Na rynku znajduje się wiele dysków SSD, który więc będzie najlepszy do zastosowań w Twoim serwerze? W dzisiejszym artykule zastanowimy się nad tym pytaniem, aby wybór odpowiedniej pamięci nie przytłaczał i stał się jasny. Pomożemy wybrać najbardziej wydajny dysk serwerowy dla twoich zastosowań.
W dzisiejszym szybko zmieniającym się świecie nowoczesnych technologii odpowiednia wydajność serwera gra bardzo ważną rolę. Wybór odpowiednich dysków SSD do serwera jest kluczem do wydajności i niezawodności Twojej jednostki. Przy wyborze warto zwrócić uwagę na takie parametry jak pojemność dysku, która powinna być dostosowana do potrzeb Twojego serwera. Ważna jest też szybkość odczytu i zapisu. Nie bez znaczenia są również trwałość i wytrzymałość dysku, aby twój serwer mógł pracować bez przerwy przez długi czas.
Dyski twarde HDD a SSD
Dyski twarde, czyli HDD różnią się od SSD tym, że zapis w nich działa za pomocą wirujących, magnetycznych talerzy lub talerza, które pozwalają na zapis danych. Dyski SSD natomiast nie posiadają ruchomych elementów, a całkowity zapis dokonywany jest przy pomocy półprzewodników dzięki elektronicznej metodzie zapisu.
HDD czy SSD?
Spójrzmy na kilka kluczowych parametrów pozwalających na porównanie obu rozwiązań:
Dyski SSD oferują znacznie szybsze czasy odczytu i zapisu, co przekłada się na błyskawiczne uruchamianie aplikacji i responsywność serwera. Pozwalają one na zredukowanie czasu wczytywania, szybszy transfer danych i ogólną responsywność.
Dyski HDD zapewniają większą pojemność w przystępnej cenie. SSD o takiej samej pojemości są natomiast droższe.
Dyski SSD zazwyczaj zużywają mniej energii od HDD, co przekłada się na ograniczenie kosztów ich użytkowania i bardziej ekologiczną infrastrukturę IT.
Dyski SSD w przeciwieństwie do klasycznych rozwiązań HDD oferują pracę w ciszy, co przekłada się na cichsze środowisko serwera.
Reasumując, najczęściej dyski SSD okazują się dziś lepszą opcją do wykorzystania w serwerach, głównie ze względu na swoją większą wytrzymałość, pomimo wyższych kosztów, stąd też im poświęcamy pozostałą część tego artykułu.
Na co zwracać uwagę wybierając dysk SSD?
Kilka kluczowych parametrów pozwoli Ci wybrać odpowiedni dysk SSD dla Twoich potrzeb:
IOPS – Input/Output operations per second (Liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę)
Ten wskaźnik określa liczbę operacji na sekundę, które dysk jest w stanie przeprowadzić. Najwyższy wynik z dysków będzie tym najlepszym. Dzięki zwróceniu uwagi na ten parametr będzieesz mieć pewność co do zapewnienia optymalnej szybkości transferu danych i skrócenia czasu ładowania aplikacji i stron internetowych.
Pojemność pamięci
Jest to kluczowy parametr, który pozwoli Ci określić możliwą do wykorzystania pojemność dysku. Dyski SSD o większej pojemności mogą być droższe, ale w dłuższej perspektywie oferują lepszą opłacalność. Tym samym warto zastanowić się nad droższymi opcjami pod tym względem.
Wytrzymałość i żywotność dysku
Do zastosowań w serwerach bardzo ważne jest zwracanie uwagi na żywotność dysku. Wiele dostępnych na rynku rozwiązań niestety bardzo szybko traci wydajność w rzeczywistych wdrożeniach. Dzięki wykorzystaniu odpowiedniego dysku będziesz w stanie zapewnić Twojemu serwerowi bezproblemową pracę na długi czas nawet przy bardzo dużych obciążeniach.
Funkcje ochrony danych
Jedną z najważniejszych rzeczy, która łączy wszystkie podmioty wykorzystujące dyski jest potrzeba odpowiedniej ochrony danych znajdujących się na nośnikach. Należy w pierwszej kolejności brać pod uwagę dyski, które posiadają wbudowane funkcje chroniące przed utratą danych na przykład w przypadku chwilowej utraty zasilania. Zapewni to bezpieczeństwo przed utratą najważniejszych danych znajdujących się na dyskach.
