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SMART 스토리지 시스템 XceedIOPS2 엔터프라이즈 SSD 검토

by 케빈 오브라이언

SMART Storage Systems(이전의 SMART Modular)는 기업용 SSD 제품의 강력한 라인업을 제공합니다. XceedIOPS2는 SandForce SF-2500 기반 솔루션으로 혼합 엔터프라이즈 사용에 적합하고 Toshiba eMLC NAND의 내구성으로 백업됩니다. SATA 6Gb/s 인터페이스가 장착된 XceedIOPS2는 최대 520MB/s의 순차 읽기 및 500MB/s 쓰기를 제공하며 랜덤 I/O 성능은 60,000 IOPS를 상회합니다. 맨 위에는 맞춤형 펌웨어, 전원 보호 기능 및 SMART 엔지니어링 팀의 전문 지식이 있습니다. 다른 하이라이트로는 AES 256비트 암호화, 강력한 2.5만 시간 MTBF, 6년 보증 및 400GB SSD의 경우 최대 XNUMXPBW의 내구성이 있습니다.


SMART Storage Systems(이전의 SMART Modular)는 기업용 SSD 제품의 강력한 라인업을 제공합니다. XceedIOPS2는 SandForce SF-2500 기반 솔루션으로 혼합 엔터프라이즈 사용에 적합하고 Toshiba eMLC NAND의 내구성으로 백업됩니다. SATA 6Gb/s 인터페이스가 장착된 XceedIOPS2는 최대 520MB/s의 순차 읽기 및 500MB/s 쓰기를 제공하며 랜덤 I/O 성능은 60,000 IOPS를 상회합니다. 맨 위에는 맞춤형 펌웨어, 전원 보호 기능 및 SMART 엔지니어링 팀의 전문 지식이 있습니다. 다른 하이라이트로는 AES 256비트 암호화, 강력한 2.5만 시간 MTBF, 6년 보증 및 400GB SSD의 경우 최대 XNUMXPBW의 내구성이 있습니다. 

XceedIOPS2는 Smart Storage Systems의 주력 제품인 SATA 제품 구성에 적합합니다. 회사는 분명히 eMLC와 MLC NAND가 기업에서 작동하도록 만들기 위해 올인했습니다. Smart는 SLC NAND가 포함된 군용 및 산업 등급 SSD를 제공하지만 주류 엔터프라이즈 제품에는 MLC NAND가 포함된 SATA 기반 XceedStor와 SAS 인터페이스 및 MLC NAND를 활용하는 Optimus SSD 라인이 포함됩니다. eMLC 및 MLC NAND에서 XNUMX년의 내구성을 확보하겠다는 약속은 NAND가 얼마나 멀리 왔는지와 Smart가 드라이브를 얼마나 잘 엔지니어링했는지를 강조합니다. 

eMLC NAND의 내구성을 관리할 수 있다는 것은 SLC 대안에 비해 드라이브 가격이 저렴하다는 것입니다. 성능 관점에서 볼 때 eMLC 드라이브는 여전히 더 많은 경우에 SLC 사촌과 어울리지 않아 달러당 성능을 고려할 때 TCO 방정식이 MLC 솔루션에 크게 의존하게 됩니다. XCeedIOPS2는 하루 400회 전체 드라이브 쓰기에서 6년 보증을 제공합니다. 최대 XNUMXGB 용량에서 예상 서비스 기간 동안 드라이브에 기록된 XNUMXPB에 해당합니다. 

Smart는 2" 및 1.8" SATA 2.5Gb/s 구성 모두에서 XceedIOPS6를 제공합니다. 1.8" 및 2.5" SSD는 모두 50GB, 100GB, 200GB 및 400GB 용량으로 제공됩니다. 검토 단위는 2.5인치 200GB 용량입니다.

