O STEC s840 é um SSD SAS de 6 Gb/s voltado para o segmento de mercado empresarial de alto desempenho. O s840 apresenta um controlador interno totalmente projetado e desenvolvido e uma pilha de firmware emparelhada com MLC NAND em um formato de 15 mm e 2.5". Ele vem em capacidades de 200 GB, 400 GB e 800 GB e oferece taxa de transferência de leitura sustentada de até 529 MB/s, gravação taxa de transferência de 453 MB/s e IOPS de leitura máxima de 118,000. Como acontece com a maioria dos SSDs empresariais, o STEC é mais do que apenas desempenho bruto; o STEC tem um portfólio robusto de propriedade intelectual que lhes dá certas vantagens no design de SSD, juntamente com uma herança que remonta a 1994.
O STEC s840 é um SSD SAS de 6 Gb/s voltado para o segmento de mercado corporativo de alto desempenho. O s840 apresenta um controlador interno totalmente projetado e desenvolvido e uma pilha de firmware emparelhada com MLC NAND em um fator de forma de 15 mm e 2.5". taxa de transferência de 200 MB/s e IOPS de leitura máxima de 400. Como acontece com a maioria dos SSDs corporativos, o STEC é mais do que apenas desempenho bruto; o STEC tem um portfólio robusto de propriedade intelectual que oferece certas vantagens no design do SSD, juntamente com uma herança que remonta a 800.
O pedigree e o portfólio de IP não podem ser subestimados quando avaliamos as tecnologias flash. Eles são o principal diferenciador em um mercado que tende a ser preenchido com ruído substancial, imitações e produtos baseados em commodities. Apenas estar por perto e servir aos mercados militares e especializados desde 1994 não é bom o suficiente, deve haver mais. A STEC tem mais, que é o principal impulsionador da proposta de valor da empresa e destacada pelo fato de projetar e produzir seu próprio controlador, o que é uma enorme vantagem técnica. Essa vantagem se torna mais forte à medida que os fabricantes passam a usar tamanhos NAND de geometria menor, onde é muito importante ter um hardware e firmware de controlador que possa lidar com as imperfeições NAND que pioram a cada troca de matriz.
Usar o MLC NAND em um SSD corporativo de alto desempenho não é um conceito estrangeiro, mas isso significa que o fornecedor precisa ser capaz de entender e gerenciar o NAND para obter a resistência necessária da unidade. A STEC chama sua tecnologia de resistência de Cell Care, que combina com o Advanced Flash Management para oferecer as reivindicações de resistência e desempenho de estado estável consistente e previsível durante a vida útil do SSD. O STEC oferece proteção completa do caminho de dados para garantir a segurança dos dados em voo, bem como PowerSafe, um capacitor integrado que evita a perda de dados em caso de falha de energia. A implementação STEC dos capacitores também é única, pois eles estão em um módulo que pode ser reparado em campo caso os capacitores precisem ser substituídos sem abrir o gabinete. Por fim, na visão geral do conjunto de tecnologia, o STEC oferece a tecnologia SAFE, que é outro recurso de segurança projetado para proteger os dados em caso de falha do die.
Todas essas tecnologias e a migração para MLC NAND significam que o cliente obtém uma imagem de TCO bastante atraente durante a vida útil projetada do drive. A STEC cita números de resistência de 10 gravações completas de drives aleatórios por dia, sem o custo adicional de SLC-NAND que geralmente é necessário para atingir esses números.
A linha de flash STEC foi rebalanceada recentemente, então vale a pena fornecer uma visão geral das ofertas atuais para entender melhor onde as unidades se encaixam. Conforme observado, o STEC s840 utiliza uma interface SAS de porta dupla e é voltado para alto desempenho necessidades de aplicativos e bancos de dados com perfis de uso de cargas de trabalho mistas pesadas. A STEC também oferece o s620, que é um SSD SATA básico para empresas, projetado para usos intensivos de leitura. Para um maior aumento no desempenho, a STEC vende um acelerador de aplicativo PCIe, o s1100, projetado para aplicativos de IO alto, bancos de dados, cache e outras funções. Por último, mas não menos importante, a STEC possui o EnhanceIO SSD Cache Software, que é um software de cache independente de flash.