Typ interfejsu
Przy wyborze pamięci należy zwrócić uwagę na to, czy rodzaj interfejsu odpowiada temu, który mamy w serwerze. Najbardziej powszechne rodzaje interfejsów to SATA, SAS i PCIe, każdy z nich oferuje inne parametry i możliwości. Interfejsy SAS to nowa wersja SATA, pozwalająca na większą prędkość przesyłania danych i dodatkowo posiada wsteczną kompatybilność z SATA.
PCIe to natomiast ewolucja PCI – W porównaniu do dysków opartych na interfejsie SATA, dyski PCIe SSD mogą zaoferować nawet 4-krotnie większą przepustowość i znacznie krótszy czas ładowania w przypadku zastosowań w serwerach.
Typ pamięci NAND flash
W dyskach SSD stosuje się kilka rodzajów pamięci, które różnią się sposobem zapisywania danych. Trzy główne typy pamięci NAND flash to: SLC, MLC i TLC. Różnią się one liczbą bitów zapisanych na komórkę.
SLC (Single Level Cell)
Ten typ pamięci charakteryzuje się najwyższą wydajnością i wytrzymałością, ponieważ każdy bit jest składowany na oddzielnej komórce. Główną wadą jest natomiast cena, która jest najwyższa ze wszystkich typów pamięci.
MLC (Multi Level Cell)
Jak nazwa wskazuje, ten typ pamięci składuje wiele bitów na komórkę. Powoduje to większą pojemność, ale jednocześnie wpływa na zmniejszenie wydajności i wytrzymałości. Często jednak okazuje się to idealny kompromis ceny do wydajności dysku.
TLC (Triple Level Cell)
Ten typ pamięci składuje jeszcze więcej bitów na komórkę. Dzięki temu następuje redukcja kosztu i zwiększenie pojemności. Jednak dyski te cechują się najgorszą wydajnością i wytrzymałością. Zwykle ten typ pamięci stosowany jest w dyskach konsumenckich.
3D NAND
W układach 3D NAND wykorzystuje się MLC i TLC, różnica między tym, a tradycyjnymi rozwiązaniami polega na ułożeniu komórek pamięci. Komórki w tych układach zostały bowiem ułożone pionowo, zamiast poziomo. Taka konstrukcja pozwala na uzyskanie większej pojemności dysku z wykorzystaniem takiej samej przestrzeni. Układy tego typu mają również zwykle dłuższy czas bezawaryjny pracy od tradycyjnych modeli.
Różne zastosowania dysków SSD
Liczba kanałów określa, ile modułów NAND można podłączyć równolegle do mikrokontrolera.
Im wyższe kanały NAND, tym:
● większy paralelizm,
● większa wydajność,
● mniejsze opóźnienie,
● większa liczba pakietów NAND,
● większe zużycie energii (W),
● wyższe koszty BOM (więcej pamięci DRAM, większe pojemności PLP).
Poniżej przedstawiliśmy trzy przykłady typowych zastosowań dysków. Przykładowe dyski zostały podane z oferty Swissbit – jedynego europejskiego producenta tych rozwiązań.
Swissbit N3000
- Wydajność nie jest krytyczna
- Przejście SARA PCLe
- Temperatura (temperatura krzyżowa) jest krytyczna
- Niższe gęstości
Dysk rozruchowy, rejestrowanie danych
Wbudowany, przemysłowy system: IPC, edge, serwery, routery, przełączniki.
Swissbit N5200
- Wydajność jest krytyczna
Opóźnienie zapisu <1 wymagane - Wymagane funkcje klasy korporacyjnej (niezawodność, bezpieczeństwo, wirtualizacja)
Serwery korporacyjne, centra danych brzegowych, centra danych, routery netcom (wysokiej klasy)
Swissbit D1200/D2200
- Wymagana najwyższa wydajność
- Pobór mocy nie stanowi problemu
- Stabilne, schłodzone i kontrolowane warunki otoczenia
- Wymagane funkcje centrum danych
Przechowywanie w centrach danych: HPC, przetwarzanie w chmurze, AI/ML, produkcja wideo
Najlepsze Dyski SSD które zoptymalizują pracę twojego serwera
Dzięki naszym doświadczeniom w zaopatrywaniu klientów w sprawdzone rozwiązania jesteśmy w stanie zagwarantować dla przedstawionych poniżej dysków bardzo dobrą wydajność w stosunku do ceny i znakomity czas pracy bez spadku wydajności nawet przy dużych obciążeniach przez długi czas.
