Recenze SSD disku Memblaze PBlaze6 6920 NVMe

Memblaze PBlaze6 6920 je nová řada NVMe SSD od společnosti Memblaze, která se vyznačuje rozhraním PCIe Gen4 a potenciálním zvýšením výkonu, které by s ním mohlo být spojeno. 6920 je disk U.2, který využívá 96vrstvou NAND paměť. V této řadě jsou dva disky, PBlaze6 D6920 a PBlaze6 D6926, přičemž první z nich je model s nižší výdrží a 1 DWPD a druhý s vysokou výdrží a 3 DWPD.

Disk se dodává v široké škále kapacit, přičemž disk s nižší odolností má kapacity 3.84 TB, 7.68 TB a 15.36 TB. Verze s vyšší odolností má kapacity 3.2 TB, 6.4 TB a 12.8 TB. Nejvyšší výkon je uváděn na úrovni 7.1 GB/s pro čtení, 6.8 GB/s pro zápis, 1.6 milionu IOPS pro čtení a 500 tisíc IOPS pro zápis. Memblaze uvádí, že nová řada disků je ideální pro databáze, vyhledávání, indexování, CDN, cloud a hyperscale, SDS, hluboké učení, analýzu velkých dat, HPC, ERP, SAP HANA, BOSS, bankovnictví, daně, vysokofrekvenční obchodování a online platby. To jsou všechny obvyklé oblasti s vysokou popularitou.

Memblaze, zejména na základě testů StorageReview v minulosti, je známý svým vysokým výkonem. Takže 7.1 GB/s a 1.6 milionu IOPS je zhruba to, co se očekává. Memblaze je však také známý spolehlivostí dat a vysokou odolností při zápisu. Vysoká odolnost při zápisu je důležitá při dlouhodobém používání, kdy aplikace bývají náročné na čtení/zápis a smíšené čtení i zápis. Řada PBlaze6 6920 využívá vážený round-robin. Namísto přidělování stejné priority v každé frontě umožňuje vážený round-robin diferencované I/O služby pro scénáře, kdy aplikace s různými požadavky na výkon sdílejí úložná zařízení.

Mezi další funkce patří možnost shromažďovat protokoly prostřednictvím standardního rozhraní Telemetrie, což snižuje složitost a potenciálně snižuje náklady na údržbu. Nová řada PBlaze6 6920 podporuje vylepšené bezpečné mazání, které zajišťuje, že jakmile je disk vyřazen z provozu, nikdo z něj nemůže získat žádné informace. Firmware disků lze také aktualizovat bez resetování disku.

V naší recenzi se podíváme na model D6920 s kapacitou 7.68 TB.

Specifikace SSD disku Memblaze PBlaze6 6920 NVMe

Řada PBlaze6 6920	D6920			D6926
Kapacita uživatele	3.84TB	7.68TB	15.36TB	3.2TB	6.4TB	12.8TB
NAND	96L 3D NAND
Form Factor	2.5palcový U.2			2.5palcový U.2
Rozhraní	PCIe 4.0 × 4			PCIe 4.0 × 4
Protokol	NVMe 1.4
Výkon
128KB sekvenční čtení (GB/s, 25W)	6.7	7.1	7.1	6.7	7.1	7.1
128KB sekvenční čtení (GB/s, 35W)	6.7	7.1	7.1	6.7	7.1	7.1
128KB sekvenční zápis (GB/s, 25W)	3.9	5.6	5.2	3.9	5.7	5.3
128KB sekvenční zápis (GB/s, 35W)	3.9	6.8	6.6	3.9	6.8	6.7
Trvalé náhodné čtení (4KB) IOPS	900	1600	1600	900	1600	1600
Trvalý náhodný zápis (4KB) IOPS v ustáleném stavu	165	260	305	345	480	500
Latence čtení/zápis (μs)	78 / 11			78 / 11
Doživotní vytrvalost	1 DWPD			3 DWPD
Neopravitelná bitová chybovost	<10^-17
MTBF	2 milion hodin
Provozní teplota	Okolní teplota: 0 °C–35 °C; Pouzdro: 0 °C–70 °C
Spotřeba energie	25W

Výkon Memblaze PBlaze6 6920

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.

Konfigurace HPE ProLiant DL365 Gen10 Plus:

• 2 x procesory 7713 AMD Epyc Gen 3 (64 jader, 2 GHz)
• 16 x 16GB DDR4 3200MHz
• 1 x SSD disk HPE Samsung PM1735 3.2 GB U.3 Gen4
• ESXi 7.0u1

Analýza pracovní zátěže aplikací

Abychom pochopili výkonnostní charakteristiky podnikových úložných zařízení, je nezbytné modelovat infrastrukturu a aplikační zátěže v živých produkčních prostředích. Naše benchmarky pro HPE/Samsung PM1735 zahrnují výkon MySQL OLTP pomocí SysBench a výkon Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou zátěží TCP-C. Pro naše aplikační zátěže bude každý srovnatelný disk provozovat 4 identicky nakonfigurované virtuální počítače. Vzhledem k tomu, že PM1735 je varianta POUZE U.3, testovali jsme jej na HPE DL365 Gen10 Plus, zatímco ostatní modely byly na našem Lenovo ThinkSystem SR635.

