Revisión del acelerador de aplicaciones Virident FlashMAX II MLC (2.2 TB)

El Virident FlashMAX II es un acelerador de aplicaciones (AA) PCIe de media altura y media longitud que está disponible con medios flash MLC. El FlashMAX II está disponible en capacidades de hasta 2.2 TB, lo que lo convierte en el AA más grande disponible en este factor de forma. Sin embargo, como ocurre con cualquier producto de esta clase, la densidad puede ser buena, pero, en última instancia, el rendimiento es un factor importante de adopción. FlashMAX II ofrece 4K IOPS mixtos (75 % de lectura, 25 % de escritura) de hasta 200,000 325,000, junto con 4 XNUMX XNUMXK de IOPS de lectura.

El Virident FlashMAX II es un acelerador de aplicaciones (AA) PCIe de media altura y media longitud que está disponible con medios flash MLC. El FlashMAX II está disponible en capacidades de hasta 2.2 TB, lo que lo convierte en el AA más grande disponible en este factor de forma. Sin embargo, como ocurre con cualquier producto de esta clase, la densidad puede ser buena, pero, en última instancia, el rendimiento es un factor importante de adopción. FlashMAX II ofrece 4K IOPS mixtos (75 % de lectura, 25 % de escritura) de hasta 200,000 325,000, junto con 4 XNUMX XNUMXK de IOPS de lectura.

Al igual que otros aceleradores de aplicaciones, FlashMAX II se centra en el espacio del centro de datos, donde las aplicaciones de misión crítica exigen y pueden aprovechar un nivel de flash de alto rendimiento, ya sea como almacenamiento principal o como una memoria caché grande frente a un nivel de eje. La arquitectura de Virident está idealmente diseñada para tal uso, aprovechando una interfaz especialmente diseñada y confiando en las CPU del sistema host para la lógica de control de alto nivel. Esto es similar a los aceleradores de aplicaciones de alto rendimiento de Fusion-io y difiere notablemente de los reproductores de almacenamiento PCIe como Intel, LSI, Micron y OCZ, que en su lugar confían en controladores ASIC y/o RAID junto con varios SSD más pequeños en una sola PCB PCIe.

Si bien FlashMAX II puede parecerse a otras unidades, después de algunas similitudes arquitectónicas, Virident se diferencia en el lado del software. La principal de estas tecnologías es la gestión de Virident Flash con programación adaptativa (vFAS). El deber principal de vFAS es presentar los medios flash como un dispositivo de bloque, sin tener que usar protocolos de almacenamiento, controladores o interconexiones adicionales. Mientras que las aplicaciones que acceden a FlashMAX II ven la memoria flash como almacenamiento, vFAS funciona entre bastidores para administrar la memoria flash en una configuración RAID 7+1, que protege contra fallas individuales de NAND. vFAS también maneja optimizaciones adicionales como nivelación de desgaste, recolección de basura, protección de ruta de datos, ECC y similares. Esta eficiencia en el diseño y la capacidad de aprovechar la CPU del host es un factor importante detrás de las bajas latencias de acceso citadas para FlashMAX II de menos de 20 µs.

El Virident FlashMAX II en MLC se envía en un solo módulo de 550 GB y 1.1 TB de capacidad, y como una configuración de módulo dual en capacidades de 1.1 TB y 2.2 TB. Las unidades tienen cifras de resistencia escritas de 10 PB, 16 PB y 33 PB respectivamente, y una garantía de tres años. Nuestro modelo de revisión es la unidad de 2.2 TB.

