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Análise do SSD PureSilicon Kage K1 Enterprise

by Marcos Kidd

As soluções SSD corporativas que incorporam memória eMLC NAND são uma área de inovação ativa com uma variedade de players trazendo soluções para o mercado. A PureSi está procurando conquistar um nicho eMLC com seu novo Kage K1, um SSD SATA 2.5 de 3.0 polegadas que será oferecido em uma variedade de capacidades de 50 GB a 400 GB. Estamos colocando um Kage K200 de 1 GB à prova há algumas semanas para ver como a solução eMLC da PureSi se compara aos concorrentes Hitachi, Intel e Samsung.


As soluções SSD corporativas que incorporam memória eMLC NAND são uma área de inovação ativa com uma variedade de players trazendo soluções para o mercado. A PureSi está procurando conquistar um nicho eMLC com seu novo Kage K1, um SSD SATA 2.5 de 3.0 polegadas que será oferecido em uma variedade de capacidades de 50 GB a 400 GB. Estamos colocando um Kage K200 de 1 GB à prova há algumas semanas para ver como a solução eMLC da PureSi se compara aos concorrentes Hitachi, Intel e Samsung.

O K1 usa um controlador SandForce SF-2582VB1-SCC e NAND síncrono Toshiba 24nm eMLC. O SSD Kage K200 de 1 GB é especificado para uma vida útil de 2,560 terabytes gravados e vem com uma garantia limitada de cinco anos. O Laboratório de teste StorageReview Enterprise tem reunido resultados de benchmark de nossa brilhante coleção de SSDs eMLC para fazer comparações significativas entre produtos similares e para ver como as unidades funcionam desde novas até o estado estacionário, mostrando suas características de desempenho ao longo do caminho.

Durante a análise, traçaremos o desempenho do Kage K200 de 1 GB em relação a outros três SSDs eMLC em nosso protocolo de pré-condicionamento e benchmarking.

SSD PureSi Kage K1 de 2.5 polegadas Especificações

  • Interface do host: Serial ATA 3.0 – 6 Gb/s
  • Portas de Interface: Simples
  • Capacidades: 50GB, 75GB, 100GB, 150GB, 200GB, 300GB, 400GB
  • Tamanho do setor: 512 bytes
  • Tipo de memória: Toshiba 24nm eMLC Synchronous NAND
  • BCH ECC: 55 bits por setor de 512 bytes
  • Criptografia: AES-256 (Certificado FIPS-197) e TCG-Enterprise Suportado
  • Gerenciamento avançado de energia e suporte HIPM/DIPM
  • Desempenho
    • Leitura Sequencial (128K) – Até 540MB/s
    • Gravação sequencial (128K) – até 515 MB/s
    • Leitura aleatória (4K) – até 60,000 IOPS
    • Gravação aleatória (4K) – até 60,000 IOPS
    • Latência média < 100 microssegundos segundo
  • Temperatura de operação: 0° C a +70° C
  • Temperatura fora de operação: -45° C a + 85° C
  • Choque 1500 G, duração 0.5 MS, vibração de meia onda senoidal pico de 20 G, 10 ~ 2000 Hz, eixo x3
  • Entrada de energia - 5V DC
  • Potência ociosa - 1.7 W
  • Potência Típica - 3.5 W
  • Potência máxima - 5.5W
  • Comprimento 100.5 milímetros
  • Altura 7.0/9.5 mm
  • Largura 69.85 mm

Projeto e desmontagem

Uma das primeiras coisas que você aprecia no K1 é seu case bem usinado. Esse design oferece uma aparência distinta à unidade e à massa térmica para dissipação de calor, mas é notavelmente mais pesado do que muitos outros SSDs de 2.5 polegadas. Nossa amostra de revisão apresenta um lado superior limpo e simples, juntamente com uma etiqueta típica e informativa na parte inferior.

As unidades Kage K1 estão sendo fabricadas em formatos de 7 mm e 9.5 mm de altura. Nossa amostra K200 de 1 GB mede 9.5 mm de altura.

Com o drive desmontado é possível ver o papel que a carcaça usinada desempenha na dissipação de calor do K1. Um esforço especial foi feito para garantir que a superfície do controlador faça um bom contato com o chassi.

