當 SanDisk 投資 327 億美元收購 Pliant 時，有一件事是顯而易見的； SanDisk 看到了一個機會，可以利用他們在 NAND 和存儲方面的專業知識以及 Pliant 的 SAS 控制器知識和存儲技術來創建在性能和可靠性方面都出類拔萃的一流企業級 SSD。 目前的成果是包含 MLC 和 SLC SAS 6Gb SSD 的 SanDisk Lightning 企業級 SSD 系列。
當 SanDisk 投資 327 億美元收購 Pliant 時，有一件事是顯而易見的； SanDisk 看到了一個機會，可以利用他們在 NAND 和存儲方面的專業知識以及 Pliant 的 SAS 控制器知識和存儲技術來創建在性能和可靠性方面都出類拔萃的一流企業級 SSD。 目前的成果是包含 MLC 和 SLC SAS 6Gb SSD 的 SanDisk Lightning 企業級 SSD 系列。
雖然在單一 Lightning 保護傘下銷售 SLC 和 MLC SSD 可能是獨一無二的，但 SanDisk 認為這是一個好處。 為了使鑑定更簡單，所有六個驅動器（三個 MLC 和三個 SLC）都使用相同的固件二進製文件、控制器和硬件組件。 它們還提供一系列企業級功能，例如直寫式日誌記錄、對 T10 DIF 的支持以及透明且不影響性能的後台糾錯。 繼續閱讀功能列表，倒數第二個是關於耐力的金塊。
儘管許多人都發布了關於寫入耐久性的令人興奮的聲明，但 SanDisk 在這篇說明中更進一步，“Lightning SLC NAND SSD 不會對每日寫入量施加限制。” 不僅如此，SanDisk 還對該驅動器進行了 5 年以上的評級，與企業市場上的其他 SAS 驅動器相比，Lightning 在耐用性和壽命方面均名列前茅。 公平地說，我們預計其他企業級 SSD 在 5 年保修期滿後仍能順利運行，但即便如此，SanDisk 表明他們在寫入放大和 NAND 管理方面有多麼自信。
SanDisk Lightning 系列可提供 400GB、200GB 和 100GB 容量的 SLC NAND。 MLC 版本提供 800GB、400GB 和 200GB 容量。 所有 Lightning 驅動器均採用 6" 外形規格的 SAS 2.5Gb/s 接口。我們的評測單元是 LB 406S，即 400GB SLC Lightning。
Lightning SLC SAS 企業級 SSD 規格
- 容量
- 400GB（LB 406S）
- 讀取吞吐量 420MB/s
- 總 IOPS（讀取）– 120,000 IOPS（512 字節）
- 4KB 70/30（單端口）– 39,000 IOPS
- 8KB 70/30（單端口）– 27,000 IOPS
- 200GB（LB 206S）
- 讀取吞吐量 350MB/s
- 總 IOPS（讀取）– 105,000 IOPS（512 字節）
- 4KB 70/30（單端口）– 30,000 IOPS
- 8KB 70/30（單端口）– 21,000 IOPS
- 100GB（LB 106S）
- 讀取吞吐量 370MB/s
- 總 IOPS（讀取）– 105,000 IOPS（512 字節）
- 4KB 70/30（單端口）– 30,000 IOPS
- 8KB 70/30（單端口）– 21,000 IOPS
- 400GB（LB 406S）
- 接口 6Gb/s SAS – 雙接口（全雙工）
- Pliant PTHEMI2-1VO 控制器
- 美光 34 納米 SLC NAND（512GB 原始/400GB 可用）
- 支援的磁區大小 512 或 520 位元組/磁區
- 外形 2.5 英寸
- 可靠性
- 無寫緩存（無數據丟失風險）
- 寫耐力無限
- 未恢復錯誤率 <1 個扇區讀取 1 個 E10-17 位
- 端到端數據保護（無性能影響）
- 後台巡檢讀取（自動）（無性能影響）
- MTBF – 2 萬小時
- 壽命 >5 年
- 外觀尺寸
- 高度（最大）15.0 毫米
- 寬度（最大）70.1 毫米
- 長度（最大）100.45 毫米
- 重量0.238公斤
- 電源消耗功率
- 空閒 3.9 瓦
- 典型 5.9 瓦
