Virident FlashMAX II je aplikační akcelerátor (AA) PCIe poloviční výšky a délky, který je k dispozici s flash médii MLC. FlashMAX II je k dispozici v kapacitách až 2.2 TB, což z něj činí největší dostupný AA v tomto provedení. Stejně jako u každého produktu v této třídě je však hustota paměti příjemná, ale výkon je v konečném důsledku podstatným faktorem jeho přijetí. FlashMAX II nabízí smíšené 4K IOPS (75 % čtení, 25 % zápis) až 200 000 a 4K IOPS čtení až 325 000.
Stejně jako ostatní akcelerátory aplikací je i FlashMAX II zaměřen na datová centra, kde kritické aplikace vyžadují a mohou využívat vysoce výkonnou flash vrstvu, ať už jako primární úložiště, nebo jako velkou mezipaměť před vřetenovou vrstvou. Architektura Virident je pro takové použití ideálně navržena a využívá účelové rozhraní a spoléhá se na procesory hostitelského systému pro logiku řízení na vysoké úrovni. To je podobné vysoce výkonným akcelerátorům aplikací od Fusion-io a výrazně se liší od hráčů na trhu s PCIe úložišti, jako jsou Intel, LSI, Micron a OCZ, kteří se místo toho spoléhají na ASIC řadiče a/nebo RAID, které spojují několik menších SSD disků na jednu PCIe PCB.
Ačkoliv se FlashMAX II může podobat jiným diskům, po některých architektonických podobnostech se Virident liší softwarově. Hlavní z těchto technologií je Virident Flash-management with Adaptive Scheduling (vFAS). Hlavním úkolem vFAS je prezentovat flash média jako blokové zařízení, aniž by bylo nutné používat další úložné protokoly, řadiče nebo propojení. Zatímco aplikace, které přistupují k FlashMAX II, vidí flash paměť jako úložiště, vFAS pracuje v zákulisí a spravuje flash paměť v konfiguraci 7+1 RAID, která chrání před selháním jednotlivých čipů NAND. vFAS také zajišťuje další optimalizace, jako je vyrovnávání opotřebení, sběr odpadků, ochrana datové cesty, ECC a podobně. Tato efektivita designu a schopnost využít hostitelský procesor je významným faktorem nízkých uváděných přístupových latencí u FlashMAX II, které dosahují méně než 20 µs.
Virident FlashMAX II v MLC se dodává v jednom modulu s kapacitou 550 GB a 1.1 TB a v konfiguraci se dvěma moduly s kapacitou 1.1 TB a 2.2 TB. Disky se vyznačují výdrží 10 PB v zápisu, 16 PB a 33 PB a tříletou zárukou. Náš recenzovaný model je 2.2TB disk.
Specifikace Virident FlashMAX II
- Kapacity
- 1 100 GB (jeden)
- Sekvenční čtení: 2 700 MB/s (64 kB)
- Sekvenční zápis: 1 000 MB/s (64 kB)
- Náhodné čtení: 350 000 IOPS (4 kB)
- Náhodný zápis: 95 000 IOPS (4 KB, ustálený stav)
- 1 100 GB (jeden)
- Sekvenční čtení: 2 700 MB/s (64 kB)
- Sekvenční zápis: 1 000 MB/s (64 kB)
- Náhodné čtení: 350 000 IOPS (4 kB)
- Náhodný zápis: 95 000 IOPS (4 KB, ustálený stav)
- 2 200 GB (duální)
- Sekvenční čtení: 2 700 MB/s (64 kB)
- Sekvenční zápis: 1 000 MB/s (64 kB)
- Náhodné čtení: 350 000 IOPS (4 kB)
- Náhodný zápis: 95 000 IOPS (4 KB, ustálený stav)
- 2 200 GB (duální)
- Sekvenční čtení: 2 700 MB/s (64 kB)
- Sekvenční zápis: 1 000 MB/s (64 kB)
- Náhodné čtení: 350 000 IOPS (4 kB)
- Náhodný zápis: 103 000 IOPS (4 KB, ustálený stav)
- 1 100 GB (jeden)
- 20nm víceúrovňová buňka (MLC) flash paměti Intel NAND
- Latence čtení: < 76–78 μs (512b)
- Latence zápisu: < 16-18 μs (512b)
