IOPS Nedir? SSD’lerde Yüksek IOPS Neden Gerekli?

Özellikle SSD incelemelerimizde duyduğunuz ve devamlı çok önemlidir dediğimiz IOPS nedir? Ne işe yarar? Bu video rehberimizde M.2 SSD’lerdeki yüksek IOPS farkını Samsung 970 PRO SSD üzerinde anlatıyoruz…

Klasik mekanik sabit disklerin darboğaz yarattığı yerde çözümü SSD’lerde arıyoruz. Bu darboğazın en önemli sorumluları okuma ve yazma hızlarının ötesinde erişim süreleri ve eş zamanlı erişim limitleri oluyor. Bilgisayarımızda sayısız işlem devam ederken, hem son kullanıcı, hem profesyonel kullanıcı olarak bizi yavaşlatan önemli noktalardan birisini videomuzda ve makalemizde ele aldık. 970 PRO M.2 SSD’de hem sentetik, hem gerçek dünya testlerinde performans kazanımlarımızı gördük. Daha önceki Samsung 970 Pro İnceleme videomuzu da burada bulabilirsiniz…

Bu yazımızda ayrıca özellikle yüksek IOPS değerlerine sahip SSD’lerin veritabanı erişimi gibi sunucu iş yüklerindeki avantajlarına değiniyoruz. Elimizde M2 tabanlı NVM Express sürücüler arasında en yüksek IOPS değerlerini sunan Samsung 970 Pro 1TB var ve bu sürücüyü testlerden geçirerek elde ettiğimiz sonuçları sizlerle paylaşacağız.

Öncelikle IOPS olarak bilinen birimin ne anlama geldiğine ve sistem performansını nasıl etkilediğine değinelim. IOPS saniye başına girdi/çıktı işlemi anlamına geliyor. IOPS değeri doğası gereği ardışık olmayan iş yüklerine tekabul eder ve bu değer en çok arama zamanı tarafından etkilenir. Arama zamanı sabit disk okuma/yazma kafasının doğru pozisyona getirene kadar aradan geçen süre anlamına geliyor. SSD sürücüler mekanik aksam ve okuma/yazma kafası içermediği için arama zamanı ve erişim süresi oldukça kısadır. Bu sebeple sabit disklerde ortalama IOPS değeri 200 civarındayken, SSD sürücülerde yüzbinlere kadar çıkabilmektedir.

Sabit disklerin bu noktadaki dezavantajını vurgulamak için şöyle bir örnek verelim. İki tip iş yükü düşünün, biri 10 adet 750MB’lık dosyayı okumak olsun. Toplamda 7.5GB olan bu dosyaları okumak 100 saniye sürüyor. Bu da transfer hızının 75MB/sn olduğu ve 10 IOPS tükettiği anlamına geliyor ki bu bir sabit diskin yetenekleri dahilinde. İkinci iş yükümüz ise 10.000 adet 750KB’lık dosyayı okumak olsun. Toplam dosya boyutu yine 7.5GB olacaktır ancak bu iş yükü 10.000 IOPS tüketecektir. Ortalama sabit diskler saniyede 200 IOPS’tan fazla üretemediği için bu iş yükü 100 saniyede tamamlanamayacaktır.

Sunucularda karşılaştığımız iş yükleri de büyük kapasiteli dosyaların ardışık transferinden çok, küçük ve birden fazla dosyaya aynı anda erişimi içeriyor. Dolayısıyla yüksek IOPS performansı burada önplana çıkıyor. Örneğin SQL veritabanı erişimi bunlardan birisi. SQL veritabanları bugün birçok web sayfasında tercih ediliyor ve hal böyle olunca yüksek IOPS değerlerine sahip SSD sürücüler sunucuların ayrılmaz birer parçası haline geliyor. Bunun yanı sıra çok sayıda sanal makineyle çalışan kullanıcılar yüksek IOPS performansından faydalabilecek bir diğer kullanıcı sınıfını oluşturuyor.

AS SSD test yazılımında Samsung 970 Pro 1TB, 4K okuma testinde 427 bin, yazma testinde 481 bin IOPS IOPS değerine ulaşabiliyor.

Yani onbinlerce küçük boyutlu dosyaya çok kısa zaman aralıklarıyla okuma/yazma yapabiliyor. Piyasadaki en performanslı SATA tabanlı SSD’lerin bile 90-100 bin IOPS seviyesinde seyrettiğini düşündüğünüzde 970 Pro performans avantajı ile öne çıkıyor.

Videomuzda izleyebileceğiniz sentetik olmayan testimizde 970 Pro 1TB ile 860 Evo 1TB SSD’leri karşılaştırdık. Bunlardan biri NVM Express, diğeri SATA tabanlı SSD sürücü. 7.7GB boyutunda 373 bin adet küçük dosyadan oluşan test verilerimizi silmeye kalktığımızda 970 Pro testimizi 10 saniye önce bitirdi. Elbette her senaryo aynı şekilde gerçekleşmiyor, hem SATA, hem NVMe SSD’lerin kullanım alanları ve avantajları var. Ancak büyük miktar dosya ve veri ile çalışırken her saniye önemli.

Bunun haricinde 3500MB/sn ardışık okuma, 2700MB/sn ardışık yazma değerlerinden klasik dosya transfer iş yüklerinde oldukça yüksek performans sunuyor zaten.

Dolayısıyla 970 Pro birden çok düşük performanslı SSD’yi RAID yapma yoluna gitmeden daha az uğraşla, uzun ömürlü, hızlı ve güvenli bir sunucu ve iş bilgisayarı depolama çözümü olarak kendini gösteriyor.

Peki, bir profesyonel için bu sistemler yeterince oturdu mu? Cevap evet, Windows sürücüleri yanında Linux sürücüleri de istikrarlı. Yeni nesil sunucularda salt SSD kullanan yüksek performanslı seçenekler profesyonellerden ilgi görüyor. Biz Technopat olarak yıllar önce bütün sunucularımızda standart olarak SSD kullanımına geçtik ve bunu sürdürüyoruz. Ofisteki iş bilgisayarlarımızda da video düzenleme işlerini yaptığımız bütün bilgisayarlarda, destek sistemlerinde en az 512 GB, ana sistemlerde en az 1 terabyte M.2 SSD kullanıyoruz. Bunlar 960 PRO, 960 EVO, 970 EVO ve 970 PRO modelleri. PRO’lar ana, EVO’lar yardımcı konumda.

Özetle günümüzde nasıl oyunlarda daha yüksek FPS için önce ekran kartına odaklanıyorsak, iş uygulamalarında kritik nokta depolama performansımız oldu. Burada da artık mekanik disklerin rolü artık uzun vadeli saklamaya dönüştü. İşlemci, RAM sonrasında PCIe bağlantılı M.2 SSD’ler en düşük gecikme ve en yüksek IOPS ile önceliğimiz. Onları takviye etmekte yardımcılarımız ise SATA SSD’ler.

Daha önce özellikle veritabanı işi ile uğraşan kullanıcılara özel bir iş bilgisayarı toplamış, sistemde Samsung 960 Pro kullanmıştık. Ardından gelen istek üzerinde M.2 RAID rehberi hazırlamıştık İşte bu IOPS meselesi, işin temeli. Bugün 970 Pro modeli, ileride de en yüksek IOPS değerini sunan yeni modelleri kullanacağız.