioni dell'unità durante un'accurata fase di precondizionamento. Ognuna delle unità comparabili viene cancellata in modo sicuro utilizzando gli strumenti del fornitore, precondizionata allo stato stazionario con lo stesso carico di lavoro con cui il dispositivo verrà testato con un carico pesante di 16 thread con una coda in sospeso di 16 per thread, quindi testato a intervalli prestabiliti in più profili di profondità thread/coda per mostrare le prestazioni in condizioni di utilizzo leggero e intenso.
Prove di precondizionamento e di stato stazionario primario:
- Throughput (aggregato IOPS di lettura+scrittura)
- Latenza media (latenza di lettura+scrittura mediata insieme)
- Latenza massima (latenza di picco in lettura o scrittura)
- Deviazione standard della latenza (deviazione standard di lettura e scrittura mediata insieme)
La nostra analisi sintetica del carico di lavoro aziendale include quattro profili basati su attività del mondo reale. Questi profili sono stati sviluppati per facilitare il confronto con i nostri benchmark precedenti e con valori ampiamente pubblicati come la velocità massima di lettura e scrittura di 4K e 8K 70/30, comunemente utilizzata per le unità aziendali. Abbiamo incluso anche due carichi di lavoro misti legacy, il tradizionale File Server e il Webserver, ciascuno dei quali offre un'ampia gamma di dimensioni di trasferimento.
- 4K
- 100% di lettura o 100% di scrittura
- 100%4K
- 8 K 70/30
- 70% leggi, 30% scrivi
- 100%8K
- File server
- 80% leggi, 20% scrivi
- 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
- webserver
- 100% letto
- 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k
A partire dal nostro primo carico di lavoro di precondizionamento con attività casuale 100K al 4%, SMART Optimus inizia con una velocità di burst più lenta, simile al Toshiba eSSD, ma quando le altre unità scendono rapidamente l'Optimus prende un vantaggio dominante sui suoi concorrenti SLC.
Passando alla latenza nella fase di precondizionamento a piena saturazione, l'Optimus ha i tempi di risposta di gran lunga più rapidi per tutta la durata del nostro carico di lavoro 100K casuale al 4%.
Mentre spostiamo l'attenzione sulla latenza di picco nel carico di lavoro di precondizionamento 4K, SMART Optimus mantiene le risposte massime più basse, il che è davvero unico rispetto ad altri prodotti MLC o anche eMLC.
Un'altra visione della reattività nel tempo nel nostro test di precondizionamento 4K mostra che l'Optimus ha mantenuto tempi di risposta molto costanti per tutta la durata del test... il più basso dell'intero gruppo.
Al termine del processo di precondizionamento, SMART Optimus è arrivato con il throughput casuale 100K medio più alto al 4% sia nell'attività di lettura che di scrittura. Ha misurato 92,698 IOPS in lettura casuale 4K e 34,778 IOPS in scrittura casuale 4K, ben al di sopra della maggior parte delle unità in entrambe le categorie.
Con le sue prestazioni di throughput incredibilmente veloci, SMART Optimus ha anche offerto la latenza media più bassa.
Confrontando i tempi di risposta di picco rispetto al nostro test 100K casuale al 4%, SMART Optimus ha ottenuto i migliori tempi di risposta di picco del gruppo.
Confrontando la deviazione standard di lettura e scrittura casuale 4K, l'Optimus è stato molto coerente e ha guidato il gruppo di SSD SLC aziendali.
Nel nostro primo carico di lavoro misto utilizzando un profilo 8K con una diffusione del 70% in lettura e del 30% in scrittura, SMART Optimus ha nuovamente guidato il gruppo in termini di throughput; questa volta offre anche le velocità di burst più elevate.
La latenza media nel nostro carico di lavoro 8K 70/30 ha mostrato che SMART Optimus era quasi stabile intorno alle due ore, oltre ad avere la migliore reattività.
Similmente alla latenza di picco che abbiamo misurato nel nostro carico di lavoro 100K al 4%, lo SMART Optimus ha offerto ancora una volta alcuni dei tempi di risposta di picco più bassi, eguagliati solo dall'Hitachi Ultrastar SSD400S.B.
Approfondendo la deviazione standard della latenza, SMART Optimus ha offerto la latenza più coerente per tutta la durata del nostro test di precondizionamento 8K 70/30.
