Lo STEC s840 è un SSD SAS da 6 Gb/s destinato al segmento di mercato aziendale ad alte prestazioni. L's840 è dotato di un controller interno completamente progettato e sviluppato e di uno stack firmware abbinato a NAND MLC in un fattore di forma da 15 mm, 2.5". È disponibile con capacità da 200 GB, 400 GB e 800 GB e offre un throughput di lettura sostenuto fino a 529 MB/s, scrittura throughput di 453 MB/s e IOPS di lettura massimi di 118,000. Come con la maggior parte degli SSD aziendali, STEC non è solo pura prestazione: STEC dispone di un solido portafoglio di proprietà intellettuale che offre alcuni vantaggi nella progettazione degli SSD, insieme a un'eredità che risale al 1994.
Lo STEC s840 è un SSD SAS da 6 Gb/s destinato al segmento di mercato aziendale ad alte prestazioni. L's840 è dotato di un controller interno completamente progettato e sviluppato e di uno stack firmware abbinato a NAND MLC in un fattore di forma da 15 mm, 2.5". È disponibile con capacità da 200 GB, 400 GB e 800 GB e offre un throughput di lettura sostenuto fino a 529 MB/s, scrittura throughput di 453 MB/s e IOPS di lettura massimi di 118,000. Come con la maggior parte degli SSD aziendali, STEC non è solo pura prestazione: STEC dispone di un solido portafoglio di proprietà intellettuale che offre alcuni vantaggi nella progettazione degli SSD, insieme a un'eredità che risale al 1994.
Il pedigree e il portafoglio IP non possono essere sottovalutati mentre valutiamo le tecnologie flash. Sono il principale elemento di differenziazione in un mercato che tende a essere pieno di rumore, imitatori e prodotti basati sulle materie prime. Essere semplicemente presenti e servire i mercati militari e specializzati dal 1994 non è abbastanza buono in apparenza, deve esserci di più. STEC ha però di più, che è il motore principale della proposta di valore dell’azienda ed evidenziato dal fatto che progettano e producono il proprio controller, il che rappresenta un enorme vantaggio tecnico. Questo vantaggio diventa più forte man mano che i produttori utilizzano dimensioni NAND con geometria più piccola, dove è molto importante disporre di un hardware e un firmware del controller in grado di far fronte alle imperfezioni della NAND che peggiorano a ogni cambio del die.
L'utilizzo della NAND MLC in un SSD aziendale ad alte prestazioni non è un concetto estraneo, ma farlo significa che il fornitore deve essere in grado di comprendere e gestire la NAND per ottenere la resistenza richiesta dall'unità. STEC chiama la propria tecnologia di resistenza Cell Care, che si accoppia con Advanced Flash Management per garantire sia le dichiarazioni di resistenza che prestazioni costanti e prevedibili in stato stazionario per tutta la vita dell'SSD. STEC offre una protezione completa del percorso dei dati per garantire la sicurezza dei dati a bordo, nonché PowerSafe, un condensatore di bordo che previene la perdita di dati in caso di interruzione di corrente. Anche l'implementazione STEC dei condensatori è unica, poiché si trovano in un modulo che può essere sottoposto a manutenzione sul campo nel caso in cui i condensatori debbano essere sostituiti senza aprire la custodia. Infine, nella panoramica della suite tecnologica, STEC offre la tecnologia SAFE, un'altra funzionalità di sicurezza progettata per proteggere i dati in caso di guasto dello stampo.
Tutte queste tecnologie e la migrazione alla NAND MLC fanno sì che il cliente ottenga un quadro del TCO piuttosto interessante per tutta la vita utile prevista dell'unità. STEC cita cifre di resistenza pari a 10 scritture complete di unità casuali al giorno, senza il costo aggiuntivo di SLC-NAND generalmente richiesto per raggiungere tali cifre.
