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SSD 성능 검토 – 270TB 서면

by 케빈 오브라이언

우리 모두는 SSD가 빠르다는 것을 알고 있지만 제한된 시간 동안 빠르다는 것도 알고 있습니다. SSD는 기록될 때 마모되며, 일부는 NAND, SSD에 기록되는 데이터의 양 또는 유형 등에 따라 다른 것보다 빠릅니다. SSD 사망에 대한 두려움 또는 오래된 SSD의 성능 저하로 인해 많은 사람들이 솔리드 스테이트로 마이그레이션하지 못합니다. 휴대전화 사용 시간과 마찬가지로 우리 대부분은 하루에 얼마나 많은 데이터를 쓰는지 모르기 때문에 소비자가 지구력을 파악하는 것은 어렵습니다. 따라서 SSD에서 프로그램/삭제 주기를 세는 개념은 시간이 지남에 따라 생소합니다. SSD 구매자와 현재 소유자가 SSD 수명과 내구성에 대해 더 나은 시각을 갖도록 돕기 위해 우리는 패트리어트 와일드파이어 SSD 한 달 중 더 ​​나은 시간 동안 지속적인 드라이브 쓰기를 수행하고 이 검토를 위해 나중에 270TB를 벤치마킹했습니다. 이 리뷰에서는 120GB LSI SandForce SF-2200 기반 SSD를 남은 수명의 20%까지 가져왔을 때 시간이 지남에 따라 얼마나 많은 성능 변화가 있는지 살펴봅니다.


우리 모두는 SSD가 빠르다는 것을 알고 있지만 제한된 시간 동안 빠르다는 것도 알고 있습니다. SSD는 기록될 때 마모되며, 일부는 NAND, SSD에 기록되는 데이터의 양 또는 유형 등에 따라 다른 것보다 빠릅니다. SSD 사망에 대한 두려움 또는 오래된 SSD의 성능 저하로 인해 많은 사람들이 솔리드 스테이트로 마이그레이션하지 못합니다. 휴대전화 사용 시간과 마찬가지로 우리 대부분은 하루에 얼마나 많은 데이터를 쓰는지 모르기 때문에 소비자가 지구력을 파악하는 것은 어렵습니다. 따라서 SSD에서 프로그램/삭제 주기를 세는 개념은 시간이 지남에 따라 생소합니다. SSD 구매자와 현재 소유자가 SSD 수명과 내구성에 대해 더 나은 시각을 갖도록 돕기 위해 우리는 패트리어트 와일드파이어 SSD 한 달 중 더 ​​나은 시간 동안 지속적인 드라이브 쓰기를 수행하고 이 검토를 위해 나중에 270TB를 벤치마킹했습니다. 이 리뷰에서는 120GB LSI SandForce SF-2200 기반 SSD를 남은 수명의 21%까지 가져왔을 때 시간이 지남에 따라 얼마나 많은 성능 변화가 있는지 살펴봅니다.

시간이 지남에 따라 플래시 스토리지 미디어의 성능을 분석할 때 NAND가 마모됨에 따라 SSD가 변경된다는 사실을 인식하는 것이 중요합니다. 이러한 성능 변경에 대해 이야기할 때 가비지 수집, 활성화된 TRIM 또는 안정적인 것이 아닙니다. -상태 사용, 대신 프로그램/지우기(P/E 주기) 한계에 가까워짐에 따라 플래시 성능이 저하되는 방식을 둘러싸고 있습니다. 이 특정 드라이브의 경우 제한은 5,000nm Toshiba MLC Toggle NAND를 사용하는 약 32 P/E 사이클입니다.

SSD가 노후화됨에 따라 이러한 변화가 어떤 모습인지 보여주기 위해 우리는 120GB Patriot WildFire SSD를 남은 수명의 21%로 낮추고 270TB의 압축할 수 없는 데이터를 기록하고 보안 삭제하여 거의 신선한 상태에서 테스트했습니다. 상태. 이 기간 동안 펌웨어도 업데이트되어 샌드포스 블루스크린 버그, 원래 검토된 버전 319A에서 사용 가능한 최신 버전인 332A로 이동하지만 성능 업그레이드는 아닙니다.

합성 벤치 마크

기본적으로 Patriot Wildfire는 555MB/s의 읽기 속도와 520MB/s의 쓰기 속도를 기록했습니다. SATA III 인터페이스의 상한에서 바로. 쓰기 집약적인 시간이 지난 후 성능이 어떻게 평준화되었는지 확인하기 위해 2MB 순차 전송 테스트와 함께 IOMeter를 사용하여 이 드라이브의 직선 성능을 측정했습니다. 이 테스트는 몇 분 동안만 지속되며 지속적인 버스트 속도를 살펴보지만 정상 상태로 떨어지지는 않습니다.

대형 블록 전송에서 성능은 대체로 동일하게 유지되었습니다. 압축 가능한 데이터의 경우 최대 2MB 읽기 속도가 5MB/s 떨어졌지만 비압축 성능을 보면 실제로 드라이브의 쓰기 속도는 9MB/s 증가했습니다.