Especificações do SSD STEC s840
- Capacidades
- 200GB-S840E200M2S
- 400GB-S840E400M2S
- 800GB-S842E800M2S
- Interface SAS de porta dupla
- Tamanho do setor: 512b
- Toshiba MLC NAND
- Controlador STEC 24950-15555-XC1
- Desempenho
- Taxa de transferência de leitura sustentada: até 529 MB/s
- Taxa de transferência de gravação sustentada: até 453 MB/s
- IOPS máximo de leitura de 100%: até 118,000
- Máximo de 100% de IOPS de gravação: até 62,500
- IOPS de leitura aleatória máxima de 100%: 93,000 (8K)
- IOPS máximo de gravação aleatória de 100%: 19,500 (8K)
- IOPS aleatório de 70% de leitura/30% de gravação: 37,800 (8K)
- Fator de forma: 2.5 polegadas
- Consumo de energia: 6.87 W 100% lido
- Resistência: 10 gravações de unidade aleatória completa por dia
- Confiabilidade dos dados: 1 erro irrecuperável em 1017 bits lidos
- Dimensões: 100.2 mm (C) x 69.8 mm (L) x 15.0 mm (A)
- Peso: <0.4kg
- Temperatura operacional: 0° a 60°C (Comercial)
- Garantia: 5 Anos
Design e Construção
O STEC s840 é um SSD de 15 mm com interface SAS e fator de forma de 2.5". Essa altura z mais alta é frequentemente vista entre os SSDs corporativos de alto desempenho e alta capacidade, com exceção de alguns de 9.5 mm.
A interface no STEC s840 é uma conexão SAS de porta dupla, comumente encontrada em SSDs empresariais de ponta. A vantagem do SAS é que ele oferece recursos integrados de failover, permitindo instalações de alta disponibilidade, bem como um modo de porta ampla que melhora o desempenho em determinadas situações. O SAS também oferece uma fila de solicitações de E/S muito maior, o que pode ajudar a reduzir a latência durante cargas de trabalho intensivas.
O case do STEC s840 é de liga metálica, com um recurso exclusivo que não vimos em nenhum outro SSD. Com o objetivo de tornar o s840 o mais útil possível quando instalado em campo, a STEC projetou o backup de energia para ser facilmente substituído sem remover a tampa superior do SSD. Os usuários removem um parafuso da parte inferior do gabinete e deslizam o pacote de energia para substituição. A STEC nos disse que, embora o módulo seja fácil de consertar uma vez em serviço, eles raramente encontram clientes fazendo isso porque a STEC o projetou de forma a limitar as falhas do módulo de energia.
Removendo a tampa superior do STEC s840, encontramos a parte inferior da placa de circuito, mostrando o cache DRAM, bem como a unidade capacitiva PowerSafe. Este lado do SSD não inclui nenhuma almofada térmica, que fica entre a placa de circuito e a parte inferior do gabinete.
Uma das vantagens significativas do STEC s840 é o controlador. A STEC projetou e codificou o controlador internamente, em vez de comprá-lo de terceiros. Isso leva a uma melhor integração entre os componentes e oferece vantagens ao STEC em termos de confiabilidade e suporte, pois todo o conhecimento de pilha de software e controlador e IP residem internamente.
O lado superior da placa de circuito STEC s840 inclui dez peças Toshiba MLC NAND, o controlador STEC, bem como uma peça de Micron DRAM. O modelo de 800 GB usa peças NAND de 64 GB, proporcionando uma capacidade RAW total de 1 TB e um nível de superprovisionamento de 28%.
A parte inferior da placa de circuito inclui seis peças Toshiba MLC NAND, duas peças adicionais de Micron DRAM e o conector PowerSafe.
Histórico de testes e comparáveis
Nossas unidades de análise STEC s800 de 840 GB usam um controlador STEC 24950-15555-XC1 e Toshiba MLC NAND com uma interface SAS 6.0 Gb/s. Os comparáveis estão listados abaixo e incluem unidades de desempenho SAS tradicionais baseadas em SLC, bem como o SMART Optimus, que é uma oferta MLC SAS com desempenho e resistência semelhantes aos do SLC.