Especificaciones de Virident FlashMAX II

• Capacidades
  • 550 GB (sencillo)
    • Lectura secuencial: 1,600 MB/s (64 KB)
    • Escritura secuencial: 540 MB/s (64 KB)
    • Lectura aleatoria: 175,000 4 IOPS (XNUMX KB)
    • Escritura aleatoria: 48,000 4 IOPS (XNUMX KB, estado estable)
  • 1,100 GB (sencillo)
    • Lectura secuencial: 1,600 MB/s (64 KB)
    • Escritura secuencial: 540 MB/s (64 KB)
    • Lectura aleatoria: 175,000 4 IOPS (XNUMX KB)
    • Escritura aleatoria: 48,000 4 IOPS (XNUMX KB, estado estable)
  • 1,100 GB (doble)
    • Lectura secuencial: 2,700 MB/s (64 KB)
    • Escritura secuencial: 1,000 MB/s (64 KB)
    • Lectura aleatoria: 350,000 4 IOPS (XNUMX KB)
    • Escritura aleatoria: 103,000 4 IOPS (XNUMX KB, estado estable)
  • 2,200 GB (doble)
    • Lectura secuencial: 2,700 MB/s (64 KB)
    • Escritura secuencial: 1,000 MB/s (64 KB)
    • Lectura aleatoria: 350,000 4 IOPS (XNUMX KB)
    • Escritura aleatoria: 103,000 4 IOPS (XNUMX KB, estado estable)
• Celda multinivel (MLC) de memoria flash Intel NAND de 20 nm
• Latencia de lectura: <76-78 μs (512b)
• Latencia de escritura: < 16-18 μs (512b)
• Interfaz: PCI Express 2.0 x8
• Factor de forma: HHHL
• Resistencia de por vida (550 GB/1,100 GB (simple y doble)/2,200 GB): 10 PB, 16 PB y 33 PB
• Temperatura de funcionamiento: 0 °C a 45 °C con flujo de aire de 200 LFM (pies lineales por minuto)
• Compatibilidad con SO
  • Microsoft: Windows Server 2008 R2 SP1 y 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
• Garantía: años 3

Diseño y construcción

Virident FlashMAX II es un acelerador de aplicaciones PCIe 2.0 de media altura y media longitud con una conexión x8. Su diseño supercompacto se adapta a 3 TB de NAND en un espacio en el que los competidores pueden adaptarse a la mitad o menos. La forma alternativa de instalar esa cantidad de NAND es una tarjeta de altura completa y longitud media o una tarjeta de altura completa y longitud completa; que se excluye de las ranuras de bajo perfil que se encuentran en servidores densamente empaquetados. Algunos competidores que requieren diseños más grandes incluyen Fusion-io con un factor de forma FHHL para sus ioDrive2 Duos y OCZ que usa un factor de forma FHFL para el Z-Drive R4.

El FlashMAX II utiliza un diseño único con dos controladores FPGA, similar a las tarjetas ioDrive e ioDrive2 Duo de Fusion, pero diferente en que el dispositivo aparece como un solo LUN en lugar de dos. Esto tiene la ventaja de omitir el software RAID de Windows o Linux para presentar la tarjeta al sistema como un gran volumen, lo que facilita la administración para algunos usuarios. Otra ventaja es que el enlace interno permite que el software de administración de Virident administre globalmente la nivelación de desgaste de NAND y otras características de confiabilidad, lo que no es posible en el ioDrive2 Duo entre tarjetas individuales. Virident también le da la opción de formatear la tarjeta de una manera que presenta el FlashMAX II como dos dispositivos, aunque en nuestra revisión medimos el rendimiento configurado en un grupo grande.

Virident, así como Fusion-io, se diferencian de otros fabricantes en el mercado de aceleradores de aplicaciones PCIe en la forma en que presentan su almacenamiento al sistema host. El diseño tradicional obliga a que los datos fluyan a través de software o hardware RAID, controladores SATA/SAS y luego, muy probablemente, un controlador flash de terceros antes de llegar finalmente a la NAND. El método Virident y Fusion adoptan un enfoque diferente, lo que permite que el host actúe como el controlador del dispositivo a través de una pila de software nativa, interactuando con la NAND en un solo paso. En teoría, esto tiene la ventaja de permitir una latencia más baja al omitir todos los pasos generales, pero también tiene la desventaja de introducir la sobrecarga del sistema en la ecuación, ya que el host debe administrar el flash por sí mismo. Al acercar el sistema a la NAND, Virident también obliga al sistema a administrarlo, mientras que otros con controladores flash de hardware descargan esas actividades.

Virident utiliza Intel MLC NAND de 2 x nm y 2 bits en FlashMAX II, aunque la arquitectura admite diferentes fabricantes y densidades de NAND con actualizaciones de firmware. La capacidad bruta del FlashMAX II de 2.2 TB es de 3,072 GB, con 2,222 GB utilizables en configuración estándar o 1,847 GB en modo de alto rendimiento. Eso da como resultado un nivel de aprovisionamiento excesivo del 38 % de las existencias y aumenta al 66.3 % en el modo de alto rendimiento.