- Rozhraní: PCI Express 2.0 x8
- Tvarový faktor: HHHL
- Doživotní výdrž (550 GB / 1 100 GB (jednoduchý a dvojitý) / 2 200 GB): 10 PB, 16 PB a 33 PB
- Provozní teplota: 0 °C až 45 °C s průtokem vzduchu 200 LFM (lineárních stop za minutu)
- Kompatibilita s OS
- Microsoft: Windows Server 2008 R2 SP1 a Windows 7 SP1
- Linux: RHEL 5/6, SLES 10/11, CentOS 5/6, Oracle EL 5/6, Debian 4/5/6, Ubuntu 8/9/10/11/12, Fedora Core 12/13/14/15/16, OpenSUSE 11
- VMWare: ESXi 5.x
- Záruka: 3 let
Design a budování
Virident FlashMAX II je aplikační akcelerátor PCIe 2.0 s poloviční výškou a poloviční délkou a připojením x8. Jeho superkompaktní design pojme 3 TB NAND paměti do prostoru, který konkurence dokáže o polovinu méně nebo méně. Alternativním způsobem, jak osadit tolik NAND paměti, je buď karta s plnou výškou a poloviční délkou, nebo karta s plnou výškou a plnou délkou; ta je vyloučena z nízkoprofilových slotů, které se nacházejí v hustě osazených serverech. Mezi konkurenty, kteří vyžadují větší designy, patří Fusion-io, který pro své ioDrive2 Duo používá formát FHHL, a OCZ, který pro Z-Drive R4 používá formát FHFL.
FlashMAX II využívá unikátní design se dvěma FPGA řadiči, podobný kartám Fusion ioDrive a ioDrive2 Duo, ale liší se tím, že se zařízení zobrazuje jako jedna LUN namísto dvou. To má výhodu v tom, že se přeskočí softwarový RAID systému Windows nebo Linuxu a karta se systému prezentuje jako jeden velký svazek, což některým uživatelům usnadňuje správu. Další výhodou je interní propojení, které umožňuje softwaru Virident pro správu globálně spravovat vyrovnávání opotřebení NAND a další funkce spolehlivosti, což u ioDrive2 Duo mezi jednotlivými kartami není možné. Virident také nabízí možnost formátování karty tak, aby se FlashMAX II prezentovala jako dvě zařízení, ačkoli v naší recenzi jsme měřili její výkon konfigurovaný v jednom velkém poolu.
Virident, stejně jako Fusion-io, se odlišují od ostatních výrobců na trhu PCIe Application Accelerator způsobem, jakým prezentují svá úložiště hostitelskému systému. Tradiční design nutí data procházet softwarovým nebo hardwarovým RAIDem, ovladači SATA/SAS a poté s největší pravděpodobností řadičem flash paměti třetí strany, než se konečně dostanou k NAND. Metoda Virident a Fusion volí jiný přístup, který umožňuje hostiteli fungovat jako řadič zařízení prostřednictvím nativního softwarového stacku a propojuje se s NAND v jednom kroku. To má teoretickou výhodu v tom, že umožňuje nižší latenci tím, že se přeskakují všechny kroky režijních nákladů, ale také nevýhodu v tom, že do rovnice zavádí systémové režijní náklady, protože hostitel musí flash paměť spravovat sám. Umístěním systému blíže k NAND paměti Virident také nutí systém, aby ji spravoval, zatímco jiné systémy s hardwarovými řadiči flash paměti tyto činnosti přebírají.
Virident používá v paměti FlashMAX II 2xnm 2bitovou Intel MLC NAND, ačkoli architektura podporuje různé výrobce a hustoty NAND s aktualizacemi firmwaru. Hrubá kapacita 2.2TB FlashMAX II je 3 072 GB, z toho 2 222 GB použitelných ve standardní konfiguraci nebo 1 847 GB ve vysoce výkonném režimu. To odpovídá úrovni nadměrného využívání 38 % standardní konfigurace a ve vysoce výkonném režimu se zvyšuje na 66.3 %.
