OCZ Z-Drive R4 固態硬盤評測

OCZ Z-Drive R4 是八月初宣布作為 OCZ 企業 PCIe SSD 系列的更新。 Z-Drive R4 的工作方式與之前的 Z-Drives 相同——在 PCI Express 板上有多達八個 SandForce SF-2282 驅動的 SSD 和 SLC 或 MLC NAND，它們通過硬件和軟件連接以提供超高性能服務器和高性能計算環境。就性能數字而言，這意味著最大讀取速度為 2,800 MB/s，寫入速度為 2,800 MB/s，4KB 隨機寫入 IOPS 為 440,000。

更新3 / 9 / 2012： OCZ Z-Drive R4 企業評論

OCZ Z-Drive R4 是八月初宣布作為 OCZ 企業 PCIe SSD 系列的更新。 Z-Drive R4 的工作方式與之前的 Z-Drive 相同，在 PCI Express 板上有多達八個採用 SLC 或 MLC NAND 的 SandForce SF-2282 驅動的 SSD，它們通過硬件和軟件連接以提供超高性能服務器和高性能計算環境。就性能數字而言，這意味著最大讀取速度為 2,800 MB/s，寫入速度為 2,800 MB/s，4KB 隨機寫入 IOPS 為 440,000。

在競爭日益激烈的企業中，PCIe SSD 空間速度是亮點，但其他主要因素也在發揮作用。 OCZ 具有一些關鍵優勢，這些優勢使 Z-Drive R4 有別於其他解決方案。最明顯的是價格。我們最近回顧了 Fusion-io ioDrive 雙核，這也在我們下面的圖表上。雖然性能出色的驅動器，但每 GB 的價格超過 20 美元，而 OCZ 的指導價格是 7 美元/GB 的三分之一。

Z-Drive R4 也是可引導的，考慮到它被提議用作服務器系統的主驅動器，這是一個很好的接觸；許多 PCIe SSD 解決方案無法啟動。 OCZ 還為驅動器提供了極大的靈活性，有全高和半高選項，全高 R4 提供 800GB、1.6TB 和 3.2TB 的容量，同時利用八個 SandForce 控制器。半高 R4 提供 300GB、600GB 和 1.2TB 容量，使用四個 SandForce 控制器，主要設計用於 1U 服務器。

在軟件方面，OCZ 有很多秘訣，不僅可以提高 SSD 的性能，還可以降低開銷，例如 CPU 使用率和功耗。 OCZ 聲稱，與競爭性 PCIe 產品相比，他們的 SuperScale 存儲加速器減少了主機 CPU 負載。這還允許更優化的數據路徑，這具有提高存儲性能的附帶好處。 Z-Drive R4 還利用高效的電源管理系統，該系統需要更少的冷卻（90 對 300 LFM）和功率。 Z-Drive 在 PCIe 的 26W 功率限制內工作，即使在峰值性能水平下也是如此，而一些競爭驅動器需要額外的功率或寫入速度受到限制。

RM88（全高）規格：

提供 800GB、1.6TB 和 3.2TB 配置
PCI Express Gen. 2 x8
PCIe 全高，3/4 長度兼容
OCZ SuperScale 存儲控制器
NAND 控制器：8 個 SandForce SF-2200 SSD 處理器
尺寸（長x寬x高）：242 x 98.4 x 17.14毫米
重量：283g
功耗：23W 空閒，26W 活動

RM84（半高）規格

提供 300GB、600GB 和 1.2TB 配置
PCI Express Gen. 2 x8
符合 PCIe 半高半長標準
OCZ SuperScale 存儲控制器
NAND 控制器：4 個 SandForce SF-2200 SSD 處理器
尺寸（長x寬x高）：168.55 x 68.91 x 17.14毫米
重量：131g
功耗：14.5W 空閒，16W 活動

附加規格

MLC NAND閃存
OCZ VCA 2.0 架構
TRIM/SCSI 取消映射（需要操作系統支持）
使用 DataWrite 保證技術的電源故障保護
加密：128 位和 256 位 AES 兼容
糾錯碼恢復
具有企業屬性的 SMART 支持
MTBF：2,000,000小時
3 年保用期
兼容 Windows 7、Windows Server 2008、Linux Red Hat Enterprise 6.1
工作溫度：0°C ~ 70°C
儲存溫度：-45°C ~ 85°C

