Die Kingston DC1500M ist die neueste U.2-NVMe-PCIe-SSD des Unternehmens für Rechenzentren, die speziell für Cloud-Anbieter, Hyperscale-Rechenzentren und IT-On-Premise-Server auf Unternehmensebene entwickelt wurde. Die DC1500M ist eine erschwingliche Enterprise-SSD und damit eine ideale Lösung für Unternehmen, die von SATA/SAS-SSDs auf NVMe umsteigen möchten, um die viel schnelleren Datenübertragungsgeschwindigkeiten und geringeren Latenzzeiten der Schnittstelle zu nutzen. Die DC1500M nutzt die Gen 3.0 x4-Schnittstelle und ist in Kapazitäten von 960 GB bis 7.68 TB erhältlich.
Das Kingston DC1500M-Laufwerk verfügt über eine Reihe fortschrittlicher Funktionen der Enterprise-Klasse, die dazu beitragen, die Leistung in Hochverfügbarkeitsumgebungen langfristig zu verbessern. Zu den Highlights gehören der End-to-End-Datenpfadschutz zur Sicherstellung der Integrität der Datenübertragung, die Verwaltung mehrerer Namensräume zur Verhinderung von Namenskollisionen, der Stromausfallschutz (Power Loss Protection, PLP) zur Verhinderung von Datenbeschädigungen bei ungeplantem Stromausfall und die Telemetrieüberwachung zur Remote-SSD-Überwachung. Kingston hat bei der neuen DC1500M auch Ausdauer und Langzeitleistung in den Mittelpunkt gestellt, da sie über 1 DWPD für fünf Jahre und 1.6 DWPD für 3 Jahre verfügt.
Kingston DC1500M vs. DC1000M
Die Kingston DC1500M ist ein direkter Nachfolger der DC1000M , einer im Sommer 2020 erschienenen Festplatte, die für eine Reihe unterschiedlicher Anwendungsfälle gute Leistung, Kapazität und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bot.
Es gibt einige bemerkenswerte Verbesserungen des DC1500M gegenüber seinem Vorgänger. Beispielsweise unterstützt das neue Kingston-Laufwerk jetzt bis zu 64 Namespaces, eine Steigerung, die denjenigen zugute kommt, die NVMe-SSDs auf mehreren Systemen oder Geräten gemeinsam nutzen. Der DC1500M verfügt außerdem über den neuen 2270-Kanal-Controller SMI16 (der unabhängige mehrere Namespace-I/O-Warteschlangen unterstützt), BICs4 TLC NAND (ein Wechsel von BiCs3) und integriertes Nanya DDR4.
Was die Leistung betrifft, gibt Kingston an, dass die DC1500M konsistente Lese- und Schreiblatenzen von weniger als 110 µs bzw. 206 µs liefert. Bei sequentiellen Geschwindigkeiten wird erwartet, dass das Kingston-Laufwerk bis zu 3.3 GB/s beim Lesen (1.92-TB-Modell) und 2.7 GB/s beim Schreiben (alle außer dem Modell mit der niedrigsten Kapazität) erreicht. Zufällige 4K-Lese- und Schreibvorgänge werden voraussichtlich bis zu 510,000 IOPS bzw. 220,000 IOPS (1.92-TB-Modell) erreichen.
Unterstützt durch die fünfjährige eingeschränkte Garantie des Unternehmens ist die DC1500M in den Kapazitäten 960 GB, 1.92 TB, 3.84 TB und 7.68 TB erhältlich. Unser Testbericht bezieht sich auf die Kapazität von 1.92 TB.
