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Testbericht zum Huawei Tecal ES3000 Application Accelerator

by StorageReview Enterprise Lab
geschrieben von StorageReview Enterprise Lab

Der Huawei Tecal ES3000 ist eine Familie von Unternehmensanwendungsbeschleunigern voller Höhe und halber Länge, die MLC NAND mit Kapazitäten von bis zu 2.4 TB und einer PCIe-Schnittstelle (2.0 x8) nutzen. Oberflächlich betrachtet klingen die Huawei-Karten ähnlich wie viele andere Produkte auf dem Markt, aber bei genauerem Hinsehen offenbart sich ein einzigartiges Dreifach-Controller-Design, das zwei Leiterplatten zu einem beeindruckenden Angebot verbindet. Am oberen Ende der Leistungsskala bedeutet dies eine maximale Lesebandbreite von 3.2 GB/s und eine Schreibbandbreite von 2.8 GB/s. Was die Latenz betrifft, können alle drei Kapazitäten 49 µs fahren und eine Schreiblatenz von 8 µs haben. Die Karten verfügen außerdem über eine Reihe zusätzlicher Funktionen, darunter eine verbesserte Fehlerprüfung, einen Stromausfallschutz und Mechanismen, die eine längere Lebensdauer über die gesamte Lebensdauer gewährleisten. 


Der Huawei Tecal ES3000 ist eine Familie von Unternehmensanwendungsbeschleunigern voller Höhe und halber Länge, die MLC NAND mit Kapazitäten von bis zu 2.4 TB und einer PCIe-Schnittstelle (2.0 x8) nutzen. Oberflächlich betrachtet klingen die Huawei-Karten ähnlich wie viele andere Produkte auf dem Markt, aber bei genauerem Hinsehen offenbart sich ein einzigartiges Dreifach-Controller-Design, das zwei Leiterplatten zu einem beeindruckenden Angebot verbindet. Am oberen Ende der Leistungsskala bedeutet dies eine maximale Lesebandbreite von 3.2 GB/s und eine Schreibbandbreite von 2.8 GB/s. Was die Latenz betrifft, können alle drei Kapazitäten 49 µs fahren und eine Schreiblatenz von 8 µs haben. Die Karten verfügen außerdem über eine Reihe zusätzlicher Funktionen, darunter eine verbesserte Fehlerprüfung, einen Stromausfallschutz und Mechanismen, die eine längere Lebensdauer über die gesamte Lebensdauer gewährleisten.

Die Lösung von Huawei ist wirklich einzigartig auf dem Markt. Während die meisten PCIe-Anwendungsbeschleuniger für Unternehmen über einen einzelnen ASIC oder FPGA verfügen und einige Laufwerke mit größerer Kapazität über zwei verfügen, kombiniert der Tecal ES3000 drei FPGAs auf zwei Platinen. Die Hauptplatine enthält die PCIe-Schnittstelle und einen einzelnen Controller mit seinem NAND-Pool, während eine Tochterplatine den zweiten und dritten Controller und das zugehörige NAND hinzufügt. Das Laufwerk selbst präsentiert sich dem Host als einzelner Pool, ähnlich wie bei den Virident-Lösungen, sodass der Benutzer kein Software-RAID nutzen muss, wenn er die gesamte verfügbare Kapazität nutzen möchte.

Neben dem innovativen Hardware-Design verfügt Huawei auch über mehrere eingebettete Softwarefunktionen, die einen langfristig zuverlässigen Betrieb gewährleisten. Zusätzlich zum ECC nutzt Huawei seine RAID5-Engine, um Fehler basierend auf Kanälen zu korrigieren. Darüber hinaus passt sich der dynamische RAID-Algorithmus im Falle eines Kanalausfalls aufgrund mehrerer fehlerhafter Blöcke im laufenden Betrieb an. Im Normalbetrieb läuft jeder Controller in einer 16+1-Kanalkonfiguration, aber wenn einer ausfällt, kann er auf 15+1 oder 14+1 umgestellt werden, um den Betrieb aufrechtzuerhalten, wenn die SSD altert und sich abnutzt. Um die Ausdauer zu erhöhen, verwenden die Karten Lesewiederholungen. Wenn Daten nicht überprüft und korrigiert werden können, überprüfen und passen die Controller die Flash-Stufe im Handumdrehen an, um die Daten zu schützen. Dies erhöht angeblich die Lebensdauer des Flash-Speichers um bis zu 300 %. Schließlich bietet der ES3000 einen integrierten Supercap, der eine Entladezeit von knapp 1 Sekunde ermöglichen kann, was etwa zehnmal länger ist als die 10 ms, die zum Löschen von Daten aus den Puffern im Falle eines Stromausfalls erforderlich sind.

Die Huawei Tecal ES3000-Karten sind mit Kapazitäten von 800 GB, 1.2 TB und 2.4 TB erhältlich. Huawei bewertet die drei Kapazitäten mit Ausdauerwerten von jeweils 6.4 PB, 9.5 PB und 19.1 PB geschrieben. Zu unseren Testexemplaren gehören die Karten mit 1.2 TB und 2.4 TB Kapazität.

