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OCZ Deneva 2 企業級 SSD 評測

by 凱文·奧布萊恩

OCZ Deneva 2 是一款企業級 SSD,接口速度超過 SATA 6GB/s,並有多種使用 NAND 陣列的不同型號。 我們的測試模型結合了 eMLC NAND,為用戶提供比標準 MLC 更多的寫入周期,同時它提供的經濟性比更昂貴的 SLC 更接近 MLC。 Deneva 2 也有兩個不同的系列,為用戶提供了選擇的靈活性。 R 系列包括與 C 系列類似的功能集,但具有一些附加功能,包括斷電數據保護和過度配置。 過度配置更適合更重的寫入場景,當用戶檢查 C 和 R 模型之間的容量差異時會很明顯。 我們的測試模型是 OCZ Deneva 2 R eMLC NAND 200GB 容量驅動器。 另一個設計說明是,在架構上,Deneva 2 採用 2.5" 外形尺寸,但 OCZ 可以根據應用進行定制。


OCZ Deneva 2 是一款企業級 SSD,接口速度超過 SATA 6GB/s,並有多種使用 NAND 陣列的不同型號。 我們的測試模型結合了 eMLC NAND,為用戶提供比標準 MLC 更多的寫入周期,同時它提供的經濟性比更昂貴的 SLC 更接近 MLC。 Deneva 2 也有兩個不同的系列,為用戶提供了選擇的靈活性。 R 系列包括與 C 系列類似的功能集,但具有一些附加功能,包括斷電數據保護和過度配置。 過度配置更適合更重的寫入場景,當用戶檢查 C 和 R 模型之間的容量差異時會很明顯。 我們的測試模型是 OCZ Deneva 2 R eMLC NAND 200GB 容量驅動器。 另一個設計說明是,在架構上,Deneva 2 採用 2.5" 外形尺寸,但 OCZ 可以根據應用進行定制。

雖然 OCZ 塔羅斯 2 我們最近評測的是基於 SAS 的 SSD,而 Deneva 2 R 是基於 SATA 的驅動器。 SATA 驅動器受益於更靈活的外形和價格點,儘管基於 SAS 的 SSD 提供更高的性能。 至於 Deneva 2 R 的性能數據,OCZ 聲稱它的速度比上一代提高了一倍。 OCZ 還表示,Deneva 2 R 的數據最大讀取速度為 550MB/s,寫入速度為 500MB/s,80,000K 隨機寫入高達 4,讀取 IOPS 高達 55,000。 考慮到班級,這些數字令人印象深刻。

Deneva 2 R 系列 eMLC 具有 100GB、200GB 和 400GB 的容量。 如果客戶想要修改界面選項、外形等,OCZ 確實接受定制訂單。

OCZ Deneva 2 規格

  • 容量(R 系列)
    • 100GB (D2RSTK251E19-0100)
    • 200GB (D2RSTK251E19-0200)
    • 400GB (D2RSTK251E19-0400)
  • 性能
    • 讀取帶寬高達 550 MB/s
    • 寫入帶寬高達 500 MB/s
    • 隨機操作 (4kB) 55,000 IOPS(讀取); 80,000 次 IOPS(寫入)
  • NAND 元件同步模式企業多層次單元 (eMLC)
  • NAND 控制器 SandForce 2582
  • 介面 串列 ATA (SATA) 6Gb/s
  • 2.5" 外形尺寸
  • 環境建議
    • 空閒功耗:1.3瓦;有效功率:2.85 瓦
    • 工作溫度 0°C ~ 55°C
    • 儲存溫度 -45°C ~ 85°C
    • 認證 RoHS、CE、FCC
  • 可靠性與安全性
    • 電源故障保護 DataWrite Assurance™ 技術(電容電源備援以確保資料硬化)
    • 資料故障恢復 從最多一個 NAND 快閃記憶體區塊恢復數據
    • 資料路徑保護 ECC:每個 55 位元組磁區最多可修正 512 位
    • 資料可靠性讀取不可恢復誤碼率 (UBER) 10e-17
    • 資料加密 128 位元 AES 相容
    • 產品健康監控自我監控、分析和報告技術 (SMART) 支持
  • 作業系統 Windows XP 32 位元/64 位元; Windows Vista 32 位元/64 位元; Windows 7 32 位元/64 位元; Linux; Mac OS X
  • 尺寸(長 x 寬 x 高)100.00 x 69.75 x 9.20 毫米
  • 重量 83g(因容量不同可能略有不同)