Software de gestión

Virident incluye GUI y software de administración basado en consola con FlashMAX II. En términos de facilidad de uso y características, FlashMAX II Manager está a la par con Micron RealSSD Manager incluido con el P320h, menos la información de rendimiento en tiempo real que Micron puede transmitir desde la tarjeta. A través del software de administración, los usuarios pueden actualizar el firmware FlashMAX II, ver información de resistencia, formatear la tarjeta en diferentes modos de rendimiento, dividir la tarjeta en dos volúmenes y habilitar una baliza para identificar rápidamente la tarjeta (y el servidor) en un entorno. con múltiples dispositivos.

En cuanto a los elementos que nos gusta ver enumerados a través del software de administración, Virident acierta en la mayoría de los puntos, aunque carece de información de salud detallada, datos de rendimiento en tiempo real o estadísticas detalladas sobre el comportamiento eléctrico de los dispositivos. Esto todavía los coloca por delante de otros en el espacio PCIe, incluidos Intel o LSI con información muy minimalista solo de la consola, u OCZ que proporciona su Caja de herramientas OCZ para borrar la tarjeta, actualizar el software o sondear información SMART. El líder en capacidades de administración y monitoreo es Fusion-io, que ofrece una gran cantidad de información a través de una interfaz muy pulida en su paquete ioSphere.

Antecedentes de prueba y comparables 

Todos los aceleradores de aplicaciones PCIe comparados en esta revisión se prueban en nuestra plataforma de prueba empresarial de segunda generación que consiste en un Lenovo ThinkServer RD630 basado en Intel Romley. Esta nueva plataforma está configurada tanto con Windows Server 2008 R2 SP1 como con Linux CentOS 6.3 para permitirnos probar de manera efectiva el rendimiento de diferentes AA en los diversos entornos que admiten sus controladores. Cada sistema operativo está optimizado para obtener el máximo rendimiento, lo que incluye tener el perfil de energía de Windows configurado en alto rendimiento y cpuspeed deshabilitado en CentOS 6.3 para bloquear el procesador a su velocidad de reloj más alta. Para los puntos de referencia sintéticos, utilizamos la versión 2.0.10 de FIO para Linux y la versión 2.0.12.2 para Windows, con los mismos parámetros de prueba utilizados en cada sistema operativo donde está permitido.

Configuración de StorageReview Lenovo ThinkServer RD630:

• 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, caché de 15 MB, 6 núcleos)
• Chipset Intel C602
• Memoria: 16 GB (2 x 8 GB) 1333 Mhz DDR3 RDIMM registrados
• Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 estándar, CentOS 6.3 de 64 bits
• SSD de arranque Micron RealSSD P100e de 400 GB
• LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para SSD de arranque)
• LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para pruebas comparativas de SSD o HDD)

A la hora de elegir comparables para esta revisión, elegimos los aceleradores de aplicaciones SLC más nuevos y de mayor rendimiento. Estos se eligieron en función de las características de rendimiento de cada producto, así como del rango de precios. Cuando corresponde, incluimos resultados de referencia de alto rendimiento y de stock si el fabricante incluye ese nivel de configuración a través del software para apuntar a diferentes casos de uso del producto. En el caso de FlashMAX II, incluimos puntos de referencia tanto de capacidad completa como de alto rendimiento.

200 GB LSI Nytro WarpDrive WLP4-200

• Lanzamiento: 1S2012
• Tipo NAND: SLC
• Controlador: 4 x LSI SandForce SF-2500 a través de LSI SAS2008 PCIe a SAS Bridge
• Visibilidad del dispositivo: hardware fijo RAID0
• Windows LSI: 2.10.51.0
• LSI Linux: Controlador nativo CentOS 6.3
• Tiempo de preacondicionamiento: 6 horas

SSD Real P700h de 320 GB

• Lanzamiento: 2S2011
• Tipo NAND: SLC
• Controlador: 1 x ASIC patentado
• Visibilidad del dispositivo: dispositivo único
• Micron Windows: 8.01.4471.00
• Micron Linux: 2.4.2-1
• Tiempo de preacondicionamiento: 6 horas

