Quando a SanDisk investiu US$ 327 milhões para adquirir a Pliant, uma coisa ficou clara; A SanDisk viu uma oportunidade de alavancar sua experiência em NAND e armazenamento com o conhecimento do controlador SAS da Pliant e tecnologias de armazenamento para criar SSDs empresariais líderes de classe que se destacariam em desempenho e confiabilidade. O resultado atual é a família de SSDs corporativos SanDisk Lightning, que inclui SSDs MLC e SLC SAS de 6 Gb.
Quando a SanDisk investiu US$ 327 milhões para adquirir a Pliant, uma coisa ficou clara; A SanDisk viu uma oportunidade de alavancar sua experiência em NAND e armazenamento com o conhecimento do controlador SAS da Pliant e tecnologias de armazenamento para criar SSDs empresariais líderes de classe que se destacariam em desempenho e confiabilidade. O resultado atual é a família de SSDs corporativos SanDisk Lightning, que inclui SSDs MLC e SLC SAS de 6 Gb.
Embora possa ser exclusivo comercializar SSDs SLC e MLC sob o único guarda-chuva Lightning, a SanDisk vê isso como um benefício. Para tornar as qualificações mais simples, todas as seis unidades (três MLC e três SLC) usam o mesmo binário de firmware, controlador e componentes de hardware. Eles também oferecem uma série de recursos de nível empresarial, como registro de gravação, suporte para T10 DIF e correção de erros em segundo plano que é transparente e não afeta o desempenho. Leia a lista de recursos e o segundo da parte inferior é uma pepita em torno da resistência.
Embora muitos tenham postado reivindicações inebriantes sobre a durabilidade da gravação, a SanDisk vai além com esta observação: "Os SSDs Lightning SLC NAND não impõem um limite diário na quantidade de gravações". Não apenas isso, mas a SanDisk classifica as unidades por mais de 5 anos, o que, considerando as outras unidades SAS no mercado corporativo, coloca o Lightning no topo tanto em resistência quanto em longevidade. Para ser justo, esperamos que outros SSDs corporativos continuem bem depois que suas garantias de 5 anos terminarem, mas, mesmo assim, a SanDisk mostra o quão confiantes eles estão quando se trata de amplificação de gravação e gerenciamento de NAND.
A linha SanDisk Lightning está disponível com SLC NAND em capacidades de 400 GB, 200 GB e 100 GB. As versões MLC vêm com capacidades de 800 GB, 400 GB e 200 GB. Todas as unidades Lightning utilizam uma interface SAS de 6 Gb/s em um fator de forma de 2.5". Nossa unidade de análise é o LB 406S, o SLC Lightning de 400 GB.
Especificações do Lightning SLC SAS Enterprise SSD
- Capacidades
- 400 GB (LB 406S)
- Taxa de transferência de leitura 420 MB/s
- Total de IOPS (leitura) – 120,000 IOPS (512 bytes)
- 4 KB 70/30 (porta única) – 39,000 IOPS
- 8 KB 70/30 (porta única) – 27,000 IOPS
- 200 GB (LB 206S)
- Taxa de transferência de leitura 350 MB/s
- Total de IOPS (leitura) – 105,000 IOPS (512 bytes)
- 4 KB 70/30 (porta única) – 30,000 IOPS
- 8 KB 70/30 (porta única) – 21,000 IOPS
- 100 GB (LB 106S)
- Taxa de transferência de leitura 370 MB/s
- Total de IOPS (leitura) – 105,000 IOPS (512 bytes)
- 4 KB 70/30 (porta única) – 30,000 IOPS
- 8 KB 70/30 (porta única) – 21,000 IOPS
- 400 GB (LB 406S)
- Interface 6Gb/s SAS – Interface Dupla (Full Duplex)
- Controlador flexível PTHEMI2-1VO
- Micron 34nm SLC NAND (512 GB bruto/400 GB utilizável)
- Tamanhos de setor suportados 512 ou 520 bytes/setor
- Fator de forma de 2.5 polegadas
- Confiabilidade
- Sem cache de gravação (sem risco de perda de dados)