스마트 스토리지 시스템 XCeedIOPS2 사양

  • 용량 :
    • XceedIOPS2 SATA 1.8"
      • 100GB - TX21B10100GB1001
      • 200GB - TX21B10200GB1001
      • 400GB - TX21B10400GB1001
    • XceedIOPS2 SATA 2.5"
      • 100GB - TX22D10100GB1001
      • 200GB(186GB 사용 가능) – TX22D10200GB1001
      • 400GB - TX22D10400GB1001
  • 샌드포스 SF-2582 컨트롤러
  • 도시바 32nm Enterprise MLC NAND
  • SATA 6Gb/s 인터페이스
  • 퍼포먼스
    • 지속 읽기 – 최대 520MB/s
    • 지속 쓰기 – 최대 500MB/s
    • 최대 60,000 IOPS 임의 4K 쓰기
    • 액세스 시간 <1.0msec
  • Endurance eMLC(XNUMX년 수명)
    • 100GB – 1.5PBW
    • 200GB – 3PBW
    • 400GB – 6PBW
  • 데이터 신뢰성 <1/1018 비트 읽기
  • 오류 수정/오류 감지(BCH) – 55바이트 섹터당 512비트
  • 데이터 오류 복구 복구 - 최대 1개의 NAND 플래시 지우기 데이터 블록
  • 전원 장애 복구 – EverGuard
  • 온도 모니터링 – 경고/임계 온도 시 성능 스로틀링
  • 암호화 AES-256(FIPS-197 인증), 보안 TCG-Enterprise
  • 출력
    • 전압 3.3 ± 5% 5V ± 5%
    • 활성(통상) 1800mA
    • 유휴 500mA
    • 고급 전원 관리 - 전원 스로틀링
  • 환경
    • 충격 – 200g 하프 사인, 10msec, 각 축(X, Y, Z, 각 방향)을 따라 1회 충격
    • 진동 – 200g 하프 사인, 2msec, 각 축(X, Y, Z, 각 방향)을 따라 1회 충격
    • 작동 온도 0 °C ~ 70 °C(내부)
    • 보관 온도 -40°C ~ 90°C
    • 습도 5% ~ 95%, 비응축, 상대 습도
    • 고도 24,384m(80,000피트)
  • Mechanical
    • 길이 78.5mm 100.2mm
    • 너비 54.0mm 69.85mm
    • 높이 5.0mm 9.5mm
  • 검토된 펌웨어 버전 – PRO6F4EC

설계 및 분해

Smart Storage Systems XceedIOPS2는 주조 금속 합금 케이스를 덮고 있는 은색 금속 페인트로 다소 기본적인 외관을 가지고 있습니다. 당사의 엔지니어링 샘플에는 부품 번호, 일련 번호, 로트 번호 및 기본 드라이브 세부 정보가 포함된 단일 제품 라벨이 케이스 상단 덮개에 있습니다. 케이스의 바닥면은 완전히 비어 있으며 내부의 회로 기판에 액세스할 수 있는 나사만 표시됩니다.

XceedIOPS2는 9.5mm 드라이브 z 높이를 특징으로 하며 이는 소비자 및 SATA 기업용 SSD 사이에서 표준입니다. Intel SSD 710을 제외하고 우리가 검토한 대부분의 엔터프라이즈 중심 SSD는 모두 15인치 엔터프라이즈급 하드 드라이브의 두께와 일치하는 2.5mm z 높이를 제공합니다. 더 슬림한 디자인을 사용하는 이점은 엔터프라이즈 워크로드에 적합한 블레이드 서버 또는 모바일 시스템과 같은 더 얇은 장치가 이 SSD를 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.

XceedIOPS2의 전면은 표준 SATA 연결을 보여주며, 이 특정 SSD에서는 500MB/s 이상의 속도를 낼 수 있습니다. 인터페이스는 소비자 및 엔터프라이즈 시스템에 걸친 광범위한 플랫폼과 호환됩니다.

XceedIOPS2를 분해하는 것은 주로 조립 중에 Smart가 사용하는 방열 재료 때문에 다소 어렵습니다. 최종 사용자에게는 이것이 최적이지만 검토를 위해 사진 촬영을 어렵게 만들 수 있습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 NAND의 각 부분과 컨트롤러에는 드라이브가 조립될 때 접착제 역할을 하는 열전도성 재료 덩어리가 적용되어 있습니다. 검토 목적으로 드라이브 손상을 제한하기 위해 설명 목적으로 드라이브의 내부 샷을 하나 포함하고 열 장비는 그대로 둡니다.

