Rozhraní NVMe, konkrétně PCIe 3.0 NVMe 1.3, je již nějakou dobu preferovaným rozhraním SSD prakticky pro jakýkoli případ použití. Toto rozhraní se používá opakovaně, protože dodavatelé s každou novou generací neustále zlepšují výkon. PCIe nyní vstoupilo do verze 4.0, což s sebou přináší masivní zvýšení sekvenčního a náhodného výkonu. KIOXIA CD6 je nejnovější SSD disk na trhu (a jeden z prvních s PCIe 4.0 pro podniky), zaměřený na konzistentní výkon v náročných prostředích 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Díky tomu je ideální pro datová centra se smíšeným využitím a požadavky na intenzivní čtení. SSD disky KIOXIA CD6 jsou také kompatibilní s normou SFF-TA-1001, což umožňuje připojení disků SAS, SATA a NVMe na stejné základní desce (stejně jako řadičů Tri-mode). Řada KIOXIA nabízí kapacity od 800 GB do 15.36 TB a je k dispozici v několika různých variantách zabezpečení a odolnosti. CD6 se dodává také v 2.5palcovém provedení s výškou Z 15 mm a je poháněn proprietárním řadičem, firmwarem a 96vrstvou 3D TLC pamětí BiCS FLASH od společnosti KIOXIA. Používá jednoportový design (tj. existuje jedna datová cesta z hostitele k SSD).
AKTUALIZACE 2. 4. 22 – Znovu jsme zrecenzovali Kioxia CD6 s vyspělejším firmwarem.
Výkon PCIe 4.0 má potenciál dosáhnout neuvěřitelných čísel a KIOXIA CD6 rozhodně není výjimkou. KIOXIA uvádí, že jejich nová řada disků poskytuje sekvenční výkon až 6.2 GB/s při čtení a 4.0 GB/s při zápisu, zatímco náhodný výkon má potenciál dosáhnout až milionu IOPS při čtení a 250 000 IOPS při zápisu. To jsou přinejmenším působivá čísla.
Nabízí také řadu vestavěných funkcí pro zvýšení spolehlivosti, včetně obnovy po selhání disku 6. generace, ochrany s dvojitou paritou a ochrany proti výpadku napájení (PLP), což je komplexní oprava dat pro vyšší spolehlivost. Disk KIOXIA CD6 je kompatibilní s NVMe 1.4, což mu přináší některé důležité funkce. Patří mezi ně trvalé protokoly událostí, vylepšení sanitizace a granularita jmenného prostoru a ochrana proti zápisu.
Specifikace KIOXIA CD6
Výkon KIOXIA CD6
Testovací platforma
Naše recenze nových PCIe Gen4 Enterprise SSD disků využívají pro testování aplikací a syntetické benchmarky Lenovo ThinkSystem SR635 . ThinkSystem SR635 je dobře vybavená platforma s jedním procesorem od AMD, která nabízí výkon CPU značně převyšující potřebný pro namáhání vysoce výkonného lokálního úložiště. Je to také jediná platforma v naší laboratoři (a jedna z mála na trhu v současnosti) s pozicemi PCIe Gen4 U.2. Syntetické testy nevyžadují mnoho zdrojů CPU, ale stále využívají stejnou platformu Lenovo. V obou případech je cílem prezentovat lokální úložiště v co nejlepším světle, které je v souladu s maximálními specifikacemi disků od dodavatelů úložišť.
Syntetická a aplikační platforma PCIe Gen4 (Lenovo ThinkSystem SR635)
- 1 x AMD 7452 (2.35 GHz x 32 jader)
- 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC DRAM
- CentOS 7.7 1908
- ESXi 6.7u3
Aplikační platforma PCIe Gen3 ( Lenovo ThinkSystem SR850 )
- 4 x procesor Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 jader)
- 16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
- 2x RAID 930-8i 12Gb/s RAID karty
- 8 pozic NVMe
- VMware ESXI 6.7u3
Syntetická platforma PCIe Gen3 ( Dell PowerEdge R740xd )
- 2 x procesor Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 jader)
- 4 x 16GB DDR4-2666MHz ECC DRAM
- 1x karta PERC 730 2GB 12Gb/s RAID
- Doplňkový adaptér NVMe
- Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64
Vzhledem k tomu, že se jedná o první sadu recenzí na nové platformě, zahrnuli jsme i výsledky z minulých testů disků, které jsou sice blízké, ale ne 100% přesné, protože testy probíhaly na starší platformě. Rozdíly v našich syntetických testech nebudou mít ve výsledcích velké odchylky, ale pracovní zátěž aplikací pracujících na platformě AMD s jedním procesorem oproti platformě Intel se čtyřmi procesory může do určité míry lišit. V našich testech MySQL se jeden z nových produktů KIOXIA 4. generace ujal vedení, ale v latenci SQL serveru byla průměrná. Vzhledem k tomu, že jsme byli schopni publikovat pouze dva disky 4. generace, nemáme k dispozici dostatečné množství srovnatelných dat, ale je třeba si je při prohlížení těchto výsledků všímat. Také jsme zvýšili intenzitu našich syntetických testů, abychom využili výhod rychlejších SSD disků, a nyní vykazují výsledky s vyšším počtem vláken.