- Escreva resistência ilimitada
- Taxa de erro não recuperado <1 setor em 1 E10-17 bits lidos
- Proteção de dados de ponta a ponta (sem impacto no desempenho)
- Leitura de patrulha em segundo plano (automática) (sem impacto no desempenho)
- MTBF – 2 milhões de horas
- Vida útil > 5 anos
- Dimensões físicas
- Altura (máx.) 15.0 mm
- Largura (máx.) 70.1 mm
- Comprimento (máx.) 100.45 mm
- Peso 0.238 Kg
- Consumo de energia
- Ocioso 3.9 watts
- Típico 5.9 watts
- Meio Ambiente
- Temperatura de operação (ambiente) 0 a 60° C
- Temperatura fora de operação -40 a 85° C
- Tempo de inicialização (Power-On to Ready) <15 segundos
Projeto e Desmontagem
O SSD corporativo SanDisk Lightning oferece um design interessante e bastante exclusivo para o mercado de servidores corporativos. A caixa apresenta um esquema de pintura cinza em vários tons, com o ID da marca Pliant azul exibido com destaque na tampa superior. A parte externa do SSD inclui vários rótulos, incluindo adesivos de código de barras na tampa superior e no painel traseiro para rastrear a unidade armazenada ou depois de implantada. O adesivo superior inclui informações importantes, como número de série, número do modelo, data do fabricante, capacidade, revisão do firmware, bem como a multiplicidade de certificações que o SSD possui. O número de série está incluído nos painéis superior e traseiro para identificação.
O corpo de liga de metal parece incrivelmente robusto, com um peso oficial de 238 gramas, indicando muita massa interna de componentes eletrônicos e materiais de dissipação térmica. A SanDisk oferece ao Lightning Enterprise SSD um envelope de temperatura operacional de pico de 60C, o que é bastante alto, embora não seja o SSD corporativo com classificação mais alta que analisamos. Alguns modelos podem lidar com temperaturas de até 70C.
O perfil lateral do SSD SanDisk Lightning Enterprise mostra o esquema de pintura em dois tons, bem como os orifícios dos parafusos de montagem horizontal.
A parte frontal do Lightning Enterprise SSD inclui apenas o conector SAS de 6.0 Gb/s de link duplo e, para mostrar quando a conexão está ativa, o Lightning também apresenta uma luz de atividade no painel traseiro.
Alimentando o SanDisk Lightning LB 406S está o controlador Pliant PTHEMI2-1VO. O controlador fica parcialmente exposto quando o SSD está junto, embaixo do adesivo de alumínio na parte inferior do gabinete.
Para ajudar a explicar o layout NAND e onde o Lightning LB 406S obtém desempenho de alta carga, a SanDisk forneceu uma visão geral da arquitetura básica do SSD.
A SanDisk usa Micron 34nm SLC NAND dentro do Lightning LB 406S. Embora possa ser uma surpresa, dado aos fabricantes da SanDisk seu próprio NAND, é importante lembrar que este SSD foi projetado pela Pliant antes de receber o nome SanDisk. O layout consiste em dezesseis peças NAND de 8 GB espalhadas em 4 lados da placa de circuito, totalizando 512 GB. Dessa quantidade, 400 GB são para o usuário final, enquanto o restante é reservado para nivelamento de desgaste e falhas de NAND.
Comparado a outros SSDs corporativos no mercado, o SanDisk Lightning tem uma construção única de três placas de circuito conectadas permanentemente com cabos de fita flexíveis. As seções se dobram umas sobre as outras, unindo o conjunto com almofadas térmicas para dissipar o calor no corpo de metal do SSD. Abaixo estão as camadas voltadas para dentro e para fora que compõem o SanDisk Lightning LB 406S.