무작위 전송으로 전환하여 다음 테스트에서는 IOMeter에서 동일한 2MB 전송 크기를 유지하지만 순차 워크로드에서 무작위 워크로드로 변경합니다.

이 영역에서 비압축 속도는 대체로 동일하게 유지되었지만 비압축 데이터의 경우 오래된 Patriot Wildfire가 쓰기 속도에서 여전히 5MB/s를 앞섰습니다.

다음 테스트에서 작은 블록 전송으로 전환하면 IOMeter도 사용하여 4K 무작위 성능을 살펴봅니다.

작은 블록 무작위 전송을 통해 270TB가 기록된 노후된 Patriot Wildfire는 모든 면에서 더 빨랐으며 압축 불가능하고 압축 가능한 무작위 읽기 및 쓰기 속도를 얻었습니다. 압축 가능한 데이터를 사용하면 노후된 드라이브의 속도가 6.4% 증가했지만 비압축 성능을 보면 0.7%만 향상되었습니다. 유용한 수명까지 운전하기에는 여전히 너무 초라하지 않습니다.

4K 랜덤 전송 테스트를 유지하면서 계속 증가하는 워크로드에서 성능을 살펴봅니다. 이는 대기열 깊이 1에서 64까지 확장되는 다중 스레드 작업 환경을 시뮬레이트합니다.

마모된 Patriot Wildfire는 더 높은 대기열 깊이까지 새로운 "즉시 사용 가능한" Patriot Wildfire에 대한 선두를 유지했으며, 최고점은 55,000 IOPS 대 44,000 IOPS였습니다.

4K 임의 쓰기 속도는 최근 안정성 관련 펌웨어 업데이트 중 하나에 공개되지 않은 이점으로 나타나거나 NAND가 침입하기 시작하면서 드라이브에서 변경된 흥미로운 변화였습니다. 압축할 수 없는 데이터와 압축할 수 있는 데이터 모두에 대해 무작위 4K 쓰기 워크로드로 더 높은 대기열 깊이에서 안정적입니다.

다음 테스트는 대기열 깊이 4에서 드라이브 대기 시간을 살펴봅니다. 이 테스트에서 우리는 평균 응답 시간뿐만 아니라 드라이브가 더 많이 마모됨에 따라 최대 대기 시간이 변경되었는지도 확인합니다. 평균 대기 시간은 무작위 0.0478K 쓰기 성능이 증가함에 따라 감소했으며, 반복 데이터의 경우 0.0510ms 마모에서 새로운 0.0499ms로, 무작위 데이터의 경우 0.0503ms 마모에서 새로운 36.58ms로 측정되었습니다. 최대 대기 시간도 수명 종료에 가까워짐에 따라 감소했으며 새로운 최대 대기 시간 속도는 기본 45.20ms와 비교하여 XNUMXms입니다.

비압축 데이터와 함께 CrystalDiskMark를 사용하여 우리는 새 SSD와 마모된 SSD 사이에서 더 눈에 띄는 차이를 보기 시작했습니다. CrystalDiskMark는 더 느린 순차 및 무작위 512K 쓰기 속도를 보였으며 새 제품일 때 253MB/s에서 마모되었을 때 183MB/s로 떨어졌습니다. 이 하락으로 마모된 모델이 여전히 더 높은 무작위 4K 쓰기 속도를 갖는 것으로 나타났습니다.

합성 벤치마크의 마지막 그룹은 서버 프로필을 다루는 혼합된 높은 대기열 깊이 워크로드를 살펴봅니다. 이 테스트는 대기열 깊이 1에서 대기열 깊이 128까지 확장됩니다. 이 영역에서 볼 수 있는 가장 큰 변화는 지속적으로 혼합된 읽기/쓰기 워크로드에서 270TB의 Patriot Wildfire의 성능이 마침내 특히 압축할 수 없는 데이터 속도로 떨어집니다. 특히 데이터베이스 및 워크스테이션 프로필에서 큐 깊이 8 부근에서 성능이 크게 떨어졌습니다. 파일 서버 및 읽기 전용 웹 서버 성능은 두 데이터 프로필에서 거의 동일하게 유지되었으며 낡은 Wildfire의 성능은 큐 깊이 64를 넘어 약간 표류했습니다. .

실제 벤치마크

첫 번째 실제 테스트는 HTPC 시나리오입니다. 이 테스트에는 Media Player Classic에서 720P HD 영화 480개 재생, VLC에서 1080P SD 영화 15개 재생, iTunes를 통해 동시에 다운로드되는 영화 2,986개, Windows Media Center를 통해 1,924분 동안 녹화되는 XNUMXi HDTV 스트림 XNUMX개가 포함됩니다. 대기 시간이 짧은 더 높은 IOps 및 MB/s 속도가 선호됩니다. 이 추적에서 우리는 드라이브에 XNUMXMB를 쓰고 XNUMXMB를 읽는 것을 기록했습니다.

마모된 드라이브의 평균 대기 시간이 0.86ms에서 0.83ms로 떨어졌지만 HTPC 추적 성능은 동일하게 유지되었습니다.

