Máy chủ thường có nhiều không gian hơn một chút so với máy tính xách tay trung bình, nhưng điều gì xảy ra với ổ SSD? SSD doanh nghiệp khác với SSD người dùng cuối như thế nào? Tất nhiên chúng tôi cũng xem xét hiệu suất của họ. Cuối cùng, chúng tôi tiến thêm một bước nữa: chúng tôi cũng xem xét mức tiêu thụ điện năng.
Hiểu biết kỹ thuật
Hiện nay người ta biết rằng SSD có tuổi thọ hạn chế. Điều này chủ yếu là do thành phần nhỏ nhất, ô nhớ NAND, chỉ có thể được ghi vào một số lần giới hạn. Đối với SLC (Single Level Cell) là 100.000 lần, đối với MLC (Multi Level Cell) là khoảng 10.000 lần. Ngày nay hầu hết mọi ổ SSD đều sử dụng loại MLC.
Sự kết thúc cuộc đời của chúng được trì hoãn càng lâu càng tốt thông qua các thuật toán, các ô bị xóa càng ít càng tốt, v.v. Tuy nhiên, đối với thị trường chuyên nghiệp, SSD phải có tuổi thọ đảm bảo và tốt nhất là tuổi thọ càng cao càng tốt. chỉ đĩa 3 hoặc 5 nhiều năm, cũng như trong thế giới tiêu dùng, không được nhiều công ty mong đợi.
Vì vậy, giải pháp đầu tiên là sử dụng loại SLC, loại này không chỉ bền hơn mà còn nhanh hơn. Tuy nhiên, nó cũng đắt hơn rất nhiều và trên hết: dung lượng nhỏ hơn nhiều. mỗi ô SLC 1 bit để lưu trữ, trên mỗi ô MLC, đây là 2 chút ít. Cũng trong thế giới doanh nghiệp, xu hướng hiện nay là sử dụng tế bào MLC, mặc dù tế bào eMLC đặc biệt (điện áp cao hơn một chút, chất lượng tốt hơn một chút).
Sự khác biệt lớn nhất và lý do chính để có thể đảm bảo trọn đời thực ra là việc sử dụng pin dự phòng. Tối đa 20% dung lượng SSD trở lên được chỉ định để hệ điều hành không thể nhìn thấy và sử dụng nó. Nhưng đối với bộ điều khiển của SSD. Bằng cách này, thuật toán (còn gọi là Cân bằng hao mòn) có nhiều thời gian hơn.
Tổng quan:
Đối với bài viết này, chúng tôi đã lấy nhiều ổ đĩa mới hơn từ nhiều nhà sản xuất khác nhau. Một cái nổi tiếng hơn cái kia:
– Dòng Intel 710 – 200GB
– Dòng Intel 510 – 120GB
– Dòng Intel X25-E – 32GB
– Dòng Intel X25-E – 64GB
– Pliant Lightning LB400M – 400GBLiant Lightning LS150S – 150GB
– OCZ Talos TCSAK352 – 200GB
– OCZ Talos TCSAK352 – 230GB
– OCZ Deneva R DRSAK251M2X – 100GB
— O.C.Z. Deneva 2 C DC2STK251A10 – 240GB
– Micron P300 – 100GB
– Toshiba MK1001GRZB – 100GB
– FusionIO ioDrive Mono – 320GB
OCZ được thể hiện tốt với không ít hơn 4 SSD khác nhau. Dòng Talos được đặt cao hơn rất nhiều so với dòng Deneva. Do đó, Talos thường có giao diện SAS (6Gbps), trong khi Denevas (mới hơn) được trang bị giao diện SATA (6Gbps). Với cả hai, bạn có thể lựa chọn loại R hoặc loại C. R là viết tắt của độ tin cậy và thường có nhiều không gian trống hơn. C là viết tắt của thương mại và sẽ nhanh hơn một chút.
Pliant là một thương hiệu khá xa lạ nên ổ đĩa của họ thường không được bán nhưng họ cung cấp cho một số đối tác OEM như Dell. Họ xoay sở để vào được một 2.5đẩy đĩa lên tới 400GB, họ đang làm điều này một cách khổng lồ 3 in bảng mạch vào một đĩa. Tuy nhiên, nó vẫn có độ dày tiêu chuẩn là 15mm.
Chúng tôi có ổ SSD Intel khá gần đây (dòng 710 và 510) và cũng là thế hệ cũ nhất (X25-E).
Chúng tôi biết Micron từ một bài viết trước nơi họ đã ghi điểm rất tốt. Cuối cùng, chúng ta có một ổ SSD (nặng) có tên Toshiba trên đó. Toshiba tự sản xuất chip nhớ nhưng sử dụng bộ điều khiển Marvell. Ở đây cũng có một số bảng mạch in trong một đĩa. Tuy nhiên, điều đặc biệt ở ổ Toshiba là sự hiện diện của các cell pin LIPO. Điều này cho phép đĩa này sử dụng bộ nhớ đệm hiệu quả hơn nhiều và do đó thậm chí còn ghi vào bộ nhớ đệm.