設計和建造

OCZ Deneva 2 R 的外觀與我們評測過的 OCZ Talos 2 SAS 型號有很大不同,頂部有一個完整的標籤,機身採用金屬灰色外殼。 頂部貼紙在藍色背景上用 OCZ Deneva 2 品牌標記驅動器,還為驅動器提供了空白區域以供用戶標記。 驅動器底部是 Deneva 2 R 的條形碼標籤,上面有驅動器信息。

與其他 SSD 一樣,側面輪廓顯示了可以安裝驅動器的螺絲孔。 該驅動器採用 2.5 英寸外形尺寸,規格表尺寸將其放置在標準應用的 9.5 毫米附近。驅動器的其餘功能是其正面的標準 SATA 電源和數據連接器。

200GB OCZ Deneva 2 R 型號採用 SandForce SF-2582 控制器和 16GB NAND 封裝中的 16 個 NAND 芯片。 這為 SSD 提供了 256GB 的總容量,其中 200GB 可用空間已為用戶超額配置。 eMLC 24nm NAND 有助於提高 SSD 的耐用性和長期生存能力,同時與基於 SLC 的 SSD 相比具有顯著的成本優勢。

如我們的 Deneva 2 R 示例所示,此版本包含電源故障電容器,以允許在主機系統斷電時將傳輸中的數據寫入 NAND。

測試背景和比較

OCZ Deneva 使用 Toshiba 24nm MLC NAND 和帶有 SATA 2582Gb/s 接口的 SandForce SF-6.0 控制器。

本次審查的可比性:

  • Intel SSD DC S3700(200GB,Intel PC29AS21CA0 控制器,Intel 25nm HET MLC NAND,6.0Gb/s SATA)
  • 金士頓 SSDNow E100(200GB,SandForce SF-2500 控制器,東芝 32nm eMLC NAND,6.0Gb/s SATA)
  • Micron P400m(200GB,Marvell 9187 控制器,Micron 25nm eMLC NAND,6.0Gb/s SATA)

所有 SAS/SATA 企業級固態硬盤均在我們的第二代企業級測試平台上進行基準測試,該平台基於 聯想ThinkServer RD630. 這個新的基於 Linux 的測試平台包括最新的互連硬件,例如 LSI 9207-8i HBA 以及面向最佳閃存性能的 I/O 調度優化。 對於綜合基準測試,我們使用適用於 Linux 的 FIO 2.0.10 版和適用於 Windows 的 2.0.12.2 版。

  • 2 x Intel Xeon E5-2620(2.0GHz,15MB 緩存,6 核)
  • 英特爾 C602 芯片組
  • 內存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64 位、Windows Server 2012 Standard、CentOS 6.3 64 位
    • 100GB 美光 RealSSD P400e 啟動固態硬盤
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(用於啟動 SSD)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(用於基準測試 SSD 或 HDD)
  • Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 適配器
  • Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 適配器

應用性能分析

在企業市場中,產品在紙面上的表現與它們在生產環境中的表現存在巨大差異。 在 StorageReview,我們了解擴展到應用程序測試的重要性,我們的第一個測試是我們的 MarkLogic NoSQL 數據庫存儲基準. 雖然綜合測試將繼續成為我們審查的重要部分,但我們計劃擴展我們的應用程序測試以涵蓋廣泛的領域,包括 VDI 性能、VM 負載生成、擴展的數據庫性能測試以及許多其他領域。

在我們的 MarkLogic NoSQL 數據庫環境中,我們測試了四個可用容量大於或等於 200GB 的 SATA 或 SAS SSD 的組。 我們的 NoSQL 數據庫需要大約 650GB 的可用空間才能使用,平均分配給四個數據庫節點。 在我們的測試環境中,我們使用 SCST 主機並在 JBOD 中呈現每個單獨的 SSD,每個數據庫節點分配一個。 該測試以 24 個間隔重複進行,對於此類 SSD 總共需要 30-36 小時。 測量 MarkLogic 軟件看到的內部延遲,我們記錄了總平均延遲以及每個 SSD 的間隔延遲。