Software pro správu
Virident obsahuje s kartou FlashMAX II jak grafické uživatelské rozhraní, tak i konzolový software pro správu. Co se týče snadnosti použití a funkcí, FlashMAX II Manager je srovnatelný s Micron RealSSD Managerem, který je součástí P320h, s výjimkou informací o výkonu v reálném čase, které Micron může z karty streamovat. Prostřednictvím softwaru pro správu mohou uživatelé aktualizovat firmware FlashMAX II, zobrazit informace o výdrži, formátovat kartu do různých výkonnostních režimů, rozdělit kartu na dva svazky a také povolit beaconu rychlou identifikaci karty (a serveru) v prostředí s více zařízeními.
Pokud jde o položky, které rádi vnímáme v seznamu softwaru pro správu, Virident splňuje většinu bodů, i když mu chybí podrobné informace o stavu, data o výkonu v reálném čase nebo podrobné statistiky o elektrickém chování zařízení. To je stále řadí před ostatní v oblasti PCIe, včetně Intelu nebo LSI s velmi minimalistickými informacemi pouze pro konzoli, nebo OCZ s jejich OCZ Toolboxem pro vymazání karty, aktualizaci softwaru nebo dotazování na informace SMART. Zdaleka nejlepším v oblasti možností správy a monitorování je Fusion-io, který nabízí rozsáhlé množství informací prostřednictvím velmi propracovaného rozhraní v balíčku ioSphere.
Testovací pozadí a srovnatelné materiály
Všechny aplikační akcelerátory PCIe porovnávané v této recenzi byly testovány na naší podnikové testovací platformě druhé generace, kterou tvoří Lenovo ThinkServer RD630 s procesorem Intel Romley. Tato nová platforma je konfigurována s operačním systémem Windows Server 2008 R2 SP1 a Linux CentOS 6.3, což nám umožňuje efektivně testovat výkon různých aplikačních asistentů (AA) v různých prostředích, která jejich ovladače podporují. Každý operační systém je optimalizován pro nejvyšší výkon, včetně nastavení profilu napájení systému Windows na vysoký výkon a vypnutí funkce cpuspeed v systému CentOS 6.3, aby se procesor uzamkl na nejvyšší taktovací frekvenci. Pro syntetické benchmarky používáme FIO verze 2.0.10 pro Linux a verzi 2.0.12.2 pro Windows, přičemž v každém operačním systému se používají stejné testovací parametry, kde je to povoleno.
Konfigurace serveru StorageReview Lenovo ThinkServer RD630:
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB mezipaměti, 6 jader)
- Čipová sada Intel C602
- Paměť – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrované RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64bitový, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64bitový
- 100GB Micron RealSSD P400e Bootovací SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro bootovací SSD)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro benchmarking SSD nebo HDD)
Pokud jde o výběr srovnatelných produktů pro tuto recenzi, zvolili jsme nejnovější a nejvýkonnější akcelerátory aplikací SLC. Ty byly vybrány na základě výkonnostních charakteristik každého produktu a také cenového rozpětí. V případě potřeby zahrnujeme jak standardní, tak i vysoce výkonné benchmarky, pokud výrobce zahrne tuto úroveň konfigurace prostřednictvím softwaru pro cílení na různé případy použití produktu. V případě FlashMAX II zahrnujeme jak benchmarky s plnou kapacitou, tak i vysoce výkonné benchmarky.