設計和建造

我們收到的 1.6TB OCZ Z-Drive R4 是一款帶子板的全高 3/4 長度 PCIe x8 卡。基於八個 SandForce SF-2200 處理器、OCZ VCA 2.0 架構和 1.6TB NAND……除了驅動器材料外，這張卡上幾乎沒有剩餘空間。

OCZ 從設計的角度來看做得很好，將部件保持在卡的邊界內，以最大限度地減少對計算機內安裝的其他設備的干擾。另一個功能（或缺少功能）是 Z-Drive R4 的所有電源都來自 PCIe 插槽本身，而不需要連接外部電源。這將額外的部件和故障方式保持在最低限度，並且還表明 R4 在電源使用方面相當保守。這我們剛剛評測過的 Fusion-io 驅動器需要輔助電源才能發揮全部性能。

Z-Drive R4 的冷卻完全是被動的，利用機箱本身的冷卻空氣，將空氣從卡的前面推出，經過 NAND 和控制器，然後從 PCIe 安裝支架的一部分的格柵中排出。憑藉 26w 的最大功率使用數字，R4 的額定空氣流量僅為 90 LFM，以在負載下保持在其工作溫度範圍內。

拆卸

OCZ Z-Drive R4 的內部結構幾乎完全可見，無需拆卸驅動器本身。鑑於該產品的高價，我們選擇保留子板，因為對稱的部件佈局意味著我們可以輕鬆識別板上甚至部分模糊的電子設備。

歸根結底，R4 幾乎是將八個 SSD 安裝到同一電路板上。 R1.6 的 4TB 用戶容量由 2,048GB 原始 NAND 組成，分為 128 個 16GB Intel IMFT 25nm NAND 塊，每個 SandForce SF-2282 處理器有 XNUMX 個。

合成基準

鑑於 OCZ Z-Drive R4 等 PCIe SSD 的更高性能，我們略微修改了我們的標準測試方法，而不是我們如何對單個企業 SSD 進行壓力測試。為了使卡完全飽和，我們必須通過 IOMeter 中的多個管理器和工作器來增加 I/O 負載，否則我們可能看不到該驅動器的全部潛力。我們想出的允許我們在未格式化的設置中繼續使用驅動器的方法是讓兩個管理器和兩個工作人員連接同一個 5GB LBA 段。這使我們能夠使 Z-Drive R4 完全飽和並達到驅動器宣傳能夠處理的速度。

我們將本次審查的綜合 IOMeter 測試部分分為兩部分。第一個是我們的標準低隊列深度測試，在給定管理器/工作線程數的情況下，在單個驅動器上以 QD=1 級別執行，在 QD=4 級別上在 PCI-e SSD 上執行。初始測試更符合單用戶環境，而後半部分更高的隊列深度範圍更像是卡在 I/O 請求堆積的服務器設置中看到的情況。

OCZ 提供兩個版本的 Z-Drive R4；一種全高和一種半高。除了物理卡高度之外，這兩種型號之間的主要區別在於 SandForce SF-2200 處理器的數量。全高 RM88 Z-Drive R4 有八個處理器，而其較小的 RM84 半高兄弟只有四個。雖然這兩個模型之間的性能下降是意料之中的，但幸運的是它不是線性的。 RM88 在 2,800MB/s 順序寫入和 410,000 IOPS 隨機 4K 寫入時達到峰值，而 RM84 在 2,000MB/s 和 250,000 IOPS 時下降。因此，雖然它在引擎蓋下擁有 SandForce 一半的功率，但順序寫入速度僅下降 28%，隨機 39K 寫入速度下降 4%，這在很大程度上要歸功於 OCZ 的 SuperScale 存儲加速器技術。

RM88 最大性能數據

讀取：高達 2,800MB/s
寫入：高達 2,800MB/s
隨機 4k 寫入：410,000 IOPS
最大 IOPS：500,000

RM84 最高性能

讀取：高達 2,000MB/s（比 RM28 低 88%）
寫入：高達 2,000MB/s
隨機 4k 寫入：250,000 IOPS（比 RM39 低 88%）
最大 IOPS：260,000

憑藉宣傳的 2,800MB/s 順序讀寫速度，OCZ Z-Drive R4 堪稱 NAND 驅動器。我們之前最快的是 Fusion-io ioDrive 雙核最高讀取速度為 1,550MB/s；這意味著 Z-Drive R4 的順序帶寬幾乎是原來的兩倍。為了查看它在直線性能方面的表現如何，我們使用 IOMeter 進行 4K 對齊的順序 2MB 傳輸測試，有效隊列深度率為 4。