Výkon serveru SQL

Každý virtuální počítač SQL Serveru je nakonfigurován se dvěma virtuálními disky: 100GB svazkem pro bootování a 500GB svazkem pro databázi a soubory protokolů. Z hlediska systémových prostředků 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 Sysbenchu ​​dříve přesytily platformu 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 spuštěný 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), online benchmarku 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 transakčním benchmarku SQL Serveru jsme zaznamenali, že PBlaze6 dosáhl celkové hodnoty 12 650,6 TPS s jednotlivými virtuálními počítači v rozmezí od 3 162 TPS do 3 163,2 TPS.

S průměrnou latencí SQL Serveru měl PBlaze6 6920 celkovou latenci 2.25 ms s jednotlivými virtuálními počítači v rozmezí od 1 ms do 3 ms. To ho řadí nad všechny ostatní dosud testované disky Gen4.

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

V našem transakčním benchmarku Sysbench dosáhl disk Memblaze celkového skóre 11 478 TPS s jednotlivými virtuálními počítači v rozmezí od 2 856 do 2 889 TPS. To ho řadí výrazně před ostatní disky.

 Průměrná latence v Sysbench testu dosáhla u Memblaze celkem 11.15 ms, přičemž u jednotlivých virtuálních strojů se latence pohybovala od 11.07 ms do 11.2 ms. Disk opět obsadil první místo s dosud nejnižší latencí.

V našem nejhorším případě (99. percentil) měla jednotka Memblaze PBlaze6 6920 celkovou latenci 20.2 ms, což je výrazně méně než u ostatních disků ve srovnání.

Analýza pracovní zátěže VDBench

Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných úloh, pomáhají porovnat úložná zařízení s faktorem opakovatelnosti, což usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto úlohy nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, přes běžné testy velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI.

Všechny tyto testy využívají společný generátor úloh vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zaznamenávání výsledků na velkém clusteru výpočetních testů. To nám umožňuje opakovat stejné úlohy napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro tyto benchmarky zaplní celou plochu disku daty a poté rozdělí sekci disku o velikosti rovnající se 25 % kapacity disku, aby simuloval, jak by disk mohl reagovat na úlohy aplikací. To se liší od testů s plnou entropií, které využívají 100 % disku a uvádějí ho 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:

• KIOXIA CD6
• KIOXIA CM6
• Samsung PM1735

V naší první analýze pracovní zátěže VDBench, náhodném čtení 4K, se Kioxia CM6 (vysoké zatížení) umístila na prvním místě a Memblaze PBlzae6 6920 na druhém místě, opět s vysokým zatížením. Při vysokém zatížení jsme na Memblaze zaznamenali vrchol 1 484 363 IOPS s latencí pouhých 343 µs. Při běžném zatížení jsme zaznamenali vrchol 862 778 IOPS s latencí 146 µs.

V rychlosti zápisu 4K se opět umístila Kioxia na prvním místě a Memblaze PBlaze6 6920 na druhém. Při maximálním zatížení dosáhl 6920 584 267 IOPS s latencí 867 µs. Při normálním zatížení dosáhl PBlaze6 580 117 IOPS s latencí pouhých 215 µs.

 Přejdeme-li k našim sekvenčním úlohám s 64K, začneme čtením. Zde se Memblaze umístil na prvním místě s maximálním výkonem 108 587 IOPS neboli 6.79 GB/s při vysokém zatížení a latencí 588 µs. Při normálním zatížení se disk umístil na druhém místě s maximálním výkonem 102 035 IOPS neboli 6.38 GB/s při latenci 313 µs.

 S rychlostí zápisu 64 tisíc zápisů se Kioxia CD6 umístila na prvním místě, ale při normálním zatížení se Memblaze umístil na druhém místě s 53 164 IOPS neboli 3.3 GB/s a latencí 293 µs. Vysoké zatížení bylo hned za ním s 52 174 IOPS neboli 3.26 GB/s a latencí 1.2 ms.

Naše další sada testů se týká SQL úloh: SQL, SQL 90-10 a SQL 80-20. Počínaje testem SQL se Memblaze umístil na druhém místě s maximálním výkonem 247 494 IOPS a latencí 128 µs.

V SQL 90-10 opět vidíme, že Memblaze skončil na druhém místě s maximem 262 647 IOPS a latencí 121 µs.

Pro SQL 80-20 bylo umístění stejné, Memblaze začínal pod 100 µs a dosáhl vrcholu 260 215 IOPS s latencí 121 µs.

Další v pořadí jsou naše úlohy Oracle: Oracle, Oracle 90-10 a Oracle 80-20. Počínaje Oraclem se Memblaze umístil na prvním místě s maximálním výkonem 280 460 IOPS a latencí 125 µs.

V testu Oracle 90-10 klesl Memblaze na druhé místo s maximálním výkonem 201 129 IOPS při latenci 108 µs.