- 環境
- 工作溫度（環境） 0 至 60° C
- 非工作溫度 -40 至 85° C
- 啟動時間（開機到就緒）<15 秒
設計與拆卸
SanDisk Lightning 企業 SSD 為企業服務器市場提供了一個有趣且相當獨特的設計。 該外殼採用多色調灰色油漆方案，藍色 Pliant 品牌 ID 突出顯示在頂蓋上。 SSD 的外部包含多個標籤，包括頂蓋和後面板的條形碼貼紙，用於跟踪存儲中或部署後的驅動器。 頂部貼紙包含重要信息，例如序列號、型號、製造商日期、容量、固件版本以及 SSD 攜帶的多項認證。 序列號包含在頂部和後面板上以供識別。
金屬合金機身感覺非常堅固，官方重量為 238 克，表明內部電子元件和散熱材料的質量很大。 SanDisk 為 Lightning Enterprise SSD 提供了 60C 的峰值工作溫度範圍，這是相當高的，儘管它不是我們評測過的評級最高的企業級 SSD。 一些型號可以應對高達 70C 的溫度。
SanDisk Lightning Enterprise SSD 的側面輪廓展示了雙色調油漆方案，以及水平安裝螺絲孔。
Lightning Enterprise SSD 的正面僅包括雙鏈路 6.0Gb/s SAS 連接器，為了顯示連接何時處於活動狀態，Lightning 還在後面板上配備了活動指示燈。
為 SanDisk Lightning LB 406S 供電的是 Pliant PTHEMI2-1VO 控制器。 當 SSD 放在一起時，控制器實際上部分暴露在外殼底部的鋁貼紙下面。
為了幫助解釋 NAND 佈局以及 Lightning LB 406S 的高負載性能，SanDisk 提供了 SSD 的基本架構概述。
SanDisk 在 Lightning LB 34S 內部使用美光 406nm SLC NAND。 考慮到 SanDisk 製造商擁有自己的 NAND，這可能讓人感到意外，但請務必記住，這款 SSD 是在使用 SanDisk 名稱之前由 Pliant 設計的。 該佈局由 8 個 4GB NAND 組成，分佈在電路板的 512 個面，總計 400GB。 其中，XNUMXGB 供最終用戶使用，其餘部分留給磨損均衡和 NAND 故障使用。
與市場上其他企業級 SSD 相比，SanDisk Lightning 具有相當獨特的結構，三塊電路板通過柔性帶狀電纜永久連接。 這些部分相互折疊，將組件與導熱墊夾在一起，以將熱量散發到 SSD 的金屬主體中。 下面顯示的是構成 SanDisk Lightning LB 406S 的內層和外層。
企業基準
SanDisk Lightning LB 406S 採用 Micron 34nm SLC NAND、SanDisk/Pliant PTHEMI2-1VO 控制器和 6.0Gb/s SAS 接口； 我們的審查單位是 400GB。 用於本次審查的比較對象包括以下最近測試的企業級 SSD： 美光P300 (100GB, Marvell 9174, Micron 34nm SLC NAND, SATA), 東芝 MKx001GRZB （400GB、Marvell 9032、東芝 32nm SLC NAND、SAS）和 日立Ultrastar SSD400S.B （400GB、英特爾 EW29AA31AA1 控制器、英特爾 25 納米 SLC NAND、SAS）。 所有企業級 SSD 都在我們的企業測試平台上進行了基準測試，該平台基於 聯想ThinkServer RD240. 所有 IOMeter 數字都表示為 MB/s 速度的二進制數字。
我們的第一個測試著眼於大塊傳輸的順序讀寫速度。 此特定測試使用 IOMeter 的 2MB 傳輸大小，4k 扇區對齊並測量隊列深度為 4 的性能。在這種情況下，SanDisk 聲稱其 420GB Lightning LB 400S 的最大讀取速度為 406MB/s，但沒有寫入速度。
我們測量了 Lightning LB 413.82S 的順序預處理大塊讀取速度為 311.51MB/s，穩態寫入速度為 406MB/s。
轉向隨機訪問配置文件，但仍保持 2MB 的大塊傳輸大小，我們開始看到性能在多用戶環境中的變化。 該測試保持我們在之前的順序傳輸基準測試中使用的相同隊列深度級別 4。
