Intel a lancé le Module de mémoire persistante Optane DC au printemps 2019 comme moyen de combler le fossé entre la DRAM volatile et les SSD hautes performances. Un peu plus d'un an plus tard, Intel a renforcé la plate-forme avec Intel Optane Persistent Memory 200 Series ou Optane PMem 200 en abrégé. Les nouveaux modules sont optimisés pour le nouveau Processeurs évolutifs Intel Xeon de 3e génération, faisant de la combinaison, avec les SSD Intel, un véritable jeu de plate-forme. PMem 200 est censé fournir 32% de bande passante mémoire en plus que Gen1, ce qui est un bon coup de pouce et quelque chose que nous mettrons à l'épreuve dans cette revue.
À titre d'information, nous avons une vaste couverture antérieure sur PMem. Cette itération n'est pas très différente de la première, donc la plupart des travaux antérieurs sont encore tout à fait pertinents aujourd'hui en termes d'architecture, d'avantages, etc. Voici quelques pièces à frapper si vous avez besoin de vous familiariser avec PMem :
- Balado #60 : Kristie Mann, Mémoire persistante Intel
- Mémoire persistante Intel Optane DC Examen des performances NoSQL
- Supermicro SuperServer avec Premier examen de la mémoire persistante Intel Optane DC
- Intel explique Avantages du PMem 200 avec DAOS
Dans cette revue, nous avons rassemblé une excellente combinaison de technologies. Côté hardware, on a un boitier Intel OEM, bien équipé avec des modules PMem 200 et les derniers CPU Xeon Scalable. Nous avons superposé MemVerge memory Machine v1.2, qui est un logiciel spécialement conçu pour tirer le meilleur parti des modules de mémoire persistante.
Quoi de neuf avec la mémoire persistante Intel Optane série 200
La plupart des avantages de la série 200 sont liés à la montée en puissance des processeurs évolutifs Intel Xeon de 3e génération. Clairement la plus grande différence dans le débit de la bande passante mémoire, avec PMem 200 prenant en charge 3,200 XNUMX MT/s. Mais il existe plusieurs autres avantages axés sur les performances absolues.
Le nombre de cœurs dans la version précédente variait de 8 à 28 cœurs, dans la série 200, il commence à 16 cœurs et monte jusqu'à 40. Avec le premier PMem, les utilisateurs pouvaient ajouter 3 To de PMem pour une mémoire totale par socket de 4.5 To, maintenant le total est de 6 To par socket, avec 4 To de PMem 200 ajoutés. La puissance de conception thermique maximale est passée de 18 W à 15 W. Et la toute dernière mémoire persistante est livrée avec eADR, Extended Asynchronous DRAM Refresh.
Différences de performances PMem 100 vs 200 (512 Go)
| PMem | Intel Optane | Intel® Optane 200 |
| Endurance 100% écrit 15W 256B | 300 PBW | 410 PBW |
| Endurance 100% écriture 15W 64B | 75 PBW | 103 PBW |
| Bande passante 100% Lecture 15W 256B | 5.3GB / s | 7.45GB / s |
| Bande passante 100% écriture 15W 256B | 1.89GB / s | 2.60GB / s |
| Bande passante 100% Lecture 15W 64B | 1.4GB / s | 1.86GB / s |
| Bande passante 100% écriture 15W 64B | 0.47GB / s | 0.65GB / s |
Spécifications de la mémoire persistante Intel Optane série 200
| Processeur compatible | Processeurs Intel Xeon Scalable de 3e génération sur plates-formes à 4 sockets | |||||
| Facteur de forme | Module de mémoire persistante | |||||
| SKU | 128 GB | 256 GB | 512 GB | |||
| Capacité de l'utilisateur | 126.7 GB | 253.7 GB | 507.7 GB | |||
| MOQ | 4 | 50 | 4 | 50 | 4 | 50 |
| Technologie | Technologie Intel Optane | |||||
| Garantie limitée | 5 ans | |||||
| AFR | ≤ 0.44 | |||||
| Endurance 100% écrit 15W 256B | 292 PBW | 497 PBW | 410 PBW | |||
| Endurance 67 % en lecture ; 33 % écrivent 15W256B |
224 PBW | 297 PBW | 242 PBW | |||
| Endurance 100% écriture 15W64B |
73 PBW | 125 PBW | 103 PBW | |||
| Endurance 67 % en lecture ; 33 % Écrit 15W64B |
56 PBW | 74 PBW | 60 PBW | |||
| Bande passante 100 % en lecture 15W256B |
7.45 GB / s | 8.10 GB / s | 7.45 GB / s | |||