Problemy popularnych na rynku rozwiązań
Dyski SSD zostały zaprojektowane tak, aby emulować dyski twarde w celu łatwej integracji z infrastrukturą obliczeniową już działającą. Dzisiejsze aplikacje coraz bardziej zwiększają obciążenie dysków SSD, potęgując niekorzystne skutki uboczne naśladowania HDD. Te efekty uboczne stają się znaczące lub nawet nieakceptowalne dla cyfrowej transformacji, wymagając nowego podejścia.
Trwałe i bardziej atrakcyjne rozwiązanie wymaga nowego podejścia do oprogramowania układowego kontrolera, urządzenia, metodologii kwalifikacji, narzędzi i wskaźników wydajności.
Czynniki operacyjne
Prawie wszystkie dyski SSD wykorzystują wewnętrzną pamięć flash NAND do pamięci trwałej. Jednak pamięć półprzewodnikowa SSD działa zupełnie inaczej niż ruchome głowice magnetyczne dysków HDD, które emuluje. Operacje, które wewnętrzne i zewnętrzne kontrolery wykonują, aby pamięć półprzewodnikowa emulowała pamięć magnetyczną są złożone, co sprawia, że trudne (jeśli nie niemożliwe) jest ukrycie wszystkich różnic między technologiami.
Efekty uboczne mogą być trudne do wykrycia, gdy system, bazy danych i aplikacje nie obciążają dostępnej wydajności i pojemności dysków SSD. Jednak kilka kwestii pojawia się, gdy dyski SSD zbliżają się do swoich limitów projektowych. Te problemy operacyjne występują zazwyczaj w przypadku rzeczywistych obciążeń produkcyjnych i mogą pozostać niewykrywalne podczas testów porównawczych.
Niektóre z najpoważniejszych problemów operacyjnych dysków SSD obejmują:
- Niespójną wydajność i opóźnienia, zwłaszcza gdy dyski zbliżają się do pełnej pojemności
- Przerywane skoki opóźnień, czasami przekraczające kilka sekund
- Znaczne spadki wydajności po kilku tygodniach lub miesiącach użytkowania
- Przedwczesne zużycie gwarancyjne w oparciu o specyfikacje wytrzymałościowe
- Skrócenie żywotności związane z obciążeniem pracą
- Wczesne awarie urządzeń w środowiskach produkcyjnych
Główne powody problemów
Dyski SSD wykorzystują złożone algorytmy kontrolera do przenoszenia danych do innych obszarów pamięci flash NAND, udostępniając przestrzeń na przyszłe dane. Te dodatkowe operacje przenoszenia danych są przeplatane z poleceniami odczytu i zapisu z hosta, generując dodatkowy ruch w tle i tworząc opóźnienia. Z czasem te wewnętrzne ruchy danych tworzą wąskie gardła, które pogarszają wydajność, opóźnienia i wytrzymałość.
Istnieją trzy nadrzędne tematy wyjaśniające, dlaczego Problemy z dyskami SSD istnieją:
- Użytkownicy akceptują wydajność dysków SSD, ponieważ jest ona znacznie lepsza niż dysków HDD, które zastąpiły.
2. Systemy mają wiele wąskich gardeł wydajności, więc dyski SSD nie zawsze są elementami krytycznymi. - Standardowe testy porównawcze nie ujawniają ograniczeń wydajności produkcyjnej dysków SSD.
Swissbit D2200
Swissbit to jedyny dostawca na rynku który swoje rozwiązania produkuje w Europie. Dzięki nowatorskiemu podejściu do tworzenia dysków i wyjątkowej ich optymalizacji są one w stanie osiągnąć w dłuższym okresie nawet 5 razy lepsze osiągi niż konkurencyjne rozwiązania, które często po niedługim czasie użytkowania tracą na wydajności. Rozwiązania Swissbit zostały zaprojektowane z myślą o jak najdłuższej pracy z na tym samym poziomie efektywności.
Poniższa grafika przedstawia testy rozwiązań Swissbit w porównaniu do konkurencyjnych rozwiązań.
Rodzina dysków PCIe SSD Gen5 D2200 została zaprojektowana z myślą o serwerach klasy korporacyjnej i brzegowych centrach danych, oferując wyjątkową wydajność przy minimalnych opóźnieniach. Dysk D2200 wyróżnia się również energooszczędnością, zapewniając wydajność sekwencyjnego odczytu do 970 MB/s na wat. Ta wydajność ma również wpływ na zarządzanie temperaturą, a zoptymalizowana konstrukcja sprzętowa i ulepszenia oprogramowania układowego D2200 zmniejszają wytwarzanie ciepła przez serwer nawet o 20°C.