200GB LSI Nytro WarpDrive WLP4-200
- Vydáno: 1H2012
- Typ NAND: SLC
- Řadič: 4 x LSI SandForce SF-2500 přes LSI SAS2008 PCIe na SAS Bridge
- Viditelnost zařízení: Pevný hardwarový RAID0
- LSI Windows: 2.10.51.0
- LSI Linux: Nativní ovladač pro CentOS 6.3
- Doba předběžné úpravy: 6 hodin
700GB Micron RealSSD P320h
- Vydáno: 2H2011
- Typ NAND: SLC
- Ovladač: 1 x proprietární ASIC
- Viditelnost zařízení: Jedno zařízení
- Mikronová okna: 8.01.4471.00
- Micron Linux: 2.4.2-1
- Doba předběžné úpravy: 6 hodin
2.2TB Virident FlashMAX II
- Vydáno: 2H2012
- Typ NAND: MLC
- Řadič: 2 x proprietární FPGA
- Viditelnost zařízení: Jedno nebo dvě zařízení v závislosti na formátování
- Virident Windows: Verze 3.0
- Virident Linux: Verze 3.0
- Doba předběžné úpravy: 12 hodin
Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku
Způsob, jakým se díváme na úložná řešení PCIe, jde hlouběji než jen na tradiční výkon v burst nebo ustáleném stavu. Při pohledu na průměrný výkon za dlouhou dobu ztrácíte ze zřetele detaily, jak si zařízení po celou dobu vede. Vzhledem k tomu, že výkon flash paměti se s časem značně mění, náš benchmarkingový proces analyzuje výkon v oblastech, jako je celková propustnost, průměrná latence, špičková latence a směrodatná odchylka v celé fázi předběžné přípravy každého zařízení. U špičkových podnikových produktů je latence často důležitější než propustnost. Z tohoto důvodu se velmi snažíme ukázat plné výkonnostní charakteristiky každého zařízení, které podrobíme naší podnikové testovací laboratoři.
Také zahrnujeme porovnání výkonu, abychom ukázali, jak si každé zařízení vede s jinou sadou ovladačů v operačních systémech Windows i Linux. Pro Windows používáme nejnovější ovladače v době původní recenze a každé zařízení je následně testováno v 64bitovém prostředí Windows Server 2008 R2. Pro Linux používáme 64bitové prostředí CentOS 6.3, které podporuje každý akcelerátor Enterprise PCIe Application Accelerator. Naším hlavním cílem v tomto testování je ukázat, jak se liší výkon operačních systémů, protože uvedení operačního systému jako kompatibilního v produktovém listu neznamená vždy, že výkon na všech zařízeních je stejný.
Výkon flash paměti se během fáze předběžné úpravy každého úložného zařízení liší. U různých provedení a kapacit trvá náš proces předběžné úpravy buď 6, nebo 12 hodin v závislosti na době potřebné k dosažení ustáleného stavu. Naším hlavním cílem je zajistit, aby každý disk byl plně v ustáleném režimu v době, kdy zahájíme naše primární testy. Celkově je každé ze srovnatelných zařízení bezpečně vymazáno pomocí nástrojů dodavatele, předběžně upraveno do ustáleného stavu se stejnou pracovní zátěží, s jakou bude zařízení testováno při vysoké zátěži 16 vláken s nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno, a poté je testováno v nastavených intervalech v několika profilech hloubky vláken/front, aby se prokázal výkon při lehkém i náročném využití.
Atributy monitorované v předběžných a primárních ustálených testech:
- 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)
Naše analýza syntetické pracovní zátěže v podniku zahrnuje čtyři 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 podnikové disky. Zahrnuli jsme také dvě starší smíšené pracovní zátěže, tradiční souborový server a webový server, z nichž každá nabízí širokou škálu velikostí přenosových dat.
- 4K
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100 % 4 tisíc
- 8K 70/30
- 70 % čtení, 30 % zápis
- 100 % 8 tisíc
- Souborový server
- 80 % čtení, 20 % zápis
- 10 % 512b, 5 % 1k, 5 % 2k, 60 % 4k, 2 % 8k, 4 % 16k, 4 % 32k, 10 % 64k
- Webový server
- 100% přečteno
- 22 % 512 tisíc, 15 % 1 tisíc, 8 % 2 tisíce, 23 % 4 tisíce, 15 % 8 tisíc, 2 % 16 tisíc, 6 % 32 tisíc, 7 % 64 tisíc, 1 % 128 tisíc, 1 % 512 tisíc
V našem prvním testu jsme měřili výkon 4K testu se 100% náhodnou saturací zápisu a zátěží 16T/16Q (efektivní hloubka fronty 256). Virident uvádí trvalý výkon Virident FlashMAX II v tomto typu podmínek na 103 000 IOPS pro naši kapacitu 2.2 TB. Ve standardní konfiguraci nabízel FlashMAX II rychlosti zápisu až 210 000 IOPS, než se ustálil na zhruba 54 000 IOPS. Při konfiguraci FlashMAX II ve vysoce výkonném režimu jsme zaznamenali rychlosti zápisu až 250 000 IOPS a výkon v ustáleném stavu přibližně 114 000 IOPS.
