SMART Storage Systems（SanDisk 公司）CloudSpeed 1000 是一款 7mm 2.5" 企业级 SSD，专为服务器和云计算环境而设计。该驱动器提供 6Gb/s SATA 接口，容量从 100GB 到 960GB，并采用具有特殊功能的 19nm MLC NAND旨在提供高耐用性。来自 Smart 的 CloudSpeed 1000 有两种变体，即 1000 和 1000E，以满足需要最大容量或更高级别耐用性的组织的不同需求。CloudSpeed 1000 的容量为 120GB、240GB、 480GB 和 960GB，而 CloudSpeed 1000E 有 100GB、200GB、400GB 和 800GB 型号。1000E 型号的额外超额配置产生 7,680TBW，1000 型号为 3,070TBW。
SMART Storage Systems（SanDisk 公司）CloudSpeed 1000 是一款 7mm 2.5" 企业级 SSD，专为服务器和云计算环境而设计。该驱动器提供 6Gb/s SATA 接口，容量从 100GB 到 960GB，并采用具有特殊功能的 19nm MLC NAND旨在提供高耐用性。来自 Smart 的 CloudSpeed 1000 有两种变体，即 1000 和 1000E，以满足需要最大容量或更高级别耐用性的组织的不同需求。CloudSpeed 1000 的容量为 120GB、240GB、 480GB 和 960GB，而 CloudSpeed 1000E 有 100GB、200GB、400GB 和 800GB 型号。1000E 型号的额外超额配置产生 7,680TBW，1000 型号为 3,070TBW。
Smart 通过实施其 Guardian 技术实现了引用的高耐久性规格以及 1 的 6-1000 DWPD 和 3E 的 7-1000 DWPD 的评级，这是一组企业功能和耐力增强技术，主要处理如何NAND 与之交互。 除了上图之外，CloudSpeed 1000 系列固态硬盘还具有备用电源电路技术来保护传输中的数据、完整的数据路径保护、数据故障恢复、热监控和 AES 256 位加密。 SSD 还具有 2 万小时的稳定 MTBF 率，处于频谱的高端。
这些功能都为企业提供了更多价值，这些企业不仅需要不断关注透视存储技术的传输速率性能数据，还需要关注驱动器在其保证的耐用期内将提供什么样的 TCO。 这是 Smart 的硬盘开发过程中的一个主要因素，因为他们试图在保持企业功能和耐用性的同时降低成本。 话虽如此，CloudSpeed 1000 和 1000E 也不缺乏性能规格； 它们提供高达 450MB/s 读取和 350MB/s 写入的持续吞吐量以及高达 80K/25K 随机 IOPS（80E 上为 30K/1000K）。
智能存储系统 CloudSpeed 1000 现已上市，提供 5 年保修。 我们的四个评测样本是 400GB CloudSpeed 1000E。
SMART 存储系统 CloudSpeed 1000 规格
- 容量
- CloudSpeed 1000：120、240、480、960 GB
- CloudSpeed 1000E：100、200、400 800 GB
- 性能
- 突发：600 MB/s
- 持续读/写：高达 450/350 MB/s
- 随机读/写：高达 80/25K IOPS（80E 上为 30/1000K IOPS）
- 访问时间：< 1.0 毫秒
- 接口：SATA 6 Gb/s
- 可靠性
- 1 次中有 10 次不可恢复的错误18 读取位
- 恢复最多 1 个 NAND 闪存擦除数据块
- 高可靠性备用电源电路
- 温度监控
- 根据警告/临界温度限制性能
- 耐力（随机/顺序工作负载）：1-6 DWPD (1000)、3-7 DWPD (1000E)
- 电力
- 有源（典型值）：5.2W
- 空闲：2.2W
- 环境
- 冲击（工作）：1500 g 半正弦波，2 毫秒，沿每个轴 X、Y、Z、每个方向 1 次冲击
- 振动（工作）：2.17 g rms 7-800 Hz，3 轴
- 工作温度：0° C 至 70° C（内部）
- 储存温度：-40° C 至 90° C
- 湿度：5% 至 95%，非冷凝，相对湿度
- 海拔高度：24,384 米（80,000 英尺）
- 保修：5年
- 尺寸（长 x 宽 x 高）：100.2 毫米 x 69.85 毫米 x 7 毫米
