L'Apex Storage X21 offre des performances et une capacité de haut niveau aux cas d'utilisation des entreprises et des prosommateurs avec 21 SSD Gen4 NVMe M.2 sur une carte d'extension PCIe double largeur (FHFL). Au total, le X21 peut fournir 168 To de stockage par carte (SSD de 8 To) et offre des vitesses de lecture allant jusqu'à 31 Go/s et plus de 10 millions d'IOPS.
L'Apex Storage X21 offre des performances et une capacité de haut niveau aux cas d'utilisation des entreprises et des prosommateurs avec 21 SSD Gen4 NVMe M.2 sur une carte d'extension PCIe double largeur (FHFL). Au total, le X21 peut fournir 168 To de stockage par carte (SSD de 8 To) et offre des vitesses de lecture allant jusqu'à 31 Go/s et plus de 10 millions d'IOPS.
Présentation d'Apex Storage X21
Le X21 offre une compatibilité plug-and-play et prend en charge UEFI et Secure Boot. Il offre une fiabilité de niveau entreprise avec un ECC avancé et une protection des données, ainsi qu'une récupération avancée des erreurs. Son architecture à faible surcharge ne permet aucun déchargement du processeur hôte ou de la DRAM, et il prend également en charge le logiciel ou le système d'exploitation RAID pour la protection des données. Les pilotes sont pré-compilés sous Windows et Linux, le déploiement est donc simple (mais plus rapide sous Linux) et la carte fonctionne avec VMware ESXi.
Cet ensemble de fonctionnalités et les performances globales sont pilotées par le commutateur PCIe Microchip Gen100 PM4 Fanout à 40100 voies. La puce a un TDP de 25 watts, ce qui signifie que le contrôleur restera froid avec un léger flux d'air grâce au dissipateur thermique inclus. Cela dit, les SSD peuvent avoir besoin d'un peu de flux d'air supplémentaire, qui dépendra des disques et du boîtier dans lequel la carte va. Il convient également de noter que même si l'espace est restreint, il y a de la place pour un dissipateur thermique de 4 mm à ajouter au SSD si besoin. Apex a également une petite marge de manœuvre en matière de conception. Pour les applications personnalisées, ils peuvent ajuster la largeur de la carte via le PCB d'interconnexion.
Les matériaux de la carte font également une différence. Apex répertorie le Storage X21 comme étant fabriqué à partir de matériau Thunderclad 3+. Qu'est-ce que c'est? Eh bien Thunderclad ou TU-933 +, qui, au moment de la spécification, est le matériau PCB de la plus haute qualité disponible. Bien que des matériaux à faible perte aient émergé au cours du développement de la carte, ils affirment que cela a aidé le X21 à continuer à fournir des performances exceptionnelles. Bien que nous n'ayons pas de test pour une telle chose, c'est une remarque intéressante dont nous ne sommes généralement pas informés.
Apex Storage cible quelques cas d'utilisation évidents avec la carte ; plus clairement, le X21 répond aux besoins des scientifiques des données et des professionnels de la création qui souhaitent le stockage local le plus rapide possible. Apex souligne qu'ils estiment que le X21 est approprié pour un certain nombre de cas d'utilisation en entreprise, comme HCI. Malheureusement, les fournisseurs de SSD d'entreprise ont abandonné le développement M.2, optant plutôt pour les disques EDSFF. Bien qu'il puisse y avoir pas mal d'endroits dans le centre de données où le X21 s'intègre, nous pensons pour le moment que c'est un peu plus une solution ponctuelle.
En même temps, ne négligeons pas les capacités de la carte. Le X21 vole absolument, agrégeant les performances de 21 SSD. Comme nous le verrons dans nos résultats de performances ci-dessous, les affirmations de la fiche technique d'Apex sont raisonnables. Et nous n'utilisons même pas les meilleurs disques disponibles. Alors que les 980 Pros utilisés dans cette revue sont certainement capables, pour les meilleures performances absolues, il y a encore plus de potentiel sur la table. Et si une seule carte n'atteint pas vos objectifs de performances, Apex a validé que quatre cartes avec 84 disques fonctionnent parfaitement. Dans le bon système, un utilisateur pourrait éventuellement regrouper 8 de ces cartes dans un serveur avec 168 SSD.
Cette fois-ci, nous mettons clairement l'accent sur les capacités de stockage, mais le X21 est plus qu'un simple poney à un tour. L'emplacement M.2 prend en charge un certain nombre d'autres appareils. Par exemple, vous pouvez utiliser des cartes sans fil avec des cartes convertisseurs M.2 A+E pour régler chaque carte sans fil sur un canal sans fil spécifique pour la surveillance du spectre. Il y a même un angle AI ici. Une société appelée Axellera fabrique un module accélérateur M.2 AI Edge qui pourrait également être utilisé par la carte Apex à un moment donné.
