Были времена, когда накопители на основе флэш-памяти стоили настолько дорого, что как накопители их даже никто и не рассматривал. Десятки тысяч долларов. Они позиционировались как нечто революционное, способное придать космическую скорость системам хранения данных. Прямо как Intel Optane в последнее время, но о нём пока не будем, пока ещё слишком дорог.
Наверное, тогда маркетологи и придумали такое название как Flash Accelerator (флеш-акселератор или флеш-ускоритель).
Хитрость в том, что устройства изначально позиционировавшиеся как ускорители, сейчас трудно продать как SSD, поэтому иногда их можно купить очень выгодно.
Мотивация
- Хотелось ли вам за разумные деньги купить SSD размером в несколько терабайт?
- Чтобы ресурс был на десятки петабайт?
- Такой, что что бы вы ни делали, вы бы не смогли его исчерпать?
- При этом с защитой по питанию и сделанный из самых качественных деталей и самой стойкой памяти?
В этой статье мы рассмотрим флэш-акселераторы на шине PCI-E от 800GB (не вижу смысла рассматривать меньшие ёмкости), которые можно купить сейчас на разных барахолках по цене обычных SSD или меньше и использовать в обычных компьютерах или серверах, получив при этом корпоративное качество, защиту по питанию (у всех моделей есть массивные конденсаторы) и ресурс.
Семейства флэш-ускорителей
1. PCI-E карты, видимые в системе как обычные SAS-жёсткие диски.
Это семейство началось с устройств LSI Nytro Warp Drive. Поскольку драйвера для рейд-контроллеров LSI есть почти во всех ОС, то LSI не стал мудрствовать и сделал своё устройство видимым как обычный жёсткий диск, точнее как набор дисков, подключенных к HBA-контроллеру.
Плюсы:
- драйвера везде есть. Можно и сейчас запросто поставить Windows 10 на него
- копеечная цена: от $50 за версию с 800ГБ
Минусы:
- протокол SAS неидеальный для NVMe устройств и несколько режет максимальную скорость.
Обзор модели на 800GB на TweakTown.
Обзор модели на 400GB на StorageReview.
Внешний вид:
Это были, фактически, самые первые флэш-акселераторы, поэтому скорости у них были по сегодняшним меркам низковаты. Хотя, конечно, в любом случае быстрее, чем SATA III SSD. Однако ресурс был заявлен колоссальный — до 90 Петабайт у модели на 3.2TB!
Устройство определяется как 4 диска, которые можно использовать отдельно или собрать из них программный RAID 0/10/5/6 c помощью средств ОС, LVM или файловой системы.
Показатели скорости отдельного модуля и RAID 0
Одиночный модуль:
Windows Raid 0 (disk management)
Windows Raid 0 (disk management)
Документация:
Руководство пользователя Sun Flash Accelerator F80
Видеообзоры на английском:
Sun Oracle F80 (брендированный LSI Nytro Warpdrive)
LSI WarpDrive/Sun F40 (обзор и скорость)
Развитием LSI Nytro Warpdrive стала модель Seagate Nytro XP6302:
Описание акселератора Seagate Nytro XP6302.
А потом модель Seagate Nytro XP6500:
Описание акселератора Seagate Nytro XP6500.
Есть ещё хитрые модели: LSI Nytro MegaRAID 8120-4i 1TB и 8240-8e8i 1.6T, которые умеют сами собирать хардварный RAID 0 и RAID 1 массивы из встроеных SSD и кешировать подключенные HDD. Данных по ресурсу найти не удалось. Только то, что память eMLC.
Внешний вид и описание серии LSI Nytro MegaRAID
2. PCI-E карты, видимые только при наличии специфичных драйверов
Это, в первую очередь, SanDisk Fusion ioDisk и ioMemory, которые разрабатывались под руководством Стива Возняка. В этих картах полностью отказались от имитации обычного диска и создали свой слой абстракции блочного устройства VSL. Эти карты выпускались до 2017 года.
Плюсы:
- карты до сих пор удивляют своей производительностью на операциях случайной записи;
- с ростом производительности процессоров растёт производительность карт, так как все алгоритмы обслуживающие карту, вынесены в драйвер;
- до сих пор Western Digital (SanDisk) публикует свежие версии драйверов и прошивок для небрендированных версий. Последняя версия прошивки 4.3.6 и драйверов была в октябре 2019.