Outra característica única do K1 é o uso de pasta térmica para garantir um bom contato térmico com o chassi. Normalmente vemos almofadas térmicas desempenhando esse papel em um SSD. Como a pureSi compreensivelmente não projetou o chassi com a desmontagem do usuário em mente, eles também nos forneceram uma unidade desmontada limpa para referência.

O SSD Kage K1 usa um controlador multicanal SandForce SF-2582VB1-SCC que oferece velocidades SATA de 6.0 Gb/s.

A parte superior do PCB possui oito módulos de memória Toshiba TH58TE67E2HBA4C eMLC, bem como uma porta de serviço mini-USB oculta.

A parte inferior do cartão possui oito módulos de memória adicionais, bem como um banco de capacitores que evitam a perda de dados durante falhas de energia.

Histórico de testes e comparáveis

Nosso SSD PureSi 200GB Kage K1 usa um controlador SandForce SF-2582VB1-SCC e Toshiba 24nm eMLC NAND síncrono com uma interface SATA 3.0. Os fabricantes continuam a trazer dispositivos eMLC para o mercado e, com uma ampla seleção de comparáveis ​​em nosso laboratório, podemos comparar unidades como o Kage K1 com SSDs com especificações semelhantes.

Comparáveis ​​para esta revisão:

  • Intel SSD 710 (200 GB, controlador Intel PC29AS21BA0, Intel 25nm eMLC NAND, SATA de 3.0 Gb/s)
  • SamsungSM825 (200 GB, controlador Samsung S3C29MAX01-Y330, Samsung 30nm eMLC NAND, SATA de 3.0 Gb/s)
  • Hitachi SSD400M (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel 25nm eMLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)

Todos os SSDs corporativos são comparados em nossa plataforma de testes corporativos com base em um Lenovo ThinkServer RD240. O ThinkServer RD240 é configurado com:

  • 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB de cache)
  • Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 bits e CentOS 6.2 64 bits
  • Chipset Intel 5500+ ICH10R
  • Memória – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 RDIMMs registrados
  • HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

O desempenho do flash varia durante a fase de pré-condicionamento de cada dispositivo de armazenamento. Nosso processo de benchmark de armazenamento corporativo começa com uma análise do desempenho da unidade durante uma fase completa de pré-condicionamento. Cada uma das unidades comparáveis ​​é apagada com segurança usando as ferramentas do fornecedor, pré-condicionadas em estado estacionário com a mesma carga de trabalho com a qual o dispositivo será testado sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread e, em seguida, testado em intervalos definidos em vários perfis de profundidade de thread/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado.

Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:

  • Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
  • Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
  • Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
  • Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)

Nossa Enterprise Synthetic Workload Analysis inclui quatro perfis baseados em tarefas do mundo real. Esses perfis foram desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como valores amplamente publicados, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4K e 8K 70/30, que é comumente usado para unidades corporativas. Também incluímos duas cargas de trabalho mistas herdadas, o servidor de arquivos tradicional e o servidor da Web, cada um oferecendo uma ampla combinação de tamanhos de transferência.

  • 4K
    • 100% de leitura ou 100% de gravação
    • 100% 4K
  • 8K 70/30
    • 70% de leitura, 30% de gravação
    • 100% 8K
  • Servidor de arquivos
    • 80% de leitura, 20% de gravação
    • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
  • webserver
    • 100% lido
    • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

O Kage K1 se ajusta a IOps de 7000s mais baixos, aproximando-se do estado estável no pré-condicionamento de 4K, superior apenas ao Intel SSD 710.

O K1 também vem em terceiro lugar em latência média durante o pré-condicionamento 4K, embora seu desempenho não esteja muito longe do Samsung SM825.

A latência máxima do K1 sofre de picos que o mantêm na metade superior de nossa escala no gráfico de latência máxima.

O gráfico do desvio padrão facilita a visualização de como os picos de latência únicos se encaixam na imagem geral do desempenho. Representado pelo desvio padrão, é mais fácil ver que o Kage K1 e o Samsung SM825 são iguais quando se trata de latência, com o SM825 superando o K1 durante o pré-condicionamento de 4K.