| Bande passante 67 % en lecture ; 33 % écrivent 15W256B |
4.25 GB / s | 5.65 GB / s | 4.60 GB / s | |||
| Bande passante 100 % en écriture 15W256B |
2.25 GB / s | 3.15 GB / s | 2.60 GB / s | |||
| Bande passante 100 % en lecture 15W64B |
1.86 GB / s | 2.03 GB / s | 1.86 GB / s | |||
| Bande passante 67 % en lecture ; 33 % écrivent 15W64B |
1.06 GB / s | 1.41 GB / s | 1.15 GB / s | |||
| Bande passante 100 % en écriture 15W64B |
0.56 GB / s | 0.79 GB / s | 0.65 GB / s | |||
| FRÉQUENCE DDR | 3200 MT / s | |||||
| TDP MAX | 15W | 18W | ||||
| TEMPÉRATURE (MAX) | ≤ 83°C (85°C arrêt, 83°C par défaut) température du support | |||||
| TEMPÉRATURE (AMBIANTE) | 48°C @ 2.4m/s pour 12W | |||||
| TEMPÉRATURE (AMBIANTE) | 43°C @ 2.7m/s pour 15W | |||||
Gestion de MemVerge
MemVerge Memory Machine v1.2 exploite toujours la même interface graphique que nous avons vue dans notre examen initial. Le tableau de bord global se distingue en se concentrant sur la DRAM et le PMem où la plupart des interfaces graphiques examinent des éléments tels que le processeur, la mémoire, le stockage et la mise en réseau. Pour les applications gourmandes en E/S, les tableaux de bord indiquant l'utilisation du stockage sur plusieurs systèmes peuvent être utiles. Pour les applications centrées sur la mémoire, le tableau de bord global Memory Machine offre la possibilité unique de visualiser l'utilisation de la mémoire, l'état des nœuds, les événements et les alertes sur plusieurs serveurs.
Comme c'est l'objectif, nous pouvons surveiller la bande passante DRAM et PMem pendant que nous testons et que la plupart des utilisateurs tirent parti de la technologie. Les données d'utilisation de la DRAM et du PMEM sont un guide pour les décisions de dimensionnement des administrateurs système en les aidant à comprendre le comportement de leur charge de travail qui est nécessaire pour le réglage des performances et le débogage. Par exemple, un administrateur peut voir l'utilisation constante de la mémoire lorsqu'une charge de travail atteint son pic d'utilisation de la mémoire ou si elle alloue et désalloue de la mémoire périodiquement. Ceci est particulièrement important lorsqu'une application se bloque en raison d'un MOO. Les administrateurs peuvent voir les données d'utilisation de la mémoire pour identifier rapidement exactement quand cela s'est produit.
Sous l'onglet instances, nous pouvons voir les instances Redis et leurs résumés.
L'interface de gestion MemVerge Memory Machine peut aider les administrateurs dans un certain nombre de cas d'utilisation :
Récupération en cas de crash – L'interface graphique d'instantané est utilisée pour restaurer rapidement la base de données et/ou résoudre la cause. Le journal de la base de données et les données du tableau de bord Memory Machine déterminent l'heure du crash, permettant à l'administrateur de sélectionner et de restaurer un instantané le plus proche de l'heure du crash. Les développeurs peuvent ensuite utiliser cette instance restaurée pour le débogage.
Accélération de l'animation et des effets visuels avec Memory DVR - Les artistes souhaitent explorer différentes options sur une scène maya de base. Ils chargent la scène de base, appliquent les modifications et l'enregistrent en tant que projet différent. Ils peuvent enregistrer de nombreuses scènes distinctes, mais pour afficher ces options, ils doivent être rechargés de manière répétitive, ce qui prend beaucoup de temps. Avec la fonctionnalité Memory DVR, vous pouvez charger une scène de base une seule fois, prendre un instantané comme instantané de base, puis appliquer vos modifications et prendre un autre instantané. Pour appliquer un effet différent, restaurez simplement l'instantané, modifiez-le et prenez un autre instantané. La vitesse de restauration des instantanés en mémoire est de quelques secondes par rapport aux minutes pour recharger les scènes à partir du stockage.