Virident FlashMAX II de 2.2 TB

• Lanzamiento: 2S2012
• Tipo NAND: MLC
• Controlador: 2 x FPGA propietario
• Visibilidad del dispositivo: dispositivo único o doble según el formato
• Virident Windows: Versión 3.0
• Virident Linux: Versión 3.0
• Tiempo de preacondicionamiento: 12 horas

Análisis de carga de trabajo sintética empresarial

La forma en que vemos las soluciones de almacenamiento PCIe es más profunda que solo observar el rendimiento tradicional en ráfagas o en estado estable. Al observar el rendimiento promedio durante un largo período de tiempo, pierde de vista los detalles detrás del rendimiento del dispositivo durante todo ese período. Dado que el rendimiento del flash varía mucho a medida que pasa el tiempo, nuestro proceso de evaluación comparativa analiza el rendimiento en áreas que incluyen el rendimiento total, la latencia promedio, la latencia máxima y la desviación estándar durante toda la fase de preacondicionamiento de cada dispositivo. Con los productos empresariales de gama alta, la latencia suele ser más importante que el rendimiento. Por esta razón, hacemos todo lo posible para mostrar todas las características de rendimiento de cada dispositivo que sometemos a nuestro laboratorio de pruebas empresarial.

También incluimos comparaciones de rendimiento para mostrar cómo funciona cada dispositivo con un conjunto de controladores diferente en los sistemas operativos Windows y Linux. Para Windows, usamos los controladores más recientes en el momento de la revisión original, y luego cada dispositivo se prueba en un entorno de Windows Server 64 R2008 de 2 bits. Para Linux, usamos el entorno CentOS 64 de 6.3 bits, que es compatible con cada Acelerador de aplicaciones Enterprise PCIe. Nuestro principal objetivo con esta prueba es mostrar cómo difiere el rendimiento del sistema operativo, ya que tener un sistema operativo que figura como compatible en una hoja de producto no siempre significa que el rendimiento en todos ellos sea igual.

El rendimiento de flash varía a lo largo de la fase de preacondicionamiento de cada dispositivo de almacenamiento. Con diferentes diseños y capacidades variables, nuestro proceso de preacondicionamiento dura 6 horas o 12 horas, según el tiempo necesario para alcanzar el comportamiento de estado estable. Nuestro objetivo principal es garantizar que cada unidad esté completamente en modo de estado estable para cuando comencemos nuestras pruebas principales. En total, cada uno de los dispositivos comparables se borra de forma segura con las herramientas del proveedor, se acondiciona previamente en estado estable con la misma carga de trabajo con la que se probará el dispositivo bajo una carga pesada de 16 subprocesos con una cola pendiente de 16 por subproceso, y luego se probará en intervalos establecidos en múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado.

Atributos monitoreados en pruebas primarias de estado estacionario y de preacondicionamiento:

• Rendimiento (lectura+escritura de 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)

Nuestro análisis de carga de trabajo sintético empresarial incluye cuatro perfiles basados ​​en tareas del mundo real. Estos perfiles se han desarrollado para facilitar la comparación con nuestros puntos de referencia anteriores, así como con valores ampliamente publicados, como la velocidad máxima de lectura y escritura de 4K y 8K 70/30, que se usa comúnmente para unidades empresariales. También incluimos dos cargas de trabajo mixtas heredadas, el servidor de archivos tradicional y el servidor web, cada uno de los cuales ofrece una amplia combinación de tamaños de transferencia.

• 4K
  • 100 % de lectura o 100 % de escritura
  • 100% 4K
• 8K 70/30
  • 70% lectura, 30% escritura
  • 100% 8K
• servidor de archivos
  • 80% lectura, 20% escritura
  • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
• Servidor Web
  • 100% Leer
  • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

En nuestra primera carga de trabajo, medimos el rendimiento de una prueba de saturación de escritura 4 % aleatoria de 100K con una carga de 16T/16Q (profundidad de cola efectiva de 256). Virident enumera el rendimiento sostenido de Virident FlashMAX II en este tipo de condiciones en 103,000 2.2 IOPS para nuestra capacidad de 210,000 TB. En la configuración estándar, FlashMAX II ofreció velocidades de ráfaga de hasta 54,000 250,000 IOPS, antes de estabilizarse a una velocidad de estado estable de aproximadamente 114,000 XNUMX IOPS. Cuando se configuró en el modo de alto rendimiento FlashMAX II, vimos velocidades de ráfaga de hasta XNUMX XNUMX IOPS y un rendimiento de estado estable de alrededor de XNUMX XNUMX IOPS.