케이스는 1.5mm 두께로 측정되었으며 모든 내부 구성 요소의 방열판 역할을 합니다. 회로 기판의 양면은 컨트롤러와 NAND의 열을 케이스의 상하로 방출합니다.

Smart Storage Systems는 XceedIOPS32 SSD 내부에 Toshiba 2nm eMLC NAND를 사용합니다. 200GB 용량은 총 16개의 NAND를 사용하며 개별 용량은 200GB입니다. 이것은 256GB 모델에 186GB의 원시 용량을 제공하고 28GB의 사용 가능한 공간으로 구성되며 SSD는 XNUMX%의 오버 프로비저닝 수준을 갖습니다.

XceedIOPS2 내부에 사용되는 컨트롤러는 SandForce SF-2582로, 추가 SDRAM 버퍼가 필요하지 않으며 상용 환경에서 최대 70C의 작동 온도를 제공합니다. 컨트롤러는 AES-256 및 TCG 암호화도 지원합니다.

Smart Storage System의 EverGuard 정전 복구 설정은 때때로 엔터프라이즈 SSD에서 볼 수 있는 슈퍼 커패시터 대신 32개의 OxiCap Niobium Oxide 커패시터를 사용합니다. 이들은 들어오는 전력이 손실되거나 중단되는 경우 전력 필터링 및 홀드업 전력에 사용되므로 전송 중인 데이터를 NAND로 플러시할 수 있습니다. 결합된 227uF 커패시터의 총 정전 용량은 0.007F입니다. Smart는 전원 회로가 컨트롤러를 계속 실행할 수 있는 시간이나 충전 시간을 나열하지 않지만 전원 중단 시 데이터 손실을 방지하기에 충분할 가능성이 높습니다. 이 유형의 커패시터를 사용하는 또 다른 주요 이점은 작동 중에 SSD의 열 포락선이 70C로 높아져 냉각 요구 사항을 낮출 수 있다는 것입니다. 많은 데이터 센터가 총 전기 사용량의 상당 부분을 차지하기 때문에 전체 냉각 비용을 낮추는 방법을 모색하고 있기 때문에 이는 중요한 기능입니다.

엔터프라이즈 벤치마크

Smart Storage Systems XceedIOPS2는 Toshiba 32nm eMLC NAND, SandForce SF-2582 컨트롤러 및 6.0Gb/s SATA 인터페이스를 사용합니다. 리뷰 유닛은 200GB입니다. 이 리뷰에 사용된 비교 대상에는 최근 테스트된 다음과 같은 엔터프라이즈 SSD가 포함됩니다. 마이크론 P300 (100GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), 도시바 MKx001GRZB (400GB, Marvell 9032, Toshiba 32nm SLC NAND, SAS), 삼성 SM825 (200GB, Samsung S3C29MAX01-Y330, Samsung 30nm eMLC NAND, SATA) 및 히타치 울트라스타 SSD400M (400GB, Intel EW29AA31AA1 컨트롤러, Intel 25nm eMLC NAND, SAS). 모든 엔터프라이즈 SSD는 다음을 기반으로 하는 엔터프라이즈 테스트 플랫폼에서 벤치마킹됩니다. 레노버 씽크서버 RD240. 모든 IOMeter 수치는 MB/s 속도에 대한 이진수 수치로 표시됩니다.

첫 번째 테스트는 대규모 블록 전송이 있는 순차적 쓰기 환경의 속도를 살펴봅니다. 이 특정 테스트는 2k 섹터 정렬과 함께 IOMeter와 함께 4MB 전송 크기를 사용하고 큐 깊이 4로 성능을 측정합니다. Smart Storage Systems는 520GB XceedIOPS에 대해 최대 버스트 읽기 속도가 500MB/s이고 쓰기 속도가 200MB/s라고 주장합니다. . 이 테스트는 일정한 워크로드 환경에서 모든 기업용 드라이브를 동일하게 비교하기 위한 버스트 수치 대신 정상 상태 성능을 측정하기 때문에 순간 또는 버스트 기록 대신 다른 더 긴 활동을 나타내므로 측정값은 광고된 양보다 낮습니다.