Benchmarks Corporativos
O SanDisk Lightning LB 406S usa Micron 34nm SLC NAND, um controlador SanDisk/Pliant PTHEMI2-1VO e uma interface SAS de 6.0 Gb/s; nossa unidade de análise é de 400 GB. Os comparativos usados para esta revisão incluem os seguintes SSDs corporativos testados recentemente: Micron P300 (100 GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), Toshiba MKx001GRZB (400GB, Marvell 9032, Toshiba 32nm SLC NAND, SAS) e o Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel 25nm SLC NAND, SAS). Todos os SSDs empresariais são avaliados em nossa plataforma de testes empresariais com base em um Lenovo ThinkServer RD240. Todos os números do IOMeter são representados como números binários para velocidades de MB/s.
Nosso primeiro teste analisa a velocidade sequencial de leitura e gravação com grandes transferências de blocos. Este teste específico usa um tamanho de transferência de 2 MB com IOMeter, com alinhamento de setor 4k e mede o desempenho com uma profundidade de fila de 4. Nesse cenário, a SanDisk afirma uma velocidade máxima de leitura de 420 MB/s, mas nenhuma velocidade de gravação para seu Lightning LB 400S de 406 GB.
Medimos uma velocidade de leitura sequencial pré-condicionada de blocos grandes de 413.82 MB/s, com uma velocidade de gravação estável de 311.51 MB/s do Lightning LB 406S.
Mudando para um perfil de acesso aleatório, mas ainda mantendo um grande tamanho de transferência de bloco de 2 MB, começamos a ver como o desempenho varia em um ambiente multiusuário. Este teste mantém o mesmo nível de profundidade de fila de 4 que usamos no benchmark de transferência sequencial anterior.
O SanDisk Lightning LB 406S teve um bom desempenho no teste de transferência aleatória de blocos grandes, com velocidade de leitura de 416.30 MB/s e velocidade de gravação de 239.86 MB/s. Em comparação com os outros SSDs corporativos baseados em SLC, ele ficou no meio do pacote em termos de velocidade de leitura, mas superou os outros modelos em velocidade de gravação aleatória de bloco grande em estado estável.
Mudando para um tamanho de transferência de acesso aleatório ainda menor de 4K, chegamos mais perto do tamanho do pacote que pode ser encontrado em um ambiente de acesso aleatório pesado, como uma configuração de servidor com várias VMs acessando o mesmo array. No primeiro teste, analisamos o desempenho de leitura de 4K expandido e como ele escala de uma profundidade de fila de 1 a um máximo de 64.
Nas restrições de uma profundidade de fila entre 1 e 64, o SanDisk Lightning LB 406S ficou um pouco atrás do Micron RealSSD P300 e do Hitachi Ultrastar SSD400S.B até uma profundidade de fila de 32, onde foi capaz de superá-los. Com uma profundidade de fila de 64, ele ficou em segundo lugar para o Toshiba MKx001GRZB, com uma velocidade de leitura aleatória de 4K chegando a 63,482 IOPS.
Nosso próximo teste analisa o desempenho de gravação aleatória de 4K em uma profundidade de fila estática de 32 e os resultados são registrados e a média é calculada assim que as unidades atingem o estado estável. Embora o desempenho de IOPS seja uma boa métrica para medir o desempenho de estado estável, outra área importante de interesse é a média e a latência de pico. Valores de latência de pico mais altos podem significar que certas solicitações podem ser armazenadas em backup contínuo pesado.
Em uma profundidade de fila de 32, descobrimos que o desempenho de gravação aleatória de 4K se estabilizou e atingiu uma velocidade média de 19,220 IOPS. Nessa velocidade, registrou uma latência média de 1.66ms e uma latência de pico de 52.91ms durante o teste.
Nossa última série de benchmarks sintéticos compara ambas as unidades corporativas em uma série de cargas de trabalho mistas de servidor com uma profundidade de fila estática de 32. Como os benchmarks sintéticos no início desta revisão, esses testes também são medidos em estado estável. Cada um de nossos testes de perfil de servidor tem uma forte preferência em relação à atividade de leitura, variando de 67% de leitura com nosso perfil de banco de dados a 100% de leitura em nosso perfil de servidor da web.
