Найкращий SSD для сервера

За часів панування жорстких дисків при виборі нового накопичувача достатньо було визначитися з ємністю, швидкістю обертання шпинделя та виробником. З SSD все набагато складніше, тим більше, якщо він буде використовуватися в сервері для обробки важливих даних. Неправильно підібраний інтерфейс може стати вузьким місцем усієї системи, обмежуючи продуктивність ваших програм. А модель зі скромним ресурсом запису має ризик виходу з ладу буквально за пару місяців активної експлуатації. Щоб заощадити вам час, ми вивчили пропозиції на ринку та зібрали найкращі серверні SSD. Ви також дізнаєтеся, на які характеристики накопичувачів варто звертати увагу насамперед.

Найкращі SSD для сервера:

• Samsung 983 DCT
• Micron 9300 Max
• Intel D3-S4610
• Kingston DC500R
• Intel Optane SSD 905P
• Seagate Nytro 3731
• Як вибрати SSD для сервера

Samsung 983 DCT

• Місткість: 960 ГБ, 1.9 ТБ; Форм-фактор: U.2, M.2
• Швидкість читання/запису: до 3000/1900 МБ/с
• Інтерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.2b; Витривалість (DWPD): 0.8

Завдяки високим показникам продуктивності NVMe SSD-накопичувачі поступово витісняють інші носії в серверному сегменті, до того ж Samsung 983 DCT обійдеться не набагато дорожче за SATA-аналоги. Виробником заявлена швидкість послідовного читання до 3 ГБ/с та 1.9 ГБ/с для запису, варто також відзначити низькі затримки запису. Для SSD допускається щоденний перезапис 0.8 об'єму. Твердотільний накопичувач випускається у версіях на 960 ГБ та 1.9 ТБ, але у продажу також зустрічається OEM-версія Samsung PM983 ємністю до 7.68 ТБ. Вона має такі ж швидкісні характеристики, але поставляється з трирічною гарантією проти 5 років у 983 DCT (відповідно, за однакового ресурсу показник DWPD дорівнює 1.3). Фірмова утиліта Samsung SSD DC Toolkit дозволяє керувати роботою SSD із командного рядка.

Micron 9300 Max

• Ємність: 3.2 ТБ – 12.8 ТБ; Форм-фактор: U.2
• Швидкість читання/запису: до 3500/3500 МБ/с
• Інтерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.2; Витривалість (DWPD): 1

Сімейство Micron 9300 представлено двома моделями Pro і Max, заснованими на тому самому апаратному забезпеченні. Відмінність полягає в розширеній резервній області пам'яті в Max-версії, що дозволило досягти більш високої швидкості випадкового запису. На низькій глибині черги накопичувач трохи поступається рішенням з пам'яттю 3D XPoint, але, починаючи з QD4, забезпечує вже порівнянну продуктивність, а потім і оминає своїх конкурентів. При послідовному читанні та запису швидкість може досягати 3500 МБ/с, що близько до межі інтерфейсу PCIe 3.0 x4. В наявності повний набір корпоративних функцій. Крім апаратного шифрування та захисту від втрати живлення, підтримується простір імен (NVMe Namespaces). SSD можна розділити на кілька логічних блоків, які будуть помітні як окремі пристрої. Накопичувачі великої ємності розраховані запис від 18.6 до 74.7 петабайт даних.

Intel D3-S4610

• Ємність: 240 ГБ – 7.68 ТБ; Форм-фактор: 2.5"
• Швидкість читання/запису: до 560/510 МБ/с
• Інтерфейс: SATA 3.0; Витривалість (DWPD): 3

В силу інтерфейсу серія Intel D3-S4610 не ставить рекордів швидкодії. Проте накопичувачі можна повністю перезаписувати по три рази на день протягом усього гарантійного терміну (5 років). Ресурс заявлений навіть із запасом: модель на 480 ГБ здатна записати 3 петабайти даних за час використання, що еквівалентно 3.42 DWPD. Такі SSD підійдуть для встановлення на сервер баз даних. Пристрої в металевому корпусі не сильно нагріваються під навантаженням та економічні у плані енергоспоживання. Щоб S4610 була максимально безпроблемною, рекомендується оновити прошивку накопичувача до актуальної версії. Це можна зробити навіть за допомогою фірмової утиліти Intel Memory and Storage Tool.