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.
Analýza pracovní zátěže aplikací
Abychom pochopili výkonnostní charakteristiky podnikových úložných zařízení, je nezbytné modelovat infrastrukturu a aplikační zátěže v produkčních prostředích. Naše benchmarky pro Kioxia CD6 jsou proto výkon MySQL OLTP pomocí SysBench a výkon Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou zátěží TCP-C. Pro naše aplikační zátěže bude každý disk provozovat 4 identicky nakonfigurované virtuální počítače.
Výkon serveru SQL
Každý virtuální počítač se SQL Serverem je nakonfigurován se dvěma virtuálními disky: 100GB svazkem pro bootování a 500GB svazkem pro databázi a soubory protokolů. Z hlediska systémových zdrojů jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 8 virtuálními procesory (vCPU), 64 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI. Zatímco naše testované úlohy v Sysbench dříve platformu nasytily jak v oblasti úložných I/O operací, tak i kapacity, test SQL se zaměřuje na výkon s ohledem na latenci.
Tento test využívá SQL Server 2014 běžící na hostovaných virtuálních počítačích se systémem Windows Server 2012 R2 a je zatížen nástrojem Benchmark Factory for Databases od společnosti Quest. Testovací protokol Microsoft SQL Server OLTP od společnosti StorageReview využívá aktuální návrh benchmarku Transaction Processing Performance Council Benchmark C (TPC-C), což je online benchmark pro zpracování transakcí, který simuluje aktivity vyskytující se ve složitých aplikačních prostředích. Benchmark TPC-C se více než syntetické benchmarky výkonu blíží měření silných stránek výkonu a úzkých míst úložné infrastruktury v databázových prostředích. Každá instance našeho virtuálního počítače SQL Server pro tuto recenzi používá databázi SQL Server o velikosti 333 GB (škálování 1 500) a měří transakční výkon a latenci při zátěži 15 000 virtuálních uživatelů.
Konfigurace testování SQL Serveru (na virtuální počítač)
- Windows Server 2012 R2
- Úložná stopa: 600 GB přiděleno, 500 GB využito
- SQL Server 2014
-
- Velikost databáze: škálování 1 500
- Zatížení virtuálních klientů: 15 000
- Vyrovnávací paměť RAM: 48 GB
- Délka testu: 3 hodiny
- 2.5 hodiny předběžné přípravy
- 30minutový vzorek
V našem transakčním benchmarku SQL Serveru dosáhl KIOXIA CD6 skóre 12 633,7 TPS při 4 virtuálních počítačích.
Průměrná latence disku KIOXIA CD6 při 4 virtuálních strojích byla 5.5 ms (stejně jako u CD6), což ho řadí mírně za disky Huawei a Memblaze.
Výkon Sysbench
Další aplikační benchmark zahrnuje databázi Percona MySQL OLTP měřenou pomocí SysBench. Tento test měří průměrný TPS (transakce za sekundu), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu.
Každý virtuální počítač Sysbench je nakonfigurován se třemi virtuálními disky: jedním pro bootování (~92 GB), jedním s předpřipravenou databází (~447 GB) a třetím pro testovanou databázi (270 GB). Z hlediska systémových zdrojů jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 8 virtuálními procesory (vCPU), 60 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI.
Konfigurace testování Sysbench (na virtuální počítač)
- CentOS 6.3 64bitový
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- Databázové tabulky: 100
- Velikost databáze: 10 000 000
- Vlákna databáze: 32
- Vyrovnávací paměť RAM: 24 GB
- Délka testu: 3 hodiny
- 2 hodiny předběžné přípravy 32 vláken
- 1 hodina 32 vláken
Pokud jde o transakční benchmark Sysbench, KIOXIA dosáhla nejlepšího skóre 9 333 TPS při 4 virtuálních strojích.
V Sysbench jsme zaznamenali průměrnou latenci CD6 s latencí pouhých 13.71 ms při 4 virtuálních strojích, což je opět na prvním místě.
