środa, 2024-02-28

Input/Output Operations Per Second

IOPS (Input/Output Operations Per Second), czyli operacje wejścia/wyjścia na sekundę, jest to miara wydajności urządzeń pamięci masowej, takich jak dyski SSD (Solid-State Drive). IOPS odnosi się do liczby operacji odczytu i zapisu, które dysk może wykonać w ciągu jednej sekundy. Jest to tylko jeden z wielu wskaźników wydajności dysków, inne ważne metryki to przepustowość (MB/s) oraz czas dostępu (latencja). W praktyce wybór dysku powinien być oparty na analizie wszystkich tych czynników, w zależności od wymagań i zastosowań.

Co wpływa na wydajność IOPS w dyskach SSD?

• Rodzaj i jakość pamięci NAND – istnieją różne typy pamięci NAND, takie jak SLC, MLC, TLC i QLC, które mają różny wpływ na wydajność i trwałość dysku.
• Kontroler SSD – ten element zarządza dostępem do pamięci NAND i ma duży wpływ na ogólną wydajność dysku.
• Rozmiar bloku danych – wydajność IOPS może się różnić w zależności od rozmiaru bloku danych, z którym dysk pracuje. Na przykład mniejsze bloki danych mogą mieć wyższe IOPS, ale niższą przepustowość.
• Optymalizacja firmware – oprogramowanie kontrolujące dysk SSD może być zoptymalizowane w różny sposób, aby zwiększyć wydajność IOPS.

IOPS w wybranych dyskach SSD

Podane wartości IOPS są wartościami maksymalnymi, które niekoniecznie będą osiągalne w normalnych warunkach użytkowania. Rzeczywista wydajność może zależeć od wielu czynników, w tym od konfiguracji sprzętu i oprogramowania.

• Samsung 970 EVO Plus – jeden z popularniejszych dysków SSD NVMe, który oferuje wysokie prędkości i dobre parametry IOPS. Dla modelu 1 TB producent podaje wartość do około 600 tysięcy IOPS dla operacji losowego odczytu i do 550 tysięcy IOPS dla losowego zapisu.
• Crucial MX500 – dysk SSD SATA zazwyczaj ma niższe wartości IOPS niż dyski NVMe. Dla modelu 1 TB, IOPS w losowym odczycie wynosi do około 95 tysięcy, a w losowym zapisie do około 90 tysięcy.
• WD Black SN750 – dysk NVMe, który jest skierowany głównie do graczy i entuzjastów. Dla wersji 1 TB, WD podaje wartość do 515 tysięcy IOPS dla losowego odczytu i do 560 tysięcy IOPS dla losowego zapisu.
• Intel Optane 905P – wysokiej klasy dysk SSD, znany ze swojej wyjątkowej wydajności. Dla modelu 960 GB, Intel podaje wartość do 575 tysięcy IOPS w losowym odczycie i do 550 tysięcy IOPS w losowym zapisie.
• ADATA XPG SX8200 Pro – dysk NVMe oferujący dobre połączenie wydajności i ceny. Dla modelu 1 TB, ADATA podaje wartość do 390 tysięcy IOPS dla losowego odczytu i do 380 tysięcy IOPS dla losowego zapisu.

IOPS w dyskach twardych (HDD)

IOPS w przypadku dysków twardych (HDD - Hard Disk Drive) jest znacznie niższy niż w przypadku dysków SSD (Solid-State Drive). Wynika to ze zasady działania HDD, która polega na fizycznym umieszczeniu głowicy odczytu/zapisu na odpowiedniej ścieżce talerza dysku. Ruchome części i ograniczenia fizyczne talerza sprawiają, że HDD nie mogą konkurować z SSD pod względem szybkości operacji wejścia/wyjścia. Oznacza to, że dyski HDD są mniej odpowiednie do zastosowań wymagających dużych liczby losowych operacji odczytu/zapisu, takich jak bazy danych, serwery plików o wysokiej wydajności, czy niektóre aplikacje korporacyjne.

Mimo niższych IOPS, dyski HDD nadal są szeroko stosowane ze względu na ich znacznie niższy koszt za gigabajt przechowywanych danych w porównaniu do SSD, a także ze względu na większą pojemność. Są one odpowiednie do zastosowań, gdzie prędkość nie jest kluczowym czynnikiem, na przykład do archiwizacji danych, backupu czy przechowywania dużych zbiorów multimediów.

IOPS w wybranych dyskach twardych (HDD)

• Western Digital Blue (WD10EZEX) – popularny dysk HDD o pojemności 1 TB, który jest często używany w komputerach osobistych. Prędkość obrotowa wynosi 7200 RPM. Jego IOPS w przypadku losowego odczytu/zapisu zwykle wynosi około 80-100 IOPS.
• Seagate Barracuda (ST1000DM010) – dysk o pojemności 1 TB, działa z prędkością obrotową 7200 RPM. Podobnie jak WD Blue, Barracuda osiąga IOPS w przedziale 80-100 w przypadku losowego odczytu/zapisu.
• HGST Ultrastar 7K4000 (HUS724040ALE640) – dysk klasy enterprise o pojemności 4 TB i prędkości obrotowej 7200 RPM. Dyski Ultrastar są zaprojektowane do bardziej intensywnego użytkowania i mogą osiągać wyższe IOPS, często w zakresie 150-200 IOPS dla losowego odczytu/zapisu.
• Seagate IronWolf (ST10000VN0008) – dysk o pojemności 10 TB, zaprojektowany do pracy w środowiskach wielodyskowych i ciągłej pracy. Z prędkością obrotową 7200 RPM, jego IOPS w losowym odczycie/zapisie może wynosić około 180-210 IOPS.– Western Digital Red (WD40EFRX) – dysk o pojemności 4 TB zaprojektowany do użytku w systemach NAS. Dyski WD Red mają prędkość obrotową 5400 RPM i mogą osiągać IOPS w zakresie 50-75 dla losowego odczytu/zapisu.