Con una pesada carga de saturación de escritura 16% 16K de 100T/4Q, medimos la latencia promedio del FlashMAX II configurado en stock cerca de 4.5-4.7ms mientras que la configuración de alto rendimiento se estabilizó entre 2.2-2.3ms.

Al comparar la latencia máxima de Virident FlashMAX II basado en MLC con Micron P320h y Nytro WarpDrive basados ​​en SLC en nuestra prueba de preacondicionamiento de escritura 100K 4 % aleatoria, se ubicó justo en el medio. Los tiempos máximos de respuesta a medida que FlashMAX II se acercaba al estado estable medidos entre 30 y 50 ms, se espera que la capacidad de stock de Linux aumente a aproximadamente 80 ms.

Comparando la consistencia de la latencia, FlashMAX II definitivamente se mantuvo en el mismo estadio de béisbol que los comparables SLC; solo siguiendo al Micron P320h que lideró este paquete. En configuraciones de alto rendimiento, tanto Linux como Windows ofrecieron un rendimiento similar, mientras que en la capacidad de almacenamiento, la desviación estándar de la configuración de capacidad de almacenamiento de Linux aumentó considerablemente a medida que la unidad se acercaba al estado estable.

Después de terminar la etapa de preacondicionamiento de nuestra prueba de escritura 100 % 4K, tomamos muestras más largas para mostrar el rendimiento promedio de cada dispositivo en estado estable. El Virident FlashMAX II llegó casi a la parte superior del paquete, con una velocidad de lectura 100K 4% aleatoria que mide entre 341.5-343K IOPS en todas las configuraciones. En cuanto al rendimiento de escritura 100K del 4 %, el rendimiento de la capacidad en stock midió entre 53.7 y 55.5 mil IOPS, mientras que en el modo de alto rendimiento midió entre 111.6 y 114.9 mil IOPS. 

Con una carga pesada de 16T/16Q, la latencia promedio de FlashMAX II midió 0.744-0.747ms con transferencias de lectura 100% 4K y 2.224-4.756ms con transferencias de escritura 100% 4K según la configuración.

Al comparar la latencia máxima en Linux y Windows en ambas configuraciones, observamos tiempos de respuesta de lectura más bajos en Windows y un tiempo de respuesta de escritura pico más bajo para la latencia de escritura 4K en el modo HP y en Windows.

En cuanto a la consistencia de la latencia en Windows y Linux, FlashMAX II tuvo una desviación estándar de latencia más baja en Windows, tanto en modo estándar como de alto rendimiento. La mayor diferencia se produjo al comparar la desviación estándar de escritura, donde se vio un gran aumento en el modo de stock en Linux.

Nuestra próxima prueba cambia a una carga de trabajo mixta de 8K 70/30 donde Virident FlashMAX II ofrece las velocidades de transferencia de ráfaga más altas del grupo. En un entorno Linux, FlashMAX II tenía velocidades de ráfaga de hasta 400,000 310,000 IOPS, mientras que en Windows las velocidades de ráfaga medían hasta 75 80 IOPS. Comparando el rendimiento de estado estable, en el modo de capacidad de stock, la unidad midió 123-134K IOPS en Windows y Linux respectivamente. En modo de alto rendimiento, las velocidades de estado estable midieron XNUMXK en Windows y XNUMXK en Linux.

En cuanto a la latencia promedio en nuestra carga de trabajo de preacondicionamiento de 8K 70/30 con una carga de trabajo pesada de 16T/16Q, Virident FlashMAX II tuvo una latencia promedio de ráfaga que midió entre 0.64 ms y 0.80 ms. En la transición al rendimiento de estado estable, el FlashMAX II se estabilizó de 1.89 ms a 3.41 ms.