Huawei Tecal ES3000-Spezifikationen

  • Kapazitäten
    • 800 GB, 1.2 TB, 2.4 TB
  • Kennzahlen
    • 800GB
      • Maximale Lesebandbreite: 2.2 GB/s
      • Lese-IOPS 4K max: 600,000
      • Lese-IOPS 4K konstant: 570,000
      • Leselatenz: 49µs
      • Maximale Schreibbandbreite: 1.2 GB/s
      • Lese-IOPS 4K max: 330,000
      • Lese-IOPS 4K konstant: 120,000
      • Schreiblatenz: 8µs
      • Gemischte IOPS 70/30 R/W 4K: 260,000
      • Ausdauer: 6.4PB
    • 1.2TB
      • Maximale Lesebandbreite: 3.2 GB/s
      • Lese-IOPS 4K max: 770,000
      • Lese-IOPS 4K konstant: 760,000
      • Leselatenz: 49µs
      • Maximale Schreibbandbreite: 1.8 GB/s
      • Lese-IOPS 4K max: 480,000
      • Lese-IOPS 4K konstant: 180,000
      • Schreiblatenz: 8µs
      • Gemischte IOPS 70/30 R/W 4K: 400,000
      • Ausdauer: 9.5PB
    •  2.4TB
      • Maximale Lesebandbreite: 3.2 GB/s
      • Lese-IOPS 4K max: 770,000
      • Lese-IOPS 4K konstant: 760,000
      • Leselatenz: 49µs
      • Maximale Schreibbandbreite: 2.8 GB/s
      • Lese-IOPS 4K max: 630,000
      • Lese-IOPS 4K konstant: 240,000
      • Schreiblatenz: 8µs
      • Gemischte IOPS 70/30 R/W 4K: 430,000
      • Ausdauer: 19.1PB
  • Formfaktor: FHHL
  • Bus: PCIe 2.0 x8
  • Energieverbrauch
    • 800 GB: 20–35 W
    • 1.2 TB: 25–50 W
    • 2.4 TB: 25–60 W
  • Betriebstemperatur: 0–55 °C
  • Luftstrom: 1.5 m/s (300 LFM)
  • Stromverbrauch: 20–35 W (800 GB), 25–50 W (1.2 TB), 25–60 W (2.4 TB).
  • Unterstützte Betriebssysteme
    • MS Windows Server 2003 SP2/2008 R2 64-Bit
    • RHEL 5.0/5.1/5.2/5.3/5.4/5.5/5.6/5.7/5.8 64-bit
    • RHEL 6.0/6.1/6.2/6.3 64-bit
    • SLES 11 SP1/SP2 64-Bit
    • CentOS 5/6
    • Ubuntu 10 / 11
    • VMware ESX 4.1/ ESXi 5.0

Video-Übersicht

Designen und Bauen

Die Huawei Tecal ES3000 wird sowohl als 1.2-TB- als auch als 2.4-TB-Variante als Full-Height Half-Length (FHHL) x8 PCI-Express 2.0-Karte geliefert. Einzigartig ist, dass Huawei eine Konfiguration mit drei FPGA-Controllern implementiert hat, bei der ein Controller direkt an der Hauptplatine und zwei Controller an einer Tochterplatine angebracht sind. Die Oberseite des Geräts weist sehr hervorstechende Merkmale auf. Auf der rechten Seite befinden sich vier große Stromausfallkondensatoren, um die Flugdaten im Falle eines Stromausfalls zu schützen. Der Rest der Platine wird überwiegend von zwei Kühlkörpern abgedeckt. Der größere der beiden, der schwarze Kühlkörper, bedeckt die Tochterplatine und kühlt die Komponenten passiv, um sie vor Überhitzung zu schützen.

Wie oben erwähnt, gibt es im Huawei Tecal ES3000 drei Controller, jeder mit seinem eigenen DRAM- und NAND-Pool. Unser Test-ES3000 verfügt über Micron MLC NAND, obwohl Huawei NAND-Herstellerunabhängig ist. Was die Verarbeitungsqualität angeht, fühlt sich das Huawei Tecal ES3000 robust an und hält den meisten Umgebungen stand, in denen es installiert wird.

Während die Tecal ES3000 PCIe SSDs je nach Kapazität mehr als 60 W verbrauchen, wird der gesamte Strom über den PCIe-Steckplatz zugeführt, ohne dass ein externer Stromanschluss erforderlich ist.

Eine letzte Anmerkung konzentriert sich auf den Formfaktor. Der Huawei Tecal ES3000 ist ein Anwendungsbeschleuniger im FHHL-Formfaktor. Zwei der Vergleichskarten, mit denen wir es testen, sind HHHL-Karten (Half-Height Half-Length), wodurch sie aufgrund ihrer geringeren Größe für noch mehr Anwendungen geeignet sind. Bei diesen Karten handelt es sich um die Micron P320h 700 GB SLC und die Virident FlashMAX II 2.2 TB.

Hintergrund und Vergleiche testen

Der Huawei Tecal ES3000 nutzt drei proprietäre FPGA-Controller und MLC NAND mit einer PCIe 2.0 x8-Schnittstelle. In diesem Test zeigen wir die „Standard“-Leistung bei beworbener Kapazität sowie „Hochleistungs“-Daten, bei denen die PCIe-SSD auf 80 % der beworbenen Kapazität überdimensioniert ist. Synthetische Benchmarks zeigen Bestands- und HP-Daten an, während alle Anwendungsbenchmarks mit überdimensioniertem Laufwerk erfasst werden.