Při vysoké zátěži 16T/16Q se 100% saturací zápisu 4K jsme naměřili průměrnou latenci standardně konfigurované paměti FlashMAX II blížící se 4.5–4.7 ms, zatímco vysoce výkonná konfigurace se ustálila mezi 2.2–2.3 ms.
V našem testu 100% náhodného zápisu 4K srovnávající maximální latenci Virident FlashMAX II s MLC a Micron P320h a Nytro WarpDrive s SLC jsme zjistili, že se tento model nacházel přesně mezi nimi. Maximální doba odezvy, když se FlashMAX II blížil ustálenému stavu, se pohybovala mezi 30-50 ms, s výjimkou Linuxu se standardní kapacitou, kde se doba prodloužila na přibližně 80 ms.
Co se týče konzistence latence, FlashMAX II rozhodně zůstal ve stejném poměru jako srovnatelné disky SLC; těsně zaostával za Micron P320h, který v tomto ohledu vedl. Ve vysoce výkonných konfiguracích nabízely Linux i Windows podobný výkon, zatímco ve standardní kapacitě se směrodatná odchylka konfigurace se standardní kapacitou Linuxu značně zvýšila, jak se disk blížil ustálenému stavu.
Po dokončení fáze předběžné přípravy našeho testu 100% zápisu 4K jsme provedli delší vzorky, abychom ukázali průměrný výkon každého zařízení v ustáleném stavu. Virident FlashMAX II se umístil na samém vrcholu s rychlostí 100% náhodného čtení 4K v rozmezí 341.5–343 tisíc IOPS napříč všemi konfiguracemi. Při pohledu na výkon 100% zápisu 4K se výkon ve standardní kapacitě pohyboval mezi 53.7–55.5 tisíc IOPS, zatímco ve vysoce výkonném režimu to bylo 111.6–114.9 tisíc IOPS.
Při vysoké zátěži 16T/16Q byla průměrná latence FlashMAX II 0.744–0.747 ms se 100% přenosy 4K pro čtení a 2.224–4.756 ms se 100% přenosy 4K pro zápis v závislosti na konfiguraci.
Při porovnání maximální latence v Linuxu a Windows v obou konfiguracích jsme zaznamenali nižší doby odezvy pro čtení ve Windows a nižší špičkovou dobu odezvy pro zápis s latenci zápisu 4K v režimu HP i ve Windows.
Při pohledu na konzistenci latence ve Windows a Linuxu vykazoval FlashMAX II nižší směrodatnou odchylku latence ve Windows jak ve standardním, tak ve vysoce výkonném režimu. Největší rozdíl byl patrný při porovnání směrodatné odchylky zápisu, kde došlo k velkému nárůstu ve standardním režimu v Linuxu.
Náš další test se přepne na smíšenou pracovní zátěž 8K 70/30, kde Virident FlashMAX II nabízí nejvyšší přenosové rychlosti v burst stavu ve skupině. V prostředí Linuxu dosáhl FlashMAX II rychlosti burst až 400 000 IOPS, zatímco ve Windows dosáhly rychlosti burst až 310 000 IOPS. V ustáleném stavu disk v režimu standardní kapacity naměřil 75-80 000 IOPS ve Windows a Linuxu. Ve vysoce výkonném režimu dosáhly ustálené rychlosti 123 000 IOPS ve Windows a 134 000 IOPS v Linuxu.
Při pohledu na průměrnou latenci v našem 8K 70/30 předběžném testu s vysokou zátěží 16T/16Q dosáhl Virident FlashMAX II průměrné latence v rozmezí 0.64 ms až 0.80 ms. Při přechodu do ustáleného stavu se FlashMAX II ustálil na 1.89 ms až 3.41 ms.
