Testbericht zur Memblaze PBlaze4 AIC NVMe SSD

Memblaze bietet eine neue Generation von NVMe-SSDs für Unternehmen an. Der PBlaze4 ist für Rechenzentren gedacht, in denen Cloud Computing, Datenbanken und andere anspruchsvolle Anwendungen ausgeführt werden. Es ist sowohl in den Formfaktoren „halbe Höhe, halbe Länge“ (HHHL) als auch „volle Höhe, halbe Länge“ (FHHL) und mit Kapazitäten von 800 GB bis 6.4 TB erhältlich.

Memblaze bietet eine neue Generation von NVMe-SSDs für Unternehmen an. Der PBlaze4 ist für Rechenzentren gedacht, in denen Cloud Computing, Datenbanken und andere anspruchsvolle Anwendungen ausgeführt werden. Es ist sowohl in den Formfaktoren „halbe Höhe, halbe Länge“ (HHHL) als auch „volle Höhe, halbe Länge“ (FHHL) und mit Kapazitäten von 800 GB bis 6.4 TB erhältlich.

Die PBlaze4-Serie kann die Integrität der übertragenen Daten im Falle eines Stromausfalls aufrechterhalten, indem die Daten in temporären Puffern auf NAND-Medien gespeichert werden. Diese SSDs bieten auch eine thermische Drosselung. Die PBlaze4-Serie verfügt über einen Pseudo-SLC-Speicherverwaltungsmodus (pSLC), der so konzipiert ist, dass ein MLC die Geschwindigkeit und Haltbarkeit eines SLC emulieren kann. PBlaze4-Laufwerke kennzeichnen die Teile des Speichers, die für Metadaten verwendet werden, als pSLC für besseren Schutz und Zuverlässigkeit der Metadaten. Sie bieten außerdem MemSpeed ​​und MemSolid an, die darauf ausgelegt sind, die Leistung, Zuverlässigkeit und Servicequalität von PCIe-SSDs zu verbessern.

Unser Testbericht bezieht sich auf die 3.2-TB-HHHL-Version.

Memblaze PBlaze4-Spezifikationen

• Kapazität: 800 GB, 1.2 TB, 1.6 TB, 2.4 TB, 3.2TB, 6.4 TB
• Kennzahlen
  • Sequentielles Lesen (128 KB): 2.2 GB/s, 2.8 GB/s, 2.8 GB/s, 2.8 GB/s, 2.8 GB/s, 3.4 GB/s
  • Sequentielles Schreiben (128 KB) IOPS: 700 MB/s, 1.4 GB/s, 1.4 GB/s, 2.2 GB/s, 2.2 GB/s, 2.5 GB/s
  • Dauerhaftes zufälliges Lesen (4 KB) IOPS: 600, 740, 750, 730, 740, 800
  • Anhaltendes zufälliges Schreiben (4 KB) IOPS (100 % Spanne): 60, 240, 150, 320, 200, 250
• Zuverlässigkeit
  • Lebensdauer (Wischtücher pro Tag): 3, 4, 3, 4, 3, 3
  • Latenz beim Lesen/Schreiben: 90 μs/20 μs
  • Nicht korrigierbare Bitfehlerrate: < 1 Sektor pro 10^17 gelesene Bits
  • Mittlere Zeit zwischen Ausfällen: 2 Millionen Stunden
• Formfaktor: 2.5-Zoll-HHHL (FHHL für die 6.4-TB-Version)
• Schnittstelle: PCIe 3.0 x 4 (PCIe 3.0 x 8 für die 6.4-TB-Version)
• Protokoll: NVMe
• NAND-Flash-Speicher: MLC
• Betriebssystem: RHEL, SLES, CentOS, Ubuntu, Windows Server, VMware ESXi
• Stromverbrauch: <25 W (<35 W für die 6.4-TB-Version)
• BETRIEBSTEMPERATUR:
• AIC: 0 – 55℃ Umgebungstemperatur mit empfohlenem Luftstrom
• 2.5'': 0–35 °C Umgebungstemperatur mit empfohlenem Luftstrom, 0–70 °C Gehäusetemperatur
• Luftstrom (LFM): 300@25℃ (450@25℃ für die 6.4-TB-Version)
• Software-Unterstützung: CLI-Management-Tool, im Lieferumfang enthaltener Betriebssystemtreiber

Designen und Bauen

Memblaze bietet seinen PBlaze4 in zwei Formfaktoren an, darunter eine 2.5-Zoll-SSD (PBlaze4 D750) und in diesem Fall einen Add-in-Card-Formfaktor halber Höhe und halber Länge (PBlaze4 C750). Auf der einen Seite befindet sich ein silberner Kühlkörper mit einer dunkelgrauen Abdeckung mit Memblaze-Logo darauf. Die andere Seite ist eine freiliegende Leiterplatte, auf der man das 15-nm-NAND von Toshiba sehen kann.