Technische Daten der Kingston DC1500M
| Formfaktor | U.2, 2.5 Zoll x 15 mm |
| Interface | PCIe NVMe Gen3 x4 x |
| Kapazitäten | 960 GB, 1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB |
| NAND- | 3D TLC |
| Sequentielles Lesen / Schreiben | 960 GB – 3,100/1,700 MB/s 1.92 TB – 3,300/2,700 MB/s 3.84 TB – 3,100/2,700 MB/s 7.68 TB – 3,100/2,700 MB/s |
| Steady-State-4K-Lesen/Schreiben | 960 GB – 440,000/150,000 IOPS 1.92 TB – 510,000/220,000 IOPS 3.84 TB – 480,000/210,000 IOPS 7.68 TB – 420,000/200,000 IOPS |
| Latenz Quality of Service (QoS) | 99.9 – Lesen/Schreiben: <110 µs / <206 µs |
| Statischer und dynamischer Verschleißausgleich | Ja |
| Schutz vor Stromausfall (Power Caps) | Ja |
| Unterstützung für die Namespace-Verwaltung | Ja – 64 Namespaces werden unterstützt |
| Unternehmensdiagnose | Telemetrie, Medienverschleiß, Temperatur, Zustands- und Fehlerprotokolle usw |
| Ausdauer | 960 GB – (1 DWPD/5 Jahre) 1.92 TB – (1 DWPD/5 Jahre) 3.84 TB – (1 DWPD/5 Jahre) 7.68 TB – (1 DWPD/5 Jahre) |
| Energieverbrauch | 960 GB – Leerlauf: 6.30 W, durchschnittliches Lesen: 6.21 W, durchschnittliches Schreiben: 11.40 W, maximales Lesen: 6.60 W, maximales Schreiben: 12.24 W 1.92 TB – Leerlauf: 6.60 W, durchschnittliches Lesen: 6.30 W, durchschnittliches Schreiben: 13.7 W, maximales Lesen: 6.63 W, maximales Schreiben: 15.36 W 3.84 TB – Leerlauf: 6.8 W, durchschnittliches Lesen: 6.40 W, durchschnittliches Schreiben: 14.20 W, maximales Lesen: 7 W, maximales Schreiben: 16 W 7.68 TB – Leerlauf: 7 W, durchschnittliches Lesen: 7.30 W, durchschnittliches Schreiben: 17.14 W, maximales Lesen: 8.16 W, maximales Schreiben: 20.88 W |
| Betriebstemperatur | 0 ° C ~ 70 ° C |
| Abmessungen | 100.09mm x 69.84mm x 14.75mm |
| Gewicht | 960 GB - 145 g 1.92 TB - 150 g 3.84 TB - 155 g 7.68 TB - 160 g |
| Vibrationsbetrieb | 2.17 G Spitze (7–800 Hz) |
| Vibration außer Betrieb | 20 G Spitze (10–2000 Hz) |
| MTBF | 2 Millionen Stunden |
| Garantie/Support | Begrenzte 5-Jahres-Garantie mit kostenlosem technischen Support |
Kingston DC1500M Leistung
Houdini von SideFX
Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit CGI-Rendering entwickelt. Als Testumgebung dient eine Variante des Dell PowerEdge R740xd -Servers, den wir auch im Labor verwenden, ausgestattet mit zwei Intel 6130-Prozessoren und 64 GB Arbeitsspeicher. In diesem Fall wurde Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) direkt auf dem System installiert. Die Benchmark-Leistung wird in Sekunden gemessen; je kürzer die Laufzeit, desto besser.
Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:
- Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Dies ist Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
- Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, könnte der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
- (Nicht ausführen) Verarbeitet die Punkte.
- Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
- (Nicht ausgeführt) Schreibt die zusammengefassten Blöcke zurück auf die Festplatte.
Hier zeigte die Kingston DC1500M 2,810.0 Sekunden, ein Ergebnis, das sie genau im Mittelfeld der getesteten Laufwerke landete (einschließlich einer ordentlichen Verbesserung gegenüber der DC1000M).
Analyse der Anwendungsauslastung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es unerlässlich, die Infrastruktur und die Anwendungsworkloads aus produktiven Umgebungen zu modellieren. Unsere Benchmarks für die Kingston DC1500M umfassen die MySQL-OLTP-Performance (mittels SysBench) und die Microsoft-SQL-Server-OLTP-Performance mit einer simulierten TCP/C-Workload. Auf jedem vergleichbaren Laufwerk laufen vier identisch konfigurierte virtuelle Maschinen.
Sysbench-Leistung
Der nächste Anwendungs-Benchmark besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, die mit SysBench gemessen wird. Dieser Test misst die durchschnittliche Transaktionsrate (TPS), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche Latenz im 99. Perzentil.