Mentre il carico di lavoro 100K al 4% ha esaminato le prestazioni solo in un carico di 16T/16Q, i nostri carichi di lavoro misti mostrano come le prestazioni scalano in un intervallo da 2T/2Q a 16T/16Q. Il nuovo SSD aziendale Optimus di SMART Storage Systems sul mercato ha offerto le prestazioni leader della categoria più elevate che abbiamo visto fino ad oggi rispetto a qualsiasi altra unità nello spazio SATA/SAS MLC, eMLC o SLC.
Passando alla latenza media, l'Optimus ha offerto di gran lunga i migliori tempi di risposta, ad eccezione dei carichi inferiori 2T/2Q e 2T/4Q dove Hitachi SSD400S.B e Toshiba eSSD hanno offerto migliori prestazioni off-line.
Confrontando i tempi di risposta di picco sullo spettro del carico di lavoro 8K 70/30, SMART Optimus ha offerto i numeri di latenza massima più bassi, con l'Hitachi SSD400S.B che si avvicina di più.
Passando alla deviazione standard della latenza, lo SMART Optimus ha perso parte del suo vantaggio rispetto all'Hitachi SSD400S.B, anche se è arrivato comunque molto vicino.
Il prossimo carico di lavoro che esamineremo è il nostro profilo File Server, che copre un'ampia gamma di dimensioni di trasferimento che vanno da 512b a 512K. In questa sezione, l'Optimus scivola al secondo posto per la prima volta sotto il SanDisk Lightning LB 406S.
Confrontando la latenza media nel nostro carico di lavoro File Server, l'Optimus inizia a stabilizzarsi nelle prestazioni poco dopo le 2 ore, rispetto al SanDisk Lightning che ha raggiunto lo stato stazionario circa 20 minuti nel nostro processo di precondizionamento.
Mentre SanDisk Lightning LB 406S offriva il throughput più veloce e la latenza media più bassa, Optimus era in grado di offrire una latenza di picco leggermente inferiore per tutta la durata del processo di precondizionamento.
Confrontando la deviazione standard della latenza nel nostro carico di lavoro File Server, mentre SMART Optimus è stato in grado di avere picchi di latenza leggermente inferiori, la sua consistenza è arrivata seconda al SanDisk LB 406S (e molto vicino all'Ultrastar SSD400S.B) che ha offerto il meglio di il gruppo.
Mentre la nostra fase di precondizionamento esaminava il carico di lavoro del file server con un carico statico di 16T/16Q, il segmento principale di questo test varia tra 2T/2Q e 16T/16Q per mostrare come si comporta ciascun SSD aziendale con un carico di saturazione dal minimo al massimo. Il SanDisk Lightning LB 406S ha offerto le migliori prestazioni in questa categoria, ad eccezione del carico 2T/2Q, con l'SSD SMART Optimus alle calcagna.
Confrontando i tempi di risposta medi, SanDisk LB 406S e SMART Optimus si sono distinti dalla massa con tempi di risposta molto bassi, mostrando la massima forza con condizioni di carico più pesanti.
Confrontando la latenza massima in segmenti di carico variabili del nostro test File Server abbiamo mostrato SMART Optimus e Hitachi Ultrastar SSD400S.B con i picchi di latenza più bassi.
Osservando da vicino la latenza durante la durata di ciascun test nelle nostre misurazioni della deviazione standard, lo SMART Optimus è scivolato al terzo posto, seguendo il SanDisk Lightning LB 406S e l'Hitachi Ultrastar SSD400S.B.
Il nostro carico di lavoro di precondizionamento finale prende il test tradizionale del server Web con attività di lettura al 100% e lo trasforma in scrittura al 100% per precondizionare ciascun SSD. In questo segmento il SanDisk Lightning LB 406S ha avuto un rendimento elevato rispetto agli altri concorrenti, incluso l'Optimus con prestazioni molto inferiori. L'unica area di preoccupazione che ha fatto emergere la testa in questo segmento è stato un forte calo delle prestazioni per più di tre ore dall'inizio del test, dove le prestazioni sono diminuite drasticamente prima di riprendersi.
Passando alla latenza media nel nostro test di precondizionamento del server Web in scrittura al 100%, lo SMART Optimus è arrivato secondo dietro al SanDisk Lightning, anche se a metà del test ha mostrato un enorme calo di latenza.
Confrontando i tempi di risposta massimi, SMART Optimus si è comportato abbastanza bene per tutta la durata della fase di precondizionamento, misurando meno di 250 ms per la maggior parte del test. L'unico picco massiccio che ha avuto ha misurato 54,689 ms quando si è bloccato in una fase del nostro test.
La deviazione standard della latenza è stata eccellente, ad eccezione del picco, per l'Optimus nel nostro test di precondizionamento del server Web.