Při pohledu na špičkové doby odezvy v naší fázi předběžné přípravy 8K 70/30 vykazoval Virident FlashMAX II maximální latenci mezi 10-25 ms v režimu burst, která se zvýšila na 30-45 ms.
Při porovnání směrodatné odchylky latence mezi pamětí Virident FlashMAX II založenou na MLC a 200GB Nytro WarpDrive s 700GB Micron P320h založenou na SLC se FlashMAX II umístil spíše uprostřed, přičemž ovladač pro Linux nabízel nejkonzistentnější výkon.
Ve srovnání s fixní maximální pracovní zátěží 16 vláken a 16 front, kterou jsme provedli v testu zápisu 100% 4K, naše profily smíšené pracovní zátěže škálují výkon v široké škále kombinací vláken/front. V těchto testech rozšířili intenzitu pracovní zátěže od 2 vláken a 2 front až po 16 vláken a 16 front. V našem rozšířeném testu 8K 70/30 nabídl Virident FlashMAX II nejvyšší výkon 2T/2Q a 2T/4Q ve skupině, když v prostředí HP Linux naměřil 25K a 41K IOPS, ve srovnání s Micron P320h, který v Linuxu naměřil 20K a 37K. Ve svém vrcholu naměřil FlashMAX II 134K IOPS v režimu Linux HP a 79K IOPS v režimu Stock Capacity.
V našem škálovaném testu průměrné latence 8K 70/30 naměřil FlashMAX II v ustáleném režimu 0.15 ms v Linux HP při 2T/2Q a 1.9 ms v Linux HP při 16T/16Q. Pro srovnání, při formátování standardní kapacity naměřil disk 0.18 ms při 2T/2Q a 3.23 ms při 16T/16Q v ustáleném režimu.
Virident FlashMAX II byl v našem testu 8K 70/30 velmi stabilní při zátěži v Linuxu i Windows. Jeho maximální doba odezvy se pohybovala mezi 7 ms a 49 ms od 2T/2Q do 16T/16Q, přičemž disk měl mírnou výhodu s ovladačem pro Windows.
V našem testu 8K 70/30 s rozlišením 70/30 byl Virident FlashMAX II zhruba srovnatelný s LSI Nytro WarpDrive založeným na SLC, přičemž Micron P320h měl mírný náskok napříč pracovními zátěžemi.
Pracovní zátěž souborového serveru představuje širší spektrum přenosových velikostí, které postihuje každé konkrétní zařízení, takže místo statické pracovní zátěže 4k nebo 8k musí disk zvládat požadavky v rozmezí od 512b do 64k. V této pracovní zátěži, kdy se Virident FlashMAX II musí začít vyrovnávat s širším rozsahem přenosových velikostí, se výkonnostní rozdíl mezi ovladači pro Windows a Linux zvětšuje, přičemž Linux se ujímá silného vedení. Co se týče výkonu v porovnání s jinými PCIe AA na trhu, FlashMAX II nabízel nejvyšší rychlosti burstového přenosu v obou režimech formátování, a to jak ve standardním, tak ve vysoce výkonném režimu formátování, které se poté v ustáleném režimu vyrovnaly na nižší střední úroveň.
Při vysokém zatížení 16T/16Q v našem testu předběžné přípravy souborového serveru začíná Virident FlashMAX II s latencí burst 1.5-1.8 ms a poté se zvyšuje na průměrnou latenci 3.5-5.5 ms, jak se disk blíží ustálenému stavu.
V úlohách souborových serverů s širokým rozpětím velikostí přenosů Virident FlashMAX II překonává aplikační akcelerátory PCIe založené na SLC s maximálními dobou odezvy v rozmezí 20–80 ms v dávkovém režimu až 40–100 ms, když se blíží ustálenému stavu.
Při porovnání konzistence latence v našem procesu předběžné úpravy souborového serveru zaostával Virident FlashMAX II založený na MLC za oběma našimi srovnatelnými SLC disky, ačkoli zůstal poměrně konkurenceschopný vůči LSI Nytro WarpDrive z hlediska směrodatné odchylky latence.
