Recenze SSD disku Intel SSD DC P3608 AIC NVMe

by Laboratoř StorageReview Enterprise on December 21, 2015

Enterprise ◇ SSD

Intel DC P3608 je vysoce výkonný podnikový NVMe SSD disk, který využívá tvarový faktor přídavné karty (AIC) zaměřený na databázi, HPC a analýzu v reálném čase. Karty s poloviční výškou a poloviční délkou (HHHL) nabízejí kapacitu až 4 TB a výkon na horní hranici sekvenčního čtení 5 GB/s a sekvenčního zápisu 3 GB/s, spolu s 850 000 náhodnými IOPS při čtení 4K dat. P3608 rozšiřuje řadu P3600, která je k dispozici ve formátech 2.5″ a AIC. P3608 efektivně kombinuje dva disky P3600 na jednom AIC, což vede k zdvojnásobení kapacity a výkonu z jednoho disku P3600.

P3608 se v rámci portfolia podnikových SSD disků Intel nachází v prostřední kategorii. Zatímco řada P3500 je navržena pro úlohy náročné na čtení a řada P3700 pro úlohy náročné na zápis, P3600 a P3608 jsou zaměřeny na to, co představuje většinu podnikových případů použití, tedy smíšené úlohy. P3608 je tak multifunkčním nástrojem od Intelu, schopným zvládnout řadu aplikací najednou, což je ve většině podnikových prostředí docela typický scénář. Skutečnost, že se jedná o AIC (PCIe 3.0 x8), také usnadňuje nasazení, jakýkoli moderní server si s kartami poradí bez problémů, což neplatí pro 2.5″ NVMe disky, které vyžadují specializovanou serverovou propojovací desku. Dokonce jsme P3608 použili k testování nejnovějších jednoprocesorových serverů od společnosti Dell a shledali jsme tuto kombinaci docela působivou.

P3608 je vertikálně integrované řešení, jehož NAND, řadiče a firmware jsou od společnosti Intel. Disk využívá 20nm MLC NAND s technologií, kterou Intel nazývá „technologií vysoké odolnosti“. To vede k provozní odolnosti 3 zápisů denně po dobu pěti let. To se promítá do zhruba 22 PB zápisů pro 4TB P3608.

Intel P3608 se dodává v kapacitách 1.6 TB, 3.2 TB a 4 TB; naše recenze se týká kapacity 1.6 TB.

Specifikace Intel DC P3608

Kapacity: 1.6TB3.2TB, 4TB
NAND: 20nm HET MLC NAND
Výkon:
- IOPS při náhodném čtení 4K: 850 000
- IOPS při náhodném zápisu 4K: 150 000 (1.6 TB), 80 000 (3.2 TB), 50 000 (4 TB)
- Sekvenční čtení/zápis MB/s: 5 000/2 000 (1.6 TB), 4 500/2 600 (3.2 TB), 5 000/3 000 (4 TB)
Vytrvalost (PBW):
- 8.76 (1.6 TB)
- 17.52 (3.2 TB)
- 21.90 (4 TB)
Výkon (čtení/zápis):
- 18/30 W (1.6 TB)
- 18/35 W (3.2 TB)
- 20/40 W (4 TB)
Spotřeba v klidovém stavu: 11.5 W
Vylepšená správa výpadků napájení
Komplexní ochrana dat
Duální řadič NVMe
Záruka: 5 let

Design a budování

Intel SSD DC P3608 je díky svému polovičnímu tvaru PCIe x4 rozhodně skvělá věc. Většinu karty zabírá velkoryse dimenzovaný chladič, protože P3608 nepoužívá žádné chlazení pomocí ventilátoru. Samotná karta je velmi dobře navržená s hliníkovým krytem a panelem nahoře s logem společnosti.

Rozhraní x8 PCIe 3.0 se nachází podél spodní strany karty.

Po odstranění chladiče jsou vidět pouzdra NAND, z nichž každé využívá 20nm technologii NAND od Intelu. Druhá strana desky plošných spojů ukazuje nový řadič od Intelu.