V našem nejhorším případě (99. percentil) dosáhl CD6 latence 27.48 ms při 4 virtuálních minutách, tentokrát jen o chloupek za Huawei (27.22 ms).
Analýza pracovní zátěže VDBench
Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, testování aplikací je nejlepší a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných pracovních zátěží, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto pracovní zátěže nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, běžných testů velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají běžný generátor pracovních zátěží vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zachycení výsledků na velkém clusteru výpočetního testování. To nám umožňuje opakovat stejné pracovní zátěže napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro tyto benchmarky vyplní celou plochu disku daty a poté rozdělí sekci disku o délce rovnající se 25 % kapacity disku, aby simuloval, jak by disk mohl reagovat na pracovní zátěže aplikací. To se liší od testů s plnou entropií, které využívají 100 % disku a uvádějí je do ustáleného stavu. V důsledku toho budou tyto hodnoty odrážet vyšší trvalé rychlosti zápisu.
Profily:
- Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 4K Náhodný zápis: 100% zápis, 128 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- Náhodné čtení 4K (vysoké zatížení): 100% čtení, 512 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 4K Náhodný zápis (vysoké zatížení): 100% zápis, 512 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- 64K sekvenční čtení: 100% čtení, 32 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 64K sekvenční zápis: 100% zápis, 16 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- Sekvenční čtení 64K (vysoké zatížení): 100% čtení, 64 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 64K sekvenční zápis (vysoké zatížení): 100% zápis, 64 vláken, rychlost iorate 0–120 %
- Syntetická databáze: SQL a Oracle
- Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů
Srovnatelné:
V naší první analýze pracovní zátěže VDBench, Random 4K Read, dosáhl KIOXIA CD6 maximálního skóre 760 160 IOPS s latencí 165.5 µs.
Během vysoké zátěže v režimu Random 4K Read jsme zaznamenali, jak se KIOXIA CD6 trochu zpomalila a blížila se hranici 1 milionu IOPS, přičemž vrchol dosáhla 1 067 840 IOPS při 472 µs.
V náhodném zápisu 4K si CD6 vedl nejlépe s výkonem 579 919 IOPS a latencí 211.1 µs.
Při vysokém zápisovém zatížení vykázal KIOXIA CD6 působivý vrchol 709 547 IOPS s latencí 713.3 µs.
Při přepnutí na sekvenční zatížení vykázal CD6 solidní výsledky s maximem 68 413 IOPS (neboli 4.28 GB/s) při 465.6 µs (druhý disk KIOXIA byl očekávaně nejlepším v počtu čtení). 
Během vysoké zátěže při sekvenčním čtení dosáhl CD6 vrcholu 75 598 IOPS (4.72 GB/s), než se zpomalil a dosáhl latence až 843.5 ms.
V sekvenčním zápisu s rychlostí 64K dat se KIOXIA CD6 opět ukázal jako gigant v oblasti zápisů, když dosáhl maximální rychlosti 53 402 IOPS (neboli 3.33 GB/s) s latencí 291.6 ms, než na konci mírně poklesl.
Při vysokém zápisovém zatížení dosáhl KIOXIA CD6 vrcholu 42 299 IOPS (neboli 2.58 GB/s) s latencí pouhých 65.1 ms.
Naše další sada testů zahrnuje SQL úlohy: SQL, SQL 90-10 a SQL 80-20. Počínaje SQL dosáhl KIOXIA CD6 solidního maxima 241 700 IOPS a latence 131.1 ms. 
V SQL 90-10 měl CD6 v podstatě stejný výkon jako disk Memblaze, s vrcholem 243 292 IOPS a latencí 129.9 ms.
V testu SQL 80-20 se disky s nejvyšším výkonem chlubily docela podobným výkonem, přičemž CD6 dosáhl maxima 244 857 IOPS s latencí 128.3 ms.
Další na řadě jsou naše úlohy s Oracle: Oracle, Oracle 90-10 a Oracle 80-20. Počínaje Oracle se KIOXIA CD6 umístil na třetím místě s pevnými 253 635 IOPS a latencí 137.5 µs. 
Oracle 90-10 nám ukázal více z výše uvedeného, CD6 dosáhl vrcholu 168 000 IOPS s latencí 116.8 µs.
S Oracle 80-20 vykázaly 4 nejlepší disky velmi podobný výkon, přičemž CD6 dosáhl vrcholu 192 663 s latencí 112.3 ms.
Dále jsme přešli k našemu testu klonů VDI, Full and Linked. V testu VDI Full Clone (FC) Boot dosáhl KIOXIA CD6 maxima 196 584 IOPS s latencí 172.3 µs, což z něj činilo třetí místo. 