Poté, co byl proces předběžné přípravy souborového serveru dokončen s konstantní zátěží 16T/16Q, jsme přešli k našim hlavním testům, které měří výkon na nastavených úrovních mezi 2T/2Q a 16T/16Q. V naší hlavní zátěži souborového serveru si Virident FlashMAX II vedl srovnatelně s 200GB LSI Nytro WarpDrive ve standardním formátování a mírně nad ním ve vysoce výkonném režimu. Micron P320h založený na SLC nabídl v tomto testu nejvyšší propustnost. Při 16T/16Q naměřil FlashMAX II 46-48K IOPS ve standardním režimu a 66-72K IOPS ve vysoce výkonném režimu. Ve srovnání s Micronem P320h, který dosáhl maxima 125K IOPS.
Průměrná latence v naší hlavní úlohě souborového serveru se pohybovala mezi 0.21 a 0.25 ms při 2T/2Q a zvýšila se na 3.52–5.53 ms při 16T/16Q. Síla ovladače byla i nadále v prostředí Linuxu oproti Windows.
Zatímco propustnost a průměrná latence byly v Linuxu s FlashMAX II lepší, maximální latence byla ve Windows lépe kontrolována. Při formátování plné kapacity vykazoval FlashMAX II v Linuxu nárůst maximální latence až o 300 ms při vysokém zatížení, zatímco ve Windows se držela kolem 50 ms.
Při porovnání konzistence latence mezi jednotlivými aplikačními akcelerátory zaostával FlashMAX II za Micron P320h, ačkoli si vedl těsně s SLC 200GB Nytro WarpDrive.
V našem posledním syntetickém testu pokrývajícím profil webového serveru, který je tradičně testem 100% čtení, jsme aplikovali 100% aktivitu zápisu, abychom plně připravili každý disk před hlavními testy. V tomto náročném testu předběžné úpravy se disk FlashMAX II ve standardním formátu ustálil na 8 700 IOPS, zatímco ve vysoce výkonném režimu si udržel rychlost 16.2–17.2 tisíc IOPS.
Při 100% zápisové zátěži webového serveru při 16T/16Q se FlashMAX II ustálil na přibližně 28 ms ve standardním režimu a na přibližně 15 ms ve vysoce výkonném režimu.
Ve srovnání s našimi předběžnými testy webového serveru nabízel FlashMAX II relativně nízkou maximální latenci ve vysoce výkonném režimu, ačkoli při standardním formátování se maximální latence v Linuxu podstatně zvýšila.
Při porovnání konzistence latence v našem testu předběžné úpravy webového serveru ve standardním formátování zaostávala směrodatná odchylka latence za oběma AA založenými na SLC, zatímco ve vysoce výkonném režimu zůstal výkon více v souladu s protějšky založenými na SLC.
V hlavní části našeho testu webového serveru se 100% profilem čtení dosáhl Virident FlashMAX II výkonu v rozmezí 25-27 tisíc IOPS při 2T/2Q, který se zvýšil na maximum 112-114 tisíc IOPS při 16T/16Q. To ho řadí těsně uprostřed, za Micron P320h, ale dosahuje lepšího výkonu než 200GB SLC Nytro WarpDrive. Ve všech výkonnostních režimech nabízel FlashMAX II téměř identický výkon, a to i napříč operačními systémy.
Průměrná latence na FlashMAX II se pohybovala od 0.142 do 0.157 ms při 2T/2Q a vrcholila na 2.235 až 2.274 ms při 16T/16Q.
Při porovnání maximální latence mezi FlashMAX II ve Windows a Linuxu nabízel FlashMAX II při každém zatížení ve Windows o něco nižší špičkové doby odezvy. Celkově se jeho špičkové doby odezvy v našem testu webového serveru se 100% režimem pouze pro čtení pohybovaly v rozmezí 2–36 ms.
I když byla maximální latence celkově nízká, konzistence latence FlashMAX II ve srovnání s vysoce výkonnými SLC-srovnatelnými procesory měla vyšší směrodatnou odchylku, i když ne o moc, dokud se efektivní hloubka fronty nezvýšila na 128 nebo více.
