Recenze paměťové jednotky PMC NV1604 Flashtec NVRAM

by Laboratoř StorageReview Enterprise on December 30, 2015

Řada NV1600 Flashtec od společnosti PMC jsou disky s energeticky nezávislou pamětí (NVRAM), které využívají rozhraní NVMe přes PCIe. Disky NV1600 Flashtec NVRAM se zaměřují na výkon s údaji o více než 10 milionech IOPS a latencí submikrosekund. Na rozdíl od SSD disků má NVRAM téměř neomezenou výdrž a v případě výpadku napájení využívá paměť DRAM zálohovanou baterií k ukládání do flash paměti. Řada NV1600 Flashtec se dodává ve třech kapacitách: 4 GB, 8 GB a 16 GB.

Technologie úložišť se neustále zlepšuje. Současným úřadujícím šampionem je SSD disk. Vzhledem k tomu, že ceny nadále klesají a kapacita roste, stále více uživatelů zvažuje SSD jako volbu při budování budoucích datových center. I když SSD dokáže při daném úkolu poskytnout velký výkon, stále existují a stále více se jich vytváří, které vyžadují ještě rychlejší výkon, než jaký SSD dokáže. Organizace hledají novou úroveň paměti, která by kritickým aplikacím poskytla záchrannou síť pro jejich data. Tuto novou úroveň společnost PMC nazývá „érou pamětí třídy úložišť“.

Řada pamětí NV1600 Flashtec NVRAM si klade za cíl překlenout mezeru mezi pamětí a úložištěm. Důležitá data by byla uchovávána v energeticky nezávislé paměti, aby se zajistilo, že v případě selhání systému nedojde ke ztrátě dat. NV1600 by byla ideální pro použití jako zápisová mezipaměť pro dosažení super nízké latence odezvy, perzistentní mezipaměti pro rychlou obnovu mezipaměti, perzistentní sdílené paměti pro škálovatelné clusterové systémy, vysoce výkonného žurnálování pro protokolování zápisu dopředu a pro 64bitovou adresovatelnou perzistentní oblast paměti metadat.

Specifikace jednotky PMC NV1600 Flashtec NVRAM:

Provedení: PCIe 3.0 MD2 SFF
Kapacity: 4 GB, 8 GB, 16 GB
Rozhraní: x8 linka, hostitel PCI Express 3.0
Blokový režim a režim přímé paměti
Úložiště záloh flash modulu
3měsíční uchovávání dat offline
Dvě záložní banky obrázků
Záložní zdroj napájení pro modul superkondenzátoru s připojeným zdrojem
Volitelný pomocný vstup 5V
5 let provozní životnosti
Výkon:
- Doba zálohování < 30 sekund
- >5000 zálohovacích cyklů
- Doba obnovení < 1 minuta
Rozhraní pro správu NVMe a SMBus
SMART a upozornění

Navrhněte a postavte

NV1604 Flashtec NVRAM je rozšiřující karta HHHL PCIe 3.0. Zařízení se skládá převážně z odkryté desky plošných spojů. Ve spodní části se nachází rozhraní PCIe. Uprostřed zařízení je chladič. V přední části se nacházejí dvě LED kontrolky, které indikují superkondenzátor a aktivitu, a jedna v zadní části, která indikuje napájení.

Zařízení je také dodáváno se superkondenzátorem připojeným k portu poblíž přední části karty.

Testovací pozadí a srovnatelné materiály

Momentálně nemáme k dispozici žádné jiné produkty s technologií NVRAM, se kterými bychom mohli NV1600 porovnat. NV1600 budeme porovnávat s disky SSD s formátem PCIe AIC, které všechny vykazovaly vysoký výkon. Nebude se jednat o srovnání mezi různými technologiemi, protože NVRAM je neuvěřitelně rychlá, ale má malou kapacitu, zatímco disky SSD s formátem PCIe jsou „rychlé“, ale mají mnohem vyšší pracovní kapacitu. Toto srovnání slouží spíše k ukázce rychlostí, které NV1600 dokáže dosáhnout ve srovnání s nejbližší technologií. Pro srovnání v této recenzi jsou k dispozici:

Mangstor MX6300 (2.7 TB, 1x FPGA řadič, eMLC NAND, PCIe 3.0 x8)
Fusion-io PX600 (2.6 TB, 1x FPGA řadič, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Fusion-io SX300 (3.2 TB, 1x FPGA řadič, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Fusion-io ioDrive2 (1.2 TB, 1x FPGA řadič, MLC NAND, PCIe 2.0 x4)
Micron P420m (1.6 TB, 1x IDT řadič, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Huawei Tecal ES3000 (2.4 TB, 3x FPGA řadiče, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Virident FlashMAX II (2.2 TB, 2x FPGA řadiče, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)

Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku

Naše analýza syntetické pracovní zátěže v podniku zahrnuje dva profily založené na reálných úlohách. Tyto profily byly vyvinuty pro snazší porovnání s našimi minulými benchmarky a také s široce publikovanými hodnotami, jako je maximální rychlost čtení a zápisu 4k a rychlost 8k 70/30, která se běžně používá pro podnikový hardware.