Comparáveis para esta revisão:
- Hitachi Ultrastar SSD400S.B (400 GB, controlador Intel EW29AA31AA1, Intel 25nm SLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- SanDisk Lightning LB 406S (400 GB, controlador Pliant PTHEMI2-1VO, Micron 34nm SLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- SMART Optimus (400 GB, controlador de terceiros, Toshiba MLC NAND, SAS de 6.0 Gb/s)
- Toshiba MKx001GRZB (400 GB, controlador Marvell 88SS9032, Toshiba 32nm SLC 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 empresarial 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-condicionada em estado estável 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, testada em intervalos definidos em vários perfis de profundidade de thread/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e intenso.
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 Análise Sintética de Carga de Trabalho Corporativa inclui quatro perfis baseados em tarefas do mundo real. Esses perfis foram desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como com valores amplamente publicados, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4K e 8K 70/30, que é comumente usado para unidades empresariais. Também incluímos duas cargas de trabalho mistas legadas, o tradicional servidor de arquivos e o servidor 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
Em nosso primeiro teste, aplicamos um padrão de gravação aleatória 100% 4K com uma carga de 16 threads e 16 filas. Olhando para a taxa de transferência total, o STEC s840 vem em direção à base do pacote com uma velocidade média estável de cerca de 16,000 IOPS de gravação, que foi alcançada cerca de 60 minutos após o início do teste.
O STEC s840 se nivelou com uma latência média de 14-16ms quando atingiu o estado estacionário, com um dos padrões mais interessantes dentre as unidades que testamos.
Mesmo com seu projeto baseado em MLC, o STEC s840 ofereceu tempos de resposta máximos mais baixos do que a maioria das unidades nesta categoria, ficando abaixo de 100 ms quando atingiu o estado estacionário.
Mergulhando ainda mais nas métricas de latência durante nosso teste de gravação aleatória de 4K, o desvio padrão de latência no s840 teve uma pontuação muito boa no topo do pacote.
Depois de terminar o segmento de pré-condicionamento de nosso teste, medimos amostras mais longas de leitura aleatória 100% 4K e desempenho de gravação do STEC s840. No modo de porta única, medimos a taxa de transferência máxima de 4K de 86,171 IOPS de leitura e 16,572 IOPS de gravação.
A latência média ao longo da duração do nosso teste de leitura de 4K mediu 2.97ms, enquanto a latência de gravação mediu 15.44ms com uma profundidade de fila efetiva de 256.
O STEC s840 teve o menor tempo de resposta de pico de leitura de 4K medindo 15 ms, com uma latência de gravação de pico de 97.7 ms.
Com latência consistente sendo a chave em SSDs corporativos, o STEC s840 ficou no meio do pacote SLC-SSD em desvio padrão de latência de leitura e gravação.
Em nossa primeira carga de trabalho mista usando um perfil 8K 70/30% leitura/gravação, o STEC s840 ficou em segundo lugar, atrás do SMART Optimus. Depois de atingir o estado estacionário por volta de 80 minutos, o desempenho mediu entre 37,000 e 42,000 IOPS.
Com uma profundidade de fila efetiva de 256, o STEC s840 manteve a latência média sob controle, com tempos de resposta medindo pouco menos de 7ms.
Mudando para tempos de resposta de pico, o STEC s840 baseado em MLC manteve seus tempos máximos abaixo de 50 ms quando atingiu o estado estacionário.
Analisando o desvio padrão de latência, o STEC s840 ofereceu a melhor latência da categoria com o desempenho mais consistente do grupo em nosso segmento de pré-condicionamento 8K 70/30.
Em comparação com a carga de trabalho máxima fixa de 16 threads e 16 filas que realizamos no teste de gravação 100% 4K, nossos perfis de carga de trabalho mista dimensionam o desempenho em uma ampla variedade de combinações de thread/fila. Nestes testes, abrangemos a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. No teste expandido de 8K 70/30, o STEC s840 mostrou um desempenho incrivelmente forte na maior parte das faixas de carga; sendo superado apenas nas maiores profundidades efetivas da fila. Com a maior parte da atividade em condições empresariais ocorrendo abaixo da saturação total, o STEC s840 provavelmente apresentaria o melhor desempenho em um ambiente de produção normal com cargas de trabalho de 8K.
