OCZ Z-Drive R4 固态硬盘评测

OCZ Z-Drive R4 是八月初宣布作为 OCZ 企业 PCIe SSD 系列的更新。 Z-Drive R4 的工作方式与之前的 Z-Drives 相同——在 PCI Express 板上有多达八个 SandForce SF-2282 驱动的 SSD 和 SLC 或 MLC NAND，它们通过硬件和软件连接以提供超高性能服务器和高性能计算环境。就性能数字而言，这意味着最大读取速度为 2,800 MB/s，写入速度为 2,800 MB/s，4KB 随机写入 IOPS 为 440,000。

更新3 / 9 / 2012： OCZ Z-Drive R4 企业评论

OCZ Z-Drive R4 是八月初宣布作为 OCZ 企业 PCIe SSD 系列的更新。 Z-Drive R4 的工作方式与之前的 Z-Drive 相同，在 PCI Express 板上有多达八个采用 SLC 或 MLC NAND 的 SandForce SF-2282 驱动的 SSD，它们通过硬件和软件连接以提供超高性能服务器和高性能计算环境。就性能数字而言，这意味着最大读取速度为 2,800 MB/s，写入速度为 2,800 MB/s，4KB 随机写入 IOPS 为 440,000。

在竞争日益激烈的企业中，PCIe SSD 空间速度是亮点，但其他主要因素也在发挥作用。 OCZ 具有一些关键优势，这些优势使 Z-Drive R4 有别于其他解决方案。最明显的是价格。我们最近回顾了 Fusion-io ioDrive 双核，这也在我们下面的图表上。虽然性能出色的驱动器，但每 GB 的价格超过 20 美元，而 OCZ 的指导价格是 7 美元/GB 的三分之一。

Z-Drive R4 也是可引导的，考虑到它被提议用作服务器系统的主驱动器，这是一个很好的接触；许多 PCIe SSD 解决方案无法启动。 OCZ 还为驱动器提供了极大的灵活性，有全高和半高选项，全高 R4 提供 800GB、1.6TB 和 3.2TB 的容量，同时利用八个 SandForce 控制器。半高 R4 提供 300GB、600GB 和 1.2TB 容量，使用四个 SandForce 控制器，主要设计用于 1U 服务器。

在软件方面，OCZ 有很多秘诀，不仅可以提高 SSD 的性能，还可以降低开销，例如 CPU 使用率和功耗。 OCZ 声称，与竞争性 PCIe 产品相比，他们的 SuperScale 存储加速器减少了主机 CPU 负载。这还允许更优化的数据路径，这具有提高存储性能的附带好处。 Z-Drive R4 还利用高效的电源管理系统，该系统需要更少的冷却（90 对 300 LFM）和功率。 Z-Drive 在 PCIe 的 26W 功率限制内工作，即使在峰值性能水平下也是如此，而一些竞争驱动器需要额外的功率或写入速度受到限制。

RM88（全高）规格：

提供 800GB、1.6TB 和 3.2TB 配置
PCI Express Gen. 2 x8
PCIe 全高，3/4 长度兼容
OCZ SuperScale 存储控制器
NAND 控制器：8 个 SandForce SF-2200 SSD 处理器
尺寸（长x宽x高）：242 x 98.4 x 17.14毫米
重量：283g
功耗：23W 空闲，26W 活动

RM84（半高）规格

提供 300GB、600GB 和 1.2TB 配置
PCI Express Gen. 2 x8
符合 PCIe 半高半长标准
OCZ SuperScale 存储控制器
NAND 控制器：4 个 SandForce SF-2200 SSD 处理器
尺寸（长x宽x高）：168.55 x 68.91 x 17.14毫米
重量：131g
功耗：14.5W 空闲，16W 活动

其他规格

MLC NAND闪存
OCZ VCA 2.0 架构
TRIM/SCSI 取消映射（需要操作系统支持）
使用 DataWrite 保证技术的电源故障保护
加密：128 位和 256 位 AES 兼容
纠错码恢复
具有企业属性的 SMART 支持
MTBF：2,000,000小时
3年保修
兼容 Windows 7、Windows Server 2008、Linux Red Hat Enterprise 6.1
工作温度：0°C ~ 70°C
储存温度：-45°C ~ 85°C