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

Alle PCIe-Anwendungsbeschleuniger werden auf unserer Unternehmenstestplattform der zweiten Generation basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD630. Für synthetische Benchmarks verwenden wir FIO Version 2.0.10 für Linux und Version 2.0.12.2 für Windows. Da der Huawei Tecal ES3000 hostseitige Ressourcen nutzt, ermöglichen schnellere Servertaktraten eine höhere Leistung. In unserer synthetischen Testumgebung verwenden wir eine Mainstream-Serverkonfiguration mit einer Taktrate von 2.0 GHz, obwohl Serverkonfigurationen mit leistungsstärkeren Prozessoren eine noch höhere Leistung erzielen könnten.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB Cache, 6 Kerne)
  • Intel C602 Chipsatz
  • Speicher – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64-Bit, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-Bit
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (für Boot-SSDs)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gbit/s HBA (zum Benchmarking von SSDs oder HDDs)

Analyse der Anwendungsleistung

Auf dem Unternehmensmarkt gibt es einen großen Unterschied zwischen der angeblichen Leistung von Produkten auf dem Papier und ihrer Leistung in einer Produktionsumgebung. Wir wissen, wie wichtig es ist, Speicher als Komponente größerer Systeme zu bewerten, vor allem wie reaktionsfähig der Speicher bei der Interaktion mit wichtigen Unternehmensanwendungen ist. Zu diesem Zweck haben wir unsere ersten Anwendungstests einschließlich unserer proprietären Tests durchgeführt MarkLogic NoSQL-Datenbankspeicher-Benchmark und MySQL-Leistung über SysBench. 

In unserer MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung testen wir Gruppen von vier SATA- oder SAS-SSDs gegen einzelne PCIe-Anwendungsbeschleuniger mit einer nutzbaren Kapazität von mindestens 200 GB. Unsere NoSQL-Datenbank benötigt zum Arbeiten etwa 650 GB freien Speicherplatz, der gleichmäßig auf vier Datenbankknoten verteilt ist. In unserer Testumgebung verwenden wir einen SCST-Host und präsentieren jede einzelne SSD in JBOD, wobei pro Datenbankknoten eine zugewiesen wird. Der Test wiederholt sich über 24 Intervalle, sodass für die SSDs dieser Kategorie insgesamt zwischen 30 und 36 Stunden erforderlich sind. Bei der Messung der von der MarkLogic-Software erkannten internen Latenzen zeichnen wir sowohl die durchschnittliche Gesamtlatenz als auch die Intervalllatenz für jede SSD auf.

Für unser Gesamtranking der durchschnittlichen Latenz in unserem MarkLogic NoSQL-Datenbank-Benchmark lieferte der Huawei Tecal ES3000 sowohl mit der 1.2-TB- als auch der 2.4-TB-Kapazität die besten Reaktionszeiten. Der ES3000 mit 1.2 TB wurde mit 1.43 ms getestet und der 2.4 TB mit 1.31 ms. Der Micron P320h schnitt mit den nächstbesten Ergebnissen ab, wurde jedoch verdrängt. Die Reaktionszeit betrug 1.49 ms.

Der Huawei ES3000 2.4 TB HP bot die bisher beste Latenz in der gesamten PCIe Application Accelerator-Gruppe, mit Spitzenwerten im Bereich von 3–6 ms.

Der Huawei ES3000 1.2 TB HP bot die zweitbeste Latenz in der Gruppe, obwohl die Spitzenlatenz leicht auf 3.5–9.9 ms anstieg.

Der Micron P320h 700 GB HP SLC belegte mit Spitzenzeiten zwischen 12 und 17.7 ms den dritten Platz in der Gruppe.

Das Fusion-io ioDrive2 Duo 1.2 TB SLC HP belegte bei der durchschnittlichen Gesamtlatenz den vierten Platz in der Gruppe, und bei näherer Betrachtung der Leistung im Verlauf unseres Tests stellten wir Spitzenwerte zwischen 18 und 31 ms fest.

Der Virident FlashMAX II 2.2 TB HP landete in unserem MarkLogic NoSQL-Test am Schlusslicht, obwohl er mit 16–26 ms nicht die höchsten Latenzspitzen aufwies.

Unser nächster Anwendungstest besteht aus dem Percona MySQL-Datenbanktest über SysBench, der die Leistung der OLTP-Aktivität misst. In dieser Testkonfiguration verwenden wir eine Gruppe von Lenovo ThinkServer RD630 und laden eine Datenbankumgebung auf ein einzelnes SATA-, SAS- oder PCIe-Laufwerk. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz über einen Bereich von 2 bis 32 Threads. Percona und MariaDB verwenden die Flash-fähigen Anwendungs-APIs von Fusion-io in den neuesten Versionen ihrer Datenbanken, obwohl wir für diesen Vergleich jedes Gerät in seinen „alten“ Blockspeichermodi testen.

