Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT (NVMe) Revisión

El Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT que se analiza en este artículo consta de 2 unidades Intel P3600 NVMe de 1.2 TB y 8 unidades SSD SSD800MM de 400 GB en las demás bahías SAS3; dos de ellas están configuradas en RAID1 para el sistema operativo, mientras que las otras seis están configuradas en RAID1 para almacenamiento.

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT Especificaciones

• SYS-1027R-WC1NRT    
• Superservidor 1027R-WC1NRT (negro)
• Placa base: Súper X9DRW-CTF31
• Procesador/caché
• CPU    
  • Zócalo doble R (LGA 2011)
  • Familia de procesadores Intel Xeon E5-2600 y E5-2600 v2 (hasta 130 W TDP)
• Caché: hasta 30 MB
• Bus del sistema: QPI hasta 8GT/s
• Memoria del sistema
• Capacidad de memoria: 
  • 16 zócalos DIMM DDR240 de 3 pines
  • Hasta 1TB DDR3 ECC LRDIMM
  • Hasta 512 GB de memoria DDR3 ECC registrada (RDIMM)
  • Hasta 128 GB DDR3 ECC y UDIMM no ECC
• Tipo de memoria: 1866/1600/1333/1066/800MHz ECC DDR3 SDRAM de 72 bits, DIMM chapados en oro de 240 pines
• Tamaños DIMM: 64 GB (LRDIMM), 32 GB, 16 GB, 8 GB, 4 GB, 2 GB, 1 GB
• Voltaje de memoria: 1.5 V, 1.35 V
• Detección de errores:    
  • Corrige errores de un solo bit
  • Detecta errores de doble bit (usando memoria ECC)
• Dispositivos a bordo
  • Conjunto de chips: Conjunto de chips Intel C602J
  • SATA: SATA3 (6 Gbps) con RAID0, 1
  • SAS: 
    • SAS3 (12 Gb/s) a través de LSI 3108
    • Soporte RAID0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
    • Caché DDR2 de 3 GB
  • IPMI:    
    • Compatibilidad con la interfaz de gestión de plataforma inteligente v.2.0
    • IPMI 2.0 con medios virtuales a través de LAN y compatibilidad con KVM a través de LAN
    • Nuvoton WPCM450 BMC
  • 1x SSD-DM016-PHI (SATADOM)
  • 1x AOM-TFM-3108 (TFM para SuperCap)
  • 1 AOM-TPM-9655V (TPM)
• Controladores de red:    
  • Intel x540 de doble puerto 10GBase-T
  • Las colas de dispositivos de máquinas virtuales reducen la sobrecarga de E/S
  • Admite salida 10GBASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-T, RJ45
  • 1x Realtek RTL8211E PHY (IPMI dedicado)
• Gráficos: G200 (Nuvoton WPCM450 BMC)
• Entrada / Salida
  • Serial ATA/NVMe PCIe SSD: 2 puertos SATA3 (6 Gb/s)/NVMe PCIe SSD
  • SAS: 8 puertos SAS3 (12 Gb/s)
  • LAN:
    • 2 puertos RJ45 10GBase-T
    • 1 puerto LAN IPMI dedicado RJ45
  • USB: 6 puertos USB 2.0 en total (4 traseros, 2 delanteros)
  • VGA: 1 puerto VGA
  • Puerto serie/encabezado: 1x encabezado rápido UART 16550
• Administración:
  • Software    
    • Superdoctor III
    • Watch Dog
    • NMI
    • SMCBU y SMM
    • IPMI 2.0
    • Administrador de nodo Intel
• Configuraciones de energía:    
  • Administración de energía ACPI / APM
  • Modo de encendido para recuperación de energía CA
• Factor de forma: Montaje en rack 1U
• Modelo: CSE-116AC2-R700WB
• Dimensiones
  • Anchura: 17.2 "(437mm)
  • Altura: 1.7 "(43mm)
  • Profundidad: 23.5 "(597mm)
  • Peso bruto: 46 libras (20.9 kg)
• Panel frontal
  • Botones:    
    • Botón de Encendido / Apagado
    • Botón UID
  • LED:    
    • LED de estado de energía
    • LED de actividad del disco duro
    • 2 LED de actividad de red
    • LED de información universal (UID)
• Ranuras de expansión:
  • PCI-Express: 1 ranura PCI-E 3.0 x16 de altura completa y longitud media (se requiere CPU2)
• Bahías de unidad:
  • Intercambio en caliente: 10 bahías para unidades de 2.5" de intercambio en caliente (8 SAS3 y 2 NVMe PCIe SSD/SATA3)
  • Plano posterior: SAS/SATA/NVMe PCIe SSD
• Refrigeración del sistema
  • Ventiladores: 5 ventiladores PWM contrarrotativos de 40 mm x 56 mm
• Fuente de alimentación: fuente de alimentación de alta eficiencia AC-DC redundante de 700 W/750 W con PMBus e I2C
• Voltaje de corriente alterna:    
  • 700 W: 100 – 140 V, 50-60 Hz, 8.5-6 A
  • 750 W: 180 – 240 V, 60-50 Hz, 5-3.8 A
• Salida CC +5V en espera: 3A
• Salida CC +12V:    
  • 700W: 58A a 100-140V
  • 750W: 62A a 180-240V
• Con distribuidor de energía:    
  • + 5V: 25A
  • + 3.3V: 12A
  • -12 V: 0.6 A
• Especificaciones ambientales:    
  • Temperatura de funcionamiento: 10 ° C a 35 ° C (50 ° F a 95 ° F)
  • Temperatura sin funcionamiento: -40 °C a 60 °C (-40 °F a 140 °F)
  • Humedad relativa de funcionamiento: 8 % a 90 % (sin condensación)
  • Humedad relativa sin funcionamiento: 5 % a 95 % (sin condensación)

