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SanDisk Optimus Eco 400GB SAS SSD レビュー

by マーク・キッド

Optimus Eco は、サンディスクの Guardian テクノロジー プラットフォームを使用して 19nm マルチレベル セル (MLC) フラッシュのパフォーマンス特性を向上させ、400GB、800GB、1.6TB、2TB の容量の読み取り集中型アプリケーションのワークロードに適合します。 Guardian Technology Platform は、サンディスクによる最近の SMART Storage Systems 買収の一部であり、昨年このプラットフォームは Optimus SAS Enterprise SSD のレビュー。 Optimus Eco は、Optimus とは異なる使用プロファイルと異なる NAND を表していますが、それでも当社のベンチマーク全体で確かな結果を達成しており、SMART の MLC テクノロジーとエンジニアリング リソースがサンディスクにとって持つ魅力を説明するのに役立つ柔軟性を備えています。


Optimus Eco は、サンディスクの Guardian テクノロジー プラットフォームを使用して 19nm マルチレベル セル (MLC) フラッシュのパフォーマンス特性を向上させ、400GB、800GB、1.6TB、2TB の容量の読み取り集中型アプリケーションのワークロードに適合します。 Guardian Technology Platform は、サンディスクによる最近の SMART Storage Systems 買収の一部であり、昨年このプラットフォームは Optimus SAS Enterprise SSD のレビュー。 Optimus Eco は、Optimus とは異なる使用プロファイルと異なる NAND を表していますが、それでも当社のベンチマーク全体で確かな結果を達成しており、SMART の MLC テクノロジーとエンジニアリング リソースがサンディスクにとって持つ魅力を説明するのに役立つ柔軟性を備えています。

サンディスクのベンチマークによると、Optimus Eco は最大 90K/35K IOPS のランダム読み取り/書き込みパフォーマンスと最大 500/500 MB/秒の持続読み取り/書き込み速度を達成しています。これを合成ベンチマークとさまざまなベンチマークをシミュレートしたベンチマークの両方と比較します。 StorageRevew Enterprise Test Lab での実際のエンタープライズ ワークロード。 Optimus Eco には、ワイドポート SAS 機能のサポートも含まれており、それをサポートするホストに対して最大 1 GB/秒の持続読み取りパフォーマンスを提供します。 Optimus Eco は、サンディスクの Guardian テクノロジー プラットフォームを搭載しています。これは、FlashGuard、DataGuard、EverGuard テクノロジーで構成されるスイートであり、連携して動作し、エンタープライズ アプリケーションに適したパフォーマンスと耐久性を提供します。

FlashGuard テクノロジーにより、Optimus Eco の 19nm コンシューマ グレード MLC フラッシュは、XNUMX 日あたり XNUMX 回のランダムまたは XNUMX 回のシーケンシャル ドライブ書き込みを実現します。 FlashGuard は、集約フラッシュ管理と高度な信号処理という XNUMX つの主要なテクノロジーにより、各セルを個別に処理して、より強力なフラッシュ要素の利用を最大化し、弱い要素の摩耗を最小限に抑えます。集約フラッシュ管理テクノロジは、フラッシュ要素を個別の要素の集合としてではなくシステムとして管理することにより、MLC の寿命を延ばします。つまり、フラッシュの耐久性管理は、ブロック内の複数のページにわたって調整でき、SSD 内の複数のブロックにわたって調整できます。高度な信号処理はフラッシュを継続的に監視してそのパフォーマンスを分析し、コントローラーの動作パラメータを現在の条件に動的に一致させます。