Jede Sysbench- VM ist mit drei virtuellen Festplatten (vDisks) konfiguriert: eine für den Systemstart (~92 GB), eine mit der vorkonfigurierten Datenbank (~447 GB) und eine dritte für die zu testende Datenbank (270 GB). Hinsichtlich der Systemressourcen haben wir jede VM mit 8 virtuellen CPUs (vCPUs) und 60 GB DRAM ausgestattet und den LSI Logic SAS SCSI-Controller verwendet.
Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)
- CentOS 6.3 64-Bit
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- Datenbanktabellen: 100
- Datenbankgröße: 10,000,000
- Datenbankthreads: 32
- RAM-Puffer: 24 GB
- Testdauer: 3 Stunden
-
- 2 Stunden Vorkonditionierung von 32 Threads
- 1 Stunde 32 Threads
Ein Blick auf unseren Sysbench-Transaktions-Benchmark ergab, dass der DC1500M 5,218.4 TPS erreichte und damit am Ende der Bestenliste landete.
Mit der durchschnittlichen Sysbench-Latenz erreichte die DC1500M 24.53 ms und landete damit erneut auf dem letzten Platz unter den Vergleichsgeräten.
Für unser Worst-Case-Szenario-Latenz (99. Perzentil) zeigte die DC1500M 49.03, obwohl sie dieses Mal etwas bessere Ergebnisse als die DC1000M erzielte.
VDBench-Workload-Analyse
Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, direkte Vergleiche zwischen konkurrierenden Lösungen anzustellen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.
Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 25 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.
Profile:
- 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate
- Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
- VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces
Vergleichbares:
In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, lag die Kingston DC1500M mit einer Spitzenleistung von 1000 IOPS bei einer Latenz von 556,628 µs hinter den übrigen Vergleichsgeräten (einschließlich der DC228.8M).
4K Random Write lieferte uns viel bessere Ergebnisse, da die DC1500M mit einer Spitzenleistung von 323,463 IOPS bei einer Latenz von 390.2 µs den Spitzenplatz belegte, bevor sie am Ende und direkt neben der DC1000M leicht abfiel.
Bei der Umstellung auf sequenzielle 64-Workloads belegte die DC1500M mit einem Spitzenwert von 52,455 IOPS oder 3.28 GB/s bei einer Latenz von 304.4 µs den Spitzenplatz bei den Lesevorgängen. Dies war eine spürbare Verbesserung gegenüber der DC1000M der vorherigen Generation.
Beim 64K-Schreiben erzielte die DC1000M eine stärkere Leistung und belegte mit 30,918 IOPS oder etwa 1.93 GB/s bei einer Latenz von 511 µs den Spitzenplatz. Obwohl die DC1000 eine etwas bessere Spitzenleistung als die DC1500M aufwies, brach sie ganz am Ende des Tests ein.
Unsere nächste Testreihe betrifft unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90–10 und SQL 80–20, die alle zeigten, dass der DC1500M eine leichte Leistungsverbesserung gegenüber dem Modell der vorherigen Generation aufwies. Beginnend mit SQL belegte das neue Kingston-Laufwerk den zweiten Platz (direkt hinter dem Memblaze und direkt neben dem Samsung) mit einer Spitzenleistung von 210,980 IOPS bei einer Latenz von 150.4 µs.
Mit SQL 90-10 lag der DC1500M mit einer Spitzenleistung von 209,373 IOPS bei einer Latenz von 152.2 µs erneut nur hinter dem Memblaze.
Mit SQL 80-20 belegte die DC1500M erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 191,830 IOPS bei einer Latenz von 165.9µs.
Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Wie bei den SQL-Benchmarks zeigte das neue Kingston-Laufwerk in allen Kategorien eine nur geringfügig bessere Leistung als das DC1000. Beginnend mit Oracle belegte der DC1500M mit einer Spitzenleistung von 910 IOPS bei 168,419 µs den zweiten Platz (wenn auch deutlich hinter dem Memblaze 214.2).
Bei Oracle 90-10 belegte die Kingston DC1500M erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 170,155 IOPS bei einer Latenz von 128.4 µs.
Bei Oracle 80-20 erzielte die DC1500M einen Spitzenwert von 164,352 IOPS bei einer Latenz von 139.9 µs.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot blieb die Kingston DC1500M auf ihrem gewohnten zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 149,424 IOPS bei einer Latenz von 228.7 µs, was etwas besser war als die DC1000M.