閃迪閃電LB 406S在大塊隨機傳輸測試中表現出色，讀取速度為416.30MB/s，寫入速度為239.86MB/s。 與其他基於 SLC 的企業級 SSD 相比，它在讀取速度方面處於中等水平，但在穩態大塊隨機寫入速度方面優於其他型號。
轉向更小的 4K 隨機訪問傳輸大小，我們更接近在重度隨機訪問環境中可能發現的數據包大小，例如具有多個 VM 訪問同一陣列的服務器設置。 在第一個測試中，我們查看擴展的 4K 讀取性能以及它如何從 1 的隊列深度擴展到最大 64。
在 1 到 64 之間的隊列深度的限制下，SanDisk Lightning LB 406S 略微落後於 Micron RealSSD P300 和 Hitachi Ultrastar SSD400S.B，直到 32 的隊列深度能夠超過它們。 它的隊列深度為 64，僅次於東芝 MKx001GRZB，隨機 4K 讀取速度最高，為 63,482 IOPS。
我們的下一個測試著眼於靜態隊列深度為 4 時的 32K 隨機寫入性能，一旦驅動器達到穩態，就會記錄結果並取平均值。 雖然 IOPS 性能是衡量穩態性能的一個很好的指標，但另一個重要的關注領域是平均和峰值延遲。 更高的峰值延遲數字可能意味著某些請求可以在大量連續訪問下備份。
在隊列深度為 32 時，我們發現 4K 隨機寫入性能趨於平穩，平均速度為 19,220 IOPS。 在這個速度下，它在測試期間記錄了 1.66 毫秒的平均延遲和 52.91 毫秒的峰值延遲。
我們最後一系列的綜合基準測試比較了一系列服務器混合工作負載中的兩種企業驅動器，靜態隊列深度為 32。與本次審查開始時的綜合基準測試一樣，這些測試也是在穩定狀態下進行測量的。 我們的每個服務器配置文件測試都對讀取活動有強烈的偏好，範圍從 67% 讀取我們的數據庫配置文件到 100% 讀取我們的 Web 服務器配置文件。
第一個是我們的數據庫配置文件，67% 的讀取和 33% 的寫入工作負載組合主要集中在 8K 傳輸大小上。
在我們的數據庫配置文件中，SanDisk Lightning LB 406S 表現非常出色，在隊列深度為 32 的情況下領先於基於 SLC 的企業級 SSD。它在隊列深度為 24,428 時測得 1.31 IOPS，平均延遲為 32 毫秒。增加隊列深度增加到 64，我們能夠從 Lightning 中擠出更多的性能，將 I/O 速度提高到 26,529，但平均延遲影響將交易時間增加到 2.41 毫秒。
下一個配置文件著眼於一個文件服務器，80% 的讀取和 20% 的寫入工作負載分佈在從 512 字節到 64KB 的多種傳輸大小上。
在我們的文件服務器工作負載中，SanDisk Lightning LB 406S 再次提供了最高的傳輸速度，測得 23,083 IOPS，平均延遲為 1.39 毫秒。 進一步將隊列深度負載增加到 64，我們注意到增加到 25,334 IOPS，延遲測量為 2.53 毫秒。
我們的 Web 服務器配置文件是只讀的，傳輸大小從 512 字節到 512KB 不等。
在我們的 Web 服務器工作負載配置文件中，SanDisk Lightning 僅次於東芝 MKx001GRZB，測得 22,320 IOPS，平均延遲為 1.43 毫秒。 將隊列深度增加到 64，Lightning 能夠以 23,801 毫秒的事務延遲推動 2.69 IOPS
最後一個配置文件查看工作站，使用 20K 傳輸混合使用 80% 的寫入和 8% 的讀取。
在我們以 32 隊列深度記錄的工作站 IOMeter 配置文件中，Lightning LB 406S 提供了 25,969 IOPS 的速度和 1.23 毫秒的延遲。 在隊列深度為 64 的較重負載下，我們發現 I/O 速率高達 29,222 IOPS，延遲測量為 2.19 毫秒。
企業用電量
在為數據中心或其他密集存儲環境選擇驅動器時，性能並不是公司在考慮 SSD 或硬盤驅動器時唯一感興趣的指標。 在某些情況下，功耗可能是一個巨大的問題，因此您想知道驅動器在恆定工作負載下的性能如何是有道理的。