Kingston DC500R

• Ємність: 480 ГБ – 7.68 ТБ; Форм-фактор: 2.5"
• Швидкість читання/запису: до 555/525 МБ/с
• Інтерфейс: SATA 3.0; Витривалість (DWPD): 0.5

Як підказує "R" у назві, Kingston DC500R створений для додатків з орієнтацією на читання. Це найдоступніша модель у лінійці, яку оснастили конденсаторами для захисту від непередбаченого відключення живлення. Це знижує ризики втрати даних у непередбачених ситуаціях. Використання SATA інтерфейсу обмежує максимальну швидкість читання та запису, але принаймні DC500R підтримує постійну швидкість запису на всьому об'ємі пам'яті. Металевий корпус забезпечує гарне тепловідведення. Утиліта Kingston SSD Manager дозволяє не лише стежити за «здоров'ям» накопичувача, але й налаштовувати розмір резервної області. Трохи зменшивши доступний простір, можна підвищити продуктивність і збільшити ресурс. Тим не менш, для серверів з більшою активністю запису краще вибрати старшу модель серії Kingston DC500 з більш високим ресурсом перезапису 1.3 DWPD.

Intel Optane SSD 905P

• Місткість: 380 ГБ - 1.5 ТБ; Форм-фактор: U.2, M.2, AIC
• Швидкість читання/запису: до 2600/2200 МБ/с
• Інтерфейс: PCIe 3.1 x4/NVMe 1.3; Витривалість (DWPD): 10

Intel Optane SSD з технологією 3D XPoint мають виняткову витривалість. Протягом усього терміну служби накопичувачі здатні записати десятки петабайт даних. Для порівняння, у "простих" SSD порівнянної ємності ресурс вимірюється в терабайтах. Пристрої Optane чудово показують себе в сценаріях довільного доступу, видаючи до 575 000/550 000 IOPS при випадковому читанні/запису. Intel Optane SSD 905P забезпечують високі показники якості обслуговування та залишаються чуйними на довгих чергах. Серія складається з накопичувачів трьох форм-факторів: Add-in Card, U.2 та M.2 (останній рідко зустрічається у продажу). Компанія також має окрему лінійку накопичувачів Optane для центрів обробки даних. Вони пропонують ще більш високі показники DWPD та покращений захист по живленню, але обійдуться суттєво дорожче.

Seagate Nytro 3731

• Ємність: 400 ГБ – 3.2 ТБ; Форм-фактор: 2.5"
• Швидкість читання/запису: до 2200/1550 МБ/с
• Інтерфейс: SAS 12 Гбіт/с; Витривалість (DWPD): 10

Незважаючи на популярність NVMe SSD, накопичувачі з SAS-інтерфейсом поки рано списувати з рахунків. Seagate Nytro 3531 розроблено для вимогливих корпоративних додатків. SSD високої ємності підтримують двопортове підключення, що дозволяє зчитувати дані за 2200 МБ/с і записувати при 1550 МБ/с («всього» 1000 МБ/с у разі базової версії на 400 ГБ). Топова модель серії здатна витримати щоденне десятикратне перезапис повної ємності. Накопичувач підійде для складних робочих навантажень із високою інтенсивністю запису, таких як системи оперативної обробки транзакцій (OLTP), поштові сервіси та віртуальні сервери для розробки. 