Cuối cùng, người ngoài cuộc: thẻ plug-in PCI-E. Chúng tôi cũng lấy cái này từ bài viết trước.
Các điểm chuẩn
Chúng tôi sử dụng hệ thống Westmere EX với x16 PCI-E 2.0 và 128GB RAM. Với tư cách là bộ điều khiển RAID, chúng tôi đã sử dụng Bộ điều khiển LSI MegaRAID SAS 9265-8i, Viết qua và không đọc trước. Tùy chọn LSI FastPath đặc biệt dành cho SSD đã được bật.
Chúng tôi đã cài đặt Windows 2008 R2 Enterprise và thử nghiệm một số kịch bản với công cụ tiêu chuẩn IOMeter v. 2006.07.27. Không có phân vùng nào được tạo cũng như không được định dạng, vì vậy chúng tôi tránh được mọi sự cố về hệ thống tệp.
Kết quả:
Nếu muốn biết thông lượng tính bằng IO mỗi giây (IOPS), chúng ta chỉ cần chia các số trên cho kích thước khối (64K) trong trường hợp này. Đối với Intel 510, tốc độ này sẽ đạt gần 6800 IOPS. Nếu chúng ta sử dụng kích thước khối nhỏ hơn (xem phần sau), IOPS cũng sẽ tăng lên.
Đọc tuần tự là kịch bản tích cực nhất đối với SSD, vì là dữ liệu tuần tự, SSD cuối cùng gần như có thể dự đoán dữ liệu nào sẽ được yêu cầu và do đó bộ điều khiển ít phải làm việc hơn. Tuy nhiên, đây không phải là những con số khiến chúng ta choáng váng, có lẽ ngoại trừ ioDrive. Tuy nhiên, tốc độ này vẫn nhanh hơn rất nhiều so với các ổ đĩa truyền thống và các ổ đĩa chuyên nghiệp hiếm khi ở một mình trong máy chủ. Thông thường có một loạt các đĩa.
Ổ đĩa phản ứng như thế nào trước những bài kiểm tra khó khăn nhất: ghi tuần tự:
Ghi vào SSD là sự kết hợp của hành động đọc và ghi, đồng thời bộ điều khiển cũng phải liên tục tính toán vị trí đặt phần dữ liệu tiếp theo. Viết luôn chậm hơn rất nhiều so với đọc. Mặc dù vậy, so với các đĩa truyền thống, điều này không quá tệ.
Chúng tôi thấy một xu hướng nhỏ đang nổi lên: ở cuối bảng kết quả có Pliant LB400M, đây có thể là một thương hiệu chưa được biết đến, nhưng nó là nhà cung cấp hệ thống Dell. Do đó, hầu hết các hệ thống lưu trữ Dell Equallogic đều có ổ SSD Pliant.
Khối lượng công việc (kinh doanh) thực tế nhất là đọc và ghi dữ liệu ngẫu nhiên:
Ở đây Toshiba đạt điểm cao một cách đáng ngờ, các thuật toán bộ nhớ đệm thực hiện công việc của chúng. Nhờ pin lớn, bộ điều khiển không phải đảm bảo rằng dữ liệu nằm trên các ô flash NAND, trong trường hợp xảy ra lỗi, dữ liệu (không được ghi) vẫn còn trong bộ nhớ RAM để ghi vào đó sau. Cuối cùng, chúng tôi cũng cung cấp thời gian phản hồi của kịch bản cuối cùng này. Tất nhiên càng thấp càng tốt.
Ở đây chúng ta thấy bức tranh gần như trái ngược về các số liệu thông lượng. Pliant LB400M nhỏ có điểm đặc biệt kém ở đây, với tốc độ trung bình là 818 micro giây, nó phản hồi chậm nhất. Tuy nhiên, tốc độ này vẫn nhanh hơn đáng kể so với bất kỳ ổ đĩa thông thường nào (khoảng 3000 micro giây).
Sự tiêu thụ
Ổ đĩa thể rắn không còn có các bộ phận chuyển động nữa, chỉ có một (hoặc nhiều) bảng mạch in với một số chip và bộ điều khiển trên đó. Thỉnh thoảng một loại pin có thể làm tăng mức tiêu thụ phần nào, nhưng nhìn chung, chúng tôi mong đợi mức tiêu thụ ít hơn so với ổ đĩa tiêu chuẩn. Đặc biệt là khi bắt đầu.
Để thực hiện các phép đo một cách thực tế, cần có một thiết bị nhỏ. Nếu như thường lệ, chúng tôi đo toàn bộ máy chủ thì không thể tìm ra những khác biệt nhỏ.