サンディスク オプティマス エコ SAS 仕様

  • インターフェース: SAS 6Gb/秒
  • インターフェイスポート: デュアル/ワイド
  • 持続読み取り/書き込み: 500/500 MB/秒 (デュアル) または 1GB/秒 (ワイド ポート)
  • ランダム読み取り/書き込み (IOPS): 最大 90K/35K IOPS
  • キャパシティ
    • SDLKGD6M-400G-5CA1: 400GB
    • SDLKGC6M-800G-5CA1: 800GB
    • SDLLGC6M-016T-5CA1: 1.6TB
    • SDLLGC6M-020T-5CA1: 2TB
  • セクタ サイズ: 512、520、528 バイト
  • データの信頼性: 1e10 ビット読み取りで 17 つの回復不能エラー
  • MTBF: 2.5万時間
  • シーケンシャルワークロード耐久性: 3 DWPD
  • ランダムなワークロードの耐久性: 7 DWPD
  • データ障害復旧: F.R.A.M.E. (メモリ要素の柔軟な冗長アレイ)
  • 停電回復: EverGuard バックアップ電源回路
  • データパス保護: DataGuard、T-10 DIF
  • 保証:5年
  • セキュリティ: TCG エンタープライズ準拠
  • 暗号化: AES 256ビット
  • Vcc電源: 5V/12V
  • 有効消費電力 (標準): 7W
  • 衝撃: 1000 g 半正弦、0.5 ミリ秒、各軸 X、Y、Z に沿って各方向に 3 回の衝撃
  • 振動: 2.17 g rms、7-800 Hz
  • 動作温度: 0°C ~ 70°C (内部)
  • Storage Temperature:-40°C to 90°C
  • 湿度: 5% ~ 95%、結露なきこと、相対湿度
  • 標高: 5,486m (18,000フィート)
  • メカニカル
  • 長さ:100.20mm
  • 幅:69.85mm
  • 高さ:9.5mm / 15mm

設計と構築

Optimus と同様に、Optimus Eco は、小容量の場合は 9.5 mm フォーム ファクタで、大容量の場合は 15 mm フォーム ファクタで提供されます。 400GB エディションの厚さは 9.5 mm で、Optimus と同様に、熱の放散に役立つ CNC 製造の合金で囲まれています。

SanDisk Optimus Eco は、デュアル SAS インターフェイスとワイド SAS インターフェイスの両方をサポートします。

Optimus Eco に組み込まれた第 3 世代の EverGuard テクノロジーは、一連のコンデンサを利用して、停電中にデータが書き込みキャッシュからフラッシュに確実に転送されるようにします。

テストの背景と比較対象

Optimus Eco は、デュアル SAS 接続とワイド SAS 接続の両方を提供するインターフェイスを備えた 88nm Toshiba NAND を備えた Marvell 9185SS19 コントローラーを使用しています。現在、MLC フラッシュはエンタープライズ市場で十分に確立されており、Optimus Eco を評価するために利用できる同等のドライブの種類が増えています。

このレビューの比較対象:

  • 日立SSD400M (400GB、インテル EW29AA31AA1 コントローラー、インテル 25nm MLC NAND、6.0Gb/s SAS)
  • 日立SSD800M (800GB、Intel 共同ブランド DB29AA11B0 コントローラ、Intel 25nm MLC NAND、6.0Gb/s SAS)
  • STEC s842 (s840 シリーズ) (800GB、STEC 24950-15555-XC1 コントローラー、東芝 MLC NAND、6.0Gb/s SAS)
  • サンディスク オプティマス (400GB、サードパーティ製コントローラー、東芝 34nm MLC NAND、6.0Gb/s SAS)
  • 東芝 PX02SM (400GB、Marvell 共同ブランドの TC58NC9036GTC コントローラー、東芝 24nm MLC NAND、6.0Gb/s SAS)
  • 東芝 eSSD (400GB、Marvell 88SS9032 コントローラー、東芝 32nm SLC NAND、6.0Gb/s SAS)
  • OCZ タロス 2 R (400GB、SandForce SF-2500 コントローラー、Intel 25nm MLC NAND、6.0Gb/s SAS)

Optimus Eco SAS とその同等製品は、第 2 世代エンタープライズ テスト プラットフォームでベンチマークが行われました。 レノボ ThinkServer RD630。この Linux ベースのテスト プラットフォームには、LSI 9207-8i HBA 相互接続ハードウェアと、最良の場合のフラッシュ パフォーマンスを実現する I/O スケジューリングの最適化が組み込まれています。合成ベンチマークには、Linux の場合は FIO バージョン 2.0.10、Windows の場合はバージョン 2.0.12.2 を使用します。

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0GHz、15MB キャッシュ、6 コア)
  • Intel C602チップセット
  • メモリ – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 レジスタード RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64 ビット、Windows Server 2012 Standard、CentOS 6.3 64 ビット
  • 100GB ミクロン RealSSD P400e ブートSSD
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (ブート SSD 用)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (SSD または HDD のベンチマーク用)
  • Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 アダプター
  • Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 アダプター

アプリケーションのパフォーマンス分析

StorageReview は最近、エンタープライズ SSD 向けの 2 つの新しいアプリケーション パフォーマンス ベンチマークを発表しました。 MarkLogic NoSQL データベース ストレージ ベンチマーク フォルダーとその下に SysBench OLTP MySQL ベンチマーク.