比較每款主流企業級 SSD 的平均總延遲,OCZ Deneva 2 的表現名列前茅,儘管遠遠落後於該組中的領先者。 與提供類似控制器和 NAND 配置的金士頓 E100 相比,OCZ Deneva 2 領先,整體平均延遲降低了 17%。

總體平均延遲圖表顯示每個驅動器在 30-36 小時的測試過程中的性能,這也有助於了解驅動器在整個測試期間的性能。 由於在每次測試運行中收集瞭如此多的信息,我們單獨繪製了每個驅動器的圖表,將保存寫入、日誌寫入、合併讀取和合併寫入延遲相互繪製成圖表。 英特爾 S3700 位居榜首,測得的峰值延遲約為 25 毫秒,由 Journal Writes 大量彌補。

接下來是 OCZ Deneva 2,它的峰值響應時間更長,達到 70 毫秒及以下。

金士頓 E100 的性能與 OCZ Deneva 2 非常相似,儘管在測試過程中每個延遲組的測量值略高。

在我們的 MarkLogic NoSQL 測試中,美光 P400m 在該 SSD 組中排名墊底,日誌寫入延遲高於該組中的其他產品。 我們測得的峰值高達 387 毫秒,許多峰值在 100-150 毫秒之間。

企業綜合工作負載分析

閃存性能在每個存儲設備的整個預處理階段各不相同。 我們的企業存儲基準流程首先分析驅動器在徹底預處理階段的運行方式。 每個可比較的驅動器都使用供應商的工具進行安全擦除,在 16 個線程的重負載下使用相同的工作負載預處理到穩定狀態,每個線程有 16 個未完成隊列,然後按設定的時間間隔進行測試在多個線程/隊列深度配置文件中顯示輕度和重度使用情況下的性能。

預處理和初級穩態測試:

  • 吞吐量(讀+寫 IOPS 聚合)
  • 平均延遲(讀+寫延遲一起平均)
  • 最大延遲(峰值讀取或寫入延遲)
  • 延遲標準偏差(讀+寫標準偏差一起平均)

我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更輕鬆地與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值(例如最大 4K 讀寫速度和 8K 70/30,通常用於企業驅動器)進行比較。 我們還包括兩個傳統的混合工作負載,傳統的文件服務器和網絡服務器,每個都提供廣泛的傳輸大小組合。

  • 4K
    • 100% 讀取或 100% 寫入
    • 100% 4K
  • 8K 70/30
    • 70% 讀取,30% 寫入
    • 100% 8K
  • 文件服務器
    • 80% 讀取,20% 寫入
    • 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
  • 網絡服務器
    • 100% 閱讀
    • 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k

我們的第一個測試是在 100T/4Q 負載下測量 16% 16K 隨機寫入性能。 在此工作負載中,OCZ Deneva 2 R 200GB 的突發速度測試為 41,500 IOPS,接近金士頓。 Deneva 2 在進入穩態時穩定在接近 7,300 IOPS 的水平。 Intel 型號名列前茅,Deneva 2 墊底。

在 16T/16Q 負載較重的情況下,Deneva 2 R 200GB 的突發時間為 6.17 毫秒,並在接近穩態時擴展到 35.225 毫秒。

當我們比較 200GB SSD 之間的最大延遲時,Deneva 2 R 的最大響應時間在穩態下介於 130-170 毫秒之間,處於中間位置。

進一步觀察我們 4k 隨機寫入工作負載的延遲一致性,OCZ Deneva 2 R 發現自己接近墊底。

經過 6 小時的預處理後,Deneva 2 R 提供了最低的 4K 隨機讀取性能,為 46,500 IOPS,其寫入速度與金士頓相當,約為 7,200 IOPS。