Accélération de l'analyse génomique avec la mémoire DVR - Les scientifiques veulent expérimenter un algorithme d'apprentissage automatique en utilisant différents paramètres. Ils chargent les données, définissent le paramètre, exécutent l'algorithme et vérifient les résultats. si les résultats ne sont pas bons, les données sont rechargées, un ensemble différent de paramètres est appliqué et l'algorithme est exécuté à nouveau. Avec la fonctionnalité Memory DVR, vous pouvez charger les données une fois et prendre un instantané. À partir de ce moment, si les résultats ne sont pas bons, restaurez les données de base et une autre exécution avec de nouveaux paramètres est effectuée en quelques secondes.
Mémoire persistante Intel Optane série 200 Performances
Bien que PMem puisse être testé en tant que stockage de blocs, ce que nous avons fait dans le passé, les véritables avantages de PMem apparaissent lorsque vous pouvez l'exploiter au niveau de l'octet avec le logiciel approprié. Dans de nombreux cas, les développeurs d'applications comme SAP ajustent leur application pour pouvoir tirer parti de PMem. Bien que cela fonctionne pour certaines applications, il existe une autre option. Tirez parti d'une solution définie par logiciel conçue à partir de zéro pour aider les entreprises à tirer parti de tous les avantages de performance et de persistance offerts par PMem 200. Pour tester cette dernière génération de PMem, c'est exactement ce que nous avons fait.
MemVerge propose l'une des offres les plus complètes en matière d'exploitation de la mémoire persistante. Nous avons jeté un œil au Machine à mémoire MemVerge plus tôt cette année. MemVerge a publié une mise à jour de son logiciel pour tirer parti des nouveaux processeurs Xeon, PMem 200, et de tout le nouveau stockage qu'Intel a publié. MemVerge Memory Machine est maintenant en v1.2 avec plusieurs nouveaux avantages, les deux premiers étant la prise en charge des processeurs Intel Xeon Scalable de troisième génération et la prise en charge de la série Intel Optane Persistent Memory 200.
Memory Machine v1.2 offre une prise en charge de Microsoft SQL Server sur Linux où ils ont déclaré qu'ils pouvaient doubler les performances OLTP pour le même coût de mémoire. Il prend également en charge les hyperviseurs KVM désormais avec le réglage dynamique du rapport DRAM: PMEM par VM. Les clusters de bases de données en mémoire comme Redis et Hazlecast ont désormais une haute disponibilité avec des instantanés en mémoire coordonnés. Et enfin, la v1.2 a centralisé la gestion de la mémoire pour DRAM et PMem dans tout le centre de données.
Plate-forme Ice Lake – Serveur Intel OEM
- 2 x Intel Xeon Platinum 8380 à 2.3 GHz 40 cœurs
- 16 x 32 Go DDR4 3200 MHz
- 16 x 128 Go de mémoire persistante Intel série 200
- SSD de démarrage : Intel 1 To SATA
- SSD de la base de données : Intel P5510 7.68 To
- Système d'exploitation : CentOS 8.3.2011
Plateforme Cascade Lake – Supermicro SYS-2029U-TN24R4T
- 2 x Intel Xeon Platinum 8270 à 2.70 GHz 26 cœurs
- 12 x 16 Go DDR4 192 Go
- 12 x 128 Go de mémoire persistante Intel série 100
- SSD de démarrage : SSD SATA 1 To
- Système d'exploitation CentOS 8.2.2004
Optane et MemVerge Memory Machine sont tous deux mieux exploités pour les applications en mémoire. Nos références sont généralement considérées comme des charges de travail normales à élevées qui seraient observées dans la vie réelle pendant les opérations informatiques. Au lieu de cela, nous examinerons ici quelques tests différents et nous examinerons spécifiquement des choses comme DRAM contre PMem contre DRAM + PMem et comment chacun se débrouille. Pour cet examen, nous utiliserons KDB Performance à la fois pour l'insertion en bloc et le test de lecture, ainsi que Redis Quick Recovery avec ZeroIO Snapshot et Redis Clone avec ZeroIO Snapshot.
Tests de performances de la KDB
kdb+ de Kx est une base de données en mémoire de séries chronologiques. Il est connu pour sa rapidité et son efficacité et pour cette raison très populaire dans l'industrie des services financiers. Une grande contrainte pour kdb est la limitation de la capacité DRAM. MemVerge Memory Machine s'intègre parfaitement ici afin que kdb puisse tirer pleinement parti de PMem pour un espace mémoire étendu avec des performances similaires à celles de la DRAM. Pour le test d'insertion en vrac, nous avons examiné un seul insert, 10, 100 et 1000 inserts et mesuré en millions d'insertions en vrac par seconde. Nous examinons uniquement la DRAM et la Memory Machine avec la hiérarchisation DRAM.