Após o processo de pré-condicionamento, usamos um intervalo de amostragem mais longo para medir o desempenho final de leitura e gravação de cada SSD, pois as operações de 4K costumam ser usadas como referência padrão. Com 16 threads e uma fila de 16, o Kage K1 alcançou o segundo maior desempenho de leitura de 18,778 IOps e o terceiro lugar de throughput de gravação de 7,186 IOps.

Seus pontos fortes na taxa de transferência são refletidos na latência média, onde o K1 pontua bem no desempenho de leitura, mas cai para a terceira posição na latência de gravação.

Os picos de latência máxima do K1 para gravação são maiores do que os comparáveis ​​não Intel, mas sua latência máxima em operações de leitura é muito competitiva.

Representado pelo desvio padrão, o PureSi Kage K1 tem características de latência 4K semelhantes ao Samsung SM825.

O teste 8K 70/30 fornece uma carga de trabalho diversificada de forma mais realista para armazenamento corporativo.

Com uma carga de trabalho mais focada nos pontos fortes do Kage K1 em operações de leitura, ele funciona com ou acima do Intel SSD 710 e Samsung SM825 no topo do gráfico de IOps de pré-condicionamento.

Com latência média, o K1 mais uma vez se aproxima do Samsung SM825 em latência média durante o pré-condicionamento para o teste 8K 70/30.

Com os picos do Intel SSD 710 aumentando a escala no gráfico de latência máxima, o K1 e o Samsung SM825 parecem mais próximos do que de outra forma.

Representado pelo desvio padrão, o K1 tem uma latência nitidamente mais alta do que os comparáveis, exceto o SSD 710.

As cargas de trabalho para o protocolo 8K 70/30 diferem do teste 4K porque comparamos o desempenho das unidades em uma variedade de combinações de profundidade de encadeamento e fila. A intensidade da carga de trabalho escalará de 2 threads e uma fila de 2 até 16 threads e uma fila de 16.

Medido em termos de rendimento, o Kage K1 só consegue acompanhar o SM825 em determinadas tarefas. A taxa de transferência também não é um ponto forte para o SSD 710 da Intel.

Os resultados de latência média de 1K 8/70 do K30 são muito mais interessantes, uma competição de pescoço a pescoço com o SM825.

Os resultados de latência máxima também são comparáveis ​​entre o PureSi Kage K1 e o Samsung SM825 no benchmark 8K 70/30.

As semelhanças de desempenho de latência entre o K1 e o SM825 são ainda mais claras quando representadas pelo desvio padrão.

O perfil do servidor de arquivos usa tamanhos de transferência de 512B a 64K para modelar as várias cargas de trabalho às quais um SSD pode estar exposto no datacenter.

O Kage K1 tem sua melhor exibição contra os comparáveis ​​até agora no pré-condicionamento do servidor de arquivos, perdendo apenas para o Hitachi SSD400M em IOps.

A latência média do Kage K1 também atinge um pouco acima do SSD400M.

Apesar de não exibir picos tão altos quanto os resultados mais altos do SM825, o Kage K1 geralmente atinge a segunda maior latência máxima durante o pré-condicionamento, perdendo apenas para o Intel SSD 710.

Representadas pelo desvio padrão, as características de latência do K1 são um pouco melhores do que as do SM825 durante o pré-condicionamento do benchmark do servidor de arquivos.

O Kage K1 apresenta um desempenho muito consistente durante a própria carga de trabalho do servidor de arquivos, com desempenho geral comparável ao SM825, mas em uma faixa mais estreita de IOps conforme o número de threads e a profundidade da fila varia.

A latência média do Kage K1 é a segunda mais baixa do SSD400M em todo o benchmark de servidor de arquivos.

Como no benchmark 8K 70/30, a latência máxima destaca as semelhanças na latência máxima entre o Kage K1 e o SM825, embora os pontos de inflexão específicos variem entre as duas unidades.

Gráfico pelo desvio padrão, o Kage K1 ganha um claro segundo lugar em latência, embora compartilhe o mesmo que o SSD 710 e o SM825 quando a profundidade da fila aumenta.

O processo de pré-condicionamento para o perfil do servidor da Web reflete o fato de que esse perfil modela um aplicativo com 100% de atividade de leitura. Nosso processo de pré-condicionamento para o benchmark do servidor web, portanto, usa 100% de operação de gravação, produzindo gráficos que terão variações mais pronunciadas entre o desempenho durante o pré-condicionamento e durante a carga de trabalho real.