Vì vậy, chúng tôi đã sử dụng một loại phép đo “khác”; chúng tôi cắt dây dẫn đến Đầu nối SATA và đặt một đồng hồ vạn năng loại tốt (Fluke 175 True RMS) giữa chúng. Vì vậy, chúng tôi đã đo dòng điện khá chính xác và có thể có được bức tranh rõ ràng về mức tiêu thụ của đĩa.
Chúng tôi đã ghi lại mức tiêu thụ trên cả đường ray 12V và 5V (3.3V hiếm khi được sử dụng hiệu quả bởi các ổ đĩa cứng) và chúng tôi ngay lập tức đi đến kết luận đầu tiên:
Đường ray 12V không được nhiều ổ SSD sử dụng. Chỉ có Pliant lớn và Toshiba (có lẽ vì chúng có pin tích hợp và/hoặc nhiều bảng mạch in) mới sử dụng điện áp 12V. Thậm chí còn có một ổ cứng thông thường bỏ qua kết nối 12V: ổ cứng laptop 500GB thông thường.
Chúng tôi cũng đo mức tiêu thụ khi khởi động, chạy bình thường (đo 5 tối thiểu sau khi khởi động) và cuối cùng là một phép đo trong thử nghiệm khởi tạo nặng (ghi ngẫu nhiên 128KB).
Chúng tôi cũng đã thêm một số ổ đĩa thông thường:
– 2,5Đĩa SAS máy chủ (ST936701SS)
– 2,5” Đĩa HP SAS (MM0500FAMYT)
– 3,5Ổ đĩa WD Green SATA (WD1000FYPS)
– 3,5Ổ đĩa WD SATA (WD2500YS)
– 3,5Đĩa SAS máy chủ (ST3300G57SS)
Những nghi ngờ của chúng tôi phần lớn đã được xác nhận: về mặt khởi động, không hoạt động và mức tiêu thụ cao nhất, ổ SSD hoạt động tốt hơn rất nhiều so với ổ đĩa thông thường. Ổ cứng HDD đạt cực đại cao khi khởi động, tuy nhiên đỉnh này chỉ kéo dài vài mili giây và do đó không được tính cho bất kỳ tính toán năng lượng nào. Một số ổ SSD (đặc biệt là ổ có pin) cũng có đỉnh khởi động như vậy nhưng thấp hơn nhiều.
Thật vậy, SSD tiêu thụ năng lượng trung bình ít hơn 65% so với ổ cứng (không hoạt động và đang sử dụng) và điều này không có thời điểm khởi động cao nhất, tuy nhiên chúng ta có thể lưu ý một điều rất thú vị:
Tuy nhiên, sự khác biệt giữa không làm gì và “làm việc” cao hơn tương ứng với SSD.
Khi ổ cứng đang làm việc gì đó, chúng tiêu thụ trung bình nhiều hơn 31% so với trạng thái không hoạt động. Khi SSD làm điều gì đó, chúng tiêu thụ trung bình nhiều hơn 120% so với trạng thái không hoạt động.
Phần kết luận
Ổ SSD dành cho doanh nghiệp thường đắt hơn rất nhiều so với ổ SSD dành cho người dùng cuối, tuy nhiên đổi lại bạn sẽ không nhận được bất kỳ hiệu năng bổ sung nào ở đây. Ngược lại, SSD dành cho người dùng cuối thường nhanh hơn rất nhiều, cả về đọc và ghi.
Ưu điểm của ổ Enterprise chủ yếu nằm ở chế độ bảo hành và tuổi thọ. Hai điều tất nhiên là quan trọng đối với các công ty. Hãy nói rõ: Ổ đĩa thể rắn dành cho doanh nghiệp vẫn nhanh hơn rất nhiều so với ổ đĩa thông thường (SAS). Đặc biệt là trong khối lượng công việc Doanh nghiệp, với sự kết hợp giữa đọc và ghi ở kích thước khối nhỏ và thời gian phản hồi cũng rất quan trọng, các ổ đĩa được thử nghiệm chắc chắn không tệ. Tuy nhiên, không có lợi thế về tốc độ so với các ổ SSD dành cho máy tính xách tay và máy tính để bàn.
Về mức tiêu thụ, những định kiến là đúng, mặc dù chúng ta phải nói thêm rằng một số ổ SSD doanh nghiệp nhất định có chứa pin hoặc rất nhiều bảng mạch in nên mức tiêu thụ chắc chắn gần bằng mức tiêu thụ của ổ cứng thông thường.
Nhìn chung, chắc chắn vẫn có thể đạt được tiến bộ, tốc độ mơ ước 500MBps có thể đạt được mà không cần phải đi đường vòng. Nhưng đó không phải là mục đích của Enterprise Solid States; chúng thường chạy trong môi trường RAID nơi có thể sớm đạt được tốc độ cao hơn bằng cách sử dụng nhiều đĩa cùng lúc. Về mặt cá nhân, họ đặc biệt ghi điểm về độ bền và độ tin cậy.