NoSQL データベースは 200 つのデータベース ノード全体で動作するために約 650 GB のスペースを必要とするため、MarkLogic NoSQL データベース環境では、使用可能な容量が少なくとも 24 GB の 30 つの SATA または SAS SSD のグループが必要です。私たちのプロトコルは SCST ホストを使用し、各 SSD を JBOD で提示し、データベース ノードごとに 36 つを割り当てます。テストは XNUMX 間隔で繰り返され、このクラスの SSD では合計 XNUMX ~ XNUMX 時間かかります。 MarkLogic は、各 SSD の合計平均レイテンシと間隔レイテンシを記録します。

NoSQL ベンチマーク中の全体的な平均レイテンシの MarkLogic の分析では、Optimus Eco は SanDisk Optimus のすぐ後ろに位置しており、比較可能な製品の中で全体の平均レイテンシが 2 番目に低いことがわかります。

SanDisk Optimus のレイテンシ パフォーマンスの詳細なグラフでは、ほとんどの操作が 6 ミリ秒以下に保たれていますが、いくつかの小さなスパイクが 7 ミリ秒から 11 ミリ秒の間に達していることがわかります。

SanDisk Optimus Eco は、Optimus の類似品ほど一貫して NoSQL レイテンシ パフォーマンスを管理できず、マージ書き込みレイテンシの数が非常に安定している Optimus Eco のレイテンシ プロファイルよりもはるかに悪いレイテンシが発生します。

日立の Ultrastar SSD400M は、サンディスクの同等の製品よりも遅延の変動が大きく、NoSQL ジャーナル書き込み操作中に最大の遅延が発生しました。

OCZ Talos 2 R の全体的なパフォーマンスは SSD400M と同様で、レイテンシのピークは 9 ~ 32 ミリ秒でしたが、最高のピークはマージ書き込み操作中に発生しました。

東芝 PX02SM は、NoSQL ベンチマークで断然最悪のパフォーマンスを示し、ジャーナル書き込みレイテンシは 10 ~ 30 ミリ秒の範囲でした。

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アプリケーション ベンチマークの 630 回目のラウンドは、OLTP ワークロードを使用して InnoDB エンジンを実行している MySQL データベースのパフォーマンスを測定する SysBench 経由で実行されます。このテスト構成では、CentOS を実行する Lenovo ThinkServer RD99 のグループを使用して、単一ドライブを利用してワークロードを駆動します。このテストでは、2 ~ 32 スレッドの範囲で平均 TPS (XNUMX 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、および平均 XNUMX パーセンタイル レイテンシを測定します。

Sysbench で 1395 秒あたりの平均トランザクション数 (TPS) を測定したところ、Optimus Eco はパックの中央でパフォーマンスを発揮し、ワークロードを 32 スレッドにスケールアップした状態で XNUMXTPS に達しました。

SanDisk Optimus Eco も、MySQL ベンチマーク中の平均レイテンシの測定では独自の性能を維持していますが、同等の製品の中で区別することはできません。

最悪の場合の 99 パーセンタイル レイテンシをグラフ化すると、サンディスク オプティマス エコは 8 スレッドおよび 16 スレッドのワークロード中に最も苦戦しますが、ベンチマークを行った他の eMLC SSD と比較すると、どの規模でも特に優れたパフォーマンスを発揮するわけではありません。

エンタープライズ総合ワークロード分析

フラッシュのパフォーマンスは、ドライブがワークロードに合わせて調整されるにつれて変化します。つまり、ベンチマークが正確であることを確認するには、各テストの前にフラッシュ ストレージを事前に調整する必要があります。同等の各ドライブは、ベンダーのツールを使用して安全に消去され、16 スレッドの高負荷とスレッドあたり 16 の未処理のキューで定常状態に事前調整されています。

プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:

  • スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
  • 平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
  • 最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
  • レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)