En cuanto a los tiempos de respuesta máximos en nuestra etapa de preacondicionamiento 8K 70/30, Virident FlashMAX II tuvo una latencia máxima que midió entre 10 y 25 ms en modo de ráfaga que aumentó a 30-45 ms.

Al comparar la desviación estándar de latencia entre Virident FlashMAX II basado en MLC y Nytro WarpDrive de 200 GB basado en SLC con Micron P700h de 320 GB, FlashMAX II se ubicó en el medio con el controlador de Linux que ofrece el rendimiento más consistente.

En comparación con la carga de trabajo máxima fija de 16 subprocesos y 16 colas que realizamos en la prueba de escritura 100 % 4K, nuestros perfiles de carga de trabajo mixtos escalan el rendimiento en una amplia gama de combinaciones de subprocesos/colas. En estas pruebas, ampliamos la intensidad de nuestra carga de trabajo desde 2 subprocesos y 2 colas hasta 16 subprocesos y 16 colas. En nuestra prueba ampliada de 8K 70/30, Virident FlashMAX II ofreció el rendimiento 2T/2Q y 2T/4Q más alto del grupo, midiendo 25K y 41K IOPS para el entorno HP Linux, en comparación con Micron P320h que midió 20K y 37K en linux En su apogeo, FlashMAX II midió 134 79 IOPS en modo Linux HP y XNUMX XNUMX IOPS en modo de capacidad de stock.

En nuestra prueba de latencia promedio escalada de 8K 70/30, FlashMAX II midió entre 0.15 ms en Linux HP a 2T/2Q y 1.9 ms en Linux HP a 16T/16Q en modo de estado estable. En comparación con el formato de capacidad de stock, la unidad midió 0.18 ms a 2T/2Q y 3.23ms a 16T/16Q en modo de estado estable.

El Virident FlashMAX II fue muy estable bajo carga tanto en Linux como en Windows en nuestra prueba 8K 70/30. Sus tiempos de respuesta máximos midieron entre 7 ms y 49 ms de 2T/2Q a 16T/16Q con la unidad teniendo una ligera ventaja con su controlador de Windows.

Al comparar la consistencia de la latencia en nuestra prueba 8K 70/30, Virident FlashMAX II estuvo aproximadamente a la par con LSI Nytro WarpDrive basado en SLC, y Micron P320h tuvo una ventaja modesta en las cargas de trabajo.

La carga de trabajo del servidor de archivos representa un espectro de tamaño de transferencia más grande que afecta a cada dispositivo en particular, por lo que en lugar de conformarse con una carga de trabajo estática de 4k u 8k, la unidad debe hacer frente a solicitudes que van desde 512b a 64K. En esta carga de trabajo, dado que Virident FlashMAX II tiene que comenzar a hacer frente a una gama más amplia de tamaños de transferencia, la brecha de rendimiento entre los conjuntos de controladores de Windows y Linux se amplía, con Linux tomando una fuerte ventaja. En términos de rendimiento en comparación con otros PCIe AA en el mercado, FlashMAX II ofreció las velocidades de ráfaga más altas en los modos de formateo estándar y de alto rendimiento, que luego se estabilizó a la mitad inferior del paquete en modo de estado estable.

Con una gran carga de trabajo de 16T/16Q en nuestra prueba de preacondicionamiento del servidor de archivos, Virident FlashMAX II comienza con una latencia de ráfaga de 1.5 a 1.8 ms y luego aumenta a una latencia promedio de 3.5 a 5.5 ms a medida que la unidad se acerca al estado estable. 

En la carga de trabajo del servidor de archivos con una amplia variedad de tamaños de transferencia, Virident FlashMAX II supera a los aceleradores de aplicaciones PCIe basados ​​en SLC con tiempos de respuesta máximos que oscilan entre 20 y 80 ms en modo ráfaga hasta 40 y 100 ms cuando se acerca al estado estable.

Al comparar la consistencia de la latencia en nuestro proceso de preacondicionamiento del servidor de archivos, el Virident FlashMAX II basado en MLC se quedó atrás de nuestros dos comparables SLC, aunque se mantuvo bastante competitivo frente al LSI Nytro WarpDrive en términos de desviación estándar de latencia. 