Diseño y construcción

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT tiene un factor de forma de 1U y sin duda aprovecha al máximo su estructura delgada con 10 bahías para unidades SAS/SATA de 2.5" intercambiables en caliente. 

El panel de control del SC116AC2-R700WB proporciona información importante de control y supervisión del sistema. Los LED indican el encendido, la actividad de la red y la actividad del disco (también hay un LED de información universal). También están presentes un botón de encendido principal y un botón UID.

El panel posterior de E/S del 1027R-WC1NRT incluye un puerto VGA, cuatro puertos USB 2.0, dos puertos Gigabit Ethernet, un puerto IPMI dedicado, un botón UID y un LED (ambos ubicados junto a las ranuras PCI-E). La parte trasera también alberga la fuente de alimentación de 700 W, que se compone de dos módulos de alimentación independientes para proporcionar redundancia de alimentación. Esto permite a los usuarios reemplazar un módulo de fuente de alimentación defectuoso sin tener que apagar el servidor.

El servidor se abre fácilmente después de aflojar un tornillo en la parte posterior de la cubierta del chasis, que luego se desliza completamente. En el interior, el diseño está muy organizado, con cada componente rápidamente accesible. En el extremo derecho de la placa base se incluye una variedad de puertos SATA parcialmente obstruidos por el enrutamiento del cableado NVMe en ese lado del chasis.

Una joya escondida que Supermicro incluyó con esta compilación es su módulo SATADOM, que es un dispositivo SATA miniaturizado. Están disponibles en capacidades de 16, 32 y 64 GB y ofrecen velocidades de lectura superiores a 530 MB/s (similar a una unidad de arranque SSD estándar). Estos se pueden usar para una serie de aplicaciones integradas, como alternativas de unidad de arranque, ubicación de software de copia de seguridad para la recuperación o una serie de otras opciones donde se requiere un dispositivo de almacenamiento único.

El SuperServer tiene un diseño inteligente y es compacto debajo del capó; la placa de servidor X9DRW-CTF31 tiene 16 ranuras DIMM que pueden admitir hasta 1024 GB de ECC LRDIMM, hasta 512 GB de ECC RDIMM o hasta 128 GB de ECC/no ECC UDIMM DDR3-1866/1600/1333/1066/800 SDRAM.

Ubicado en una tarjeta intermedia, el controlador SAS LSI 3108 proporciona ocho puertos SAS 3.0 y admite los niveles de RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 y 60. Además, un controlador SATA está integrado en el conjunto de chips, lo que proporciona dos puertos SATA. Puertos 3.0 (6 Gb/s) y dos puertos SATA 2.0 (3 Gb/s) con soporte RAID0, 1, 5 y 10. También es visible el módulo TPM.

Supermicro también incluyó su SuperCap con este servidor, que reemplaza el módulo de ventilación y se usa como respaldo de energía para el adaptador LSI MegaRAID. Esto lo coloca en una posición conveniente para el enfriamiento y el mantenimiento en el camino.

Análisis de carga de trabajo sintética empresarial

Al probar este servidor, el sistema operativo se encuentra en un grupo RAID1 de SSD HGST SSD800MM. Los 6 SSD SSD800MM restantes se prueban en RAID10. Las SSD Intel P3600 NVMe se están probando en configuraciones de unidad única y doble. En las puntuaciones de doble unidad, los resultados de ambas unidades se agregan para proporcionar el rendimiento total.