我們測得 R2,883 的最高讀取速度為 2,634MB/s，寫入速度為 4MB/s，在重複和不可壓縮數據測試中均領先於 ioDrive Duo。讀取速度實際上超過了 83MB/s，儘管寫入速度差了 166MB/s。

我們的下一個測試著眼於隨機大塊傳輸，但仍保持 2MB 傳輸大小。鑑於 SSD 上缺少內部移動部件，這些值在我們的順序傳輸測試之外不會有太大變化。

在隨機 2MB 傳輸測試中，OCZ Z-Drive R4 的讀取速度和寫入速度分別為 2,836MB/s 和 2,613MB/s，超過了 ioDrive Duo 的 1,528MB/s 讀取速度和 1,017MB/s 寫入速度。

我們的下一個測試著眼於我們在實驗室測試過的所有 PCI-e SSD 的低隊列深度 4K 隨機讀/寫以及峰值隊列深度數據。

在 QD=4 的起點，ioDrive Duo 幾乎 100% 領先於 Z-Drive R4。不過，不要太快叫出領導者，因為此時 Z-Drive R4 才剛剛預熱。在下面的 4K MAX IOPS 圖表中，R4 的最高性能是 ioDrive Duo 的兩倍多，峰值速度為 308K IOPS 讀取和 297K IOPS 寫入，而讀取和寫入 IOPS 僅為 116K IOPS 和 225K IOPS。

OCZ Z-Drive R4 的一個有趣方面是它的隨機 4K 性能在峰值 QD=64 負載時有多快（QD=265，經理/工人分散）。您可能首先會問自己，為什麼它只達到 300k 的最高值……答案是它太快了，達到了我們英特爾測試平台中英特爾酷睿 i5-2300 處理器可以處理的上限。隨著單個驅動器終於能夠突破我們測試台硬件的極限，我們現在計劃在未來的測試中為 Z-Drive 等高端設備開發一個新的企業級台架。

鑑於 ioDrive Duo 強大的 QD=4 性能，在我們的圖表中看到比 Z-Drive R4 更低的延遲數字也就不足為奇了。峰值延遲的差異可能歸因於 NAND 和控制器的差異，特別是 R4 有八個 SandForce 處理器同步在一起，而 ioDrive Duo 上只有兩個控制器。

我們還決定在每個使用隨機數據的驅動器測試中顯示 CrystalDiskMark 結果。這種類型的基準測試顯然不是在多線程環境中蓬勃發展的企業級 SSD 上執行的最佳測試，但在將結果與客戶端驅動器進行比較時使用它仍然很有趣。

我們綜合基準的下半部分是斜坡測試，涵蓋從早期隊列深度級別到最大值 64 (QD=256) 或 128 (QD=512) 的性能。本節還包括我們的服務器配置文件測試，這些測試從一開始就旨在展示企業產品在要求苛刻的混合服務器負載下的性能。

Z-Drive R4和ioDrive Duo之間的差異在擴展的隨機4K讀寫測試中變得非常明顯。在較低的隊列深度範圍內，Duo 位於 R4 之上，儘管 R4 出現在頂部的交叉點處於或在從 QD=2 到 QD=4 的切換期間。在那之後，R4 迅速上升到其最高記錄速度。

下一部分著眼於我們的服務器配置文件測試，它與隨機讀/寫 4K 測試不同，包括混合工作負載配置文件。在每一種情況下，Z-Drive R4 都遠高於 ioDrive Duo 和更舊的版本 LSI WarpDrive SLP-300 看起來他們幾乎不在同一個聯盟中。

真實世界的基準

如果您是 StorageReview 的新手，我們試圖關注的一件事是任何給定驅動器在現實條件下的性能。要真正了解驅動器在正常工作負載下的性能，您需要記錄傳入和傳出設備的確切流量，然後使用它來比較驅動器。出於這個原因，我們求助於我們的 StorageMark 2010 跟踪，其中包括涵蓋 HTPC、生產力和遊戲場景的消費者跟踪，以及現在從新的郵件服務器場景開始的業務跟踪，以幫助我們的讀者了解驅動器在他們的環境下的性能如何狀況。我們還有一個新的企業跟踪，我們將在以客戶為中心的測試之後推出。