Después de que el proceso de preacondicionamiento del servidor de archivos se completó con una carga constante de 16T/16Q, pasamos a nuestras pruebas principales que miden el rendimiento en niveles establecidos entre 2T/2Q y 16T/16Q. En nuestra carga de trabajo principal del servidor de archivos, el Virident FlashMAX II se desempeñó a la par con el LSI Nytro WarpDrive de 200 GB en el formato estándar y ligeramente por encima en el modo de alto rendimiento. El Micron P320h basado en SLC ofreció el rendimiento más alto en esta prueba. A 16T/16Q, FlashMAX II midió 46-48K IOPS en modo estándar y 66-72K IOPS en modo de alto rendimiento. Esto se compara con el Micron P320h que alcanzó un máximo de 125 XNUMX IOPS.

La latencia promedio en la carga de trabajo de nuestro servidor de archivos principal midió 0.21-0.25ms en 2T/2T y aumentó a 3.52-5.53ms en 16T/16T. La fuerza del controlador siguió estando en un entorno Linux frente a Windows.

Si bien el rendimiento y la latencia promedio fueron mejores dentro de Linux con FlashMAX II, la latencia máxima se controló mejor en Windows. En formato de capacidad completa, FlashMAX II en Linux tuvo un aumento de latencia máxima de hasta 300 ms bajo carga alta, mientras que en Windows se mantuvo alrededor de 50 ms.

Al comparar la consistencia de la latencia entre cada uno de los aceleradores de aplicaciones, FlashMAX II se quedó atrás del Micron P320h, aunque se desempeñó de cerca con el SLC Nytro WarpDrive de 200 GB.

En nuestra última carga de trabajo sintética que cubre un perfil de servidor web, que tradicionalmente es una prueba de lectura del 100 %, aplicamos una actividad de escritura del 100 % para preacondicionar completamente cada unidad antes de nuestras pruebas principales. Bajo esta estresante prueba de preacondicionamiento, FlashMAX II en el formato original se estabilizó en 8,700 IOPS, mientras que en el modo de alto rendimiento mantuvo una velocidad de 16.2-17.2 IOPS.

Con una carga de trabajo de preacondicionamiento del servidor web de escritura del 100 % a 16T/16Q, FlashMAX II se estabilizó en aproximadamente 28 ms en modo estándar y aproximadamente 15 ms en modo de alto rendimiento.

Al comparar los tiempos máximos de respuesta en nuestro proceso de preacondicionamiento del servidor web, FlashMAX II ofreció una latencia máxima relativamente baja en el modo de alto rendimiento, aunque en el formateo estándar, la latencia máxima aumentó sustancialmente en Linux.

Al comparar la consistencia de la latencia en nuestra prueba de preacondicionamiento del servidor web, en el formateo estándar, la desviación estándar de la latencia se quedó atrás de los dos AA basados ​​en SLC, mientras que en el modo de alto rendimiento, el rendimiento se mantuvo más en línea con sus contrapartes basadas en SLC.

Cambiando al segmento principal de nuestra prueba de servidor web con un perfil de lectura del 100 %, Virident FlashMAX II tuvo una escala de rendimiento de 25 a 27 2 IOPS en 2T/112T, que aumentó a un pico de 114 a 16 16 IOPS en 320T/200Q. Esto lo colocó justo en el medio, detrás del Micron PXNUMXh, pero con un rendimiento superior al del Nytro WarpDrive SLC de XNUMX GB. En todos los modos de rendimiento, FlashMAX II ofreció un rendimiento casi idéntico, incluso en todos los sistemas operativos.

La latencia promedio en FlashMAX II escaló de 0.142 a 0.157 ms en 2T/2T, que alcanzó un máximo de 2.235-2.274ms en 16T/16T.

Al comparar la latencia máxima entre FlashMAX II en Windows y Linux, ofreció tiempos de respuesta pico ligeramente más bajos en cada carga de trabajo en Windows. En general, sus tiempos máximos de respuesta en nuestra prueba de servidor web 100 % de solo lectura oscilaron entre 2 y 36 ms.

Si bien la latencia máxima fue baja en general, la consistencia de la latencia de FlashMAX II en comparación con los comparables de SLC de alto rendimiento tuvo una desviación estándar más alta, aunque no mucho hasta que la profundidad efectiva de la cola aumentó a 128 o más.