Le X21 se vend 2800 $ en une seule unité, avec des prix de volume et des commandes personnalisées disponibles.
Spécifications du stockage Apex X21
| Capacité brute | 168 To avec SSD M.8 NVME de 2 To (336 To avec les futurs SSD M.16 de 2 To) |
| Interface d'entraînement | M.2 PCI-e Gen 4 |
| Lire la bande passante | 30.5 GBps (plus de 107 GBps multicarte) |
| Bande passante d'écriture | 28.5 GBps (plus de 80 GBps multicarte) |
| IOPS en lecture/écriture | 10 millions et plus |
| Latence d'accès en lecture | 79us moy. |
| Latence d'accès en écriture | 52us moy. |
| Protocole hôte | PCI-e Gen 4 16x |
| Protocole M.2 | Génération 4 NVME v2.0/v1.4c |
| Garanties | Durée de vie |
| Poids | 19 oz |
| Alimenté | Actif : ~95 watt typique 2 x PCI-e 6 broches 12v |
| Flux d'air | Min 400 LFM |
| Humidité | 5% à 95% (sans condensation) |
| Systèmes d'exploitation supportés | Windows, Windows Serveur, Linux |
Performances du stockage Apex X21
Malgré les capacités remarquables de l'Apex Storage X21, il est important de noter les défis auxquels nous avons été confrontés concernant la compatibilité du système. Pour démarrer et évaluer correctement la carte, nous nous sommes retrouvés à recourir à une plate-forme grand public, car le X21 rencontrait des difficultés lors de son intégration aux serveurs et stations de travail d'entreprise de notre laboratoire.
Cette limitation peut limiter l'adaptabilité de la carte pour certains utilisateurs et pourrait potentiellement entraver son intégration transparente dans une variété de configurations. Il est crucial pour les acheteurs potentiels d'évaluer soigneusement la compatibilité de leur système avant d'investir dans le X21 afin d'assurer un déploiement fluide et efficace de cette puissante solution de stockage.
Pour tirer parti de cette carte, le strict minimum requis est une ouverture à deux emplacements, un emplacement PCIe x16 et une alimentation à 6 broches. Pour un poste de travail grand public, il s'agit de la même exigence qu'un GPU traditionnel de taille normale, et la plupart des ordinateurs de bureau auront l'espace et la disponibilité de l'alimentation.
Côté serveur, cela se complique. Les serveurs 1U et 2U traditionnels sont conçus pour tirer parti des cartes de périphérie PCIe plus normales, principalement la carte HHHL (demi-hauteur, demi-longueur) courante. Presque tous sont alimentés par l'emplacement PCIe, de sorte que de nombreux serveurs ne sont pas livrés avec des connecteurs d'alimentation supplémentaires. Pour la taille et la puissance, vous souhaitez tirer parti d'un serveur prêt pour le GPU avec les baies de taille appropriée, le flux d'air et, surtout, la disponibilité de l'alimentation.
Pour cet examen, nous avons utilisé une carte mère MSI X670E basée sur AMD avec un processeur AMD Ryzen 9 7950X 4.5 GHz à 16 cœurs. Cette plate-forme comprenait 64 Go de mémoire DDR5 et, pendant la durée de l'examen, n'utilisait que des graphiques intégrés. Nous avions essayé d'utiliser nos plates-formes Lenovo et Dell AMD ThreadRipper, mais nous avons rencontré des problèmes pour que les plates-formes soient publiées. Notre plate-forme grand public basée sur Intel s'est connectée à la carte en mode x8 au lieu de x16, et le BIOS n'incluait pas d'option pour définir manuellement la largeur PCIe. Le processeur à l'intérieur de notre plate-forme a également commencé à s'étouffer lors des tests de plusieurs millions d'IOPS.
Tests de performances Vdbench
Pour botter les pneus sur l'Apex Storage X21 avec 21 Samsung 980 Pro SSD de 1 To, nous avons utilisé un environnement de test Debian OS avec nos tests Vdbench, ainsi que certaines charges de travail Fio. Les charges de travail Vdbench fournissent une comparaison avec les appareils d'entreprise que nous avons examinés au fil des ans, tandis que Fio a pris en charge le nouveau protocole d'E/S io_uring, qui permet des tests à faible latence et à haut débit.
Lorsqu'il s'agit de comparer les périphériques de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes. Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents, allant des tests « aux quatre coins » et des tests de taille de transfert de base de données communs aux captures de traces à partir de différents environnements VDI.
Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels. Notre processus de test pour ces benchmarks remplit toute la surface du disque avec des données, puis partitionne une section de disque égale à 5 % de la capacité du disque pour simuler la façon dont le disque pourrait répondre aux charges de travail des applications. Ceci est différent des tests d'entropie complète, qui utilisent 100% du lecteur et les amènent dans un état stable. Par conséquent, ces chiffres refléteront des vitesses d'écriture plus soutenues.