设计与建造
Smart CloudSpeed 1000 系列 SSD 的设计沿袭了其他 Smart SSD 产品的风格。 驱动器的一侧带有白色产品信息标签，显示有关 SSD 的信息（尽管在我们的案例中，SSD 是工程样品），另一侧带有 Smart CloudSpeed 品牌。
SSD 的侧面有四个螺丝孔，便于安装，驱动器的正面装有标准 SATA 和电源连接器。 该驱动器采用 2.5 英寸、7 毫米的外形尺寸。
拆卸驱动器需要卸下四颗螺丝。 在内部，Smart 集成了一个 Marvell 88SS9187-BLD2 控制器以及 58 个 Toshiba TH8TEG8DDJBA19C 32nm MLC NAND 芯片封装，每个芯片封装为 512GB。 原始总计 400GB，超额配置为 XNUMXGB。
在 PCB 底部还可以看到驱动器两端的电源故障电容器。 这些工作允许驱动器在意外断电的情况下完成数据写入。 此外，还有一个粉红色的导热垫，可将热量从控制器（背面）散发到金属外壳中，以帮助将驱动器保持在典型的工作温度范围内。
测试背景和比较
Smart CloudSpeed 1000E 使用 Marvell 9187 控制器和带有 SATA 19Gb/s 接口的 6nm Toshiba MLC NAND。
本次审查的可比性：
- 英特尔固态硬盘 DC S3500 （480GB，英特尔 PC29AS21CA0 控制器，英特尔 20 纳米 MLC NAND，6.0Gb/s SATA）
- 英特尔固态硬盘 DC S3700 （200GB，英特尔 PC29AS21CA0 控制器，英特尔 25 纳米 MLC NAND，6.0Gb/s SATA）
- 美光 M500 480GB （480GB，Marvell 9187 控制器，Micron 20nm MLC NAND，6.0Gb/s SATA）
- 美光 M500 960GB （960GB，Marvell 9187 控制器，Micron 20nm MLC NAND，6.0Gb/s SATA）
- 美光P400m （400GB，Marvell 9187 控制器，Micron 25nm MLC NAND，6.0Gb/s SATA）
- 三星SM843 （240GB，300mhz 三星三核 MCX 控制器，三星 3Xnm Toggle NAND，2Gb/s SATA）
- 智能 CloudSpeed 500 （240GB，SandForce SF-2581 控制器，智能 24nm MLC NAND，6.0Gb/s SATA）
所有 SAS/SATA 企业级固态硬盘均在我们的第二代企业级测试平台上进行基准测试，该平台基于 联想ThinkServer RD630. 这个基于 Linux 和 Windows 的测试平台包括 LSI 9207-8i HBA 以及针对最佳闪存性能的 I/O 调度优化。 对于综合基准，我们利用 FIO Linux 版本 2.0.10 和 Windows 版本 2.0.12.2。 应用程序基准测试使用各种测试平台配置，详情如下。
- 2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 缓存，6 核）
- 英特尔 C602 芯片组
- 内存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64 位和 CentOS 6.3 64 位
- 100GB 美光 RealSSD P400e 启动固态硬盘
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于启动 SSD）
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于基准测试 SSD 或 HDD）
- Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 适配器
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 适配器
应用性能分析
在企业市场中，产品声称在纸面上的表现与它们在生产环境中的表现之间存在巨大差异。 我们了解评估存储作为大型系统组件的重要性，最重要的是存储在与关键企业应用程序交互时的响应速度。 为此，我们推出了我们的第一个应用程序测试，包括我们专有的 MarkLogic NoSQL 数据库存储基准 和 通过 SysBench 的 MySQL 性能.