La linea flash STEC è stata leggermente ribilanciata ultimamente, quindi vale la pena fornire una panoramica delle offerte attuali per comprendere meglio dove si inseriscono le unità. Come notato, STEC s840 utilizza un'interfaccia SAS a doppia porta ed è destinato a dispositivi ad alte prestazioni applicazioni ed esigenze di database con profili di utilizzo di carichi di lavoro misti pesanti. STEC offre anche l's620, un SSD SATA entry-level progettato per usi ad alta intensità di lettura. Per un ulteriore incremento delle prestazioni, STEC vende un acceleratore di applicazioni PCIe, l's1100, progettato per applicazioni con I/O elevato, database, memorizzazione nella cache e altri compiti. Ultimo ma non meno importante, STEC dispone del software EnhanceIO SSD Cache, che è un software di caching indipendente dal flash.
Specifiche SSD STEC s840
- Capacità
- 200GB – S840E200M2S
- 400GB – S840E400M2S
- 800GB – S842E800M2S
- Interfaccia SAS a doppia porta
- Dimensione del settore: 512b
- NAND MLC Toshiba
- Controller STEC 24950-15555-XC1
- Performance
- Velocità di lettura sostenuta: fino a 529 MB/s
- Throughput di scrittura sostenuto: fino a 453 MB/s
- IOPS di lettura massimi al 100%: fino a 118,000
- IOPS di scrittura massimo al 100%: fino a 62,500
- IOPS di lettura casuale massimi al 100%: 93,000 (8 KB)
- IOPS di scrittura casuale massimo al 100%: 19,500 (8 KB)
- IOPS casuali 70% lettura/30% scrittura: 37,800 (8 KB)
- Fattore di forma: 2.5 pollici
- Consumo energetico: 6.87 W lettura al 100%.
- Resistenza: 10 scritture complete su unità casuali al giorno
- Affidabilità dei dati: 1 errore irreversibile su 1017 bit letti
- Dimensioni: 100.2 mm (L) x 69.8 mm (L) x 15.0 mm (A)
- Peso: <0.4 kg
- Temperatura operativa: da 0° a 60°C (commerciale)
- Garanzia: 5 anni
Progetta e costruisci
Lo STEC s840 è un SSD da 15 mm con interfaccia SAS e fattore di forma da 2.5". Questa altezza z più alta è spesso riscontrata tra gli SSD aziendali ad alte prestazioni e ad alta capacità, ad eccezione di alcuni da 9.5 mm.
L'interfaccia sullo STEC s840 è una connessione SAS a doppia porta, comunemente presente sugli SSD aziendali di fascia alta. Il vantaggio di SAS è che offre funzionalità di failover integrate che consentono installazioni ad alta disponibilità, nonché una modalità a porta ampia che migliora le prestazioni in determinate situazioni. SAS offre anche una coda di richieste I/O molto più elevata, che può aiutare a ridurre la latenza durante i carichi di lavoro intensivi.
Il case attorno allo STEC s840 è in lega metallica, con una caratteristica unica che non abbiamo visto su nessun altro SSD. Con l'obiettivo di rendere l's840 il più funzionale possibile una volta installato sul campo, STEC ha progettato l'alimentazione di riserva in modo che possa essere facilmente sostituita senza rimuovere il coperchio superiore dall'SSD. Gli utenti rimuovono una vite dalla parte inferiore del case ed estraggono l'alimentatore per la sostituzione. STEC ci ha detto che, sebbene il modulo sia facile da riparare una volta in servizio, raramente trovano clienti che lo fanno perché STEC lo ha progettato in modo da limitare i guasti del modulo di alimentazione.
Rimuovendo il coperchio superiore dello STEC s840 troviamo il lato inferiore del circuito, che mostra la cache DRAM e l'unità condensatore PowerSafe. Questo lato dell'SSD non include alcun pad termico, che è invece inserito tra il circuito stampato e la parte inferiore del case.
Uno dei vantaggi significativi dello STEC s840 è il controller. STEC ha progettato e codificato il controller internamente, invece di acquistarlo da terzi. Ciò porta a una migliore integrazione tra i componenti e offre vantaggi a STEC in termini di affidabilità e supporto poiché tutta la conoscenza del controller, dello stack software e dell'IP risiede internamente.
Il lato superiore del circuito stampato STEC s840 comprende dieci pezzi NAND Toshiba MLC, il controller STEC e un pezzo di DRAM Micron. Il modello da 800 GB utilizza pezzi NAND da 64 GB, per una capacità RAW totale di 1 TB e un livello di overprovisioning del 28%.