在 16T/16Q 的重負載下,Deneva 2 R 比我們比較的組中的其他產品提供了更多的讀取延遲。 寫入延遲與金士頓相比更接近 35.64 毫秒。

當我們查看 4k 測試中的最大延遲時,Deneva 2 R 的性能略好於金士頓 E100,讀取活動為 53.4 毫秒,寫入活動為 185.9 毫秒。

相比之下,OCZ Deneva 2 R 讀取延遲標準偏差更高,但與競爭對手接近,寫入時間為 21.40 毫秒,接近金士頓 E100。

在我們使用 8K 配置文件 70/30% 讀/寫擴展和恆定 16T/16Q 負載的第一個混合工作負載中,我們測得 Deneva 34,000 R 的峰值速率為 2 IOPS,然後達到 11,500 IOPS,再次接近金士頓性能. 該圖表顯示 OCZ 確實在突發模式中停留了一段時間,儘管它不如英特爾和美光的頂級表現者強。

在負載為 16T/16Q 的情況下,Deneva 2 R 的突發平均延遲約為 7.53 毫秒,然後在達到穩態時增加到 22.24 毫秒。

在我們 8k 70/30 預處理測試的最大延遲部分,OCZ 的表現接近低端,但勝過金士頓 E100。 Deneva 2 R 在穩態下測得的時間在 110-140 毫秒之間。

當 Deneva 2 R 達到穩定狀態後,它再次與金士頓 E100 進行競爭性測試。

與我們在 16% 16K 寫入測試中執行的固定 100 線程 4 隊列最大工作負載相比,我們的混合工作負載配置文件可在各種線程/隊列組合中擴展性能。 在這些測試中,我們將工作負載強度從 2 個線程和 2 個隊列擴展到 16 個線程和 16 個隊列。 在擴展的 8K 70/30 測試中,Deneva 2 R 從 8,376T/2Q 時的 2 IOPS 擴展到組峰值中最低的 11,510T/16Q 時的 16 IOPS。

在 SSD 在我們的 8k 70/30 測試中進入穩定狀態後,Deneva 2 R 在 0.47T/2Q 時的平均延遲為 2 毫秒,在 22.23T/16Q 時增加到 16 毫秒。

儘管 Deneva 2 R 增加到 16T/16Q,但對於大多數隊列深度,最大延遲保持在中間位置。

在我們的 8k 70/30 測試中比較延遲一致性,Deneva 2 R 與金士頓和美光保持緊密關係,直到 16T/8Q 與金士頓一起飆升。

下一個工作負載是我們的文件服務器配置文件,它涵蓋從 512b 到 512K 的各種傳輸大小。 在重 16T/16Q 飽和負載下,Deneva 2 R 測試峰值傳輸速度為 29,000 IOPS,然後緩和到接近 11,000 IOPS 的穩態速度。 最初的峰值速度是一流的,但在最初的幾個小時後,Deneva 2 R 失去了優勢。

在我們的文件服務器預處理測試中,Deneva 2 R 的平均延遲在突發狀態下強烈測量為 8.76 毫秒,然後在穩定狀態下增加到 23.01 毫秒。

在我們的文件服務器預處理測試中接近穩定狀態時,Deneva 2 R 的最大延遲範圍為 60 到 80 毫秒,然後躍升至接近穩定狀態的 140-150 範圍。

在我們的文件服務器預處理測試中將重點轉移到延遲一致性上,Deneva 2 R 在金士頓測試中表現良好,然後在接近穩態時滑向了包的底部中間。

在每個 SATA SSD 上完成 6 小時的文件服務器預處理過程後,我們過渡到各種工作負載,我們在 2T/2Q 到 16T/16Q 之間擴展。 Deneva 2 R 的排名略低於金士頓,從 6,468T/2Q 的 2 IOPS 到 10,934T/16Q 的 16 IOPS 峰值。

OCZ Deneva 2 R 在我們的文件服務器測試中的平均延遲從 0.61T/2Q 時的 2 毫秒開始擴展到 23.4T/16Q 時的 16 毫秒。

在我們的文件服務器測試中,Deneva 2 R 的響應時間接近跨擴展工作負載的中等響應時間,範圍約為 20.31 毫秒,直到 16T/16Q 達到峰值 221.51 毫秒。