In unseren SysBench-Tests lieferten die Huawei Tecal ES3000 1.2 TB und 2.4 TB die höchsten I/O-Werte pro Sekunde. Der ES3000 2.4 TB skalierte die durchschnittliche TPS von etwa 356 TPS bei 2 Threads auf 2,735 TPS bei 32 Threads.

Die durchschnittliche Latenz des Huawei Tecal ES3000 2.4 TB in SysBench wurde von 5.61 ms bei 2 Threads auf 11.7 ms bei 32 Threads skaliert.

Beim Vergleich der 99. Perzentil-Latenz in unserem SysBench-Test lieferte das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB erneut die besten Noten mit einer besseren Latenz während des gesamten Tests und überschritt nie den Schwellenwert der Reaktionszeit von 20 ms. Genaue Zahlen skaliert von 12.25 ms bei 2 Threads bis 19.84 ms bei 32 Threads.

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Die Flash-Leistung variiert während der Vorkonditionierungsphase jedes Speichergeräts. Unser synthetischer Enterprise-Storage-Benchmark-Prozess beginnt mit einer Analyse der Leistung des Laufwerks während einer gründlichen Vorkonditionierungsphase. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Herstellers sicher gelöscht, mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in einen stabilen Zustand vorkonditioniert und dann in festgelegten Intervallen getestet in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung anzuzeigen.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

  • Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
  • Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
  • Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
  • Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst zwei Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie maximaler Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenshardware verwendet wird, zu erleichtern.

  • 4k
    • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
    • 100 % 4
    • fio –filename=/dev/sdx –direct=1 –rw=randrw –refill_buffers –norandommap –randrepeat=0 –ioengine=libaio –bs=4k –rwmixread=100 –io Depth=16 –numjobs=16 –runtime=60 –group_reporting –name=4ktest
  • 8k 70/30
    • 70 % lesen, 30 % schreiben
    • 100 % 8
    • fio –filename=/dev/sdx –direct=1 –rw=randrw –refill_buffers –norandommap –randrepeat=0 –ioengine=libaio –bs=8k –rwmixread=70 –io Depth=16 –numjobs=16 –runtime=60 –group_reporting –name=8k7030test

Für den Huawei Tecal ES3000 Application Accelerator haben wir sowohl die 1.2-TB- als auch die 2.4-TB-Kapazität getestet und sie jeweils unter Linux und Windows getestet. Die folgenden Diagramme zeigen die Daten für jede Kapazität mit jedem Betriebssystem. Zuerst zeigen wir die unter Linux getesteten 1.2-TB- und 2.4-TB-Ergebnisse an und bieten dann die 1.2-TB- und 2.4-TB-Windows-Ergebnisse an. Ein weiterer Hinweis ist, dass wir die Overprovisioning-Fähigkeit des Tecal ES3000 für einen Hochleistungstestmodus (HP) genutzt haben, was Sie in den Diagrammen und Daten im Vergleich zu den Bestandsergebnissen sehen können.

Unser erster Test misst 100 % 4K-Zufallsschreibleistung mit einer Last von 16T/16Q. In dieser Umgebung wurde der Burst-Charakter des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux mit 481,000 IOPS getestet, der sich dann nahezu stabil auf den Klassenbestwert von 171,000 IOPS einpendelte. Im HP-Modus erzielte der Huawei Tecal ES3000 ungefähr die gleichen Burst-Geschwindigkeiten, behielt aber im stationären Zustand die besten 260,000–280,000 IOPS seiner Klasse bei.

Bei der Fortsetzung dieser Tests mit dem Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux wurden Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 640,000 IOPS getestet, die jedoch drastisch zwischen der 250,000- und 640,000 IOPS-Marke schwankten. Die Leistung pendelte sich nahezu stabil auf die beste 250,000–400,000 IOPS-Rate der Klasse für den HP-Modus und 230,000 IOPS im Lager ein.

Bei einer starken 16T/16Q-Last maß das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux 0.53–0.95 ms im Burst und skalierte auf etwa 1.4–1.5 ms, als es sich dem stabilen Zustand näherte. Die Bestandszahlen waren im Burst-Modus ähnlich, aber im Steady-State hielt der HP-Modus einen Durchschnitt von 1 ms aufrecht. Diese HP-Werte waren die Besten ihrer Klasse, während die Standardwerte den FlashMAX II HP nur übertreffen konnten.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux maß 0.4–1 ms im Burst und skalierte auf etwa 1.14 ms (Standard) bzw. 1 ms (HP), als es sich dem stabilen Zustand näherte. Die HP-Werte waren die Besten ihrer Klasse, obwohl der Fusion ioDrive2 Duo SLC HP den serienmäßigen ES3000 2.4 TB nur knapp übertraf.

 

Beim Vergleich der maximalen Latenz erreichte das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux Spitzenwerte mit maximalen Reaktionszeiten im Bereich von 30 ms, oft mit Spitzenwerten von 10–25 ms. Der HP-Modus führte zu ähnlichen Ergebnissen. Keiner dieser beiden Werte reichte aus, um den Micron P320h zu schlagen.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux hielt während der gesamten Testdauer sowohl im Stock- als auch im HP-Modus Werte unter 45 ms. Die beste Leistung erzielte der Micron P320h, der im Allgemeinen durchgehend im Bereich von 6 bis 15 ms blieb.