대형 블록 순차 전송 테스트에서 우리는 531MB/s의 읽기 속도와 217MB/s의 정상 상태 쓰기 속도를 측정했습니다. 읽기 속도는 Smart의 주장인 520MB/s보다 높았지만, 앞서 언급한 정상 상태 쓰기 속도는 500MB/s 버스트 등급 미만이었습니다. 이 테스트에서 SandForce SF-2500 프로세서의 강점은 XceedIOPS2가 읽기 속도에서 선두를 달리고 있다는 점에서 분명했습니다.

임의 액세스 프로필로 이동하지만 여전히 2MB의 큰 블록 전송 크기를 유지하면 다중 사용자 환경에서 성능이 어떻게 달라지는지 보기 시작합니다. 이 테스트는 이전 순차 전송 벤치마크에서 사용한 것과 동일한 대기열 깊이 수준 4를 유지합니다.

대규모 블록 랜덤 전송 테스트에서 XceedIOPS2는 536MB/s의 정상 상태 쓰기 속도로 68MB/s의 강력한 읽기 속도를 유지했습니다. 읽기 속도는 기업용 SSD 클래스를 앞서지만 쓰기 속도는 최하위였습니다.

더 작은 임의 액세스 전송 크기인 4K로 전환하면 동일한 어레이에 액세스하는 여러 VM이 있는 서버 설정과 같은 과도한 임의 액세스 환경에서 볼 수 있는 패킷 크기에 가까워집니다. 첫 번째 테스트에서는 확장된 4K 읽기 성능과 큐 깊이 1에서 최대 64까지 확장되는 방법을 살펴봅니다.

16 미만의 대기열 깊이에서 Smart Storage Systems XceedIOPS2는 SandForce 컨트롤러의 강력한 임의 4K 읽기 성능을 활용하는 데 문제가 없었습니다. XceedIOPS2의 시작 속도는 4,208 IOPS였으며 결국 54,386 IOPS에서 평준화되었습니다. 이를 능가하는 유일한 드라이브는 SAS 인터페이스 Toshiba SLC SSD였습니다.

다음 테스트는 정적 대기열 깊이 4에서 32K 임의 쓰기 성능을 살펴보고 드라이브가 정상 상태에 도달하면 결과를 기록하고 평균을 냅니다. IOPS 성능은 안정적인 상태의 성능을 측정하기 위한 좋은 지표이지만 또 다른 주요 관심 영역은 평균 및 최대 대기 시간에 관한 것입니다. 최대 대기 시간 수치가 높을수록 특정 요청이 과도한 연속 액세스에서 백업될 수 있음을 의미할 수 있습니다.

지속적인 워크로드에서 XceedIOPS2는 평균 속도 4MB/s로 8,961 IOPS의 안정적인 35K 랜덤 속도를 유지했습니다. 이 테스트 동안의 평균 대기 시간은 3.57ms로 측정되었으며 테스트 중 최고 대기 시간은 96ms였습니다.

마지막 합성 벤치마크 시리즈는 정적 대기열 깊이가 32인 일련의 서버 혼합 워크로드에서 두 엔터프라이즈 드라이브를 비교합니다. 이 리뷰 시작 부분의 합성 벤치마크와 마찬가지로 이러한 테스트도 안정적인 상태에서 측정됩니다. 각 서버 프로필 테스트는 데이터베이스 프로필의 67% 읽기에서 웹 서버 프로필의 100% 읽기에 이르기까지 읽기 활동에 대한 강력한 선호도를 가지고 있습니다.

첫 번째는 주로 67K 전송 크기에 집중된 33% 읽기 및 8% 쓰기 워크로드 혼합이 있는 데이터베이스 프로필입니다.