4k
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100% 4k
8k 70/30
- 70 % čtení, 30 % zápis
- 100% 8k

Náš první test naměřil 100% výkon při náhodném zápisu 4k dat se zátěží 16T/16Q. V tomto scénáři se žádný jiný disk nemohl rovnat NV1600. NV1600 dosáhl nejvyšší propustnosti čtení s 1 080 500 IOPS, přičemž MX6300 se mu nejvíce blížil s 904 747 IOPS. I když je to působivé, co se týče výkonu zápisu, NV1600 dosáhl propustnosti 1 247 600 IOPS, zatímco druhým nejblíže se mu blížil Huawei s 387 103 IOPS. Jinými slovy, NV1600 dosáhl více než třikrát vyššího výkonu než další nejbližší zařízení.

Průměrná latence vykresluje podobný obrázek, protože NV1600 se opět umístil na prvním místě s latencí čtení 0.24 ms a latencí zápisu, která je s 0.20 ms ohromně rychlejší než u všech ostatních zařízení, což je opět více než třikrát rychlejší než u Huawei.

S maximální latencí se NV1600 umístil na prvním místě v rychlosti čtení s 1.64 ms, což je pětkrát rychlejší než druhý nejblíže jdoucí model, FlashMAX II. Překvapivě se NV1600 umístil na druhém místě v rychlosti zápisu s 8.64 ms za Mangstorem s latencí zápisu 8.13 ms.

Směrodatná odchylka ukázala, že NV1600 obsadil druhé místo v latenci čtení s výsledkem 0.163 ms (P420m skončil první s 0.089 ms, ačkoli MX6300 a Fusion ioDrive2 Duo se oba blížily vedoucím modelům). NV1600 se umístil na prvním místě v latenci zápisu s rychlostí 0.090 ms, což je pětapůlkrát rychlejší než druhý nejblíže hodnocený model, MX6300.

Jakmile jsou disky předem připraveny, benchmark propustnosti 8k 70/30 mění intenzitu zátěže od 2 vláken a 2 front až po 16 vláken a frontu 16. NV1600 opět dominoval v testu propustnosti. NV1600 začínal na 241 592 IOPS, což je téměř desetkrát více než ostatní disky, než dosáhl vrcholu 720 463 IOPS. Jak je vidět, žádné z ostatních zařízení se k tomuto výkonu ani nepřiblížilo.

Průměrná latence je dalším příkladem dominance NV1600 v testování. Během celého testu NV1600 vykazoval průměrnou latenci menší než 0.1 ms a pouze dvakrát ji překročil – v obou případech na 0.17 ms. Ani jeden z ostatních disků se k této hodnotě ani nepřiblížil, protože všechny po celou dobu testu překročily 0.1 ms.

Maximální latence vykázala u NV1600 dobrý výkon, zejména v oblasti hloubky terminálu, nicméně během testování měla vyšší latenci než některá ostatní zařízení.

Díky směrodatné odchylce se NV1600 znovu dostal na trůn a poskytoval výkon s nejnižší latencí a také nejkonzistentnější výkon.

Závěr

Nová řada disků NV1600 Flashtec od společnosti PMC je navržena jako nová úroveň úložiště, která se nachází mezi pamětí a úložištěm. Tato řada zahrnuje energeticky nezávislé paměťové disky, které využívají rozhraní NVMe přes PCIe. Disky poskytují extrémně vysoký výkon a latenci submikrosekundovou a také téměř neomezenou výdrž. V současné době jsou disky nabízeny ve třech kapacitách: 4 GB, 8 GB a 16 GB. Nová řada disků je určena pro výrobce úložných systémů a poskytovatele cloudových aplikací a služeb.

Pokud jde o výkon, NV1600 nám dosáhl nejvyšších hodnot propustnosti, jaké jsme dosud u jednoho zařízení viděli, s propustností 4k 1 080 500 IOPS pro čtení a 1 247 600 IOPS pro zápis a naše propustnost 8k 70/30 dosáhla vrcholu 720 463 IOPS. S průměrnou latencí v obou sadách testů se NV1600 opět ujal vedení bez skutečné konkurence ze strany ostatních zařízení. Jediný případ, kdy jsme viděli, že NV1600 neobsadil první místo, byl v některých našich testech maximální latence, kde jej ostatní disky mírně převálcovaly, i když NV1600 i zde podával skvělý výkon.

Klady