设计与建造

我们收到的 1.6TB OCZ Z-Drive R4 是一款带子板的全高 3/4 长度 PCIe x8 卡。基于八个 SandForce SF-2200 处理器、OCZ VCA 2.0 架构和 1.6TB NAND……除了驱动器材料外，这张卡上几乎没有剩余空间。

OCZ 从设计的角度来看做得很好，将部件保持在卡的边界内，以最大限度地减少对计算机内安装的其他设备的干扰。另一个功能（或缺少功能）是 Z-Drive R4 的所有电源都来自 PCIe 插槽本身，而不需要连接外部电源。这将额外的部件和故障方式保持在最低限度，并且还表明 R4 在电源使用方面相当保守。这我们刚刚评测过的 Fusion-io 驱动器需要辅助电源才能发挥全部性能。

Z-Drive R4 的冷却完全是被动的，利用机箱本身的冷却空气，将空气从卡的前面推出，经过 NAND 和控制器，然后从 PCIe 安装支架的一部分的格栅中排出。凭借 26w 的最大功率使用数字，R4 的额定空气流量仅为 90 LFM，以在负载下保持在其工作温度范围内。

拆卸

OCZ Z-Drive R4 的内部结构几乎完全可见，无需拆卸驱动器本身。鉴于该产品的高价，我们选择保留子板，因为对称的部件布局意味着我们可以轻松识别板上甚至部分模糊的电子设备。

归根结底，R4 几乎是将八个 SSD 安装到同一电路板上。 R1.6 的 4TB 用户容量由 2,048GB 原始 NAND 组成，分为 128 个 16GB Intel IMFT 25nm NAND 块，每个 SandForce SF-2282 处理器有 XNUMX 个。

合成基准

鉴于 OCZ Z-Drive R4 等 PCIe SSD 的更高性能，我们略微修改了我们的标准测试方法，而不是我们如何对单个企业 SSD 进行压力测试。为了使卡完全饱和，我们必须通过 IOMeter 中的多个管理器和工作器来增加 I/O 负载，否则我们可能看不到该驱动器的全部潜力。我们想出的允许我们在未格式化的设置中继续使用驱动器的方法是让两个管理器和两个工作人员连接同一个 5GB LBA 段。这使我们能够使 Z-Drive R4 完全饱和并达到驱动器宣传能够处理的速度。

我们将本次审查的综合 IOMeter 测试部分分为两部分。第一个是我们的标准低队列深度测试，在给定管理器/工作线程数的情况下，在单个驱动器上以 QD=1 级别执行，在 QD=4 级别上在 PCI-e SSD 上执行。初始测试更符合单用户环境，而后半部分更高的队列深度范围更像是卡在 I/O 请求堆积的服务器设置中看到的情况。

OCZ 提供两个版本的 Z-Drive R4；一种全高和一种半高。除了物理卡高度之外，这两种型号之间的主要区别在于 SandForce SF-2200 处理器的数量。全高 RM88 Z-Drive R4 有八个处理器，而其较小的 RM84 半高兄弟只有四个。虽然这两个模型之间的性能下降是意料之中的，但幸运的是它不是线性的。 RM88 在 2,800MB/s 顺序写入和 410,000 IOPS 随机 4K 写入时达到峰值，而 RM84 在 2,000MB/s 和 250,000 IOPS 时下降。因此，虽然它在引擎盖下拥有 SandForce 一半的功率，但顺序写入速度仅下降 28%，随机 39K 写入速度下降 4%，这在很大程度上要归功于 OCZ 的 SuperScale 存储加速器技术。

RM88 最大性能数据

读取：高达 2,800MB/s
写入：高达 2,800MB/s
随机 4k 写入：410,000 IOPS
最大 IOPS：500,000

RM84 最高性能

读取：高达 2,000MB/s（比 RM28 低 88%）
写入：高达 2,000MB/s
随机 4k 写入：250,000 IOPS（比 RM39 低 88%）
最大 IOPS：260,000

凭借宣传的 2,800MB/s 顺序读写速度，OCZ Z-Drive R4 堪称 NAND 驱动器。我们之前最快的是 Fusion-io ioDrive 双核最高读取速度为 1,550MB/s；这意味着 Z-Drive R4 的顺序带宽几乎是原来的两倍。为了查看它在直线性能方面的表现如何，我们使用 IOMeter 进行 4K 对齐的顺序 2MB 传输测试，有效队列深度率为 4。