Profils:
- Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
- Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 128 threads, 0-120 % de vitesse
- Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 32 threads, 0-120 % d'iorate
- Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
- Base de données synthétique : SQL
- Traces de clone complet VDI
Tandis que le Adaptateur R5100 et Apex Storage X21 ne sont pas tout à fait en concurrence, nous avons choisi ce disque car il s'agissait de l'un des SSD d'entreprise U.2 les plus rapides que nous ayons testés récemment. Alors que le Dapustor R5100 a atteint près de 1.8 million d'IOPS, l'Apex Storage X21 l'a dépassé, avec une latence beaucoup plus faible, atteignant un peu moins de 3 millions d'IOPS dans ce test.
Ensuite, nous examinons les performances d'écriture aléatoire 4K, où le Dapustore offrait environ 700 21 IOPS, tandis que le X1.94 est arrivé avec 21 M IOPS avec les 980 SSD Samsung XNUMX Pro.
Bien que les performances 4K aient une différence spectaculaire dans l'échelle des performances, ce n'est rien comparé à ce que vous voyez en regardant la bande passante du lecteur. L'Apex Storage X21, en plus d'un GPU, est l'un des rares appareils qui tire pleinement parti de chaque goutte de potentiel PCIe, et il sature complètement l'emplacement x16 Gen4. Dans notre charge de travail séquentielle de 64K, le X21 est arrivé avec un incroyable 27.2 Go/s, tandis que le Dapustor mesurait 7.2 Go/s.
Les performances d'écriture séquentielle 64K étaient tout aussi impressionnantes, le X21 atteignant 23.3 Go/s tandis que le Dapustor R5100 plafonnait à 2.8 Go/s.
Ensuite, nous examinons notre charge de travail SQL, dans laquelle le X21 offrait un débit maximal de 3.46 millions d'IOPS ou 27.1 Go/s.
Dans notre charge de travail SQL 90-10, l'Apex Storage X21 mesurait 3.27 millions d'IOPS ou 25.6 Go/s.
Dans notre charge de travail SQL 80-20 avec un mélange d'écriture plus élevé, le X21 a mesuré un débit maximal de 3.13 millions d'IOPS ou 24.5 Go/s.
Enfin, nous examinons les performances VDI avec nos traces de clone complet. Lors de notre test de connexion initiale VDI, le X21 est arrivé avec un impressionnant 1.01 M IOPS ou 19.2 Go/s.
Dans notre charge de travail de démarrage VDI, l'Apex Storage X21 mesurait 1.99 million d'IOPS ou 27.5 Go/s, saturant complètement le slot PCIe Gen4.
Dans notre dernière charge de travail Vdbench couvrant VDI Monday Login, le X21 a mesuré 919 20 IOPS ou XNUMX Go/s à son apogée.
Bien que Vdbench couvre un aspect des performances synthétiques du lecteur, nous avons également inclus les résultats Fio dans cette revue car il peut tirer parti du protocole d'E/S io-uring plus récent et plus efficace. Ici, notre objectif est de montrer le pic absolu d'E/S et la bande passante possibles via la carte. Avant la réalisation de chacun de ces tests, chaque SSD a été formaté puis complètement rempli.
| Charge de travail | Débit (IOPS) | Bande passante (Go/s) |
|---|---|---|
| Lecture aléatoire de 512 octets | 14.6 M IOPS | 7.477GB / s |
| Écriture aléatoire de 512 octets | 3.421 M IOPS | 1.751GB / s |
| Lecture aléatoire 4K | 6.832 M IOPS | 28GB / s |
| Écriture aléatoire 4K | 5.274 M IOPS | 21.6GB / s |
| Lecture aléatoire 8K | 3.454 M IOPS | 28.3GB / s |
| Écriture aléatoire 8K | 3.499 M IOPS | 28.7GB / s |
Une statistique intéressante que nous voulions mentionner concerne les performances de lecture aléatoire de 512 octets. Avant que les SSD ne soient remplis, ils pouvaient pousser 23 millions d'IOPS à 11.8 Go/s. Bien que cela soit différent des performances réelles de ces SSD avant d'être complètement remplis de données, cela indique que l'Apex Storage X21 est capable de transmettre beaucoup plus de trafic avec des SSD plus rapides.
La société nous a dit que des performances supérieures à 40 millions d'IOPS sont possibles. La principale limite que cette carte atteindra est le plafond de l'emplacement PCIe Gen4 x16, qui plafonnera à environ 28 Go/s environ.
Thermiques Apex Storage X21
Lorsque nous avons vu pour la première fois l'Apex Storage X21 sur le fil de presse, notre première pensée a été de savoir à quelle vitesse ce lecteur s'enflammerait. Avec la quantité d'énergie qui circule dans chacun des 21 SSD que cette carte est capable de contenir, les performances thermiques ne sont pas une blague.