O STEC s840 não tem problemas em oferecer a latência média mais rápida na maior parte do teste 8K 70/30, sendo superado apenas pelo SMART Optimus nos níveis mais altos de profundidade de fila efetiva.
Comparando os tempos de resposta de pico na ampla gama de cargas de uma profundidade de fila efetiva de 4 a 256, o STEC s840 chega ao topo do pacote com os tempos mais baixos. O s840 ficou abaixo de 50ms durante todo o teste, com a maior parte abaixo de 40ms.
O desvio padrão da latência em nosso teste 8K 70/30 permaneceu consistente em toda a extensão das profundidades da fila, sendo superado apenas por uma pequena margem do Hitachi SSD400S.B.
A próxima carga de trabalho é nosso perfil de servidor de arquivos, que abrange uma ampla variedade de tamanhos de transferência, de 512b a 512K. Nesta seção, o STEC s840 ainda mantém sua posição no topo do pacote, ao lado do SMART Optimus e do SanDisk Lightning.
Depois de atingir o estado estacionário de 100 a 120 minutos no estágio de pré-condicionamento, o STEC s840 calculou um tempo de resposta médio de 11 a 13 ms durante a parte restante do teste.
A comparação da latência máxima no teste de pré-condicionamento do servidor de arquivos fica um pouco confusa, com cada SSD medindo 50 ms um do outro. Olhando para o desempenho do STEC s840, porém, ele veio com um dos tempos de resposta de pico mais baixos em cada intervalo, medindo pouco mais de 75ms. O melhor nesta categoria mediu cerca de 60ms, com o pior em torno de 150ms ou mais.
Comparando o desvio padrão de latência na fase de pré-condicionamento de nosso teste de Servidor de Arquivos, o STEC s840 quase igualou o SMART Optimus, ambos em segundo lugar em comparação com o SanDisk Lightning.
Após concluirmos a fase de pré-condicionamento de nosso teste de servidor de arquivos, medimos o desempenho de cada SSD em uma carga entre 2T/2Q e 16T/16Q. Semelhante à velocidade que notamos no teste 8K 70/30, o STEC s840 ofereceu o mais alto desempenho nesta classe nas profundidades de fila efetivas mais baixas. À medida que a profundidade da fila atingiu o pico em cada segmento, ela foi superada pelo SanDisk Lightning, mas ainda classificada no topo da classe em desempenho geral.
Mudando para uma olhada na latência média, o STEC s840 teve um desempenho igual ao do SMART Optimus e do SanDisk Lightning.
Em cada carregamento em nosso teste de servidor de arquivos, o STEC s840 ficou no meio do pacote na faixa de profundidades de fila efetivas, com tempos de resposta máximos abaixo de 50ms para a maioria das cargas, aumentando para pouco menos de 100ms nas profundidades de fila mais altas.
Com a grande variedade de tamanhos de transferência, cada SSD está trabalhando mais para manter o desempenho. Neste teste, o STEC s840 funcionou com os SSDs baseados em SLC mais rápidos e manteve a latência mais consistente do que o SMART Optimus, que também usa MLC NAND em sua configuração de alto desempenho.
Nossa carga de trabalho de pré-condicionamento final pega o teste tradicional de 100% de atividade de leitura do servidor Web e o transforma em 100% de gravação para pré-condicionar cada SSD. Neste segmento o SanDisk Lightning LB 406S teve alto rendimento com os outros comparáveis, incluindo o s840 chegando com desempenho muito inferior.
Com a carga de trabalho de pré-condicionamento de gravação de 100% em uma profundidade de fila efetiva de 256, o STEC s840 manteve uma latência média de cerca de 40 ms quando atingiu o estado estável.
Ao longo de todo o processo de pré-condicionamento em nossa carga de trabalho do servidor Web, o STEC s840 manteve seus tempos de resposta máximos entre 150-200 ms, que está na mesma faixa de muitos dos SSDs baseados em SLC de alto desempenho.