O primeiro é nosso perfil de banco de dados, com uma mistura de carga de trabalho de 67% de leitura e 33% de gravação centrada principalmente em tamanhos de transferência de 8K.
Em nosso perfil de banco de dados, o SanDisk Lightning LB 406S teve um desempenho muito bom, liderando o pacote de SSDs corporativos baseados em SLC em uma profundidade de fila de 32. Ele mediu 24,428 IOPS com uma latência média de 1.31 ms em uma profundidade de fila de 32. profundidade da fila para 64, conseguimos espremer um pouco mais de desempenho do Lightning, elevando a velocidade de E/S para 26,529, mas com um impacto de latência média que aumentou o tempo de transação para 2.41 ms.
O próximo perfil analisa um servidor de arquivos, com carga de trabalho de 80% de leitura e 20% de gravação distribuída em vários tamanhos de transferência variando de 512 bytes a 64 KB.
Em nossa carga de trabalho de servidor de arquivos, o SanDisk Lightning LB 406S novamente ofereceu a maior velocidade de transferência, medindo 23,083 IOPS com uma latência média de 1.39 ms. Aumentando ainda mais a carga de profundidade da fila para 64, notamos um aumento para 25,334 IOPS, com latência medindo 2.53ms.
Nosso perfil de servidor web é somente leitura com tamanhos de transferência de 512 bytes a 512 KB.
Em nosso perfil de carga de trabalho do servidor da web, o SanDisk Lightning ficou em segundo lugar, atrás do Toshiba MKx001GRZB, medindo 22,320 IOPS com uma latência média de 1.43 ms. Aumentando a profundidade da fila para 64, o Lightning foi capaz de enviar 23,801 IOPS com uma latência transacional de 2.69ms
O último perfil analisa uma estação de trabalho, com uma mistura de 20% de gravação e 80% de leitura usando transferências de 8K.
Em nosso perfil IOMeter de estação de trabalho registrado em uma profundidade de fila de 32, o Lightning LB 406S ofereceu velocidades de 25,969 IOPS com uma latência de 1.23 ms. Sob uma carga mais pesada de uma profundidade de fila de 64, encontramos taxas de E/S de até 29,222 IOPS, com latência medindo 2.19 ms.
Consumo de energia empresarial
Quando se trata de escolher unidades para o datacenter ou outro ambiente de armazenamento densamente compactado, o desempenho não é a única métrica em que as empresas estão interessadas ao olhar para SSDs ou discos rígidos. O consumo de energia pode ser um grande problema em certos casos, por isso faz sentido que você queira saber como uma unidade funcionaria sob uma carga de trabalho constante.
Na seção Enterprise Power desta revisão, examinamos cada unidade nas mesmas condições que usamos para testar as velocidades de leitura e gravação anteriormente. Isso inclui transferências sequenciais e aleatórias de 2 MB com uma profundidade de fila de 4 e pequenas transferências aleatórias de leitura e gravação de 4K em uma profundidade de fila de 32. condições de fome de energia.
Sob todas as condições, exceto na inicialização, o SanDisk Lightning LB 406S usou 8.30 watts ou menos. Isso foi um pouco mais do que a SanDisk alegou de 5.9 watts típicos, embora, dependendo da carga de trabalho aplicada, isso possa variar. A atividade com maior consumo de energia para o LB 406S foi a gravação QD32 4K aleatória, usando 8.30 watts em média durante o teste. O segundo foi a gravação QD4 sequencial usando 6.95 watts, o terceiro foi a leitura QD4 sequencial usando 6.20 watts, seguida pela leitura constante de 4K QD32 chegando em quarto lugar, precisando de 5.51 watts.