Як вибрати SSD для сервера

Вище ми вже згадували інтерфейси, показники витривалості та продуктивності у різних сценаріях. Тепер поговоримо про все про це детальніше. При виборі SSD для сервера варто враховувати такі фактори:

Форм фактор

Самі чіпи флеш-пам'яті займають не так багато місця, що дозволяє випускати SSD різних форм та розмірів залежно від потреб користувача. Форм-фактор визначає форму та розміри накопичувача, а найбільш поширеними є:

2.5". Також відомий як Small Form Factor (SFF) та U.2 (хоча насправді це назва роз'єму). Всі 2.5-дюймові накопичувачі мають стандартну довжину та ширину. Висота коливається не більше від 7 до 15 мм.

Add-in card (AIC). SSD як плати розширення встановлюються безпосередньо в слот PCI Express на материнській платі. Найчастіше випускаються у типорозмірі HHHL (half height, half length) половинної висоти та ширини. Даний тип підключення дозволяє використовувати більше PCIe-ліній, а самі розміри AIC дозволяють реалізувати ефективне охолодження. Все це збільшує максимальну продуктивність, але можливість гарячої заміни накопичувача не передбачена.

M.2 — популярний форм-фактор SSD для ноутбуків також використовується у серверному обладнанні. Обмеженням може стати кількість роз'ємів, зазвичай на платі доступні один-два слоти. Стандартні розміри M.2-накопичувачі - це 22 мм завширшки і до 110 мм завдовжки. 

Інтерфейс

Інтерфейс визначає, яким чином SSD взаємодіє із системою. Накопичувачі різних форм-факторів можуть використовувати той самий інтерфейс. Якщо ми говоримо про сервери, зазвичай йдеться про:

SATA. Використовується як інтерфейс недорогих SSD. Швидкість передачі даних у SATA-накопичувачів не перевищує 600 МБ/с при послідовних операціях, і саме інтерфейс є головним обмежувачем продуктивності. Такі пристрої не підходять для додатків, які потребують швидкості відгуку.

SAS - Усталений стандарт корпоративних систем зберігання. Інтерфейс набув популярності завдяки масштабованості та вищій пропускній здатності за рахунок одночасної передачі сигналу у двох напрямках. SAS 12 Гбіт/с забезпечує понад 1 ГБ/с кожному з двох портів. Можливе одночасне підключення дискового масиву до двох серверів (якщо один із них вийде з ладу, доступ до інформації збережеться). Для SAS-дисків потрібен контролер RAID або HBA (Host Bus Adapter).

У випадку з NVMe-інтерфейсом твердотільні накопичувачі підключаються до шини PCIe, яка з'єднана з процесором безпосередньо або через чіпсет. В результаті суттєво зменшуються затримки, а швидкість передачі даних упирається у швидкодію самої пам'яті. 

При виборі NVMe SSD необхідно враховувати версію стандарту PCI Express, що підтримується. PCIe 3.0 забезпечує до 1 ГБ/с на лінію (4 ГБ/с для x4 Gen 3 слота). Нове покоління PCIe 4.0 подвоює цю швидкість. 

Типи флеш-пам'яті

SSD записують інформацію на чіпи флеш-пам'яті також відомої як NAND. Коли з'явилися твердотільні накопичувачі, у кожному осередку міг зберігатися лише один біт (0 чи 1). Пам'ять SLC (Single-Level Cell) забезпечувала високу швидкість передачі даних, але низька щільність інформації та дороге виробництво дали поштовх розвитку інших технологій. Сьогодні спеціальні алгоритми дозволяють розрізняти різні рівні заряду комірки, які відповідатимуть певній послідовності бітів. Назад такого підходу є зниження довговічності. Кожна комірка має свій ресурс роботи, але чим більше біт інформації в ній зберігається, тим частіше її перезаписуватимуть.

У сучасних SSD можна зустріти такі типи пам'яті:

MLC (Multi-Layer Cell). Кожен осередок зберігає два біти інформації. Перевагами MLC пам'яті стала висока швидкість та надійність, але застосовується вона все рідше через високу вартість.

TLC (Triple-Level Cell) - Найбільш широко використовуваний тип. У порівнянні з MLC швидкість запису буде нижчою, ресурс роботи також зменшився. TLC-пам'ять дешевша у виробництві, що дозволило зробити SSD більш доступними.