Der PBlaze4 verwendet einen PCIe Gen 3 x 4-Anschluss, während die FHHL 6.4 TB-Version PCIe Gen 3 x 8 verwendet.

Hintergrund und Vergleiche testen

Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht. Weitere Details zum StorageReview Enterprise Test Lab und einen Überblick über seine Netzwerkfähigkeiten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

Wir haben das Memblaze getestet und es mit den folgenden anderen SSDs verglichen:

• Intel HHHL P3608 1.6 TB
• Huawei HHHL ES3000v2 1.6 TB
• SanDisk SHHL PX600 2.6 TB
• Huawei HHHL ES3000v2 3.2 TB
• HGST HHHL SN100 3.2 TB

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere ersten Benchmarks für den Memblae PBlaze4 sind daher die MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast. Für unsere Anwendungs-Workloads werden auf jedem Laufwerk zwei bis vier identisch konfigurierte VMs ausgeführt.

StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.

Bei der Betrachtung der SQL Server-Ausgabe hatte das Memblaze-Laufwerk einen Top-TPS von 3,157.235 mit einem Gesamtwert von 3,157.112 TPS. Die beste Leistung erzielte der Huawei ES3000v2, der insgesamt 3,157.34 TPS verzeichnete.

Betrachtet man die durchschnittliche Latenz während des SQL Server-Benchmark-Tests für 15 virtuelle Benutzer, liegt die PBlaze4 mit einer Gesamtzeit von 7.5 ms knapp hinter den SanDisk- und Huawei-SSDs, die beide 7.0 ms erreichten.

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus einer über SysBench gemessenen Percona MySQL OLTP-Datenbank. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz. 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.

Beim Benchmark „Durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde“ war das Memblaze-Aggregat höher als alle seine Konkurrenten. Die Spitzenleistung des PBlaze4 einer einzelnen VM betrug 1,509.3 TPS.

Wenn wir uns unsere durchschnittlichen Latenzergebnisse ansehen, schnitt der Memblaze nicht ganz so gut ab wie der Intel P3608, wobei einzelne VMs zwischen 21.20 ms und 21.66 ms liefen. Allerdings hatte der PBlaze4 mit 21.50 ms den niedrigsten Gesamtwert.

In unserem Worst-Case-Szenario mit dem 99. Perzentil der MySQL-Latenz lag Memblaze im Mittelfeld mit VMs, die zwischen 52.29 ms und 52.65 ms liefen, während das leistungsstärkste SanDisk PX600-Laufwerk eine sehr beeindruckende Gesamtzeit von nur 41.92 ms aufwies.

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Die Flash-Leistung variiert, wenn das Laufwerk an seine Arbeitslast angepasst wird. Das bedeutet, dass der Flash-Speicher vor jedem einzelnen Vorgang vorkonditioniert werden muss FIO synthetische Benchmarks um sicherzustellen, dass die Benchmarks korrekt sind. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Herstellers sicher gelöscht und mit einer hohen Auslastung von 16 Threads und einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in einen stabilen Zustand vorkonditioniert.

• 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)

Sobald die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, wird jedes Gerät in Intervallen über mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile hinweg getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen. Unsere synthetische Workload-Analyse für den Memblaze PBlaze4 verwendet zwei Profile, die in Herstellerspezifikationen und Benchmarks weit verbreitet sind. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass synthetische Workloads niemals zu 100 % die in Produktions-Workloads beobachtete Aktivität widerspiegeln und in gewisser Weise ein Laufwerk in Szenarien ungenau darstellen, die in der realen Welt nicht auftreten würden.