在我们的 MarkLogic NoSQL 数据库环境中，我们测试了四个可用容量大于或等于 200GB 的 SATA 或 SAS SSD 的组。 我们的 NoSQL 数据库需要大约 650GB 的可用空间才能使用，平均分配给四个数据库节点。 在我们的测试环境中，我们使用 SCST 主机并在 JBOD 中呈现每个单独的 SSD，每个数据库节点分配一个。 该测试以 24 个间隔重复进行，对于此类 SSD 总共需要 30-36 小时。 测量 MarkLogic 软件看到的内部延迟，我们记录了总平均延迟以及每个 SSD 的间隔延迟。
在我们的 MarkLogic NoSQL 数据库基准测试的整体平均延迟排名中，新的 Smart CloudSpeed 1000E 在我们的 SATA SSD 组中名列前茅，击败了英特尔 SSD DC S3500。
将我们的注意力从总体平均延迟视图转移到 1000E 如何逐个间隔地执行时，SSD 的延迟峰值高于英特尔 DC SSD，但总体延迟较低。 我们测量了 10-60 毫秒范围内的最大尖峰。
排在第二位的是英特尔 S3500，在我们的 NoSQL 环境中表现出色，在整个测试过程中延迟峰值保持在 6-19 毫秒之间。
英特尔 S3700 仅次于 S3500 排在第三位，即使它具有更高性能（但容量更小）的 NAND 配置。 与 S3500 相比，它的延迟略有上升，尖峰测量值在 10-32 毫秒之间。 总体而言，它在我们的 NoSQL 测试中仍然表现出色。
转向我们在 MarkLogic 测试中包含的轻型企业类别中的下一个 SSD，延迟开始显着增加。 我们记录了高达 1,907 毫秒的峰值，其中许多峰值在 60-100 毫秒之间。
排在第二位的是三星 SM843，它进一步推高了延迟上限，稳定状态下的尖峰测量值在 150-500 毫秒之间，一个尖峰超过 1,562 毫秒。
Seagate 600 Pro 在我们的 MarkLogic NoSQL 测试中垫底，随着硬盘性能接近稳定状态，延迟显着增加。 使用此 SSD，测得的延迟峰值在 150-400 毫秒之间，最大峰值为 490 毫秒。
我们的下一个应用程序测试包括通过 SysBench 进行的 Percona MySQL 数据库测试，该测试测量 OLTP 活动的性能。 在此测试配置中，我们使用一组 Lenovo ThinkServer RD630 并将数据库环境加载到单个 SATA、SAS 或 PCIe 驱动器上。 该测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟以及 99 到 2 个线程范围内的平均 32% 延迟。
比较我们组中的平均 TPS，Smart CloudSpeed 1000E 位居第二，仅次于 S3700，仅次于英特尔 DC SSD S3500。 Smart CloudSpeed 1000E 的性能范围从 215 线程时的 2TPS 到 1317 线程时的 32TPS。
查看 1 小时测试段过程中的平均延迟，我们测得 Smart CloudSpeed 1000E 的平均延迟范围从 9.27 个线程的 2 毫秒到 24.28 个线程的 32 毫秒不等。
检查最低的整体第 99 个百分位数延迟，Smart CloudSpeed 1000E 在我们的 Sysbench 测试中略高于其他驱动器，随着线程数的增加，其数字更高。
企业综合工作负载分析
我们的 综合企业存储基准流程 首先分析驱动器在彻底预处理阶段的运行方式。 每个可比较的驱动器都使用供应商的工具进行安全擦除，以相同的工作负载预处理到稳定状态，设备将在 16 个线程的重负载下进行测试，每个线程有 16 个未完成队列，然后在设定的时间间隔内进行测试多个线程/队列深度配置文件以显示轻度和重度使用情况下的性能。
预处理和初级稳态测试：
- 吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
- 平均延迟（读+写延迟一起平均）
- 最大延迟（峰值读取或写入延迟）
- 延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）
我们的企业综合工作负载分析包括两个基于实际任务的配置文件。 开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值（例如最大 4k 读写速度和 8k 70/30，通常用于企业驱动器）进行比较。
- 4k
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 万
- 8k 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 万
我们的第一个测试测量 100% 4k 随机写入性能，负载为 16T/16Q。 在此设置中，Smart CloudSpeed 1000E 达到 51,000 IOPS 的峰值，然后随着驱动器接近稳定状态而稳定在 28,000 IOPS 左右。
在 16T/16Q 负载很重的情况下，Smart CloudSpeed 1000E 测得的突发时间为 5 毫秒，并扩展到 9 毫秒进入稳定状态。
Smart CloudSpeed 1000E 提供具有竞争力的最大响应时间，在突发和 SSD 进入稳定状态时保持在 100 毫秒以下。 尽管与其他高耐久性企业 SATA SSD 相比排名较低，但它与竞争的读取密集型 SSD 相比表现良好。
Smart CloudSpeed 1000E 在我们的 4k 预处理测试的标准偏差部分排名第二，仅次于英特尔 DC SSD S3700。