Při počátečním přihlášení do VDI FC dosáhl KIOXIA CD6 nejlepšího výkonu s maximálními 169 412 IOPS při 172.6 ms.
V pondělí při přihlášení do VDI FC CD6 opět předvedl špičkový výkon s maximem 109 488 IOPS při 142.7 ms.
Pro spouštění VDI Linked Clone (LC) vykázal CD6 působivých 100 678 IOPS s latencí 157 ms, což je jen těsně méně než u KIOXIA CM6. 
Počáteční přihlášení k VDI LC vykazovalo během počátečního přihlašovacího profilu nerovnoměrná čísla, s vrcholem 25 235 IOPS a latencí 313.8 ms, než došlo k výraznému poklesu výkonu.
A konečně, s VDI LC Monday Login zakončil KIOXIA CD6 naše testy s dalším dobrým výkonem, když se chlubil 84 903 IOPS při 184.3 ms.
Závěr
KIOXIA CD6 je nejnovější vysoce výkonný SSD disk pro datová centra, který se dostal na trh a využívá nové rozhraní PCIe 4.0. Je určen pro náročná prostředí s nepřetržitým provozem 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, zejména pro prostředí se smíšeným využitím a intenzivním čtením. Nový disk KIOXIA je k dispozici v 2.5palcovém 15mm Z-výšce, je vybaven 96vrstvou 3D TLC pamětí KIOXIA BiCS FLASH a je k dispozici v široké škále kapacit od 960 GB do 15.36 TB. Dodává se také s řadou možností zabezpečení.
Z hlediska výkonu jsme porovnali CD6 s jinými podobně zařazenými SSD disky, včetně KIOXIA CM6. Pro analýzu pracovní zátěže aplikací (Application Workload Analysis) jsme zjistili, že CD6 dosáhl v SQL Serveru 12 633,7 TPS s průměrnou latencí 5.5 ms, což ho řadí těsně pod disky Memblaze a Huawei. V Sysbench dosáhl disk 9 333 TPS, průměrné latence 13.71 ms a latence v nejhorším případě 27.48 ms.
V našem testu VDbench zaznamenal disk KIOXIA solidnější výkon. Ve většině případů však zaostával za diskem CM6. Mezi nejvýznamnější patří: 760 160 IOPS při čtení 4K dat (1 067 840 IOPS při vysokém zatížení), 579 919 IOPS při zápisu 4K dat (709 547 IOPS při vysokém zatížení), 4.28 GB/s při čtení 64K dat (4.72 GB/s při vysokém zatížení) a 3.33 GB/s při zápisu 64K dat (2.58 GB/s při vysokém zatížení). Zátěžové úlohy SQL dosáhly 242 tisíc IOPS, 243 tisíc IOPS pro SQL 90-10 a 245 tisíc IOPS pro SQL 80-20. V testu Oracle si nejvýkonnější disky vedly velmi podobně (mezi nimi i CD6), přičemž v Oracle 90-10 dosáhly výkonu 254 IOPS, v Oracle 90-10 168 tisíc IOPS a v Oracle 80-20 192 tisíc IOPS. V našem testu VDI Clone disk CD6 vykázal působivý výkon napříč všemi testy, z čehož vynikl špičkový výkon v testech VDI FC Monday Login a VDI FC Initial Login.
Tato recenze se zaměřuje na výkon CD6, který dosahuje působivého skóre. Snad větším tématem je však budoucnost PCIe Gen4. Lenovo jako první uvedlo na trh server, který podporuje PCIe Gen4 zepředu dozadu. Většina ostatních serverů podporuje Gen4 pouze vzadu, což je zásadní konstrukční rozhodnutí. Bylo snazší a rychlejší vynechat přední pozice. Lenovo se vydalo komplexnější cestou a vyvinulo své servery Rome tak, aby dokázalo využít vše, co AMD nabízí. Konečným výsledkem je, že Lenovo může využít nové technologie, jako je CD6 od KIOXIA, kde většina ostatních ne. To staví KIOXIA do situace, kdy se jedná o slepici/vejce, alespoň do doby, než Intel uvede na trh své serverové procesory nové generace. Dalo by se říci, že být v tomto případě o krok napřed před IT je v pořádku, CD6 bude fungovat dobře i se staršími platformami a bude připraven nabídnout více, jakmile budou k dispozici systémy PCIe Gen4. Prozatím očekávejte spoustu benchmarků vychvalujících výhody serverů AMD, zejména s příchodem systémů Lenovo s dvěma procesory na trh.
AKTUALIZACE 2. 4. 22 – Znovu jsme zrecenzovali Kioxia CD6 s vyspělejším firmwarem.
Amazon