• 4k
  • 100 % Lesen und 100 % Schreiben
• 8k
  • 70 % Lesen/30 % Schreiben

In unserem Vorkonditionierungstest für 4K-Schreibvorgänge mit Durchsatz erhält der Memblaze Punkte für die Konsistenz, auch wenn er zu Beginn einen leichten Anstieg verzeichnete, der bei etwa 290,000 IOPS begann und einen stabilen Zustand bei etwa 180,000 erreichte. Im Vergleich dazu wiesen die Huawei-, HGST- und Intel-Laufwerke viel deutlichere Anfangsspitzen auf. Der Huawei ES300v2 3.2 TB hatte den höchsten stabilen Durchsatz.

Beim Testen der durchschnittlichen Latenz war das Memblaze im Allgemeinen konstant, aber nicht überragend, mit einem Startwert von etwa 0.8 ms und einem stabilen Zustand von etwa 1.4 ms. Dies war niedriger als bei einigen seiner Konkurrenten, nicht jedoch beim Intel P3608.

Das PBlaze4 hatte die höchste maximale Latenz aller fünf in diesem Test enthaltenen Laufwerke und zeigte während des Tests häufige Spitzen. Das HGST SN100 war im Allgemeinen konstanter, hatte jedoch gelegentlich sehr starke Spitzen, während die Laufwerke von Intel und Huawei sehr stabil waren.Standardabweichungsberechnungen sollen es einfacher machen, die Konsistenz der Ergebnisse der SSD-Latenzleistung zu visualisieren. In diesem Test hatte das Memblaze-Angebot anfangs die höchste Latenz, am Ende schnitt es jedoch besser ab als das Huawei ES3000v2 1.6 TB. Die Steady-State-Latenz war jedoch höher als bei den anderen drei Laufwerken.

Beim Testen des 4K-Durchsatzes war das Memblaze-Laufwerk mit 705,868 IOPS beim Lesen und 180,006 beim Schreiben eines der langsameren Laufwerke. Zum Vergleich: Das Intel-Laufwerk zeigte mit beeindruckenden 851,693 IOPS die beste Schreibleistung.

Bei der durchschnittlichen Latenz lag der PBlaze4 mit 0.36 ms Lesen und 1.42 ms Schreiben im Mittelfeld. Beim Lesen wurde es vom Intel P3608 und beim Schreiben vom Huawei ES3000v2 3.2 TB deutlich geschlagen.

Bei maximaler Latenz hatte das Memblaze-Angebot mit 4.6 ms den besten Lesewert, aber die Schreibgeschwindigkeit von 179.8 ms war bei weitem die schlechteste.

Bei den Standardabweichungswerten lag der PBlaze4 erneut beim Lesen mit 0.107 ms an der Spitze, aber dieses Mal war er beim Schreiben nicht ganz unten, womit diese „Ehre“ dem Huawei ES3000v2 1.6 TB zuteil wird

Unser nächster Workload verwendet 8K-Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Auch hier beginnen wir mit den Vorkonditionierungsergebnissen, bevor wir zu den Haupttests übergehen.

Beim Durchsatz erzielte das Memblaze-Angebot bemerkenswert konstante Werte und blieb während des gesamten Testlaufs bei rund 170,000 IOPS, während seine Vergleichsprodukte viel größere Schwankungen aufwiesen. Der PBlaze4 landete erneut im Mittelfeld, nachdem alle einen stabilen Zustand erreicht hatten.

Unser durchschnittlicher Latenztest wiederholte die gleiche Geschichte, wobei das Memblaze-Laufwerk während des gesamten Tests zwischen 1.4 ms und 1.5 ms schwankte, während seine Konkurrenten viel mehr Variationen aufwiesen. Nachdem sich jedoch alles stabilisiert hatte, war das Huawei ES3000v2 3.2 TB der klare Gewinner.

Beim PBlaze4 kam es während der gesamten maximalen Latenz zu Spitzen, diese waren jedoch nicht so schlimm wie die gelegentlich beim HGST SN100 auftretenden Werte. Die SSDs von Huawei waren stabiler und die von Intel waren die stabilsten von allen und blieben während des gesamten Tests bei etwa der 15-ms-Latenzmarke.

Bei der Standardabweichungs-Vorkonditionierung sehen wir erneut, dass der PBlaze4 während unserer gesamten Tests eine ziemlich konstante Punktzahl beibehält und sich insgesamt im Mittelfeld befindet.