Bei einer noch genaueren Betrachtung der Latenzkonsistenz bei unserem 4K-Random-Write-Workload verzeichnete das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux einen Spitzenwert von 0.95 ms, obwohl das Tecal ES3000 im HP-Modus überlegen war. Oft blieb sie unter 0.4 ms. Insgesamt waren diese HP-Werte die besten ihrer Klasse.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux Stock schnitt ganz gut ab, es schaffte es, unter 0.81 ms zu bleiben und endete bei 0.692 ms. Im HP-Modus lag der ES3000 zusammen mit dem Micron P320h an der Spitze der Gruppe.

Nach 6 Stunden Vorkonditionierung bot der Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux eine 4K-Zufallsleseleistung mit klassenbesten 747,000 IOPS (Standard und HP) mit einer Schreibgeschwindigkeit von 176,000 IOPS für Standard und 257,000 IOPS für HP. Sowohl die Standard- als auch die HP-Leseaktivitätsleistung waren in der Gruppe am höchsten, und auch die HP-Schreibleistung war am höchsten. 

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux bot 4K-Zufallsleseleistung bei fast 750,000 IOPS mit Schreibgeschwindigkeiten von 222,610 IOPS (Standard) und 262,517 IOPS im HP-Modus. Die Leseleistung war Spitzenklasse, und während der serienmäßige ES3000 bei der Schreibleistung nur knapp vom Fusion ioDrive2 DUO SLC HP überholt wurde, schnitt der ES3000 HP an der Spitze der Gruppe ab.

Bei einer Arbeitslast von 16T/16Q bot das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux eine durchschnittliche zufällige Leselatenz von 4K, die mit 0.34 ms an der Spitze der Gruppe lag, während die Schreiblatenzleistung 1.45 ms im Standardmodus und 0.99 ms im HP-Modus erreichte. Diese HP-Zahl war die beste, obwohl die Aktie knapp vor der FlashMAX II HP liegt.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux bot mit 4 ms die beste durchschnittliche 0.34K-Zufallsleselatenz und sein HP-Modus lieferte mit nur 0.97 ms die beste Schreibleistung. 

Die maximale Latenz des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux war in beiden Modi die beste für Lese- und Schreibaktivitäten. Die Standardgeschwindigkeit erreichte 5.67 ms beim Lesen und 15.04 ms beim Schreiben, während der HP-Modus mit 4.84 ms bzw. 8.58 ms sogar noch niedrigere Werte erreichte. 

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux bot sowohl im Stock- als auch im HP-Modus die niedrigste maximale Latenz.

Beim Vergleich der Latenzkonsistenz erzielte das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Stock Werte knapp hinter dem Micron P320h, obwohl im HP-Modus das Huawei das Micron bei der Schreibaktivitätsleistung übertraf. 

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Linux erzielte eine solide 0.248 ms-Marke für die Latenzkonsistenz bei der Leseaktivität und lieferte mit 0.164 ms die beste Note bei der Schreibaktivität.

In unserer nächsten Arbeitslast betrachten wir ein 8K-Profil mit einem gemischten Lese-/Schreibverhältnis von 70/30. In dieser Einstellung erreichte das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux tatsächlich bereits nach etwa 10 Minuten seinen Höhepunkt und erreichte im Burst die 460,000 IOPS-Marke, die sich dann auf eine Geschwindigkeit von etwa 190,000 IOPS (Standard) und 280,000 IOPS (HP) verlangsamte. Die Burst-Leistung war der Konkurrenz überlegen und übertraf sogar den Fusion ioDrive2 Duo SLC HP. Noch beeindruckender waren die Zahlen von Huawei HP, das den nächsten Konkurrenten um rund 80,000 IOPS übertraf.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Linux erreichte im Burst den Bereich von über 490,000 IOPS, was sich auf eine Geschwindigkeit von etwa 340,000 IOPS verlangsamte. Die Burst-Leistung war der Konkurrenz weit voraus; Tatsächlich war es 100,000 IOPS höher als die Stock-Version, die ebenfalls die Konkurrenz hinter sich ließ.

Die durchschnittliche Latenz des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux betrug zu Beginn unseres 0.65K 8/70-Vorkonditionierungstests 30 ms und stieg bei Annäherung an den stabilen Zustand auf etwa 1.35 ms bei der Standardversion und 0.95 ms bei HP. Der HP-Modus zeigte erneut das Beste, was diese Gruppe zu bieten hatte.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Linux maß zu Beginn unseres 0.65K 8/70-Vorkonditionierungstests 30 ms, was bei der Standardversion auf etwa 1.06 ms und bei HP auf etwa 0.74 ms anstieg, als es sich dem stabilen Zustand näherte.

Während unseres 8K-70/30-Tests bot das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux Spitzenreaktionszeiten überwiegend im Bereich unter 50 ms für Stock und unter 40 ms für HP. Der Micron P320h lieferte jedoch die besten Ergebnisse.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux bot gute Spitzenreaktionszeiten, obwohl seine maximale Latenz nicht das vom Micron P320h vorgegebene Tempo von unter 10 ms halten konnte.