QLC (Quad-Level Cell) з'явилася нещодавно. Через порівняно низьку зносостійкість QLC-пам'ять застосовується в основному в споживчих SSD, хоча вже з'являються недорогі серверні моделі. 

У накопичувачах на базі TLC та QLC застосовується технологія SLC-кешування, коли частина осередків переводиться в однобітний режим роботи на високій швидкості. Після заповнення кешу швидкість запису може зменшитись у кілька разів. Втім, у серверних моделях часто обходиться без псевдо-SLC.

Окремо стоять накопичувачі Intel Optane із пам'яттю 3D XPoint. Вона використовує перехресну структуру з можливістю адресації окремих осередків, у яких зберігається лише один біт даних. Головні переваги технології - відмінна витривалість та висока швидкість як у послідовних, так і у випадкових операціях. Щоправда, ціна теж велика. Випуск 3D XPoint обходиться в кілька разів дорожче за виробництво NAND.

Продуктивність

При виборі SSD для сервера необхідно враховувати такі параметри: 

IOPS – кількість операцій вводу-виводу (I/O), які SSD здатний обробити за одну секунду. Значення вказується у прив'язці до розміру блоку даних (наприклад, 4 КБ) та вимірюється окремо для операцій читання та запису. Виробники накопичувачів корпоративного класу іноді наводять IOPS при змішаному навантаженні читання/запис у співвідношенні 70/30 відсотків.

Пропускна спроможність. Показує обсяг даних, що передаються за одиницю часу при послідовному читанні та запису інформації на SSD. Вказується в мегабайтах за секунду (МБ/с) або гігабайтах за секунду (ГБ/с).

Затримка — відрізок часу від надсилання запиту додатком до отримання відповіді. Вона вимірюється у мікросекундах. При збільшенні глибини черги (кількості одночасних запитів читання чи запис) затримка також зростає.

Якість обслуговування (QoS) відбиває сталість затримки. Для серверних моделей SSD наводяться значення затримки у відповідності із заданим рівнем обслуговування (99.9%, 99.99% або 99,999% – за кількістю операцій вводу/виводу, що виконуються за вказаний час). Таким чином, продуктивність SSD стає більш передбачуваною.

Витривалість та захист по живленню

Термін служби накопичувача можна оцінити за стійкістю до добового перезапису Drive Writes per Day (DWPD). Друга корисна метрика  Total Bytes Written (TBW). Це прогнозований обсяг записаних даних до виходу накопичувача з ладу. Перший показник можна розрахувати із другого. Чи навпаки:

TBW = DWPD * Кількість років гарантії * 365 * Ємність у ТБ

Цілком може виявитися, що накопичувач великої ємності з нижчим DWPD здатний записати більше даних. Продовжити життя накопичувачу можна за рахунок збільшення резервної області пам'яті - так у нього буде більше запасних осередків на заміну зношеним. У будь-якому випадку у звичайного споживчого SSD і рейтинг витривалості відносно невеликий. На серверах варто використовувати накопичувачі корпоративного класу.

Ще одна перевага спеціалізованих SSD – захист від збоїв живлення. Для цього на платі встановлюються додаткові конденсатори, заряду в яких достатньо проведення всіх незакінчених операцій запису.

Примітно, що споживча серія Intel Optane 905P не має конденсаторів. Ми додали їх у топ, оскільки накопичувачі нового покоління не використовують DRAM-кешування. Підтвердження запису надсилається тоді, коли інформація вже у пам'яті, і ризик втрати даних у разі невисокий. Хоча якщо бюджет дозволяє, для більшої надійності варто вибирати моделі Optane для дата-центрів, вони підтримують технологію Enhanced Power Loss Data Protection з перевірками цілісності даних.

Відповіді на популярні запитання

До списку моделей ⤴

Для тих, хто хоче знати більше

• Найкращий зовнішній портативний SSD-накопичувач
• 7 причин чому час переходити на SSD
• Як вибрати SSD накопичувач
• Як купувати та оформлювати замовлення на Амазоні