Nachdem wir das Memblaze-Laufwerk vollständig vorkonditioniert hatten, unterzogen wir es unserem Haupttest mit 8K 70/30.

Beim Durchsatz blieb dieses Laufwerk fest im Mittelfeld und konkurrierte Kopf an Kopf mit den Angeboten von Intel, HGST und 1.6 TB von Huawei. Der Huawei ES3000v2 3.2 TB war jedoch der klare Gewinner und übertraf seine Konkurrenten unter allen Bedingungen.

Die durchschnittliche Latenz spiegelte die Durchsatzergebnisse wider, wobei das Memblaze-Laufwerk stark mit den Laufwerken von Intel, HGST und 1.6 TB von Huawei konkurrierte und das ES3000v2 mit 3.2 TB erneut die Führung übernahm.

Bei maximaler Latenz verhielt es sich jedoch anders: Der PBlaze4 hatte eine deutlich höhere Latenz als seine Vergleichsgeräte. Die anderen vier Laufwerke schnitten alle deutlich besser ab, wobei die Angebote von Huawei die beste Leistung zeigten.

Unsere Standardabweichungsergebnisse zeigen, dass das Memblaze-Laufwerk unter verschiedenen Bedingungen wieder ungefähr die gleiche Leistung erbringt wie die Intel- und HGST-Laufwerke. Als die Bedingungen jedoch anspruchsvoller wurden, zeigte das 1.6-GB-Huawei-Laufwerk eine bessere Leistung, während das 3.2-GB-Laufwerk begann schlechter.

Fazit

Die Memblaze PBlaze4 ist eine SSD der Enterprise-Klasse, wobei die 6.4 TB FHHL AIC-Version das Flaggschiffprojekt des Unternehmens ist. Der PBlaze4 verfügt über eine NVMe-über-PCIe-Schnittstelle und wird sowohl in HHHL als auch FHHL (sowie 2.5″) angeboten und hat eine Kapazität von 800 GB bis 6.4 TB. Wir haben in diesem Test die 3.2-TB-HHHL-Version getestet, während die 2.5-Zoll-Version, die wir zuvor getestet haben, recht gut abschneidet und dem Leistungsprofil ihres AIC-Bruders sehr nahe kommt. Das Angebot in verschiedenen Formfaktoren gibt Kunden Flexibilität bei der Auswahl des Modells, das am besten zu einer bestimmten Plattform passt. Wenn eine Hot-Swap-Fähigkeit oder die Integration in einen neueren Server mit frontseitigem Zugriff möglich ist, bieten die 2.5-Zoll-Modelle einige Vorteile. Wenn der Server keine 2.5-Zoll-NVMe-SSDs unterstützt, sind AICs von Vorteil, da sie mit fast allen modernen Servern kompatibel sind.

Das Memblaze PBlaze4 AIC erwies sich in unseren Benchmarks als gute SSD, obwohl es einige Punkte gab, an denen es verbessert werden könnte. In einigen unserer Datenbanktests schnitt es besonders gut ab. Sysbench gab ihm einen Gesamtwert von 5954.8 TPS und übertraf damit mehrere ähnliche SSDs. Das Memblaze-Laufwerk blieb sowohl in unserem 8K-Test mit 70 % Lese-/30 %-Schreibzugriff als auch in unserem 4K-Test mit 100 % Lesezugriff mit 705,868 IOPS im Mittelfeld. Ähnlich dem Leistungsprofil, das wir bei der Überprüfung des 2.5-Zoll-PBlaze4 festgestellt haben, traten beim AIC bei höherer Last einige maximale Latenzspitzen auf. Memblaze hat jedoch schnell darauf reagiert und gerade ein Update veröffentlicht, das diese Werte wieder auf normale Bereiche für die NVMe-SSD-Gruppe gesenkt hat.

Vorteile

• Starke Datenbankleistung
• In den meisten Situationen eine solide Leistung
• Flexibles Design mit einem breiten Kapazitätsangebot

Nachteile

• Zeigte einige höhere maximale Latenzspitzen

Fazit

Das Memblaze PBlaze4 ist ein SSD-AIC der Enterprise-Klasse, das unter Datenbankbedingungen eine sehr gute Leistung und in anderen Situationen im Allgemeinen eine durchschnittliche Leistung zeigt.

Memblaze PBlaze4 Produktseite

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