두 번째 실제 테스트는 생산성 시나리오에서 디스크 활동을 다룹니다. 모든 의도와 목적을 위해 이 테스트는 대부분의 사용자에 대한 일상적인 활동 하에서 드라이브 성능을 보여줍니다. 이 테스트에는 Exchange 서버에 연결된 Outlook 32을 실행하는 2007비트 Vista, Chrome 및 IE8을 사용한 웹 브라우징, Office 2007 내에서 파일 편집, Adobe Reader에서 PDF 보기 및 4,830시간의 사무 생산성 환경에서 작동하는 2,758시간 기간이 포함됩니다. Pandora를 통한 추가 온라인 음악 XNUMX시간으로 로컬 음악 재생. 이 추적에서 우리는 드라이브에 XNUMXMB를 쓰고 XNUMXMB를 읽는 것을 기록했습니다.

생산성 설정에서 마모된 Patriot Wildfire는 전체 전송 속도에서 7MB/s를 얻었을 뿐만 아니라 대기 시간 수치가 0.82ms에서 0.79ms로 떨어졌습니다.

세 번째 실제 테스트는 게임 환경에서 디스크 활동을 다룹니다. HTPC 또는 생산성 추적과 달리 이것은 드라이브의 읽기 성능에 크게 의존합니다. 읽기/쓰기 백분율의 간단한 분석을 제공하기 위해 HTPC 테스트는 쓰기 64%, 읽기 36%, 생산성 테스트는 쓰기 59% 및 읽기 41%인 반면 게임 추적은 쓰기 6% 및 읽기 94%입니다. 테스트는 Grand Theft Auto 7, Left 64 Dead 4 및 Mass Effect 4가 이미 다운로드 및 설치되어 있고 Steam으로 사전 구성된 Windows 2 Ultimate 2비트 시스템으로 구성됩니다. 추적은 처음부터 로드되는 각 게임의 과도한 읽기 활동과 게임이 진행됨에 따라 텍스처를 캡처합니다. 이 추적에서 우리는 드라이브에 426MB를 쓰고 7,235MB를 읽는 것을 기록했습니다.

우리가 측정한 생산성 성능과 유사하게 게임 성능도 향상되어 2.35MB/s가 증가하고 평균 응답 시간이 0.01ms 빨라졌습니다.

전력 소비

성능 변화를 볼 수 있었지만 고문 테스트 후 전력 소비를 측정하는 것도 중요했습니다. 마모된 SSD에서 쓰기 활동 중 압축 가능 데이터와 비압축 데이터 모두에 대한 전력 사용량이 감소했습니다. 순차 읽기 전력 사용량은 새로운 3.51와트에서 1.84와트로 크게 떨어졌습니다. 다른 모든 활동은 거의 동일하게 유지되었으며 시작 전력 요구 사항이 급증했습니다.

결론

120GB Patriot Wildfire를 개봉 후 바로 사용할 수 있는 새 상태와 죽을 뻔한 상태와 비교하면 결과가 매우 인상적입니다. 이것이 단일 드라이브 샘플이라는 것을 인정하지만 주류 SSD를 찾는 소비자는 이러한 결과에 적어도 어느 정도 위안을 받을 것입니다. 20%가 남아 있고 드라이브에 270TB가 기록된 상태에서 일부 영역에서 얻은 성능은 다른 영역에서 약간 주춤하지만 하루가 끝나면 드라이브는 여전히 거의 새로운 속도로 순항하고 있습니다. 또한 특정 사용 프로필, 즉 기업 사용자에게 영향을 미칠 수 있는 사용 프로필에서 높은 큐 깊이에서 압축할 수 없는 데이터로 인해 성능이 떨어지기 시작했다는 사실도 알게 되었습니다. eMLC NAND를 사용하면 훨씬 더 많은 데이터가 드라이브에 기록될 때까지 이러한 유형의 조건에 근접하지 않을 것입니다.

Wildfire의 예상 수명을 20년으로 계산하면 270%가 남아 있는 상태에서 지금 SSD 사용을 중단하더라도 150TB의 쓰기는 하루에 드라이브에 약 32GB를 쓰는 것과 같으며, 이는 하루에 전체 드라이브 쓰기보다 많은 양입니다. 가장 공격적인 소비자조차도 SSD를 그렇게 나쁘게 처벌하지는 않을 것입니다. 그렇게 한다면 5,000년 미만의 드라이브 수명을 받아들일 것입니다. 이 드라이브 내부의 NAND 유형도 3,000nm MLC 토글 NAND를 사용하여 2 P/E 주기와 XNUMXxnm의 XNUMX P/E 사이클을 사용하여 차이를 만듭니다.

샘플 크기는 XNUMX개이지만 SSD 채택이 증가함에 따라 데이터는 여전히 흥미롭고 관련성이 있습니다. StorageReview는 이 정보를 대중에게 더 많이 제공하여 SSD 수명 기대치에 대해 소비자를 더 잘 교육하는 것을 목표로 추가 내구성 테스트를 계속 개발하고 있습니다.

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