Embora um grande impulso para um SSD eMLC em um ambiente de datacenter esteja em torno do custo por GB e IOPS/Watt, ainda há uma necessidade de modelos baseados em SLC de alta resistência e alto desempenho. Calculamos um valor de 10,423 IOPS/watt em leitura aleatória pura de 4K em uma profundidade de fila de 32, caindo para 2,316 IOPS/watt se você observar a gravação aleatória constante de 4K. Isso comparado a 38,481 IOPS/watt de leitura ou 10,119 IOPS/watt de gravação no SLC Micron P300, 16,385 IOPS/watt de leitura, 3,082 IOPS/watt de gravação no SLC Toshiba MKx001GRZB ou 20,180/watt de leitura, 7,279 IOPS/watt de gravação no SLC Hitachi Ultrastar SSD400S.B. Realmente se resume às necessidades da empresa, encontrar a melhor combinação de potência para desempenho (ou apenas desempenho direto) que leva em consideração ao comprar o SSD ou o disco rígido.
Conclusão
As unidades Pliant originais foram excelentes não apenas quando lançadas pela primeira vez, mas até hoje, o que torna ainda mais óbvio por que a SanDisk queria a Pliant, seu IP e a equipe de engenharia internamente sob o guarda-chuva da SanDisk. O SanDisk/Pliant Lightning LB 406S mostrou um rendimento tremendo em nossos testes e realmente se destacou em todos os nossos perfis de carga de trabalho. Pensando na próxima iteração de SSDs Lightning, há um tremendo potencial dada a base que já existe e o novo conhecimento NAND, componentes e experiência em armazenamento que a SanDisk pode infundir.
Quando comparado com os outros SSDs corporativos SLC NAND em nosso laboratório, o SanDisk Lightning LB 406S ofereceu o melhor desempenho em situações com cargas de trabalho mistas sobrecarregadas com atividade de gravação. Em nossos benchmarks sintéticos 100% lidos ou 100% gravados, o Lightning ofereceu forte desempenho, mas realmente se destacou em áreas com uma mistura de atividade de leitura e gravação que geralmente derrubou outras unidades.
O Lightning LB 406S também ofereceu forte desempenho em áreas onde o tamanho da transferência da carga de trabalho variou muito, mostrado em nosso benchmark de servidor de arquivos com tamanhos de pacote variando entre 512 bytes e 64 KB. Em nossos testes com um limite de profundidade de fila de 32, o SanDisk Lightning LB 406S liderou nos perfis de banco de dados e servidor de arquivos contra os outros SSDs corporativos baseados em SLC. Nos perfis Servidor Web e Estação de trabalho, ficou em segundo lugar, atrás do Toshiba MKx001GRZ. Se você aumentar a profundidade da fila para 64, ela ainda poderá ganhar força e obter taxa de transferência adicional, mas com a desvantagem de também aumentar a latência. No geral, o SanDisk Lightning LB 406S ofereceu desempenho líder de classe em muitos de nossos testes em comparação com outros SSDs corporativos, com a vantagem exclusiva de a SanDisk apoiar os modelos Lightning equipados com SLC com gravações ilimitadas durante a duração da garantia.
Vantagens
- Resistência de gravação ilimitada durante a garantia
- Adapta-se rapidamente às solicitações de tamanho de transferência em mudança sem diminuir a velocidade
- Grande taxa de transferência de carga de trabalho mista sob cargas exigentes
Desvantagens
- Maior consumo de energia do que outros SSDs empresariais baseados em SLC durante a atividade de gravação
- Precisa de maior profundidade de fila para realmente superar os modelos concorrentes, ao custo da latência
ponto de partida
O SanDisk Lightning SSD não é exatamente a melhor e mais recente tecnologia, mas, mesmo assim, nosso Lightning LB 406S baseado em SLC teve um desempenho muito bom, apresentando excelente desempenho de carga de trabalho mista, melhorando à medida que mais gravações eram injetadas. O desempenho da unidade nos deixa muito mais entusiasmados com o SSD de próxima geração, onde todos os benefícios da relação Pliant/SanDisk podem ser obtidos.