完成 6 小时的预处理后，Smart CloudSpeed 1000E 的读取吞吐量为 70,224 IOPS，写入吞吐量为 28,034 IOPS。 1000E 的写入性能接近顶级，仅次于 S3700。
在 16T/16Q 的工作负载下，Smart CloudSpeed 1000E 的平均 4k 随机读取延迟为 3.64 毫秒，写入延迟为 9.13 毫秒。
在我们的 100% 完全随机 4K 读/写测试中，Smart CloudSpeed 1000E 测得的峰值响应时间为 23.05 毫秒读取和 143 毫秒写入。
在延迟一致性方面，Smart CloudSpeed 1000E 以 4K 读写标准差在该组中排名第二。
在我们的下一个工作负载中，我们将查看具有 8/70 读/写混合比率的完全随机 30k 配置文件。 在这些条件下，Smart CloudSpeed 1000E 从大约 15,200 IOPS 爆发开始（在安全擦除会话中），然后上升到大约 30,000 IOPS 的峰值，并在稳定状态下稳定到大约 27,500 IOPS 的速度。
在我们的 1000K 16.7/8 预处理测试开始时，Smart CloudSpeed 70E 的平均延迟测得为 30 毫秒，随着 SSD 接近稳定状态，该延迟稳定到略低于 10 毫秒。
在我们的 8K 70/30 测试过程中，Smart CloudSpeed 1000E 的大部分峰值响应时间都低于 100 毫秒，两个峰值响应时间高达 150 毫秒。
Smart CloudSpeed 1000E 在我们的 8k 70/30 测试中提供了很强的延迟一致性，落后于英特尔 DC S3700，但非常接近 DC S3500。
与我们在 16% 16k 写入测试中执行的固定 100 线程、4 队列最大工作负载相比，我们的混合工作负载配置文件可在各种线程/队列组合中扩展性能。 在这些测试中，我们将工作负载强度从 2 个线程和 2 个队列扩展到 16 个线程和 16 个队列。 在扩展的 8k 70/30 测试中，Smart CloudSpeed 1000E 在 25,532T/16Q 的工作负载下达到 16 IOPS 的峰值，再次仅次于英特尔 SSD DC S3700。
Smart CloudSpeed 1000E 的平均延迟在整个测试中都很强，仅次于英特尔 SSD DC S3700。
在我们可变负载 8k 70/30 测试期间，Smart CloudSpeed 1000E 的最大延迟保持非常低，大部分测试的峰值保持在 50-80 毫秒之间，尽管我们测量到一些峰值高达 110 毫秒
在我们的测试环境中，与 Smart CloudSpeed 1000E 的标准偏差与以读取为中心的企业级 SSD 相比排名很好，而与以写入为中心的模型相比则处于中下水平。
总结
SMART Storage Systems CloudSpeed 1000 系列 SSD 是企业级驱动器，采用 2.5 英寸、7 毫米外形规格，专为服务器和云计算环境而设计。Smart 提供两种驱动器变体，包括 1000 和 1000E，不同之处在于其 7/22% 的超额配置水平增强了耐用性和性能。CloudSpeed 1000 每天提供 3,070TBW 和 1-6 个驱动器写入，而 CloudSpeed 7,680E 为 3TBW 和 7-1000DWPD。此外，1000 的范围高达总原始容量达到 960GB，而 1000E 的峰值略低于 800GB，因为它有 22% 的超额配置。就性能而言，Smart 以 450MB/s 的读取速度和 350MB/s 的写入速度引用驱动器，随机工作负载达到 80 /25K IOPS（80E 上为 30/1000K）。
CloudSpeed 1000 系列旨在为需要为云存储和服务器内用例部署大量企业级 SSD 的组织降低成本。 为此，这些驱动器采用了当前一代和更低成本的 19nm MLC NAND 光刻技术。 Smart the 利用其 Guardian 技术实现企业级耐用性和功能集。 SSD 提供备用电源以保护传输中的数据、完整的数据路径保护、数据故障恢复和热监控。 此外，所有型号均采用 AES 256 位加密标准。
当我们深入研究我们测试的四个 1000E 的性能时，我们看到了一个与当前 SATA 企业级 SSD 竞争非常激烈的画面。 1000E 在我们的 MarkLogic NoSQL 应用程序测试中表现出色，提供最低的总体平均延迟。 在我们的 Sysbench MySQL 基准测试中，1000E 仅次于英特尔 DC S3700。 在我们的两种合成工作负载中，1000E 提供了具有竞争力的吞吐量数字，并且在最大延迟和标准偏差方面名列前茅。 我们在多个工作负载、应用程序和合成工作负载中发现的弱点之一包括与其他一些高耐久性 SATA 企业模型相比略高的延迟峰值。 总的来说，尽管 CloudSpeed 1000E 证明了自己相当不错，考虑到它利用 19nm 与 Intel S25 或 Micron P3700m 中的 400nm NAND。
优点
- SATA 企业级 SSD 在我们的 MarkLogic NoSQL 工作负载中的最佳性能
- 在应用程序和合成工作负载中均表现出色
- 低成本 19 纳米 NAND 的出色耐用性
缺点
- 在不同类型的繁重工作负载中发现轻微的延迟峰值
底线
智能存储系统 CloudSpeed 1000 和 1000E 将出色的耐用性、电源故障保护和顶级性能等功能带到了用例中，在这些用例中，买家在希望以更低的价格获得企业级功能和性能时不想妥协价格点。