Минусы:
- не может быть загрузочной (
в теории может под UEFI, но в сети нет инструкций как это сделать); - для функционирования нужны драйвера;
- потребляет оперативную память хоста для таблицы трансляции и внутренних алгоритмов.
Тестирование скорости Fusion PX600 1.3TB и Fusion SX350 3.2TB
| Fusion PX600 1.3TB PCI-E 2.0 x8 | Fusion SX350 3.2TB PCI-E 2.0 x8 |
|---|---|
 |
 |
К этому же классу принадлежат продукты HGST Virident FlashMAX II и III. С ними всё сложнее. Чтобы достать драйвера придётся пройти квест. Скорее всего они уже несколько лет не обновляются. Не рекомендую к покупке, но в таблице есть. Если кто-пройдёт квест с драйверами, то добавлю информацию в статью.
3. PCI-E карты, поддерживающие спецификацию NVMe
Такие диски не нуждаются в драйверах и могут быть загрузочными, если у вас биос поддерживает UEFI 2.3.1 и выше (стандарт от 2011 года).
Это Oracle F160 (на базе Intel P3605), F320 (на базе Samsung PM1725) и F640 (на базе Samsung PM1725b).
Плюсы:
- драйвера есть везде
Минусы:
- цена на вторичном рынке может быть выше, так как технология самая современная из рассмотренных
Тестирование скорости Oracle F160 и Oracle F320
| Oracle F160 1.6TB PCI-E 3.0 x4 | Oracle F320 3.2TB PCI-E 3.0 x8 |
|---|---|
 |
 |
Сравнительная таблица флэш-ускорителей
В скобках будут даны результаты тестов, если они сильно отличаются от заявленных в спецификации.
| Эмуляция SAS-диска | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Название | TB | PBW | PCI-E | 4k read iops, K | 4k write iops, K | read, MB/s | write, MB/s |
| LSI Nytro WarpDrive BLP4-800 | 0.8 | 22 | 218 (95) | 75 (30) | 2099 | 1254 | |
| LSI Nytro WarpDrive BLP4-1600 | 1.6 | 45 | 218 (95) | 75 (30) | 2099 | 1254 | |
| LSI Nytro WarpDrive BLP4-3200 | 3.2 | 90 | 218 (95) | 75 (30) | 2099 | 1254 | |
| Sun Oracle F80 800GB | 0.8 | 22 | 155 | 133 | 2099 | 1254 | |
| Seagate Nytro XP6302 | 1.3 | 6.6 | 296 | 148 | 4000 | 2300 | |
| Seagate Nytro XP6302 | 1.75 | 8.8 | 296 | 148 | 4000 | 2300 | |
| Seagate Nytro XP6302 | 3.5 | 11.7 | 296 | 148 | 4000 | 2300 | |
| Seagate Nytro XP6500 | 1.5 (1.3) | 8 | 300 | 100 | 4000 | 1500 | |
| Seagate Nytro XP6500 4TB | 4 (3.4) | 20 | 275 (8K) | 75 (8K) | 4000 | 2200 | |
| Fusion-io ioDrive II DUO MLC | 2.4 | 32.5 | 480 | 490 | 3000 | 2500 | |
| Нужны специальные драйверы | |||||||
| Название | TB | PBW | PCI-E | 4k read iops, K | 4k write iops, K | read, MB/s | write, MB/s |
| SANDISK FUSION IOMEMORY SX350-1300 | 1.3 | 4 | 225 | 345 | 2800 | 1300 | |
| SANDISK FUSION IOMEMORY PX600-1300 | 1.3 | 16 | 235 | 375 | 2700 | 1700 | |
| SANDISK FUSION IOMEMORY SX350-1600 | 1.6 | 5.5 | 270 | 375 | 2800 | 1700 | |
| SanDisk Fusion ioMemory SX300-3200 | 3.2 | 11 | 345 | 385 | 2700 | 2200 | |
| SanDisk Fusion ioMemory SX350-3200 | 3.2 | 11 | 345 | 385 | 2800 | 2200 | |
| SANDISK FUSION IOMEMORY PX600 | 2.6 | 32 | 350 | 385 | 2700 | 2200 | |
| HGST Virident FlashMAX II | 2.2 | 33 | 350 | 103 | 2700 | 1000 | |
| HGST Virident SSD FlashMAX II | 4.8 | 10.1 | 269 | 51 | 2600 | 900 | |
| HGST Virident FlashMAX III | 2.2 | 7.1 | 531 | 59 | 2700 | 1400 | |
| Стандартный NVMe-интерфейс | |||||||
| Название | TB | PBW | PCI-E | 4k read iops, K | 4k write iops, K | read, MB/s | write, MB/s |
| Oracle F160 | 1.6 | 14 | 440 | 70 | 2500 | 1500 | |
| Oracle F320 | 3.2 | 29 | 1000 | 130 | 5600 | 1800 | |
| Oracle F640 | 6.4 | 34.7 | 1379 | 428 | 6500 | 3100 | |
Охлаждение
Для охлаждения карт серии Nytro требуется приличный поток воздуха — 200 линейных футов/минуту ≈ 2 фута3 (при правильном воздуховоде), в десктопном корпусе нужны будут дополнительные вентиляторы примерно на 4-5 фута3 (за расчёт спасибо Igor_O). Температура троттлинга 73℃.