我们测得 R2,883 的最高读取速度为 2,634MB/s，写入速度为 4MB/s，在重复和不可压缩数据测试中均领先于 ioDrive Duo。读取速度实际上超过了 83MB/s，尽管写入速度差了 166MB/s。

我们的下一个测试着眼于随机大块传输，但仍保持 2MB 传输大小。鉴于 SSD 上缺少内部移动部件，这些值在我们的顺序传输测试之外不会有太大变化。

在随机 2MB 传输测试中，OCZ Z-Drive R4 的读取速度和写入速度分别为 2,836MB/s 和 2,613MB/s，超过了 ioDrive Duo 的 1,528MB/s 读取速度和 1,017MB/s 写入速度。

我们的下一个测试着眼于我们在实验室测试过的所有 PCI-e SSD 的低队列深度 4K 随机读/写以及峰值队列深度数据。

在 QD=4 的起点，ioDrive Duo 几乎 100% 领先于 Z-Drive R4。不过，不要太快叫出领导者，因为此时 Z-Drive R4 才刚刚预热。在下面的 4K MAX IOPS 图表中，R4 的最高性能是 ioDrive Duo 的两倍多，峰值速度为 308K IOPS 读取和 297K IOPS 写入，而读取和写入 IOPS 仅为 116K IOPS 和 225K IOPS。

OCZ Z-Drive R4 的一个有趣方面是其随机 4K 性能在峰值 QD=64 负载（QD=265，经理/工人分布）下的速度有多快。您可能首先会问自己，为什么它只达到 300k 的最高值……答案是它太快了，达到了我们英特尔测试平台中英特尔酷睿 i5-2300 处理器可以处理的上限。随着单个驱动器终于能够突破我们测试台硬件的极限，我们现在计划在未来的测试中为 Z-Drive 等高端设备开发一个新的企业级台架。

鉴于 ioDrive Duo 强大的 QD=4 性能，在我们的图表中看到比 Z-Drive R4 更低的延迟数字也就不足为奇了。峰值延迟的差异可能归因于 NAND 和控制器的差异，特别是 R4 有八个 SandForce 处理器同步在一起，而 ioDrive Duo 上只有两个控制器。

我们还决定在每个使用随机数据的驱动器测试中显示 CrystalDiskMark 结果。这种类型的基准测试显然不是在多线程环境中蓬勃发展的企业级 SSD 上执行的最佳测试，但在将结果与客户端驱动器进行比较时使用它仍然很有趣。

我们综合基准的下半部分是斜坡测试，涵盖从早期队列深度级别到最大值 64 (QD=256) 或 128 (QD=512) 的性能。本节还包括我们的服务器配置文件测试，这些测试从一开始就旨在展示企业产品在要求苛刻的混合服务器负载下的性能。

Z-Drive R4和ioDrive Duo之间的差异在扩展的随机4K读写测试中变得非常明显。在较低的队列深度范围内，Duo 位于 R4 之上，尽管 R4 出现在顶部的交叉点处于或在从 QD=2 到 QD=4 的切换期间。在那之后，R4 迅速上升到其最高记录速度。

下一部分着眼于我们的服务器配置文件测试，它与随机读/写 4K 测试不同，包括混合工作负载配置文件。在每一种情况下，Z-Drive R4 都远高于 ioDrive Duo 和更旧的版本 LSI WarpDrive SLP-300 看起来他们几乎不在同一个联盟中。

真实世界的基准

如果您是 StorageReview 的新手，我们试图关注的一件事是任何给定驱动器在现实条件下的性能。要真正了解驱动器在正常工作负载下的性能，您需要记录传入和传出设备的确切流量，然后使用它来比较驱动器。出于这个原因，我们求助于我们的 StorageMark 2010 跟踪，其中包括涵盖 HTPC、生产力和游戏场景的消费者跟踪，以及现在从新的邮件服务器场景开始的业务跟踪，以帮助我们的读者了解驱动器在他们的环境下的性能如何状况。我们还有一个新的企业跟踪，我们将在以客户为中心的测试之后推出。