Der Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux Stock und die HP-Latenzkonsistenz erzielten ab etwa einer Stunde die niedrigsten Werte und endeten bei 1.1 ms bzw. 0.72 ms.

Die Latenzkonsistenz des Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux erzielte durchgehend die schlechtesten Werte und endete bei 0.62 ms (HP) und 0.81 ms (Stock).

Im Vergleich zur festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über ein breites Spektrum von Thread-/Warteschlangenkombinationen. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen ab. Im erweiterten 8k 70/30-Test erreichte das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux Spitzenwerte von rund 189,000 IOPS (Stock) und 277,000 IOPS (HP) – der HP-Wert lag mit deutlichem Abstand an der Spitze der Gruppe.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Linux erreichte einen Spitzenwert von rund 341,000 IOPS und platzierte sich damit fest an der Spitze der Gruppe.

Die durchschnittliche Latenz für das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux HP war in seiner Klasse führend, und die Standardversion übertraf auch die meisten Mitbewerber und wurde nur vom Fusion ioDrive2 Duo SLC HP übertroffen.

Die durchschnittliche Latenz für das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Linux war mit einem Spitzenwert von 0.8 ms führend in der Klasse.

Während unseres 8K-70/30-Tests mit wechselnder Last blieb die maximale Latenz für das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux in Spitzenzeiten unter 31 ms (Standard) und 25 ms (HP).

Die maximale Latenz blieb während des 8K-70/30-Tests konstant niedrig, konnte die Leistung des Micron P320h jedoch nicht übertreffen.

Die Standardabweichung zum Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Linux war in unserer Testumgebung die beste in der Klasse, sowohl im Standard- als auch im HP-Modus.

Der Micron P320h hatte im Großteil des Standardabweichungstests die Nase vorn, obwohl der Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Linux am Endpunkt unseres Tests den niedrigsten Spitzenwert erreichte.

Windows-Tests

Zu diesem Zeitpunkt haben wir unsere Tests von Linux auf Windows umgestellt. Angesichts der Tatsache, dass verschiedene Geräte je nachdem, ob sie in einer Linux- oder Windows-basierten Umgebung betrieben werden, unterschiedliche Leistungsniveaus erzielen, ist dies ein notwendiger Schritt in dieser Teststufe. Abhängig von der Architektur, Firmware usw. des Geräts kann es in einer Umgebung zu einem weitaus höheren Durchsatz und einer weitaus geringeren Latenz kommen als in einer anderen.

Unser erster Test misst 100 % 4K-Zufallsschreibleistung mit einer Last von 16T/16Q. In dieser Umgebung wurde die Burst-Eigenschaft des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows mit 483,000 IOPS getestet, die sich dann nahezu stabil bei 179,000 IOPS (Standard) und dem Klassenbesten von 279,000 IOPS (HP) einpendelte.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Windows wurde mit 582,000 IOPS (562,000 Stock) getestet, das sich dann nahezu stabil bei 392,000 bzw. 225,000 IOPS einpendelte.

Bei einer starken 16T/16Q-Last maß das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows 0.5–1 ms im Burst und skalierte auf etwa 1.4 ms (Standard) bzw. 0.9 ms (HP), als es sich dem stabilen Zustand näherte.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows maß 0.44–0.9 ms im Burst und skalierte auf 0.65 ms bzw. 1.13 ms (HP und Stock), als es sich dem stabilen Zustand näherte.

Beim Vergleich der maximalen Latenz ergab das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows maximale Latenzwerte von unter 15 ms im Stock- und HP-Modus und behielt durchgehend die konstanteste Leistung bei.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows bot im Verlauf unseres Tests zur maximalen Latenz mehr Konsistenz, obwohl das Micron P320h durchweg die schlechtesten Noten lieferte.

Wenn wir uns die Latenzkonsistenz bei unserem 4K-Random-Write-Workload noch genauer ansehen, wurde festgestellt, dass das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows vom Micron P320h verdrängt wurde.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Windows liegt mit etwa 320 ms knapp über dem Micron P0.7h (im Vergleich zu etwa 0.5 ms beim Micron).

Nach 6 Stunden Vorkonditionierung bot das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows mit 4 IOPS (Standard) und 580,000 IOPS (HP) die beste 597,000K-Zufallsleseleistung, die beide die besten in der Gruppe waren. Die Leseaktivitätsleistung des ES3000 war auch im HP-Modus mit 277,000 IOPS am besten, während Stock bei 177,000 IOPS lag.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Windows lieferte 590,000 IOPS bei Leseaktivitäten und 387,000 bei Schreibaktivitäten. Beide Zahlen waren führend, gefolgt von der ES3000-Aktie.

Bei einer Arbeitslast von 16T/16Q bot das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB HP Windows eine durchschnittliche zufällige Leselatenz von 4K, die mit 0.43 ms an der Spitze der Gruppe lag, und hielt mit 0.92 ms auch den Titel für die beste Schreiblatenzleistung.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Stock und HP Windows boten beide die niedrigsten durchschnittlichen Latenzwerte. Im HP-Modus erreichte die ES3000 2.4 TB eine Leseaktivität von 0.43 ms und eine Schreibaktivität von 0.66 ms. 