Avec le vrac KX kdb +, nous examinons à la fois Cascade Lake et Ice Lake. Les résultats sont enregistrés en millions d'enregistrements/seconde (MR/s). En commençant par Cascade Lake, à un lot, les trois étaient à peu près les mêmes. Une fois que nous avons commencé à monter, la DRAM a continué jusqu'à ce qu'elle atteigne un pic d'environ 142 MR/s. La hiérarchisation MM avec DRAM a rattrapé la barre des 1000 lots.
Le même test sur Ice Lake commence à peu près de la même manière : un lot voit les deux à peu près égaux, à 10 lots, la DRAM et la hiérarchisation MM avec DRAM sont les mêmes, mais à 100 MM avec hiérarchisation DRAM, cette fois avec 333 MR/ s. Les deux rattrapent à 500 MR / s à 1000 lots, c'est plus de 3.5 fois plus élevé que le pic supérieur du lac Cascade.
Ensuite, nous avons examiné kdb+ avec un test de lecture. Ici, la configuration du test est un peu différente. Le test de lecture est le même partout, mais cette fois, nous avons examiné uniquement la DRAM, puis Memory Machine avec une hiérarchisation DRAM de 40 Go. Sur Xeon Gen 2, la DRAM n'a pu atteindre que 4.22 Go/s tandis que MM avec hiérarchisation DRAM 40G a atteint 4.83 Go/s.
Le même test sur les nouveaux processeurs nous a donné 5.13 Go/s avec DRAM et un énorme 9.77 Go/s avec MM avec hiérarchisation DRAM 40G.
Conclusion
Avec les nouveaux processeurs vient le nouveau PMem, la série Intel Optane Persistent Memory 200, la société a pris un produit existant et a apporté des améliorations là où elles seraient les plus efficaces. La société revendique une amélioration de 32% des performances par rapport à l'original avec des cœurs jusqu'à 40 maintenant et une prise en charge de 3200MT/s. Bien qu'ils aient la même capacité de modules que la dernière version, 128 Go, 256 Go et 512 Go, Intel a fait en sorte que les utilisateurs puissent ajouter plus de modules par socket pour porter l'empreinte RAM totale à 6 To. Pour tester le nouveau PMem, nous avons travaillé avec MemVerge et leur nouvelle version Memory Machine v1.2.
Lors des tests d'application de la nouvelle plate-forme Intel Xeon Gen3 utilisant MemVerge Memory Machine v1.2, nous avons constaté d'énormes gains par rapport à la plate-forme Intel Xeon de la génération précédente. Dans le test d'écriture Kdb + mesurant la vitesse des insertions en masse de lots uniques, 10, 100 ou 1000, nous avons mesuré d'énormes gains de la plate-forme Gen3 Xeon dans son ensemble par rapport à une plate-forme Gen2 presque supérieure. À son apogée de 1000 insertions par lots, nous avons constaté une différence d'environ 142 millions d'enregistrements/seconde (MR/s) sur Xeon Gen2 contre 500 MR/s sur Xeon Gen3, soit une énorme différence de 3.5 fois. Dans le test de lecture Kdb+, comparant la hiérarchisation Memory Machine + Pmem + 40 Go de DRAM, nous avons mesuré 4.83 Go/s sur Xeon Gen2, tandis que Xeon Gen3 a atteint un impressionnant 9.77 Go/s.
Dans l'ensemble, il y a beaucoup à aimer avec la nouvelle version Intel Xeon Gen3 aux côtés de la série Intel Optane Persistent Memory 200, comme nous l'avons vu lors de nos tests avec MemVerge. Alors que les plus grands changements apportés à la plate-forme Intel incluent des processeurs beaucoup plus rapides, une DRAM plus rapide et une prise en charge Gen4 PCIe, le PMem 200 d'Intel avec les bonnes applications peut vraiment changer l'équation pour un certain nombre de cas d'utilisation critiques. Des applications comme SAP HANA qui interagissent nativement avec PMem seront ravies d'avoir accès à toutes ces technologies Intel. Pour tous ceux qui souhaitent profiter de PMem 200, MemVerge offre un chemin d'adoption facile.
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