Mudando nosso foco da latência de pico para a consistência geral da latência, o STEC s840 ofereceu o menor desvio padrão no teste de pré-condicionamento do servidor Web.
Para o restante do nosso teste de servidor Web, voltamos para 100% de atividade de leitura (enquanto o pré-condicionamento era 100% de gravação). Neste teste, o STEC s840 ofereceu novamente o desempenho mais alto do grupo nas faixas de profundidade efetiva da fila mais baixas, sendo superado apenas nos níveis mais altos.
A latência média em nosso perfil de servidor da Web executado no STEC s840 mostrou que ele oferecia uma pequena vantagem sobre os SSDs corporativos comparáveis da classe SLC em todos, exceto nos níveis de profundidade de fila efetivos mais altos.
Os tempos de resposta de pico na seção de leitura de 100% do teste do servidor Web do STEC s840 medidos abaixo de 50 ms em todas as cargas de trabalho, exceto a mais alta. Ele teve um desempenho no topo de sua classe, ficando lado a lado com o Hitachi SSD400S.B.
Observando mais de perto a latência em nossa seção de desvio padrão do teste do servidor da Web, o STEC s840 ficou na liderança na maioria das áreas, exceto na profundidade de fila efetiva mais alta.
Conclusão
O SSD STEC s840 visa firmemente os mercados corporativos convencionais e de desempenho, mas oferece uma proposta de valor melhor do que as principais alternativas SLC NAND. Aproveitando o MLC NAND e possuindo seu próprio controlador, o STEC é capaz de impulsionar o desempenho e a resistência do drive, ao mesmo tempo em que oferece uma proposta de valor impressionante. A STEC também tem uma vantagem de suporte e engenharia ao usar um controlador interno e o pacote geral é reforçado por um robusto portfólio de IP que abrange quase 20 anos no negócio de armazenamento flash.
Como vimos em nossos resultados de desempenho, o s840 se sai muito bem em todos os aspectos, mesmo em comparação com a maioria das unidades baseadas em SLC. A unidade se saiu especialmente bem em cargas de trabalho mistas, onde oferecia uma vantagem significativa em profundidades de fila efetivas mais baixas, onde outras unidades precisavam de solicitações mais pendentes para atingir o desempenho máximo. Mesmo aproveitando o MLC NAND, o STEC foi capaz de reinar nos tempos de resposta de pico e manter um excelente desvio padrão de latência que muitas vezes rivalizava com o de seus concorrentes baseados em SLC. Esses pontos fortes foram mais perceptíveis em cargas de trabalho com uma grande variedade de tamanhos de transferência; como nossos perfis de Servidor Web e Servidor de Arquivos.
A STEC é o segundo fabricante nos últimos meses a oferecer um drive baseado em MLC que oferece alto desempenho e alta resistência em um espaço repleto de produtos baseados em SLC. À medida que os compradores corporativos continuam procurando maneiras de cortar custos, os fabricantes que podem aproveitar o IP extensivo no espaço SSD para oferecer produtos que continuam a impulsionar o envelope de desempenho enquanto reduzem os custos terão uma vantagem neste mercado.
Vantagens
- O mais alto desempenho em uma ampla variedade de níveis de encadeamento/fila em muitas de nossas cargas de trabalho mistas
- Baixa latência máxima e grande desvio padrão de latência em todas as cargas de trabalho
- Aproveita o controlador interno para impulsionar o desempenho e a resistência do tipo SLC do MLC NAND
Desvantagens
- Não oferecido em fator de forma de maximização de densidade de 9.5 mm
ponto de partida
O SSD corporativo STEC s840 6Gb/s SAS oferece desempenho líder do setor em muitas de nossas cargas de trabalho em condições do mundo real; em níveis de encadeamento e fila abaixo da saturação total. Mesmo com seu alto desempenho de E/S, ele ainda mantém uma latência de pico excepcionalmente baixa em profundidades de fila altas e efetivas com desvio padrão muito baixo, mostrando a força de um SSD baseado em SLC mesmo com NAND comum.