我們在實際基準測試的陣容中保留了相同的驅動器，儘管我們的郵件服務器跟踪是在審查 LSI WarpDrive 之後發布的，但它沒有包含在該測試中。

第一個真實測試是我們的 HTPC 場景。在此測試中，我們包括：在 Media Player Classic 中播放一部 720P HD 電影，在 VLC 中播放一部 480P SD 電影，通過 iTunes 同時下載三部電影，以及通過 Windows Media Center 在 1080 分鐘內錄製一個 15i HDTV 流。具有較低延遲時間的較高 IOps 和 MB/s 速率是首選。在此跟踪中，我們記錄了寫入驅動器的 2,986MB 和讀取的 1,924MB。

OCZ Z-Drive R4 在我們的 HTPC 跟踪中毫無問題地保持領先地位。 R4 的速度幾乎是 ioDrive Duo 的兩倍，平均速度達到了令人印象深刻的 1,254MB/s。

我們的第二個真實測試涵蓋了生產力場景中的磁盤活動。出於所有意圖和目的，此測試顯示了大多數用戶在正常日常活動下的驅動器性能。此測試包括：在辦公生產力環境中運行 32 小時，運行 Outlook 2007 的 8 位 Vista 連接到 Exchange 服務器，使用 Chrome 和 IE2007 瀏覽網頁，在 Office 4,830 中編輯文件，在 Adobe Reader 中查看 PDF，以及一小時通過 Pandora 播放兩小時的本地音樂和額外的在線音樂。在此跟踪中，我們記錄了寫入驅動器的 2,758MB 和讀取的 XNUMXMB。

R4 在我們的生產力跟踪中測得的平均速度為 854MB/s，保持領先地位絕對沒有問題。

我們的第三個基於客戶端的真實生活測試涵蓋了遊戲環境中的磁盤活動。與 HTPC 或 Productivity trace 不同，這個在很大程度上依賴於驅動器的讀取性能。簡單細分讀/寫百分比，HTPC 測試為 64% 寫入，36% 讀取，Productivity 測試為 59% 寫入和 41% 讀取，而遊戲軌跡為 6% 寫入和 94% 讀取。測試由預配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系統組成，其中已經下載並安裝了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。跟踪記錄了每個遊戲從一開始加載的大量讀取活動，以及遊戲進程中的紋理。在此跟踪中，我們記錄了寫入驅動器的 426MB 和讀取的 7,235MB。

在我們上次基於客戶端的磁盤跟踪中，Z-Drive R4 再次保持領先，平均測量速度為 1,184MB/s，而條帶化的 ioDrive Duo 以 898MB/s 緊隨其後。

我們的第一個企業跟踪涵蓋 Microsoft Exchange 郵件服務器環境。我們在幾天內捕獲了 StorageReview 郵件服務器的活動。該服務器硬件包括一個運行 Windows Server 2970 R2003 環境的 Dell PowerEdge 2，在 Dell Perc 73/I 集成控制器上以 RAID10 中的三個 5GB 5k SAS 硬盤驅動器運行。跟踪由許多小的傳輸請求組成，具有 95% 的強大讀取負載和 5% 的寫入流量。

在我們的郵件服務器跟踪中，OCZ Z-Drive R4 在初始跟踪回放場景中的優勢似乎發生了變化，ioDrive Duo 在單一配置和條帶配置中都遙遙領先。

結論

OCZ Z-Drive R4 在我們實驗室使用它的整個過程中都讓我們讚歎不已，因為它確實表現得非常好，以至於它打破了我們的裝備，迫使我們重新考慮我們測試企業 PCIe 解決方案的方式。它在幾乎所有測試中都以顯著優勢擊敗了競爭對手，考慮到 Z-Drive R4 的成本比 Fusion-io ioDrive Duo 低 35-40%，這是一個了不起的壯舉。 Z-Drive R4 還擊敗了 LSI 企業 PCIe 解決方案，該解決方案具有一代老舊的 SandForce 處理器，但每 GB 的成本仍然是後者的四倍左右。

這就是 OCZ 真正展示其才華的地方——性能與成本的平衡。 OCZ 採用了更便宜的 MLC NAND，並將最新的 SandForce SF-2282 處理器與 SuperScale 存儲加速器等軟件分層，從而降低了 CPU 使用率和功耗，同時仍然推動真正無與倫比的吞吐量。

好像 OCZ 需要箭袋中的更多箭頭，Z-Drive R4 提供巨大的容量，全尺寸卡高達 3.2TB，半高卡高達 1.2TB——大多數其他公司甚至不提供。該驅動器也是可引導的，無需額外的系統驅動器，並且它不需要輔助電源來實現全部性能，就像其他一些企業 PCIe SSD 那樣。

優點