Smart Storage Systems XceedIOPS2는 데이터베이스 프로필 테스트에서 10,968 IOPS 또는 86MB/s의 안정적인 속도를 유지했습니다. 이는 다른 고성능 eMLC 모델 중 최하위이지만 eMLC가 장착된 Intel SSD 710보다 높은 순위입니다.

다음 프로필은 80바이트에서 20KB 범위의 여러 전송 크기에 분산된 512% 읽기 및 64% 쓰기 워크로드가 있는 파일 서버를 살펴봅니다.

XceedIOPS2는 파일 서버 시나리오에서 13,195 IOPS의 정상 상태 속도를 측정했으며 eMLC가 장착된 Samsung SM825 및 Hitachi SSD400M에 근접하고 Intel SSD 710보다 높습니다.

당사의 웹 서버 프로필은 읽기 전용이며 512바이트에서 512KB까지 전송 크기가 다양합니다.

읽기 전용 환경에서 Smart XceedIOPS2는 다리를 조금 펴고 엔터프라이즈 SSD 팩의 상단을 향해 올라갈 수 있었습니다. 이 워크로드에서 XceedIOPS2는 18,570 IOPS 또는 284MB/s의 속도를 유지했습니다.

마지막 프로필은 20K 전송을 사용하여 80% 쓰기 및 8% 읽기가 혼합된 워크스테이션을 살펴봅니다.

워크스테이션 환경에서 XceedIOPS2는 우리가 검토한 eMLC 엔터프라이즈급 SSD 중 2위를 차지했으며, 400 IOPS 또는 16,608MB/s의 속도로 Ultrastar SSD130M보다 낮습니다.

엔터프라이즈 전력 소비

데이터 센터 또는 기타 밀집된 스토리지 환경을 위한 드라이브를 선택할 때 기업이 SSD 또는 하드 드라이브를 볼 때 관심을 갖는 메트릭은 성능만이 아닙니다. 전력 소비는 경우에 따라 큰 문제가 될 수 있으므로 지속적인 작업 부하에서 드라이브가 어떻게 작동하는지 알고 싶을 것입니다.

이 검토의 엔터프라이즈 성능 섹션에서는 이전에 읽기 및 쓰기 속도를 테스트하는 데 사용한 것과 동일한 조건에서 각 드라이브를 살펴봅니다. 여기에는 큐 깊이가 2인 순차 및 무작위 4MB 전송과 큐 깊이가 4인 소규모 무작위 32K 읽기 및 쓰기 전송이 포함됩니다. 전력이 부족한 상황.

시작을 제외한 모든 조건에서 Smart Storage Systems XceedIOPS2는 5.65와트 이하를 사용했습니다. XceedIOPS2에서 가장 전력 소모가 많은 활동은 무작위 QD32 4K 읽기로, 테스트 기간 동안 평균 5.65와트를 사용했습니다. 두 번째는 순차 2MB QD4 쓰기, 세 번째는 무작위 QD32 4K 쓰기, 2MB QD4 읽기는 네 번째였습니다. 대량 쓰기 및 임의 4K 읽기 활동 중에 Smart Storage Systems XceedIOPS2는 SAS 6.0Gb/s Toshiba MKx001GRZB가 필요로 하는 전력량 바로 아래에서 사용했으며 다른 영역에서는 Hitachi Ultrastar SSD400M과 거의 동등했습니다.

데이터 센터 환경에서 eMLC SSD에 대한 큰 추진은 GB당 비용 및 IOPS/와트에 관한 것입니다. 대기열 깊이 9,621에서 순수한 임의 4K 읽기에서 32 IOPS/와트의 수치를 계산했으며 대신 안정적인 2,246K 임의 쓰기를 보면 4 IOPS/와트로 떨어졌습니다. 이는 SLC Micron P38,481의 10,119 IOPS/와트 읽기 또는 300 IOPS/와트 쓰기 또는 SLC Toshiba MKx16,385GRZB의 3,082 IOPS/와트 읽기, 001 IOPS/와트 쓰기, 14,980 IOPS/와트 읽기, 2,043 IOPS/와트 쓰기와 비교됩니다. eMLC Samsung SM825 또는 eMLC Hitachi Ultrastar SSD19,484M에서 6,150 IOPS/와트 읽기, 400 IOPS/와트 쓰기. SSD 또는 하드 드라이브를 구매할 때 고려되는 성능(또는 단순한 성능)에 대한 성능의 최상의 조합을 찾는 것은 비즈니스 요구 사항에 달려 있습니다.