我们在实际基准测试的阵容中保留了相同的驱动器，尽管我们的邮件服务器跟踪是在审查 LSI WarpDrive 之后发布的，但它没有包含在该测试中。

第一个真实测试是我们的 HTPC 场景。在此测试中，我们包括：在 Media Player Classic 中播放一部 720P HD 电影，在 VLC 中播放一部 480P SD 电影，通过 iTunes 同时下载三部电影，以及通过 Windows Media Center 在 1080 分钟内录制一个 15i HDTV 流。具有较低延迟时间的较高 IOps 和 MB/s 速率是首选。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 2,986MB 和读取的 1,924MB。

OCZ Z-Drive R4 在我们的 HTPC 跟踪中毫无问题地保持领先地位。 R4 的速度几乎是 ioDrive Duo 的两倍，平均速度达到了令人印象深刻的 1,254MB/s。

我们的第二个真实测试涵盖了生产力场景中的磁盘活动。出于所有意图和目的，此测试显示了大多数用户在正常日常活动下的驱动器性能。此测试包括：在办公生产力环境中运行 32 小时，运行 Outlook 2007 的 8 位 Vista 连接到 Exchange 服务器，使用 Chrome 和 IE2007 浏览网页，在 Office 4,830 中编辑文件，在 Adobe Reader 中查看 PDF，以及一小时通过 Pandora 播放两小时的本地音乐和额外的在线音乐。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 2,758MB 和读取的 XNUMXMB。

R4 在我们的生产力跟踪中测得的平均速度为 854MB/s，保持领先地位绝对没有问题。

我们的第三个基于客户端的真实生活测试涵盖了游戏环境中的磁盘活动。与 HTPC 或 Productivity trace 不同，这个在很大程度上依赖于驱动器的读取性能。简单细分读/写百分比，HTPC 测试为 64% 写入，36% 读取，Productivity 测试为 59% 写入和 41% 读取，而游戏轨迹为 6% 写入和 94% 读取。测试由预配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系统组成，其中已经下载并安装了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。跟踪记录了每个游戏从一开始加载的大量读取活动，以及游戏进程中的纹理。在此跟踪中，我们记录了写入驱动器的 426MB 和读取的 7,235MB。

在我们上次基于客户端的磁盘跟踪中，Z-Drive R4 再次保持领先，平均测量速度为 1,184MB/s，而条带化的 ioDrive Duo 以 898MB/s 紧随其后。

我们的第一个企业跟踪涵盖 Microsoft Exchange 邮件服务器环境。我们在几天内捕获了 StorageReview 邮件服务器的活动。该服务器硬件包括一个运行 Windows Server 2970 R2003 环境的 Dell PowerEdge 2，在 Dell Perc 73/I 集成控制器上以 RAID10 中的三个 5GB 5k SAS 硬盘驱动器运行。跟踪由许多小的传输请求组成，具有 95% 的强大读取负载和 5% 的写入流量。

在我们的邮件服务器跟踪中，OCZ Z-Drive R4 在初始跟踪回放场景中的优势似乎发生了变化，ioDrive Duo 在单一配置和条带配置中都遥遥领先。

总结

OCZ Z-Drive R4 在我们实验室使用它的整个过程中都让我们赞叹不已，因为它确实表现得非常好，以至于它打破了我们的装备，迫使我们重新考虑我们测试企业 PCIe 解决方案的方式。它在几乎所有测试中都以显着优势击败了竞争对手，考虑到 Z-Drive R4 的成本比 Fusion-io ioDrive Duo 低 35-40%，这是一个了不起的壮举。 Z-Drive R4 还击败了 LSI 企业 PCIe 解决方案，该解决方案具有一代老旧的 SandForce 处理器，但每 GB 的成本仍然是后者的四倍左右。

这就是 OCZ 真正展示其才华的地方——性能与成本的平衡。 OCZ 采用了更便宜的 MLC NAND，并将最新的 SandForce SF-2282 处理器与 SuperScale 存储加速器等软件分层，从而降低了 CPU 使用率和功耗，同时仍然推动真正无与伦比的吞吐量。

好像 OCZ 需要箭袋中的更多箭头，Z-Drive R4 提供巨大的容量，全尺寸卡高达 3.2TB，半高卡高达 1.2TB——大多数其他公司甚至不提供。该驱动器也是可引导的，无需额外的系统驱动器，并且它不需要辅助电源来实现全部性能，就像其他一些企业 PCIe SSD 那样。

优点