Le SSD Samsung 980 Pro à charge maximale est capable de tirer près de 8.5 W de puissance, ce qui, avec tous ces éléments combinés, utiliserait près de 180 W sur cette carte. Toute cette puissance se transformera en chaleur, et vous devez la perdre rapidement avant que les disques ou la carte ne soient étranglés ou endommagés.
Pour tester cette carte en toute sécurité dans notre banc d'essai, nous avons utilisé un énorme ventilateur alimenté en courant alternatif placé à côté de la carte mère pour un flux d'air suffisant. Apex répertorie les exigences de débit d'air à 400LFM, ce qui est bien en dehors du domaine d'un ordinateur de bureau normal et même de la plupart des postes de travail. Ce type de flux d'air est ce que vous trouverez couramment dans un serveur alors qu'il fonctionne presque à pleine inclinaison en termes de vitesse du ventilateur.
Nous avons surveillé les températures de chaque disque signalées via les données SMART pendant le remplissage complet de notre disque. Cela a placé chaque lecteur dans son scénario le plus défavorable de performances d'écriture complètes sur une période de temps prolongée. Les températures ont été relevées vers la fin de cette activité.
| par chaîne | Température |
|---|---|
| SSD1 | 51 ° C |
| SSD2 | 44 ° C |
| SSD3 | 59 ° C |
| SSD4 | 44 ° C |
| SSD5 | 63 ° C |
| SSD6 | 46 ° C |
| SSD7 | 57 ° C |
| SSD8 | 46 ° C |
| SSD9 | 45 ° C |
| SSD10 | 59 ° C |
| SSD11 | 45 ° C |
| SSD12 | 61 ° C |
| SSD13 | 46 ° C |
| SSD14 | 56 ° C |
| SSD15 | 49 ° C |
| SSD16 | 52 ° C |
| SSD17 | 34 ° C |
| SSD18 | 41 ° C |
| SSD19 | 36 ° C |
| SSD20 | 35 ° C |
| SSD21 | 42 ° C |
La plage de fonctionnement en toute sécurité du Samsung 980 Pro est répertoriée entre 0 et 70 ° C, donc à leur charge maximale, les disques les plus chauds sont restés en dessous de ce chiffre. S'assurer que le refroidissement est contrôlé est une exigence absolue avant de mettre l'un d'entre eux en service.
Réflexions finales
L'Apex Storage X21 est un matériel vraiment remarquable et révolutionnaire qui offre des performances élevées et une vaste capacité de stockage aux environnements d'entreprise et de prosommateur. Cependant, il est important d'être conscient de ses limites, telles que les exigences importantes en matière de flux d'air et la génération de chaleur, car il consomme une puissance comparable à celle d'un GPU sans refroidissement intégré.
Malgré les défis d'installation et de refroidissement, avec une configuration et des solutions de refroidissement appropriées, le X21 a le potentiel de débloquer des performances inégalées pour diverses applications. Les capacités de stockage impressionnantes du X21 pourraient jouer un rôle crucial dans l'alimentation des applications gourmandes en données qui sont populaires dans la science des données et les charges de travail professionnelles créatives.
C'est toujours une surprise amusante lorsque de nouveaux appareils arrivent dans notre laboratoire et cassent ou saturent complètement un système. L'Apex Storage X21 a fait exactement cela avec ses capacités de performances incroyables. Nous pourrions retirer 28.3 Go/s de la carte dans une opération de lecture aléatoire 8K ou y pousser 28.7 Go/s dans une charge de travail d'écriture aléatoire 8K. Pour l'écriture de petits blocs dans notre test Fio 4K, cette carte a atteint 6.8 millions d'IOPS en lecture et 5.3 millions d'IOPS en écriture. En passant à une taille de bloc plus petite, nous avons commencé à atteindre les limites des SSD Samsung 980 Pro, qui pouvaient pousser 23 millions d'IOPS dans une opération de lecture aléatoire de 512 octets, mais tombaient à 14.6 millions d'IOPS une fois les disques remplis. Atteindre ces chiffres à partir d'un seul emplacement est incroyable.
Le X21 offre des performances inégalées au point que ce seul composant pourrait changer la donne en matière de productivité qu'un certain groupe de professionnels recherche. Notre unité d'examen coûte 4500 $ tout compris avec les SSD, ce qui n'est pas si mal, compte tenu de la valeur qu'elle apportera aux applications qui ont besoin de ce niveau de performances. Encore une fois, le X21 a besoin d'une plate-forme assez prescriptive pour fonctionner, mais si vous êtes prêt à faire cet effort, vous ne serez pas déçu de ce que cette carte apporte à la table. En fait, vous serez probablement carrément étourdi.
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