Závěr
Virident FlashMAX II s MLC NAND nabízí největší dostupnou kapacitu 2.2 TB v aplikačním akcelerátoru tohoto formátu, poloviční výšky a poloviční délky. Design je působivý jak svou hrubou hustotou, tak i svou architekturou. U karty s vysokou kapacitou Virident využívá duální FPGA, které prezentují NAND jako jeden pool přímo softwarové vrstvě běžící na hostitelském počítači. Software, označovaný jako vFAS, využívá hostitelský procesor a systémové prostředky ke správě přístupu k NAND poolu disku a jeho uchovávání. Jednoduchost tohoto přístupu má několik výhod, z nichž hlavní výhodou je efektivnější datová cesta, která nevyžaduje kombinování několika disků na desce plošných spojů pomocí RAID ani vrstvy překladu rozhraní. Přístup Virident je také poněkud nový v tom, že prezentuje disk jako jednu LUN, zatímco Fusion-io, který používá podobnou architekturu disků, prezentuje dva disky, které musí být kombinovány pomocí RAID, pokud si uživatel přeje jeden svazek. I když někteří mohou namítnout, že snížení výkonu CPU spotřebovává potřebné zdroje, čistým přínosem je akcelerátor aplikací s velmi nízkou latencí, což je kompromis, na který je mnoho datových center spokojeno vzhledem k výkonu CPU současné generace a celkovému čistému přínosu pro výkon aplikací.
Ve srovnání s jinými akcelerátory aplikací na trhu nabízí Virident software s grafickým rozhraním a konzolí pro sledování stavu karty a zpracování požadavků na formátování. Jedinou oblastí, která nám poněkud chybí, je možnost monitorovat data o výkonu v reálném čase, kterou Micron poskytuje ve svém RealSSD Manageru a Fusion-io v balíčku ioSphere. S tímto přidáním by Virident FlashMAX Manager konkuroval na všech frontách a skutečně se odlišil od mnoha jiných v tomto oboru, kteří poskytují prostřednictvím softwaru jen velmi málo informací.
Při zpětném pohledu na výkon disku se FlashMAX II ocitá v zajímavém teritoriu s několika málo srovnatelnými jednotkami. Jeho velký objem MLC NAND pamětí si ve skutečnosti vede velmi dobře proti přednímu srovnatelnému SLC disku, Micron P320h, nejen v propustnosti, ale i v maximální latenci a směrodatné odchylce latence. V našem testu předzápisu 4K jsme zaznamenali výjimečné špičkové doby odezvy, které se od burst do ustáleného stavu udržely pod 80 ms. Vzhledem k tomu, že stabilita při vysoké zátěži při zápisu je dosud vizitkou SLC disků, konkurence v tomto prostoru a dobrá konkurence pomáhá FlashMAX II vyniknout jako vysoce výkonný konkurent. V našich smíšených zátěžích s vysokou zátěží při čtení jsme zaznamenali robustní výkon ve standardních i vysoce výkonných konfiguracích, a to jak v Linuxu, tak ve Windows. Linux si drží vedení v propustnosti, zatímco pokud jsou klíčové špičkové doby odezvy, Windows má v této kategorii výhodu. Celkově FlashMAX II nabízí vynikající výkon ve Windows i Linuxu s výrazným zvýšením výkonu v režimu vysokého výkonu, pokud je uživatel ochoten obětovat použitelnou kapacitu disku.
Klady
- Osvědčená architektura pohonů třetí generace
- Vynikající latence při velkém zatížení
- Nabízí odolnost a výkon srovnatelný s SLC díky MLC-NAND
- Dvoudiskový design, který interaguje s hostitelským systémem jako jeden svazek
Nevýhody
- Tříletá záruka je nižší než standardních pěti let.
- Software pro správu postrádá statistiky výkonu v reálném čase
Závěrem
Virident FlashMAX II nabízí špičkovou kapacitu v provedení HHHL s robustní softwarovou vrstvou a výkonem z hlediska propustnosti a latence, který konkuruje přednímu akcelerátoru aplikací založenému na SLC. Celkově Virident odvedl s FlashMAX II komplexní práci a nabízí vynikající výkon v prostředí Windows i Linux.
Amazon