在本次評測的 Enterprise Power 部分，我們在之前用於測試讀寫速度的相同條件下查看每個驅動器。 這包括隊列深度為 2 的順序和隨機 4MB 傳輸以及隊列深度為 4 的小型隨機 32K 讀取和寫入傳輸。與我們之前的測試一樣，我們正在測量穩態下的所有數據，以使驅動器處於最佳狀態耗電條件。
在除啟動之外的所有條件下，SanDisk Lightning LB 406S 使用的功率為 8.30 瓦或更少。 這略高於 SanDisk 聲稱的 5.9 瓦典型值，但具體取決於應用的工作負載，這可能會有所不同。 LB 406S 最耗電的活動是隨機 QD32 4K 寫入，在測試期間平均使用 8.30 瓦。 其次是使用 4 瓦的順序 QD6.95 寫入，第三個是使用 4 瓦的順序 QD6.20 讀取，其次是 4K QD32 穩定讀取，排在第四，需要 5.51 瓦。
雖然數據中心環境中對 eMLC SSD 的大力推動是圍繞每 GB 成本和 IOPS/瓦特，但仍然需要高耐用性和高性能的基於 SLC 的模型。 我們在隊列深度為 10,423 的純隨機 4K 讀取中計算出 32 IOPS/瓦的數字，如果您改為查看穩定的 2,316K 隨機寫入，則下降到 4 IOPS/瓦。 相比之下，SLC Micron P38,481 的讀取速度為 10,119 IOPS/瓦，寫入速度為 300 IOPS/瓦，SLC Toshiba MKx16,385GRZB 的讀取速度為 3,082 IOPS/瓦，寫入速度為 001 IOPS/瓦，SLC 的讀取速度為 20,180/瓦，寫入速度為 7,279 IOPS/瓦日立 Ultrastar SSD400S.B. 這實際上歸結為業務需求，找到購買 SSD 或硬盤驅動器時考慮的功率與性能（或直接性能）的最佳結合。
結論
最初的 Pliant 驅動器不僅在首次發佈時非常出色，即使在今天也是如此，這使得 SanDisk 想要 Pliant 的原因更加明顯，他們的 IP 和工程團隊都在 SanDisk 的保護傘下。 SanDisk/Pliant Lightning LB 406S 在我們的測試中表現出巨大的吞吐量，並且在我們所有的工作負載配置文件中都非常出色。 展望下一代 Lightning SSD，鑑於已有的基礎以及 SanDisk 可以注入的新 NAND 知識、組件和存儲專業知識，存在巨大的潛力。
與我們實驗室中的其他 SLC NAND 企業級 SSD 相比，SanDisk Lightning LB 406S 在混合工作負載因寫入活動而降低的情況下提供最佳性能。 在我們的 100% 讀取或 100% 寫入綜合基準測試中，Lightning 提供了強大的性能，但它在讀取和寫入混合活動通常會導致其他驅動器宕機的區域中確實表現出色。
Lightning LB 406S 在工作負載傳輸大小變化很大的領域也提供了強大的性能，在我們的文件服務器基準測試中顯示，數據包大小在 512 字節和 64KB 之間變化。 在隊列深度限制為 32 的測試中，SanDisk Lightning LB 406S 在數據庫和文件服務器配置文件中領先於其他基於 SLC 的企業級 SSD。 在網絡服務器和工作站配置文件中，它僅次於東芝 MKx001GRZ。 如果將隊列深度推到 64，它仍然能夠加速並獲得額外的吞吐量，但缺點是也會增加延遲。 總體而言，與其他企業級 SSD 相比，SanDisk Lightning LB 406S 在我們的許多測試中提供了一流的性能，SanDisk 的獨特優勢支持配備 SLC 的 Lightning 型號在保修期內無限寫入。
優點
- 保修期內無限寫入壽命
- 快速適應不斷變化的傳輸大小請求，而不會降低速度
- 高要求負載下的混合工作負載吞吐量
缺點
- 寫入活動期間的功耗高於其他基於 SLC 的企業級 SSD
- 需要更高的隊列深度才能真正超越競爭模型，但代價是延遲
底線
SanDisk Lightning SSD 並不是最新最好的技術，但即便如此，我們基於 SLC 的 Lightning LB 406S 在整個過程中表現非常出色，具有出色的混合工作負載性能，並隨著更多寫入的注入而提高。 該驅動器的性能讓我們對下一代 SSD 更加興奮，在下一代 SSD 中可以實現 Pliant/SanDisk 關係的全部優勢。