Antes de iniciar cada uno de los puntos de referencia sintéticos de fio, nuestro laboratorio preacondiciona el dispositivo en estado estable bajo una carga pesada de 16 subprocesos con una cola pendiente de 16 por subproceso. Luego, el almacenamiento se prueba en intervalos establecidos con múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado.

Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:

• Rendimiento (lectura+escritura IOPS agregado)
• Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
• Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
• Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)

Este análisis sintético incorpora cuatro perfiles que se utilizan ampliamente en las especificaciones y puntos de referencia de los fabricantes:

• 4k: 100 % de lectura y 100 % de escritura
• 8k: 100 % de lectura y 100 % de escritura
• 8k – 70 % de lectura/30 % de escritura
• 128k: 100 % de lectura y 100 % de escritura

Nuestro primer punto de referencia es nuestra prueba de transferencia 4k (100 % de lectura y 100 % de escritura). La unidad 1x Intel P3600 NVMe registró 449,432 57,218 IOPS de lectura y 876,660 114,359 IOPS de escritura. Sin embargo, cuando usamos la configuración de dos unidades, el rendimiento prácticamente se duplicó con una increíble lectura de 6 800 IOPS y una escritura de 10 441,281 IOPS. El LSI RAID 96,665x SSDXNUMXMM en RAIDXNUMX (escritura directa) ofreció XNUMX XNUMX IOPS de lectura y XNUMX XNUMX IOPS de escritura.

En nuestras pruebas de latencia promedio del mismo tamaño de archivo, la configuración de la unidad 2x Intel P3600 NVMe fue la mejor con 2.23 ms de escritura y solo 0.29 ms de lectura. Esto superó la configuración de la unidad 6x SSD800MM, aunque tuvo una latencia de escritura promedio mucho mejor en comparación con la unidad Intel única.

Nuestra latencia máxima registró resultados muy similares entre la unidad 1x Intel P3600 NVMe (47.57 ms de escritura, 14.82 ms de lectura) y 2x Intel P3600 (46.19 ms de escritura, 15.94 ms de lectura). El LSI RAID 6x SSD800MM configurado en RAID10 presumió el mejor rendimiento de escritura con solo 17.99 ms.

En nuestro punto de referencia de desviación estándar, que ayuda a identificar configuraciones que experimentan un rango de latencias superior al promedio, el LSI RAID 6x SSD800MM configurado en RAID10 una vez más tuvo el mejor rendimiento de escritura con solo 0.792ms. La configuración de la unidad 2x Intel P3600 mostró los mejores resultados de lectura (0.17 ms).

A continuación, reacondicionamos el servidor para transferencias secuenciales de 8k para medir el rendimiento de las unidades Intel P3600 NVMe (así como con técnicas de almacenamiento en caché de escritura simultánea y reescritura para las unidades SSD800MM) con una carga de 16 subprocesos y una profundidad de cola de 16 para operaciones 100% lectura y 100% escritura. En este punto de referencia, el mejor desempeño fue la configuración 2x ​​Intel P3600 NVMe con una lectura masiva de 726,866IOPS y una escritura de 260,385IOPS, ambas muy por encima del resto de la placa.

Nuestra próxima prueba se compone de un 70 % de operaciones de lectura aleatorias y un 30 % de operaciones de escritura con una carga de trabajo de 8k en una variedad de recuentos de subprocesos y colas. En cuanto al rendimiento, la configuración de la unidad 2x NVMe contaba con 134,867 16 IOPS por 16T6Q, que todavía estaba muy por detrás de la 800x SSD10MM en RAIDXNUMX.

En términos de latencia promedio, la configuración de la unidad Intel 2x NVMe se quedó atrás de las unidades SSD800MM una vez más con una latencia 16T16Q de 1.89 ms. La configuración de una unidad Intel tenía aproximadamente el doble de latencia en el mismo QT.

El punto de referencia de latencia máxima contó una historia similar, con la configuración de seis unidades SSD800MM ocupando el primer lugar. Dicho esto, la configuración de la unidad 2x Intel mantuvo un ritmo relativo con las unidades SSD800MM (con parte de su latencia incluso más baja a veces) hasta la marca 8T/8Q.

Al registrar los cálculos de desviación estándar para el punto de referencia 8k 70/30, las configuraciones Intel P3600 de una y dos unidades tuvieron dificultades con el alto número de subprocesos y la profundidad de la cola en comparación con el SSD800MM.