Testovací pozadí a srovnatelné materiály

Testovací laboratoř StorageReview Enterprise Test Lab nabízí flexibilní architekturu pro provádění benchmarků podnikových úložných zařízení v prostředí srovnatelném s tím, s čím se administrátoři setkávají v reálných nasazeních. Testovací laboratoř Enterprise Test Lab zahrnuje řadu serverů, sítí, napájecích systémů a další síťové infrastruktury, která umožňuje našim zaměstnancům nastavit reálné podmínky pro přesné měření výkonu během našich kontrol.

Tyto podrobnosti o laboratorním prostředí a protokolech začleňujeme do recenzí, aby IT profesionálové a osoby zodpovědné za pořízení úložišť mohly pochopit podmínky, za kterých jsme dosáhli následujících výsledků. Žádná z našich recenzí není placena ani dohlížena výrobcem zařízení, které testujeme. Další podrobnosti o testovací laboratoři StorageReview Enterprise a přehled jejích síťových možností jsou k dispozici na příslušných stránkách.

Testovali jsme Intel SSD DC P3608 uvnitř NVMe SSD disků AIC:

Memblaze PBlaze4 3.2 TB
Huawei HHHL ES3000v2 1.6 TB
SanDisk SHHL PX600 2.6 TB
Huawei HHHL ES3000v2 3.2 TB
HGST HHHL SN100 3.2 TB

Analýza pracovní zátěže aplikací

P3608 neměl dostatečnou kapacitu pro spuštění 4 SQL VM, takže byl vyloučen z benchmarkingu SQL Serveru. Pokud Intel v budoucnu dodá větší kartu, porovnáme ji pro SQL a tuto část recenze upravíme.

S ohledem na to se náš aplikační benchmark skládá z databáze Percona MySQL OLTP měřené pomocí SysBench. Tento test měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu. Percona a MariaDB používají v nejnovějších verzích svých databází aplikační API Fusion-io s podporou flash paměti, ačkoli pro účely tohoto srovnání testujeme každé zařízení v jeho „starších“ režimech blokového úložiště.

V benchmarku průměrného počtu transakcí za sekundu byl Intel P3608 mírně zastíněn diskem Memblaze v celkovém výkonu s 5 877,9 TPS, respektive 5 954,8 TPS.

Při pohledu na průměrné výsledky latence se disk Intel pyšnil nejlepším maximálním výkonem, přičemž jednotlivé virtuální počítače běžely mezi 20.31 ms a 23.56 ms a celková latence činila 21.89 ms. Memblaze však měl nejlepší celkovou latenci s 21.50 ms.

Pokud jde o náš nejhorší scénář latence MySQL (latence 99. percentilu), nejlepší maximální výkon vykázal Intel, přičemž virtuální počítače běžely mezi 41.73 ms a 51.89 ms, zatímco nejvyšší souhrnný výkon zaznamenal disk SanDisk s 41.92 ms.

Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku

Výkon flash paměti se mění s tím, jak se disk přizpůsobuje své pracovní zátěži, což znamená, že flash úložiště musí být před každým syntetickým benchmarkem fio předběžně připraveno , aby byla zajištěna jejich přesnost. Každý z porovnatelných disků je bezpečně vymazán pomocí nástrojů dodavatele a předběžně připraven do ustáleného stavu s vysokou zátěží 16 vláken a nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno.

Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:
Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)

Jakmile je předběžná příprava dokončena, každé zařízení je testováno v intervalech napříč několika profily hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém a náročném využití. Naše analýza syntetické zátěže pro Intel P3608 používá dva profily, které se široce používají ve specifikacích a benchmarkech výrobců. Je důležité vzít v úvahu, že syntetické zátěže nikdy nebudou na 100 % reprezentovat aktivitu pozorovanou v produkčních zátěžích a v některých ohledech nepřesně zobrazují disk ve scénářích, které by se v reálném světě nevyskytly.