La parte inferiore del circuito comprende sei pezzi NAND MLC Toshiba, due pezzi aggiuntivi di Micron DRAM e il connettore PowerSafe.
Test di background e comparabili
Le nostre unità di recensione STEC s800 da 840 GB utilizzano un controller STEC 24950-15555-XC1 e una NAND Toshiba MLC con un'interfaccia SAS da 6.0 Gb/s. I prodotti comparabili sono elencati di seguito e includono unità SAS tradizionali basate su SLC nonché SMART Optimus, un'offerta SAS MLC con prestazioni e resistenza simili a SLC.
Paragonabili per questa recensione:
- Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 GB, controller Intel EW29AA31AA1, NAND SLC Intel da 25 nm, SAS 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)
- SMART Optimus (400 GB, controller di terze parti, Toshiba MLC NAND, 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
Nel nostro primo test applichiamo un pattern di scrittura casuale 100K al 4% con un carico di 16 thread e 16 code. Considerando il throughput totale, lo STEC s840 si posiziona verso la base del gruppo con una velocità media in stato stazionario di circa 16,000 IOPS in scrittura, raggiunta dopo circa 60 minuti dall'inizio del test.
Lo STEC s840 si è stabilizzato con una latenza media di 14-16 ms una volta raggiunto lo stato stazionario, con uno dei modelli più interessanti tra le unità che abbiamo testato.
Anche con il suo design basato su MLC, lo STEC s840 ha offerto tempi di risposta massimi inferiori rispetto alla maggior parte delle unità di questa categoria, rimanendo al di sotto dei 100 ms una volta raggiunto lo stato stazionario.
Approfondendo ulteriormente i parametri di latenza durante il nostro test di scrittura casuale 4K, la deviazione standard della latenza sull's840 ha ottenuto ottimi risultati verso la parte superiore del gruppo.
Dopo aver terminato la parte di precondizionamento del nostro test, abbiamo misurato campioni più lunghi delle prestazioni di lettura e scrittura casuale 100K al 4% dello STEC s840. In modalità a porta singola abbiamo misurato un throughput di picco 4K di 86,171 IOPS in lettura e 16,572 IOPS in scrittura.
La latenza media per tutta la durata del nostro test di lettura 4K è stata di 2.97 ms mentre la latenza di scrittura è stata di 15.44 ms con una profondità di coda effettiva di 256.
Lo STEC s840 ha avuto il tempo di risposta di picco in lettura 4K più basso, pari a 15 ms, con una latenza di scrittura di picco di 97.7 ms.
Dato che la latenza costante è fondamentale negli SSD aziendali, lo STEC s840 si è posizionato verso la metà del pacchetto SLC-SSD sia nella deviazione standard della latenza in lettura che in scrittura.
Nel nostro primo carico di lavoro misto utilizzando un profilo 8K con una diffusione di lettura/scrittura del 70/30%, lo STEC s840 è arrivato al secondo posto dietro allo SMART Optimus. Dopo aver raggiunto lo stato stazionario dopo circa 80 minuti, le prestazioni sono state misurate tra 37,000 e 42,000 IOPS.
Con una profondità di coda effettiva di 256, lo STEC s840 ha mantenuto sotto controllo la latenza media, con tempi di risposta di poco inferiori a 7 ms.
Passando ai tempi di risposta di picco, lo STEC s840 basato su MLC ha mantenuto i tempi massimi al di sotto dei 50 ms una volta raggiunto lo stato stazionario.
Analizzando la deviazione standard della latenza, STEC s840 ha offerto la latenza migliore della categoria con le prestazioni più costanti del gruppo nel nostro segmento di precondizionamento 8K 70/30.