Возможно, акселераторы Seagate Nytro также потребуют дополнительное питание (заявлено 39 ватт, что выше стандартных 25 ватт на PCI-E x8).
Карты SanDisk Fusion в обычном десктопном корпусе быстро перегреваются, поэтому рекомендую ставить на них 4-см кулер.
На картинке Evercool EC4010H12C 12V 0.08А. Пробовал также Noctua NF-A4x10 FLX 12V 0.05A: справляется, но на грани. Так что на 0.08A лучше.
Вообще-то SanDisk Fusion тоже умеют брать энергии больше, чем 25 ватт. Это нужно для максимальной скорости устройства. На хороших оверклокерских матерях с этим проблем нет, но вот на дешевых — не факт. В принципе, любой слот в который потенциально можно воткнуть видеокарту x16, как правило, обеспечивает 75 ватт, так что смотрите документацию к материнской плате.
Флэш-акселераторы Oracle F320 и F640 тоже прилично греются, но температура не доходит до 70 градусов, после которой начинается троттлинг. Они оборудованы массивным радиатором, так что охлаждение не обязательно. 55℃ — их нормальная температура.
Однако я хотел бы, чтобы в корпусе было попрохладнее и обнаружил, что для их охлаждения прекрасно подходят (после минимальной доработки напильником) кулера ASUS Optional Fan для чипсетов. С таким кулером температура становится около 44℃ в закрытом корпусе. Этих кулеров есть 2 версии: на 0.08A и на 0.15A. Справляются обе, но я себе поставил помощнее.
Внешний вид акселератора Oracle F320 с кулером ASUS показан на самой первой фотографии в статье.
Сложности выбора
Скорее всего, если денег совсем мало, то выбрать можно LSI Nytro (Oracle F80). Есть варианты от $50. Напомню, что полная ёмкость достижима только при создании программного RAID 0 средствами Windows, LVM, ZFS, BTRFS и подобными.
Если нужна очень быстрая случайная запись, стоит 8ГБ RAM и более, то можно поиграться с детищем Стива Возняка, Sandisk Fusion. Лучше брать накопители именно от SanDisk, а не брендированные, так как под них сложнее достать современные драйверы. Нужно помнить, что эти диски не могут быть загрузочными.
Таблица наихудшего потребления памяти в зависимости от размера сектора и размера диска.
Как правило, лучше всего оставить сектор равным 4К. Но VMvare становится только на девайсы с cектором 512 байт, поэтому для этих целей диски Fusion не оптимальны. Слишком много RAM будут потреблять.
Если денег хватает на покупку обычного некорпоративного PCI-E SSD от 2TB и выше, то стоит рассмотреть акселераторы Oracle F160, F320 и F640. Вы получите больше ёмкости и в разы больший ресурс за те же деньги.
Абсолютно для всех акселераторов (кроме Oracle F160) нужно 8 линий шины PCI-E. Посмотрите руководство к своей материнской плате, о том к какому слоту сколько электрических линий PCI-E подведено.
При покупке берём либо новый товар, либо «Open box», либо с опубликованным в описании товара оставшимся ресурсом.
Где и как купить
Используйте Авито и известные зарубежные торговые площадки (возможно, потребуется помощь почтовых посредников). Если нужного товара нет в наличии, подпишитесь на результаты поиска и эти сайты вас оповестят, когда товар появится.
Всем удачных покупок!
P.S. Замеченные ошибки направляйте в личку. Повышаю за это карму.