Conclusión

Virident FlashMAX II con MLC NAND proporciona la mayor capacidad disponible con 2.2 TB en un acelerador de aplicaciones de este factor de forma, mitad de altura y mitad de longitud. El diseño es impresionante tanto en su densidad bruta como en su arquitectura. Con la tarjeta de alta capacidad, Virident aprovecha los FPGA duales que presentan la NAND como un conjunto único directamente a la capa de software que se ejecuta en la computadora host. El software, denominado vFAS, utiliza la CPU del host y los recursos del sistema para administrar el acceso y la conservación del grupo NAND de la unidad. La simplicidad de este enfoque tiene varias ventajas, destacadas en gran medida por una ruta de datos más eficiente que no requiere la combinación de varias unidades en la placa de circuito impreso a través de RAID ni capas de traducción de interfaz. El enfoque de Virident también es algo novedoso en el sentido de que presenta la unidad como un solo LUN, mientras que Fusion-io, que usa una arquitectura de unidad similar, se presenta como dos unidades que deben combinarse a través de RAID si un usuario desea un solo volumen. Si bien algunos pueden argumentar que recurrir a la CPU consume los recursos necesarios, el beneficio neto es un acelerador de aplicaciones con una latencia muy baja, que es una compensación que muchos centros de datos están dispuestos a aceptar dada la potencia de las CPU de la generación actual y la beneficio neto agregado para el rendimiento de la aplicación. 

Comparando la suite de administración con otros aceleradores de aplicaciones en el mercado, Virident ofrece GUI y software de consola para monitorear el estado de la tarjeta y manejar las necesidades de formateo. La única área que encontramos algo deficiente es la capacidad de monitorear datos de rendimiento en tiempo real, que Micron proporciona en su RealSSD Manager y Fusion-io proporciona en su paquete ioSphere. Con eso agregado, FlashMAX Manager de Virident competiría en todos los frentes y realmente se diferenciaría de muchos otros en el espacio que brindan solo información mínima a través del software.

Al volver al núcleo para evaluar el rendimiento de la unidad, FlashMAX II se encuentra en un territorio interesante, con pocos comparables de línea directa. Su gran grupo de MLC NAND en realidad le va muy bien en comparación con el SLC líder comparable, el P320h de Micron, no solo en rendimiento sino también en latencia máxima y desviación estándar de latencia. En nuestra prueba de preacondicionamiento de escritura aleatoria de 4K, notamos tiempos de respuesta pico excepcionales que se mantuvieron por debajo de los 80 ms desde la ráfaga hasta el estado estable. Dado que la estabilidad de la carga de trabajo de escritura pesada es la tarjeta de presentación de las unidades SLC hasta la fecha, competir en ese espacio y competir bien ayuda a que FlashMAX II se destaque como un competidor de alto rendimiento. En nuestras cargas de trabajo mixtas con una fuerte inclinación de lectura, notamos un rendimiento sólido en stock y configuraciones de alto rendimiento, tanto en Linux como en Windows. Linux mantiene el liderazgo en rendimiento, mientras que si los tiempos de respuesta máximos son clave, Windows tiene la ventaja en esa categoría. En general, FlashMAX II ofrece un rendimiento excelente en Windows y Linux, con un fuerte impulso disponible en el modo de alto rendimiento si el usuario está dispuesto a sacrificar la capacidad utilizable del disco.

Ventajas

• Arquitectura de unidades de tercera generación comprobada
• Excelente comportamiento de latencia bajo cargas de trabajo pesadas
• Ofrece resistencia y rendimiento similares a SLC usando MLC-NAND
• Diseño de dos unidades que interactúa con el sistema host como un solo volumen

Contras

• La garantía de tres años es más baja que el estándar de la industria de cinco
• El software de gestión carece de estadísticas de rendimiento en tiempo real

Resumen Final

El Virident FlashMAX II proporciona una capacidad líder en la industria en el factor de forma HHHL con una capa de software robusta y un rendimiento en términos de rendimiento y latencia que rivaliza con el acelerador de aplicaciones líder basado en SLC. En general, Virident ha realizado un trabajo integral con FlashMAX II, que ofrece un rendimiento excelente tanto en entornos Windows como Linux. 

Página del producto Virident FlashMAX II

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