Die maximale Latenz des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows war mit 48.81 ms (HP) und 124.38 ms (Standard) die höchste in der Gruppe für die Leseaktivität, obwohl die maximale Schreibaktivität in beiden Modi mit nur etwa 14 ms die niedrigste in der Gruppe war .

Wie bei den 1.2 TB platzierte sich das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows aufgrund seiner maximalen Latenzleistung bei Leseaktivitäten am Ende der Gruppe, obwohl seine Schreibaktivitätsleistung die beste in der Gruppe war.

Beim Vergleich der Latenzkonsistenz erzielte das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows Werte im Bereich der 4K-Zufalls-Lese- und Schreibkonsistenz am Ende der Gruppe.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows verzeichnete ebenfalls Zahlen am hinteren Ende der Gruppe.

In unserer nächsten Arbeitslast betrachten wir ein 8K-Profil mit einem gemischten Lese-/Schreibverhältnis von 70/30. In dieser Einstellung startete das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows mit etwa 380,000 IOPS und erreichte Spitzengeschwindigkeiten von 450–470,000 IOPS, die sich dann auf eine Geschwindigkeit von etwa 192,000 IOPS (Standard) und 274,000 IOPS (HP) verlangsamten. Die HP-Leistung übertraf die Konkurrenz deutlich, während der ES3000 selbst in der Standardversion die Konkurrenz übertraf, abgesehen vom Fusion ioDrive2 Duo SLC HP, mit dem er hin und her spielte.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Windows erreichte im Burst einen Spitzenwert von 494,000 IOPS, der sich auf eine Geschwindigkeit von etwa 342,000 IOPS verlangsamte. Der Durchsatz erwies sich auch hier als ein weiterer Glanzpunkt für Huawei.

Die durchschnittliche Latenz des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows betrug zu Beginn unseres 0.65K 8/70-Vorkonditionierungstests 30 ms und stieg auf 0.93 ms für HP und 1.33 ms für Stock, als sich der ES3000 dem stabilen Zustand näherte. HP übertraf erneut die Noten der Konkurrenz und nach der Durchsatzplatzierung lieferten sich Fusion HP und Huawei Stock ein Kopf-an-Kopf-Rennen.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Windows maß zu Beginn unseres 0.65K 8/70-Vorkonditionierungstests 30 ms, was sich auf 0.75 ms (1.06 ms Standard) erhöhte.

Während unseres 8K-70/30-Tests bot das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows hervorragende Spitzenreaktionszeiten, die im HP-Modus unter 10 ms und im Stock-Modus unter 15 ms blieben. Allerdings war der Micron P320h der beste seiner Klasse, da der Großteil des Tests Werte unter 8 ms aufwies.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows bot hervorragende Spitzenreaktionszeiten, wobei die maximale Latenz während des Großteils des Tests unter 10 ms lag. Der Micron P320h lieferte zwar mit einem sehr geringen Vorsprung die besten Ergebnisse.

Die Windows-Latenzkonsistenz des Huawei Tecal ES3000 1.2 TB erzielte ab der XNUMX-Stunden-Marke die niedrigsten Werte.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows erreichte die niedrigste Note bei der Latenzkonsistenz.

Im Vergleich zur festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über ein breites Spektrum von Thread-/Warteschlangenkombinationen. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen ab. Im erweiterten 8k 70/30-Test erreichte das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB HP Windows einen Spitzenwert von rund 275,000 IOPS und lag damit an der Spitze der Gruppe. Tatsächlich waren es fast 100,000 IOPS mehr als beim nächsten Konkurrenten.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB HP Windows erreichte einen Spitzenwert von rund 337,000 IOPS und lag damit mit deutlichem Abstand an der Spitze der Gruppe.

Die durchschnittliche Latenz für das Huawei Tecal ES3000 1.2 TB HP Windows war in seiner Klasse führend und die Stock-Version wurde vom Fusion ioDrive2 Duo SLC HP nur leicht übertroffen.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows war in seiner Klasse führend bei der durchschnittlichen Latenz und blieb sowohl im Stock- als auch im HP-Modus unter 1 ms.

Während unseres 8K-70/30-Tests mit wechselnder Last blieb die maximale Latenz für den Großteil des Tests unter 15 ms, obwohl der Micron P320h hier die beste Leistung erbrachte.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows schnitt bei maximaler Latenz gut ab, obwohl das Micron P320h in dieser Kategorie erneut siegte.

Die Standardabweichung vom Huawei Tecal ES3000 1.2 TB Windows in unserer Testumgebung war sowohl im HP- als auch im Stock-Modus die Klassenbeste.

Das Huawei Tecal ES3000 2.4 TB Windows blieb im HP- und Stock-Modus die meiste Zeit des Tests knapp hinter dem Micron P320h zurück, obwohl es am Ende das beste Tempo vorgab.