S Oracle 80-20 se Memblaze opět umístil na druhém místě s maximálním výkonem 205 118 IOPS a latencí 106 µs.

Dále jsme přešli k našemu testu klonů VDI, Full and Linked. V rámci VDI Full Clone byl prvním krokem boot. Zde se Memblaze umístil na prvním místě s 229 874 IOPS a latencí 150 µs.

V případě počátečního přihlášení k VDI FC se PBlaze6 propadl na druhé místo s maximálním výkonem 163 243 IOPS při latenci 180 µs.

VDI FC Monday Login umístil Memblaze na druhém místě s maximálním výkonem 107 414 IOPS a latencí 146 µs.

V spouštění VDI Linked Clone (LC) se Memblaze umístil na druhém místě za CM6, který je obvykle nejlepším. Maximální výkon disku byl 108 491 IOPS a latence 146 µs.

V počátečním přihlášení do VDI LC se Memblaze umístil na prvním místě s maximálním výkonem 58 314 IOPS a latencí 133 µs.

Nakonec se Memblaze s VDI LC Monday Login propadl na třetí místo s maximem 82 576 IOPS a latencí 190 µs, ačkoli v dřívějších testech to bylo přes 1 ms.

Závěr

Řada Memblaze PBlaze6 6920 NVMe SSD je nejnovějším podnikovým diskem od společnosti, který poprvé využívá PCIe Gen4. Řada se skládá ze dvou disků, D6920 (recenzovaný zde) a D6926. Rozdíl mezi disky je ve výdrži a v důsledku toho i v kapacitě. Když už mluvíme o kapacitě, maximální kapacita pro tuto řadu je 15.36 TB v provedení U.2. Maximální uváděná hodnota výkonu je 7.1 GB/s a 1.6 milionu IOPS. Memblaze uvádí, že disk je ideální pro širokou škálu případů použití a snadnější by bylo říci, že se hodí pro většinu (nebo všechny) podnikové úlohy.

Z hlediska výkonu jsme testovali SSD disk Memblaze PBlaze6 6920 v porovnání s více než řadou podnikových SSD disků PCIe Gen4, které máme k dispozici. Prozkoumali jsme jak analýzu pracovní zátěže aplikací, tak i VDBench. V naší první sérii testů jsme viděli, jak Memblaze obsadil první místo v transakčním testu SQL Serveru s celkovým skóre 12 650,6 TPS a první místo v průměrné latenci s celkovou hodnotou 2.25 ms. Disk si udržel první místo v Sysbench s celkovým skóre 11 478 TPS, průměrnou latencí 11.15 ms a nejhorším scénářem 20.2 ms.

Po přepnutí na náš VDBench se Memblaze několikrát umístil na prvním místě a po většinu ostatních testů se udržel na druhém místě. Mezi nejvýznamnější výsledky patří 1.5 milionu IOPS při čtení 4K s vysokou zátěží, 863 tisíc IOPS při čtení 4K, 584 tisíc IOPS při zápisu 4K s vysokou zátěží a 580 tisíc IOPS při zápisu 4K. V sekvenčním provozu jsme zaznamenali 6.79 GB/s při čtení 64K s vysokou zátěží, 6.38 GB/s při čtení 64K, 3.26 GB/s při zápisu 64K s vysokou zátěží a 3.3 GB/s při zápisu 64K.

V našem testování SQL jsme zaznamenali maxima 247 tisíc IOPS, 263 tisíc IOPS v SQL 90-10 a 260 tisíc IOPS v SQL 80-20. U Oracle jsme zaznamenali 280 tisíc IOPS, 201 tisíc IOPS v Oracle 90-10 a 205 tisíc IOPS v Oracle 80-20. Další byly naše testy klonů VDI, plné a propojené. V plném klonu jsme zaznamenali 230 tisíc IOPS při bootování, 163 tisíc IOPS při počátečním přihlášení a 107 tisíc IOPS při pondělním přihlášení. V propojeném klonu jsme zaznamenali 108 tisíc IOPS při bootování, 58 tisíc IOPS při počátečním přihlášení a 83 tisíc IOPS při pondělním přihlášení.

Řada Memblaze PBlaze6 NVMe SSD je prvním diskem PCIe Gen4 od společnosti a dalším špičkovým produktem. Disk, který jsme testovali, D6920, se v každém testu umístil buď na vrcholu, nebo blízko něj. Ne každý zná název Memblaze, protože velká část jejich distribuce v USA probíhá prostřednictvím SSD disků značky Micron. Pokud ale Memblaze nevěnujete pozornost, výrazně vám uniká, pokud vám záleží na výkonu v běžném, za provozu vyměnitelném provedení. Jejich SSD disky měly v posledních několika letech nejlepší výkonnostní profil ze všech značek, které se dostaly do naší laboratoře. D6920 se v tomto ohledu nijak neliší a v celém našem testovacím plánu je to naprosto působivý disk. Díky tomu si vysloužil ocenění Editor's Choice.

Produktová stránka řady Memblaze PBlaze6 6920