Bei der ersten VDI FC-Anmeldung fiel die DC1500M mit einem Spitzenwert von 48,857 IOPS und einer Latenz von 612 µs auf den vierten Platz zurück, diesmal hinter der DC1000M.
Beim VDI FC Monday Login belegte die DC1500M den vierten Platz (allerdings direkt hinter der DC1000M und dem Intel P4510) mit einem Spitzenwert von 48,407 IOPS bei einer Latenz von 328.3 µs.
Beim VDI Linked Clone (LC) Boot rückte der DC1500M mit einem Spitzenwert von 81,129 IOPS bei einer Latenz von 196.5 µs wieder auf den zweiten Platz vor (direkt auf den Spuren des Memblaze-Laufwerks).
Bei der ersten Anmeldung bei VDI LC fiel der Kingston mit 28,288 IOPS bei einer Latenz von 280.3 µs wieder auf den vierten Platz zurück.
Beim VDI LC Monday Login schließlich landete die DC1500M erneut auf dem vierten Platz mit einer Spitzenleistung von 32,479 IOPS bei einer Latenz von 489.7 µs.
Fazit
Die Kingston DC1500M ist die neueste Generation der kostengünstigen NVMe-SSD-Reihe für Rechenzentren. Sie ist der Nachfolger der DC1000M , die sich als hervorragender Ersatz für SATA- oder SAS-Laufwerke für Unternehmen erwiesen hat, die eine Leistungssteigerung zu einem erschwinglichen Preis suchten. Die DC1500M bietet eine leichte Verbesserung gegenüber dem Vorgängermodell und zielt im Wesentlichen auf dieselben Anwendungsfälle ab. Sie ist im U.2-Formfaktor erhältlich und bietet Speicherkapazitäten von 960 GB bis 7.68 TB.
Was die Leistung betrifft, konnten wir im Vergleich zum DC1000M überwiegend subtile Verbesserungen feststellen. Wir haben uns sowohl unsere Anwendungs-Workload-Analyse als auch die VDBench-Tests angesehen und die neue Kingston SSD mit anderen Laufwerken verglichen, die für ähnliche Umgebungen gedacht sind. In unseren Benchmarks zur Anwendungs-Workload-Analyse zeigte die DC1500M schwächere Werte bei der Sysbench-Leistung und erreichte 12,579 TPS sowie eine durchschnittliche Latenz und ein Worst-Case-Szenario von 24.3 ms bzw. 49.03 ms. Für Sysbench meldete das Laufwerk durchschnittliche TPS und Latenz mit 5,218.4 bzw. 24.53 ms, im schlimmsten Fall betrugen sie 49.03 ms. Mit diesen Zahlen liegt das Unternehmen am Ende der Konkurrenz. Für Houdini sahen wir 2,810 Sekunden, was die Fahrt in die Mitte der Bestenliste brachte, eine angenehme Überraschung.
Mit VDBench zeigte die DC1500M eine solide Gesamtleistung. Zu den Highlights gehören 556,628 IOPS beim zufälligen 4K-Lesen (die einzige Arbeitslast, bei der es hinter den anderen zurückblieb), 323 IOPS beim 4K-Schreiben, 3.28 GB/s beim 64K-Lesen und 1.93 GB/s beim 64K-Schreiben. SQL verzeichnete Werte von 211 IOPS, 209 IOPS für SQL 90–10 und 192 IOPS für SQL 80–20. Bei Oracle erreichte das Laufwerk 168 IOPS, 170 IOPS für Oracle 90-10 und 164 IOPS für Oracle 80-20. Bei unseren VDI-Klontests schnitt das Kingston-Laufwerk beim Booten gut ab, fiel jedoch bei der ersten Anmeldung und den Arbeitslasten am Montag etwas zurück.
Obwohl der DC1500M gegenüber dem Vorgängermodell keinen großen Fortschritt darstellt, handelt es sich dennoch um eine solide Veröffentlichung von Kingston mit progressiven Updates wie der Unterstützung von 64 Namespaces. Das U.2-Laufwerk bietet eine gute Leistung und einen guten Kapazitätsbereich, was es zu einer erschwinglichen Wahl für eine Vielzahl von Anwendungsfällen macht, insbesondere für Unternehmen, die ein Upgrade von SATA- oder SAS-Laufwerken durchführen möchten.
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