4k
- 100% čtení a 100% zápis
8k
- 70 % čtení/30 % zápis

V našem testu propustnosti 4k zápisu začal Intel na zhruba 480 000 IOPS a ustálil se na hodnotě kolem 162 000 IOPS. Celkově nejlepším diskem zde byl 3.2TB disk Huawei.

Dále se podíváme na průměrnou latenci. Disk od Intelu se zde pyšnil počáteční latencí zhruba 0.5 ms, která se zvýšila kolem 20. minuty. Skončil uprostřed, když dosáhl svého ustáleného stavu s časem něco málo přes 1.6 ms. Nejméně konzistentním diskem byl HGST.

Při měření maximální latence nevykazoval disk od Intelu žádné výrazné výkyvy během celého testu a byl rozhodně nejstabilnějším diskem. Celkově měl disk Memblaze nejméně konzistentní výsledky s výraznými výkyvy v celém benchmarku.

Výpočty směrodatné odchylky jsou navrženy tak, aby usnadňovaly vizualizaci konzistence výsledků latence SSD. V tomto scénáři měl disk Intel nejstabilnější výsledky, které se po většinu testu pohybovaly kolem 1.5 ms.

Během primárního syntetického benchmarku 4k byl disk Intel s působivými 851 693 IOPS (při zápisu dosáhl 157 940 IOPS) nejlepším výkonem v oblasti čtení, zatímco disk Huawei s kapacitou 3.2 TB vykázal nejlepší výkon v oblasti zápisu s 229 914 IOPS.

Průměrná latence ukázala, že disk Intel dosáhl opět nejlepšího celkového výkonu při čtení s časem pouhých 0.30 ms při čtení (1.62 ms při zápisu). Disk Huawei s kapacitou 3.2 TB vykázal opět nejlepší latenci při zápisu s 1.11 ms.

V maximální latenci se disk Intel posunul na zadní místo v latenci čtení s 9.1 ms; nicméně dosáhl nejlepších výsledků v zápisu s pouhými 19.1 ms. Nejlepších výsledků v čtení dosáhl disk Memblaze, i když měl výrazně vyšší latenci zápisu.

Pohled na směrodatnou odchylku ukazuje, že se Intel pohybuje směrem ke středu tabulky v latenci čtení s 0.218 ms a průměrnou latencí zápisu 1.667 ms. Nejlepšího výkonu zde dosáhl disk Memblaze, který se pyšnil latence čtení 0.107 ms.

Naše další úloha využívá 8k přenosů s poměrem 70 % operací čtení a 30 % operací zápisu. Opět začneme s výsledky předběžné úpravy, než přejdeme k hlavním testům. V propustnosti disk Intel vykázal neuvěřitelné rychlosti dosahující více než 700 000 IOPS; výkon však výrazně (a rychle) klesl a skončil na ustáleném stavu zhruba 180 000 IOPS, což je na spodním konci tabulky.

Průměrná latence vypovídala podobný příběh, přičemž disk Intel vykázal počáteční latenci pouhých 0.4 ms a rychle se ustálil na více než 1.5 ms, což ho řadí na spodní místo žebříčku spolu s diskem Huawei s kapacitou 1.6 TB. Nejlepším diskem zde byl Huawei 3.2 TB, přičemž Memblaze byl s výrazným náskokem nejstabilnější.

Pokud jde o maximální latenci, disk Intel byl z celé skupiny bezpochyby nejkonzistentnější a vykazoval několik výkyvů těsně nad 16 ms. Nejnestabilnějším diskem byl Memblaze, který byl v našem testu 4K podobný svým maximálním hodnotám.

Směrodatná odchylka vykazovala v první části testu poměrně nekonzistentní výsledky. Disk Intel začal s časem zhruba 0.5 ms a ustáleného stavu dosáhl přibližně za 1.4 ms. Nejvýkonnějším SSD diskem byla zdaleka karta Huawei 3.2 TB, která vykazovala skvělou konzistenci a skončila na něco málo přes 0.9 ms.