O Kage K1 não funciona bem contra os comparáveis ​​em taxa de transferência de gravação, terminando apenas acima do SSD 710.

A latência média do Kage K1 aumenta ao longo do pré-condicionamento para acabar bem acima do SSD400M e do SM825.

As variações na latência máxima mantiveram-se dentro de uma faixa relativamente estreita, mas novamente destacaram a ampla gama de desempenhos de latência máxima nas unidades eMLC.

Traçado aqui como desvio padrão, a latência do K1 é novamente prejudicada pela carga de trabalho de gravação de 100% de nosso pré-condicionamento de benchmark de servidor web.

Com o pré-condicionamento completo, as cargas de trabalho para o próprio benchmark do servidor web serão 100% operações de leitura.

A carga de trabalho do servidor da web joga com os pontos fortes do Kage K1, pois ele fica atrás apenas do SSD400M em IOps durante o benchmark do servidor da web.

O Kage K1 termina novamente na segunda posição nos resultados de latência média do servidor web.

O Kage K1 e o SM825 têm características de latência máxima semelhantes durante o benchmark do servidor web.

Representadas pelo desvio padrão, as diferenças entre o SSD400M e as outras unidades são contrastadas à medida que a profundidade da fila aumenta.

Conclusão

O SSD pureSi Kage K1 oferece desempenho consistente em toda a nossa gama de benchmarks. Comparado com o Hitachi SSD400M, que também custa muito mais, o SSD Kage K1 fica para trás, mas mantém um meio-termo com os outros modelos eMLC que testamos. Levando em consideração o problema do controlador SandForce com operações de gravação incompressíveis, esta unidade pode, no entanto, competir favoravelmente com as ofertas da Hitachi e da Samsung para muitos aplicativos e a um preço melhor. Ele também oferece uma liderança substancial em desempenho acima do Intel SSD 710. A entrada de fabricantes mais novos, como pureSilicon, no eMLC também é um bom presságio para a inovação contínua no armazenamento eMLC à medida que a tecnologia ganha uma posição.

A caixa usinada em CNC do Kage K1 mostra a atenção do pureSi aos detalhes, que deve fornecer excelente dissipação de calor para a unidade, mesmo adicionando algum peso adicional que pode se tornar um fator ao comparar o Kage K1 com outras unidades eMLC para uma implantação grande. O Kage K1 também possui a tecnologia de fonte de alimentação VoltStream da pureSi, projetada para proteger os dados durante o voo em caso de falha de energia.

O pureSi Kage K1, como muitos outros produtos eMLC, foi projetado para se adequar ao segmento de mercado em que você precisa da resistência de várias gravações de unidade por dia, mas não tanto quanto um SSD baseado em SLC mais caro seria capaz. Comparado com o Intel SSD 710, que está mais próximo dos SSDs empresariais eMLC de nível básico em termos de custo, o Kage K1 oferece um aumento substancial no desempenho. Quando comparado com os modelos eMLC de nível superior, como o Hitachi SSD400M ou o Samsung SM825, o desempenho é inferior, mas não muito atrás. Com proteção contra falha de energia, excelente dissipação térmica, resistência avaliada em 2.5 PB (para o K200 de 1 GB) e desempenho sólido, o SSD pureSi Kage K1 tem muito a oferecer para o mercado corporativo.

Vantagens

  • Forte desempenho nos benchmarks de servidor de arquivos e servidor web
  • Kage K1 SSD mantém latência máxima entre 400-600ms em nossos testes
  • Excelente caixa usinada em CNC que presta atenção às térmicas

Desvantagens

  • Retido em áreas com cargas de trabalho pesadas de gravação incompressíveis

ponto de partida

O PureSi Kage K1 faz uma boa exibição em relação a outras unidades eMLC de primeira geração e seria adequado para vários aplicativos. Quando comparado com outros SSDs eMLC SAS/SATA mais caros, o desempenho não é o mais rápido, embora ofereça uma proposta de valor muito melhor.

Disponibilidade

A PureSi agora está enviando SSDs K1E em 200 GB e 400 GB. As capacidades de 50 GB, 75 GB, 100 GB, 150 GB e 300 GB estarão disponíveis ainda este mês.

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Página do produto pureSi Kage K1 SATA