 

Fazit

Als wir die Leistung des Huawei Tecal ES3000 Application Accelerator bewerteten, haben wir den ES3000 sowohl mit der Kapazität von 1.2 TB als auch mit 2.4 TB getestet. Darüber hinaus unterliegen unterschiedliche Umgebungen offensichtlich unterschiedlichen Arbeitslasten und entscheiden sich daher für den Betrieb als Linux-Shop oder Windows-Shop. Aus diesem Grund haben wir den ES3000 unter Linux und Windows getestet. Dies allein führte zu einem starken Ergebnis für den ES3000, da er auf beiden Betriebssystemen eine ähnliche Leistung aufwies, was ihn zur optimalen Wahl für Unternehmen mit beiden Präferenzen machte. Darüber hinaus haben wir den ES3000 auch in einem überdimensionierten HP-Modus (Hochleistung) und im Stock-Modus getestet, um abzuschätzen, wie weit uns die Leistung bringen würde. Damit haben wir eindeutig erwartet, dass der HP-Modus einen höheren Durchsatz und weniger Latenz bietet, was auch der Fall war, und wir haben dasselbe erwartet, als wir die 1.2 TB und die 2.4 TB miteinander verglichen haben. 

Wenn man die Daten genauer aufschlüsselt, war der Huawei Tecal ES3000 ein leistungsstärkster PCIe-Anwendungsbeschleuniger, der alle anderen von uns getesteten Produkte in dieser Kategorie dominierte. Was diese Aussage noch eindringlicher macht, ist die Tatsache, dass es sich beim ES3000 um ein MLC-NAND-basiertes Gerät handelt, während zwei der Vergleichsgeräte (das Fusion ioDrive2 Duo SLC und das Micron P320h) SLC-basiert sind. Dass der ES3000 einen höheren Durchsatz bietet, ist zweifellos von erheblicher Bedeutung, aber auch eine kürzere, konsistentere Reaktionszeit zu bieten, ist eine noch größere Leistung.

Ausgehend von unserer proprietären MarkLogic NoSQL-Datenbankumgebung bot der Huawei Tecal ES3000 2.4 TB eine extrem niedrige durchschnittliche Latenz von 1.31 ms, wobei Spitzenwerte nur den Bereich von 3–6 ms erreichten. Das stellt die schlechteste Note aller bisher von uns getesteten PCIe-Anwendungsbeschleuniger dar. Die Spitzenwerte der Vergleichswerte lagen bei mindestens 18 ms. Anschließend gingen wir zum Percona-MySQL-Datenbanktest über SysBench über, der die OLTP-Aktivität misst. Auch hier schnitt die ES3000 2.4 TB hervorragend ab. Bei der Terminal-Warteschlangentiefe wurden 2,735 TPS erzeugt, mit einer durchschnittlichen Latenz von 11.7 ms bei QD32 und einem 99. Perzentil-Durchschnitt bei QD32 von 19.84 ms. Diese Zahlen waren deutlich besser als die von den Vergleichsunternehmen veröffentlichten Noten.

Anschließend wechselten wir zu unserer synthetischen Workload-Analyse für Unternehmen, die zufällige 4K- und 8K-Workloads umfasste, und der ES3000 im HP-Modus lieferte den höchsten Durchsatz sowohl unter Windows als auch unter Linux. Dies ist ein Beweis für den Grad der Treiberverfeinerung, den Huawei sorgfältig entwickelt hat. Unter Windows lag der Durchsatz bei etwa 750,000 IOPS für 4K-Lesevorgänge und 250,000 IOPS für 4K-Schreibvorgänge. Unter Linux war die 4K-Leistung bei der Leseaktivität etwas geringer, bei den Schreibvorgängen jedoch höher – etwa 600,000 IOPS bzw. 390,000 IOPS. Es ist erwähnenswert, dass der ES3000 in unserer Vorkonditionierung unter Windows weitaus stabiler war und weniger Schwankungen bei den Burst-Geschwindigkeiten aufwies. Bei unserem 8K-70/30-Test war die Leistung auf allen Betriebssystemen ähnlich und erreichte 325,000 IOPS. Der ES3000 lieferte auch hervorragende Latenzwerte und war damit der Klassenbeste bei der durchschnittlichen Latenz. Auch bei maximaler Latenz und Standardabweichung lieferte es ein Kopf-an-Kopf-Rennen mit dem Micron P320h ab, wobei die beiden die Plätze eins und zwei tauschten. 

Vorteile

  • Hervorragende Leistung auf ganzer Linie sowohl bei synthetischen als auch bei Anwendungs-Workloads
  • Bietet starke Leistung in Windows- und Linux-Umgebungen
  • Besser als die Leistung auf SLC-Niveau durch Nutzung von MLC NAND

Nachteile

  • Der FHHL-Formfaktor kann einige Anwendungen einschränken
  • Kühlungsanforderungen erfordern Lüftereinstellungen mit hohem Durchfluss in Serverumgebungen

Fazit

Der Huawei Tecal ES3000-Anwendungsbeschleuniger ist eine außergewöhnliche technische Leistung, die sich eindeutig als Klassenbester für die höchste Stufe des Enterprise-PCIe-Flash-Speichers etabliert. Obwohl Huawei auf dem US-Unternehmensmarkt vielleicht kein bekannter Name ist, wird es nicht lange dauern, bis sie mit Produkten wie dem ES3000 die Szene aufmischen. 

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