결론

Smart Storage Systems(Smart Modular)는 누구나 아는 이름은 아니지만 기업에서는 품질과 혁신으로 유명합니다. XceedIOPS2는 SandForce SF-2500 성능의 SATA 인터페이스와 하루 최대 2개의 드라이브 쓰기를 지원할 수 있는 eMLC NAND를 제공하여 기업용 SSD 시장에서 흥미로운 위치를 차지합니다. XceedIOPS2는 모든 SAS 또는 SATA 엔터프라이즈 SSD에서 본 최고의 4MB 순차 및 임의 읽기 점수를 게시했으며, 인터페이스가 제공할 수 있는 거의 모든 것을 차지했습니다. 이러한 읽기 성능은 빠른 읽기가 필요한 웹 및 파일 서비스와 같은 애플리케이션에 좋은 징조입니다. 또한 낮은 대기열 깊이에서 가장 강력한 무작위 2K 읽기 성능을 제공하여 다른 비교 가능한 SSD보다 4-XNUMX배 빠른 속도를 기록했습니다.

방정식의 쓰기 성능 측면에서 드라이브는 2MB 및 4K 테스트에서 팩의 하위 절반 근처에서 완료되었으며 SF-2582가 해당 영역에서 최고의 성능으로 알려져 있지 않기 때문에 놀라운 일이 아닙니다. 압축할 수 없는 데이터. 엔터프라이즈 사용 프로필에서 드라이브는 데이터베이스 및 워크스테이션 프로필에서 약간 뒤처지는 등 필요한 곳에서는 잘 작동하지만 파일 서버 및 웹 서버 프로필에서는 매우 경쟁력 있는 점수를 제공합니다. . 직접 경쟁하는 Hitachi Ultrastar SSD400M 및 Samsung SM825와 비교할 때 XceedIOPS2는 우수한 성능을 제공하며 Intel SSD 710에 비해 상당한 증가를 제공합니다.

이 유형의 드라이브 구성보다 더 우수하거나 최소한 동등한 성능을 제공하는 Smart는 다른 영역에서도 엔지니어링 강점을 과시할 수 있습니다. XceedIOPS2는 우수한 열 분산과 더 높은 작동 열 포락선을 제공하여 냉각 비용을 낮춥니다. 또한 eMLC NAND에서 얻을 수 있는 내구성의 명백한 이점도 있습니다. 모든 eMLC/MLC 드라이브가 할 수 있는 것은 아니지만 읽기 및 쓰기 활동이 모두 있는 설정에서 드라이브를 탁월한 운영자로 만듭니다. 다양한 제품을 제공하는 비즈니스의 경우 XceedIOPS2는 Tier 1 엔터프라이즈 인증과 매우 강력한 성능 특성을 갖춘 매우 좋은 선택입니다.

장점

  • 뛰어난 대형 블록 읽기 속도
  • 매우 강력한 낮은 큐 깊이 임의 4K 읽기 속도
  • 정격 작동 온도가 높은 우수한 열 설계
  • 다른 eMLC 엔터프라이즈급 SSD에 비해 우수한 쓰기 성능

단점

  • 평균 전력 수요보다 약간 높음
  • 일부 고성능 eMLC 제품보다 약한 쓰기 집약적 성능

히프 라인

엄격하게 성능 관점에서 볼 때 XceedIOPS2는 특히 속도를 높일 수 있는 일정 수준의 압축성을 제공하는 워크로드에서 확실한 강점을 가지고 있으며 일반적으로 읽기와 관련하여 강력합니다. 전반적으로 매일 XNUMX번의 드라이브 충전 내구성과 eMLC NAND의 비용 절감을 고려할 때 Smart에 대한 가치 제안이 상당히 강력해지기 시작합니다.  

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