Nuestro punto de referencia sintético final se basa en transferencias secuenciales de 128k con 100 % de operaciones de lectura y 100 % de escritura. Aquí, la configuración Intel P3600 NVMe 2x logró un rendimiento sustancialmente mayor que su configuración 1x, registrando 2,336,358 5,879,600 6 KB/s en operaciones de escritura con unos increíbles 800 6,427,400 5,865,600 KB/s para lectura. También medimos el LSI RAID 1,662,156x SSD2,702,029MM tanto en operaciones de escritura diferida como simultánea. El primero registró XNUMX XNUMX XNUMX KB/s en escritura (muy por encima de cualquiera de las otras configuraciones) y XNUMX XNUMX XNUMX KB/s en lectura, mientras que el último registró XNUMX XNUMX XNUMX KB/s en escritura y XNUMX XNUMX XNUMX KB/s en lectura.

Conclusión

El Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT es un servidor de almacenamiento empresarial equipado con 10 bahías para unidades de 2.5" intercambiables en caliente en un factor de forma delgado de montaje en rack de 1U que consta de dos subsistemas principales: el chasis SC116AC2-R700WB de 1U y el procesador dual X9DRW-CTF31 El SuperServer 1027R-WC1NRT ofrece mucha flexibilidad gracias a su compatibilidad con unidades SAS3 de 12 Gb/s y NVMe, la primera de las cuales utiliza una interfaz PCIe en un factor de forma de 2.5". Las unidades NVMe son únicas porque brindan capacidad de servicio frontal al tiempo que brindan un rendimiento similar al de una tarjeta PCIe, que es significativamente más rápido que las ofertas SAS/SATA del mismo factor de forma. La mayoría de los servidores solo admiten unas pocas bahías compatibles con NVMe (dos en el caso de este Supermicro SuperServer), debido al hardware adicional que se necesita dentro del chasis para manejar las conexiones al frente. Sin embargo, el resultado neto de estas unidades es asombroso, y las SSD Intel NVMe realmente brillan dentro de este sistema. 

Para probar su rendimiento, equipamos el SuperServer con una configuración óptima para aprovechar las 10 bahías con las mejores opciones disponibles para cada una. Probamos las unidades Intel P3600 de 1.2 TB NVMe individualmente y como dos unidades en conjunto, junto con seis unidades SSD HGST Ultrastar SSD800MM de 400 GB (con operaciones de escritura directa y reescritura) conectadas a una tarjeta controladora LSI RAID para configuraciones RAID1 y RAID10. Como era de esperar, la combinación de las dos unidades Intel NVMe permitió que el SuperServer presumiera de una gran cantidad de rendimiento y de una baja latencia. Esto fue más evidente en nuestros puntos de referencia de transferencia de 100 % de lectura y 100 % de escritura de 4k, 8k y 128k, donde ofreció consistentemente el doble de rendimiento de lectura que las otras configuraciones. 

El resultado neto es que Supermicro proporciona una plataforma densa que puede impulsar una gran cantidad de rendimiento gracias a su par de ranuras para unidades NVMe. Sin embargo, el resto de las bahías SAS3 tampoco se quedan atrás, especialmente cuando se combinan con SSD líderes en su clase como las unidades HGST que usamos. Las 10 bahías en total ofrecen muchas opciones cuando se trata de segmentar datos para aplicaciones sensibles a la latencia, o usar alguna combinación de flash y HDD o SSD de bajo costo en una configuración por niveles. El principal inconveniente de la plataforma es que solo tiene dos bahías NVMe, aunque Supermicro ofrece sistemas 2U más grandes que admiten cuatro de las unidades de alta velocidad. Dicho esto, teniendo en cuenta que la industria carece de opciones en lo que respecta a la compatibilidad con NVMe, tener dos unidades en un sistema de 1U es un buen punto de partida para la tecnología emergente mientras Supermicro evalúa la adopción y dónde innovar a continuación.

Ventajas

• Compatibilidad NVMe
• Ofrece una tonelada de flexibilidad.
• Factor de forma compacto de 1U
• Componentes adicionales como SATADOM, SuperCap agregan valor "oculto"

Desventajas

• Limitado a 2 bahías NVMe

Resumen Final

El Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT es un sistema de almacenamiento de gama alta que ofrece a las empresas una gran versatilidad gracias a su compatibilidad con unidades SAS3 de 12 Gb/s y NVMe, la primera de las cuales permite grandes ganancias de rendimiento para cargas de trabajo de aplicaciones pesadas.

Supermicro SuperServidor 1027R-WC1NRT

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