Per il resto del test del nostro server Web, torniamo all'attività di lettura al 100% (mentre il precondizionamento era al 100% di scrittura). In questo test, ad eccezione dei carichi più bassi 2T/2Q e 2T/4Q, lo SMART Optimus SSD ha offerto il throughput più elevato, seguito dal Toshiba MKx001GRZB.
I tempi medi di risposta per SMART Optimus sono stati ottimi nel segmento di lettura al 100% del nostro profilo Web Server, dove ha dominato il gruppo SSD SLC.
Anche se i tempi di risposta di picco nella fase di precondizionamento del profilo Web Server avrebbero potuto essere migliori per lo SMART Optimus, ha fatto una nuova svolta nel segmento di lettura al 100% arrivando secondo all'Hitachi SSD400S.B con picchi di latenza più bassi.
Dato che l'attività di lettura al 100% ha avuto un impatto molto basso per le unità basate su SLC che abbiamo testato, ad eccezione del Micron RealSSD P300 basato su SATA con carichi più elevati rispetto a QD32, ciascuna unità di questo gruppo ha mostrato una deviazione standard eccezionalmente coerente. Nel corso del test, il Toshiba eSSD ha avuto un leggero vantaggio rispetto all'Optimus, anche se non di molto.
Conclusione
SMART Storage Systems Optimus è piuttosto il debutto per un'azienda che finora si è fatta un nome con gli SSD basati su SandForce che a volte possono essere sbiaditi dal punto di vista delle prestazioni in un mercato sempre più competitivo. Per avere successo, i fornitori di SSD devono differenziarsi con IP o ingegneria univoci, che è esattamente ciò che SMART ha fatto qui. Sebbene non possiedano una fabbrica NAND, sono riusciti a creare il proprio firmware basato su un controller personalizzato e metodi proprietari per gestire e indirizzare la NAND che consentono loro di ottenere resistenza e prestazioni straordinarie con Optimus.
Per essere onesti nei confronti degli intuitivi SSD comparabili basati su MLC ed eMLC, abbiamo modificato le composizioni per questa recensione in modo che fossero solo SLC. E per una buona ragione, l'Optimus batte praticamente ogni unità SATA o SAS che abbiamo avuto in laboratorio fino ad oggi. Divulgazione completa, alcune delle unità SLC che abbiamo confrontato sono sul mercato da anni, ma ciò non cambia il fatto che sono l'offerta aziendale leader di grandi aziende che vengono malmenate dall'Optimus. L'Optimus primeggia nei nostri benchmark, mantenendo i primi posti nei nostri carichi di lavoro 4K, 8K 70/30 e Web Server. In aree come il carico di lavoro 8K 70/30, le prestazioni sono sostanzialmente più elevate rispetto ai modelli SLC concorrenti, inclusa una migliore latenza media e di picco.
L'Optimus non è però esente da difetti, dove abbiamo notato un picco abbastanza ampio di latenza durante una delle nostre corse di precondizionamento in cui l'unità è stata messa in pausa per quasi 55 secondi. Questa attività non è stata ripetuta in nessun altro test, né ha influenzato l'attività di lettura finale al 100% che ha seguito la fase di precondizionamento. Per un'offerta così nuova sul mercato, la prima a spingere davvero la NAND MLC consumer a livelli di prestazioni e resistenza che rivaleggiano con la concorrenza SLC, non è stata una grande sorpresa vedere uno o due inconvenienti nelle prestazioni. Ci aspetteremmo che la maggior parte di questi problemi rimanenti vengano risolti nelle future revisioni del firmware, o addirittura non vengano visualizzati nella maggior parte delle installazioni che non stressano le unità tanto quanto noi.
Vantaggi
- Stack firmware/software molto potente che spinge un'unità MLC oltre i concorrenti SLC
- Estremamente veloce, leader nelle offerte aziendali di alto livello in quasi tutte le categorie
- Design eccellente che garantisce grandi prestazioni termiche in un fattore di forma compatto da 9.5 mm
Svantaggi
- Ampia pausa di latenza rilevata nel nostro test di precondizionamento del server Web
Conclusione
SMART Storage Systems Optimus offre una resistenza di 10 scritture complete di unità al giorno per un periodo di vita garantito di cinque anni. Sicuramente la solida resistenza di un'unità basata su MLC, ma ancora più impressionanti sono le prestazioni superiori all'SLC fornite da Optimus, conquistando i primi posti in più della metà dei nostri benchmark.