Rispetto al carico di lavoro massimo fisso di 16 thread e 16 code che abbiamo eseguito nel test di scrittura 100K al 4%, i nostri profili di carico di lavoro misti scalano le prestazioni su un'ampia gamma di combinazioni thread/coda. In questi test copriamo l'intensità del carico di lavoro da 2 thread e 2 code fino a 16 thread e 16 code. Nel test ampliato 8K 70/30, lo STEC s840 ha mostrato prestazioni incredibilmente elevate nella maggior parte dei range di carico; viene superato solo alla massima profondità di coda effettiva. Dato che la maggior parte dell'attività in condizioni aziendali si svolge al di sotto della piena saturazione, molto probabilmente lo STEC s840 mostrerebbe le prestazioni migliori in un normale ambiente di produzione con carichi di lavoro di 8K.
Lo STEC s840 non ha problemi a offrire la latenza media più veloce per la maggior parte del test 8K 70/30, essendo superato solo dallo SMART Optimus ai livelli di profondità della coda effettivi più alti.
Confrontando i tempi di risposta di picco su un'ampia gamma di carichi da una profondità effettiva della coda da 4 a 256, lo STEC s840 si colloca in cima alla classifica con i tempi più bassi. L'S840 è rimasto sotto i 50 ms per l'intero test, la maggior parte dei quali sotto i 40 ms.
La deviazione standard della latenza nel nostro test 8K 70/30 è rimasta costante su tutta la gamma delle profondità della coda, essendo superata solo di un piccolo margine dall'Hitachi SSD400S.B.
Il carico di lavoro successivo è il nostro profilo File Server, che copre un'ampia gamma di dimensioni di trasferimento che vanno da 512b a 512K. In questa sezione lo STEC s840 mantiene ancora la sua posizione in cima alla classifica, accanto a SMART Optimus e SanDisk Lightning.
Dopo aver raggiunto lo stato stazionario per 100-120 minuti nella fase di precondizionamento, lo STEC s840 ha registrato un tempo di risposta medio di 11-13 ms nella restante parte del test.
Il confronto della latenza massima nel test di precondizionamento del file server diventa leggermente confuso, poiché ciascun SSD misura 50 ms l'uno dall'altro. Osservando le prestazioni dello STEC s840, tuttavia, è arrivato con uno dei tempi di risposta di picco più bassi in ciascun intervallo, misurando poco più di 75 ms. Il migliore in questa categoria misurava circa 60 ms, il peggiore intorno a 150 ms o superiore.
Confrontando la deviazione standard della latenza nella fase di precondizionamento del nostro test File Server, lo STEC s840 ha quasi eguagliato lo SMART Optimus, che entrambi si classificano al secondo posto rispetto al SanDisk Lightning.
Dopo aver completato la fase di precondizionamento del nostro test File Server, abbiamo misurato le prestazioni di ciascun SSD con un carico compreso tra 2T/2Q e 16T/16Q. Similmente alla velocità che abbiamo notato nel test 8K 70/30, lo STEC s840 ha offerto le prestazioni più elevate in questa classe alla profondità di coda effettiva più bassa. Quando la profondità della coda ha raggiunto il picco in ciascun segmento, è stata superata dal SanDisk Lightning, ma si è comunque classificato al vertice della classe in termini di prestazioni complessive.
Passando alla latenza media, lo STEC s840 si è comportato testa a testa sia con SMART Optimus che con SanDisk Lightning.
Su ciascun carico nel nostro test su file server, lo STEC s840 si è classificato al centro della classifica nell'intervallo di profondità di coda effettive, con tempi di risposta massimi che sono rimasti al di sotto di 50 ms per la maggior parte dei carichi, aumentando fino a poco sotto i 100 ms alle profondità di coda più elevate.
Con l'ampia diffusione delle dimensioni di trasferimento, ogni SSD lavora di più per mantenere le prestazioni. In questo test, lo STEC s840 ha funzionato con gli SSD basati su SLC più veloci e ha mantenuto una latenza più costante rispetto allo SMART Optimus che utilizza anche la NAND MLC nella sua configurazione ad alte prestazioni.
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's840 con prestazioni molto inferiori.
Con il carico di lavoro di precondizionamento in scrittura al 100% con una profondità di coda effettiva di 256, lo STEC s840 ha mantenuto una latenza media di circa 40 ms una volta raggiunto lo stato stazionario.
Durante l'intero processo di precondizionamento del carico di lavoro del nostro server Web, lo STEC s840 ha mantenuto i suoi tempi di risposta massimi tra 150 e 200 ms, che è nello stesso intervallo di molti degli SSD basati su SLC con le migliori prestazioni.