プリコンディショニングが完了すると、各デバイスは複数のスレッド/キューの深さプロファイルにわたって一定の間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。 Optimus Eco のエンタープライズ合成ワークロード分析には、過去のベンチマークとの比較を容易にするために開発された 4 つのプロファイルと、最大 8K の読み取り/書き込み速度や 70K 30/XNUMX などの広く公開されているエンタープライズ ドライブのパフォーマンス仕様が含まれています。

  • 4k
    • 100% 読み取りまたは 100% 書き込み
  • 8k 70/30
    • 70% 読み取り、30% 書き込み
    • 100% 読み取りまたは 100% 書き込み

Optimus Eco は 4K プリコンディショニング プロセス全体を通じて強力なスループット結果をもたらしましたが、曲線が定常状態に近づくにつれて Optimus とデッド ヒートになり、XNUMX 位になりました。

Optimus Eco は、4 ミリ秒という中程度の平均遅延で 6.3K プリコンディショニングを開始しましたが、同等のドライブのほとんどがワークロード開始から約 4 時間で発生するような遅延の増加は発生しませんでした。 Optimus Eco は、平均遅延 7.5 ミリ秒で 800K プリコンディショニングを完了し、これも事実上、Hitachi SSDXNUMXMM に次いで XNUMX 番目に低い Optimus と並んでいます。

4K プリコンディショニング中の最大遅延の結果は、Optimus Eco のパフォーマンスの強みを明らかにしています。プロセスの開始時には、Optimus Eco は目立った結果を達成しませんでしたが、プリコンディショニングの終了までに、Optimus Eco は、Hitachi SSD800MM に次いで XNUMX 番目に低い最大遅延を一貫して達成します。

4K プリコンディショニング曲線中のレイテンシの標準偏差をグラフ化すると、Optimus Eco がこのワークロードでどの程度一貫して動作するかをより明確に調べることができます。 Optimus Eco は、800 時間のプレコンディショニング ウィンドウ中に標準偏差の比較的小さな増加を経験し、再び Hitachi SSDXNUMXMM に次ぐ XNUMX 位になりました。

プレコンディショニングが完了すると、サンディスク オプティマス エコ 400GB は、4k 読み取り IOPS が 97,019 で、同等製品の中央値に達し、4k 書き込み IOPS スコアは 33,795 番目に速い XNUMX で、サンディスク オプティマスに次ぐもので、サンディスクが宣伝する最大 IOPS を満たしています。

レイテンシの結果を平均すると、Optimus Eco は平均読み取りレイテンシで 2.64 ミリ秒で 4 位となり、2.54K 書き込みレイテンシでは平均 XNUMX ミリ秒で XNUMX 位となりました。

4K テスト中に比較対象製品が経験した最大レイテンシのみをプロットすると、Optimus Eco は 15.3 ミリ秒の最大レイテンシで 800 番目に優れた結果を示し、最大書き込みレイテンシでは 68.4 ミリ秒で Hitachi SSDXNUMXMM に次いで XNUMX 位になりました。

標準偏差グラフは、4K テスト中の Optimus Eco の比較的少ない遅延スパイクを反映しています。 Optimus Eco は、1.27K 書き込みベンチマークで 4 ミリ秒の標準偏差を経験しましたが、書き込みテスト中は標準偏差を 4.11 ミリ秒に維持しました。

8 番目の合成ベンチマークは、70/30 の読み取り/書き込み比率で 8k のデータを使用します。 36,200K プリコンディショニング曲線中のドライブ スループットをグラフ化すると、異なる MLC NAND を使用しているにもかかわらず、Guardian テクノロジー プラットフォームを共有する XNUMX つのサンディスク ドライブを簡単に識別できます。プリコンディショニングの開始時にバースト パフォーマンスが高い期間を経験するほとんどの同等製品とは異なり、Optimus Eco のスループットはプリコンディショニング曲線中に徐々に増加し、その後、同等製品の中央付近の XNUMX IOPS 付近で安定します。

 

SanDisk Optimus Eco も、Optimus のいとこ同様、8K プリコンディショニング曲線中に遅延が改善されました。 Optimus Eco は平均レイテンシー 14.4 ミリ秒で始まり、定常状態になると最終的にその数値を半分に減らし、強力かつ例外的なパフォーマンスを発揮します。