Poté, co jsme plně připravili disk Intel P3700, podrobili jsme ho našemu hlavnímu testu 8k 70/30. Co se týče propustnosti, disk Intel vykázal průměrný výkon, shodný s ostatními třemi disky.

Průměrná latence odrážela výsledky propustnosti, přičemž disky Intel, Memblaze, HGST a 1.6TB si vedly těsně pod bodem až do samého konce. Nejlepší latenci zde dosáhl 3.2TB disk Huawei, který skončil těsně pod 0.9 ms.

Pohled na maximální latenci ukázal, že disk Intel dosahoval velmi konzistentních výsledků a v terminálu dosáhl necelých 17 ms, což je první místo mezi testovanými SSD disky. Huawei dosáhl celkově nejlepších výsledků, protože disk Intel v latenci překonal až na samém konci.

Směrodatná odchylka vykazovala až do samého konce testu velmi podobný výkon u všech disků; disk Huawei s kapacitou 3.2 TB se však odtrhl od hranice 16T2Q a dosáhl nejlepšího celkového výsledku s časem něco málo přes 0.9 ms.

Závěr

Disk Intel P3608, dostupný v kapacitách až 4 TB, využívá tvarový faktor AIC a je navržen pro databázové, HPC a analytické aplikace v reálném čase. Přestože se v rámci své řady podnikových disků nachází někde uprostřed výkonnostního spektra, Intel nám rozhodně ukázal, že tento NVMe SSD disk dokáže konkurovat ostatním výkonným diskům na trhu. P3608 funguje nejlépe se smíšeným zatížením a dokáže prosperovat, když na něj najednou pracuje řada aplikací; to je ve většině podnikových prostředí docela běžné. Jak jsme již zmínili, disk Intel se snadno nasazuje díky tvarovému faktoru AIC (PCIe 3.0 x8), protože prakticky jakýkoli moderní server si s tímto typem karty snadno poradí.

Stejně jako rodina P3700 jsou i disky P3608 vertikálně integrovaným řešením, protože Intel vyrábí všechny komponenty včetně řadiče, NAND (20nm MLC) a firmwaru. Tento efektivní typ konstrukce umožňuje společnosti Intel nabízet mnohem lepší podporu, efektivnější vylepšení a aktualizace firmwaru, protože rozumí vlastnostem disku.

Pokud jde o výkon, disk Intel DC P3608 vykázal v našich testovaných benchmarkech skvělé výsledky a v řadě testovaných úloh vedl. Nicméně jsme disk Intel porovnali s disky Huawei ES3000 (3.2 TB a 1.6 TB), Memblaze PBlaze4 3.2 TB a SSD disky HGST SN100 NVMe HHHL. V našich testech Sysbench jsme u disku Intel DC P3608 zaznamenali celkově působivý výkon. V benchmarku průměrného počtu transakcí za sekundu dosáhl Intel P3608 souhrnné hodnoty 5 877,9 TPS, což bylo jen o málo méně než u disku Memblaze. Pokud jde o průměrnou latenci, disk Intel se chlubil nejlepším maximálním výkonem v jednotlivých virtuálních strojích s dobou trvání mezi 20.31 ms a 23.56 ms a celkovou latencí 21.89 ms. Co se týče našeho nejhoršího scénáře latence MySQL, Intel vykázal nejlepší maximální výkon (opět v jednotlivých virtuálních strojích), který se pohyboval mezi 41.73 ms a 51.89 ms.

Během našich hlavních syntetických benchmarků dosáhla deska Intel DC P3608 velmi působivé propustnosti 4k dat s 851 693 IOPS při čtení a 197 940 IOPS při zápisu. Průměrná latence také vykázala nejlepší výsledky při čtení s 0.30 ms a zápis s 1.62 ms. V našich 8k přenosech (což se skládá z poměru 70 % operací čtení a 30 % operací zápisu) se disk Intel mírně zpomalil, a to jak v průměrné latenci, tak i v průměrné latenci, což ji umístilo doprostřed tabulky, ačkoli její maximální latence a směrodatná odchylka byly v žebříčku na špici.

Klady