Spostando la nostra attenzione dalla latenza di picco alla coerenza complessiva della latenza, lo STEC s840 ha offerto la deviazione standard più bassa nel 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, lo STEC s840 ha offerto ancora una volta le prestazioni più elevate del gruppo agli intervalli di profondità effettiva della coda più bassi, superando solo ai livelli più alti.
La latenza media nel nostro profilo del server Web eseguito sullo STEC s840 ha mostrato che offre un piccolo vantaggio rispetto agli SSD aziendali di classe SLC comparabili in tutti i livelli di profondità della coda effettiva tranne quelli più alti.
I tempi di risposta di picco nella sezione di lettura al 100% del test del server Web dello STEC s840 sono stati misurati sotto i 50 ms su tutti i carichi di lavoro tranne quelli più elevati. Si è comportato ai vertici della sua categoria, classificandosi testa a testa con l'Hitachi SSD400S.B.
Dando uno sguardo più attento alla latenza nella nostra sezione di deviazione standard del test del Web Server abbiamo mostrato che lo STEC s840 è in vantaggio nella maggior parte delle aree, ad eccezione della massima profondità di coda effettiva.
Conclusione
L'SSD STEC s840 si rivolge fermamente ai mercati mainstream e aziendali ad alte prestazioni, ma offre una proposta di valore migliore rispetto alle principali alternative NAND SLC. Sfruttando la NAND MLC e possedendo un proprio controller, STEC è in grado di migliorare sia le prestazioni di guida che la resistenza, pur essendo in grado di offrire una proposta di valore impressionante. STEC dispone inoltre di un vantaggio in termini di supporto e progettazione poiché utilizza un controller interno e il pacchetto complessivo è ulteriormente rafforzato da un solido portafoglio IP che copre quasi 20 anni di attività nel settore dello storage flash.
Come abbiamo visto nei nostri risultati prestazionali, l's840 si comporta molto bene su tutta la linea, anche rispetto alle unità basate principalmente su SLC. L'unità ha funzionato particolarmente bene con carichi di lavoro misti, dove ha offerto un vantaggio significativo con profondità di coda effettive inferiori, dove altre unità avevano bisogno di richieste più eccezionali per raggiungere le massime prestazioni. Anche sfruttando la NAND MLC, STEC è stata in grado di regnare nei tempi di risposta di picco e mantenere un'eccellente deviazione standard di latenza che molte volte rivaleggiava con quella dei suoi concorrenti basati su SLC. Questi punti di forza erano più evidenti nei carichi di lavoro con un'ampia gamma di dimensioni di trasferimento; come i nostri profili Web Server e File Server.
STEC è il secondo produttore negli ultimi mesi a offrire un'unità basata su MLC che offre prestazioni elevate e lunga durata in uno spazio pieno di prodotti basati su SLC. Mentre gli acquirenti aziendali continuano a cercare modi per ridurre i costi, i produttori che possono sfruttare un’ampia proprietà intellettuale nello spazio SSD per offrire prodotti che continuano a spingere i limiti delle prestazioni riducendo i costi avranno un vantaggio in questo mercato.
Vantaggi
- Massime prestazioni su un'ampia gamma di livelli di thread/coda in molti dei nostri carichi di lavoro misti
- Latenza massima bassa e deviazione standard di latenza elevata in tutti i carichi di lavoro
- Sfrutta il controller interno per ottenere prestazioni e resistenza di tipo SLC dalla NAND MLC
Svantaggi
- Non offerto nel fattore di forma da 9.5 mm che massimizza la densità
Conclusione
L'unità SSD aziendale SAS STEC s840 da 6 Gb/s offre prestazioni leader del settore in molti dei nostri carichi di lavoro in condizioni reali; a livelli di thread e coda inferiori alla piena saturazione. Anche con le sue elevate prestazioni I/O, mantiene una latenza di picco eccezionalmente bassa a profondità di coda effettive elevate con una deviazione standard molto bassa, mostrando la forza di un SSD basato su SLC anche con NAND di base.