4K プリコンディショニング中の平均レイテンシの結果と同様、Optimus Eco では最大レイテンシに予期せぬピークが発生することはなく、プリコンディショニングの過程で改善され、55.3 ミリ秒に達します。

プレコンディショニング中の比較対象製品の標準偏差をグラフ化すると、Optimus Eco が定常状態に入ったときに約 6.4 ミリ秒の標準偏差を維持し、ベンチマーク対象の XNUMX つのドライブのうち XNUMX 位に位置していることがわかります。

8k テストの事前調整が完了すると、ベンチマークが本格的に始まります。当社の 8k 70/30 合成ベンチマークは、さまざまなワークロード下でのデバイスの長所と短所についての洞察を向上させるために、さまざまなスレッドとキューの深さの組み合わせにわたって同等のドライブをそれぞれ評価します。スループットを見ると、Optimus Eco は、ワークロードの強度に関係なく、パックの中央に位置します。

Optimus Eco は、8K ベンチマーク中の平均レイテンシーのプロットでも、立派ではありますが平均的な結果を達成しました。これは、0.26 つのスレッドと 2 つのキューで 2 ミリ秒から始まり、7.15 スレッドと 16 キューの最大ワークロードで最大 16 ミリ秒の範囲です。

8 スレッドと 16 のキューで異常な遅延スパイクが発生した SanDisk Optimus とは異なり、Optimus Eco は、8K テスト プロトコル全体を通じて、同等の製品の中で強力ではあるものの典型的な最大遅延パフォーマンスを示しました。

8k ベンチマーク レイテンシの結果の標準偏差を測定したところ、サンディスク エコは何ら驚くような結果をもたらしませんでした。標準偏差は 0.43 ミリ秒で始まり、スレッドとキューの最大負荷で 6.54 ミリ秒に達しました。

まとめ:

SMART Storage Systems は、eMLC ベースのエンタープライズ SSD を初めて提供しました。サンディスクは今年初めに SMART を買収し、Guardian Technology Platform が MLC NAND から企業のパフォーマンスを確保するための有能な基盤であることが証明されたため、これらの主要なエンジニアリングおよび知的財産リソースを社内に導入しました。 Optimus Eco のベンチマーク結果は、これがサンディスクの競合他社が提供する eMLC テクノロジーに比べてサンディスクにもたらすいくつかの利点を示しています。最も驚くべきことは、両方の合成ベンチマークのプリコンディショニング曲線は、Optimus Eco がそのいとこである Optimus と同様に、定常状態に達するまで時間の経過とともにワークロードに合わせてパフォーマンスを調整できるという明確な証拠を提供していることです。

Optimus Eco のプリコンディショニング曲線は、通常、プリコンディショニングの開始時に爆発的な高いパフォーマンスを提供しますが、時間の経過とともに低下するパフォーマンスに落ち着く他の同等製品とは対照的です。高速バーストが利点となるアプリケーションもありますが、ワークロードにインテリジェントに適応することでパフォーマンスを向上できる Optimus Eco のような SSD を導入することが有益であることが判明する状況も数多くあります。 Optimus Eco は、当社のベンチマークのいずれにおいても優位性を提供するわけではありませんが、その代わりに、その多用途性と実証済みのテクノロジー プラットフォームが魅力的な価格対パフォーマンスと組み合わされたさまざまな状況でこの SSD を見つけることができる、さまざまなワークロードにわたって一貫したパフォーマンスを提供します。比率。

メリット

  • Guardian Technology Platform の適応機能により、ワークロードを設定するとパフォーマンスが時間の経過とともに向上します
  • アプリケーションベンチマークと合成ベンチマークの両方で大きな弱点のない、一貫した総合的なパフォーマンス
  • 最大2TBの容量で利用可能

デメリット

  • 1 日あたり 3 回のランダム書き込みまたは 7 回のシーケンシャル ドライブ書き込みに対してのみ評価されます。

ボトムライン

SanDisk Optimus Eco は、Optimus の名前で提供されるもう 1 つの強力な製品で、MLC NAND をエンタープライズ ストレージに適応させる際に Guardian Technology Platform を有効に活用しています。

SanDisk Optimus Eco SAS SSD 製品ページ