比較延遲一致性,Deneva 2 R 處於中間位置。

我們最終的預處理工作負載採用傳統的 100% 讀取活動 Web 服務器測試,並將其轉換為 100% 寫入以預處理每個 SSD。 這是我們最激進的工作負載,儘管它並不真正符合 100% 寫入的任何現實條件。 在這一部分中,Deneva 2 R 提供了最高的突發速度,但當它達到穩定狀態時,它在金士頓的四個 SSD 中墊底。

當驅動器接近穩態時,我們的 Web 服務器預處理測試中的平均延遲穩定在 120 毫秒左右,保持高於英特爾和美光驅動器的水平,但與金士頓相比具有競爭力。

在我們壓力很大的 2% 寫入 Web 服務器預處理運行期間,Deneva 100 R 的最大延遲範圍為 500 到大約 600 毫秒,因為它接近穩態,接近金士頓標記。

在我們的 Web 服務器預處理測試中比較延遲標準偏差,Deneva 2 R 在接近穩態時表現接近底部。

在每個 SSD 完成 Web 服務器測試中的預處理階段後,我們將工作負載翻轉回 100% 讀取。 在只讀條件下,Deneva 2 R 在組中墊底,同時從 10,039T/2Q 的 2 IOPS 擴展到 16,271T/16Q 的 16 IOPS。

在我們的只讀 Web 服務器中,Deneva 2 R 的平均延遲從 0.395T/2Q 的 2 毫秒擴展到 15.73T/16Q 的 16 毫秒。

比較我們 Web 服務器測試中的最大延遲,Deneva 2 R 的最大延遲約為 10.88 毫秒,儘管它在 172.32T/16Q 時確實飆升至 16 毫秒,僅與金士頓保持競爭力。

在我們的 Web 服務器測試中比較延遲標準偏差,OCZ Deneva 2 R 在 16T/4Q 之前具有相當的競爭力,儘管它隨著有效隊列深度的增加而落後於其他人。

結論

Deneva 2 是 OCZ 的主流 SATA 企業級 SSD 產品,它說明了一個驅動器不一定能滿足所有需求。 雖然大多數企業 SSD 供應商展示了一系列產品,從讀取密集型入門級企業環境到高性能混合工作負載 SAS 用例,但 OCZ 的計劃更加靈活。 他們基本上提供任何 NAND 品種,並帶有可選的電源故障保護和過度配置(R 系列)。 由於配置如此之多,這種模型可能被解釋為複雜的產品,但實際情況是 OCZ 正在嘗試提供可根據特定應用要求定制的產品。 這種靈活性在 SATA 企業空間中是否必要,因為它往往不那麼特定於應用程序,而且更注重成本,這當然有待商榷。 但是,OCZ 也有答案; 他們的標準版 C 系列 Deneva 2 可以零售單件購買。

Deneva 2 在激烈的市場競爭中與重量級產品競爭,其中包括新的 Intel DC S3700 以及同價位的 Micron P400m。 在傳統的綜合基準測試中,基於 24nm 的 Deneva 2 墊底,落後於金士頓 E100,後者提供類似的 SandForce 構建,但選擇堅持使用​​更昂貴的 34nm-NAND。 隨著晶圓廠直接製造商擴展到其更新的 24xnm 產品,向下移動到 2nm 有助於定價以及長期生存能力。 雖然傳統的基準測試可能描繪出黯淡的前景,但在我們新的應用程序級測試中,Deneva 2 的排名相當不錯。 在最低的總體平均延遲方面,它在英特爾 S3700 之後排名第二,但領先於金士頓 E100 和美光 P400m。 這當然強調了應用程序基準測試優於通用綜合 I/O 監控的原因,因為企業和存儲供應商都以應用程序性能為核心指標來衡量是否成功。 

優點

  • NoSQL 工作負載中速度最快的基於 SandForce 的企業級 SATA SSD
  • 提供範圍廣泛的容量和 NAND 配置

缺點

  • 在合成工作負載方面比金士頓 E100 慢
  • 不提供 7mm z 高度

底線

OCZ Deneva 2 R 是一款高性能 SSD,使企業能夠根據經濟和性能要求定制驅動器。

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