Examen de l'accélérateur d'application Virident FlashMAX II MLC (2.2 To)

Le Virident FlashMAX II est un accélérateur d'application (AA) PCIe mi-hauteur et mi-longueur disponible avec le support flash MLC. Le FlashMAX II est disponible dans des capacités allant jusqu'à 2.2 To, ce qui en fait le plus grand AA disponible dans ce facteur de forme. Cependant, comme pour tout produit de cette classe, la densité peut être agréable, mais en fin de compte, la performance est un facteur important d'adoption. Le FlashMAX II offre des IOPS 4K mixtes (75 % en lecture, 25 % en écriture) jusqu'à 200,000 325,000, ainsi que 4 XNUMX IOPS en lecture XNUMXK.

Le Virident FlashMAX II est un accélérateur d'application (AA) PCIe mi-hauteur et mi-longueur disponible avec le support flash MLC. Le FlashMAX II est disponible dans des capacités allant jusqu'à 2.2 To, ce qui en fait le plus grand AA disponible dans ce facteur de forme. Cependant, comme pour tout produit de cette classe, la densité peut être agréable, mais en fin de compte, la performance est un facteur important d'adoption. Le FlashMAX II offre des IOPS 4K mixtes (75 % en lecture, 25 % en écriture) jusqu'à 200,000 325,000, ainsi que 4 XNUMX IOPS en lecture XNUMXK.

Comme d'autres accélérateurs d'applications, le FlashMAX II se concentre sur l'espace du centre de données, où les applications critiques exigent et peuvent tirer parti d'un niveau flash hautes performances, soit en tant que stockage principal, soit en tant que grand cache devant un niveau de broche. L'architecture de Virident est idéalement conçue pour une telle utilisation, tirant parti d'une interface spécialement conçue et s'appuyant sur les processeurs du système hôte pour la logique de contrôle de haut niveau. Ceci est similaire aux accélérateurs d'applications hautes performances de Fusion-io et nettement différent des lecteurs de stockage PCIe comme Intel, LSI, Micron et OCZ qui s'appuient plutôt sur des contrôleurs ASIC et/ou RAID sur plusieurs SSD plus petits sur un seul PCB PCIe.

Alors que le FlashMAX II peut ressembler à d'autres disques, après quelques similitudes architecturales, Virident se différencie côté logiciel. La principale de ces technologies est Virident Flash-management with Adaptive Scheduling (vFAS). Le devoir principal de vFAS est de présenter le support flash comme un périphérique de bloc, sans avoir à utiliser de protocoles de stockage, de contrôleurs ou d'interconnexions supplémentaires. Alors que les applications qui accèdent au FlashMAX II voient le flash comme un stockage, vFAS fonctionne en arrière-plan pour gérer le flash dans une configuration RAID 7+1, qui protège contre les défaillances individuelles des puces NAND. vFAS est également ce qui gère les optimisations supplémentaires telles que le nivellement de l'usure, la collecte des ordures, la protection du chemin des données, l'ECC, etc. Cette efficacité de conception et la capacité à tirer parti du processeur hôte sont un facteur important derrière les faibles latences d'accès citées pour le FlashMAX II de moins de 20 µs.

Le Virident FlashMAX II dans MLC est livré dans un module unique de 550 Go et une capacité de 1.1 To, et en configuration à deux modules dans des capacités de 1.1 To et 2.2 To. Les disques portent des chiffres d'endurance de 10 Po écrits, 16 Po et 33 Po respectivement, et une garantie de trois ans. Notre modèle d'examen est le lecteur de 2.2 To.

Spécifications Virident FlashMAX II

• Capacités
  • 550 Go (simple)
    • Lecture séquentielle : 1,600 64 Mo/s (XNUMX Ko)
    • Écriture séquentielle : 540 Mo/s (64 Ko)
    • Lecture aléatoire : 175,000 4 IOPS (XNUMX Ko)
    • Écriture aléatoire : 48,000 4 IOPS (XNUMX Ko, état stable)
  • 1,100 Go (simple)
    • Lecture séquentielle : 1,600 64 Mo/s (XNUMX Ko)
    • Écriture séquentielle : 540 Mo/s (64 Ko)
    • Lecture aléatoire : 175,000 4 IOPS (XNUMX Ko)
    • Écriture aléatoire : 48,000 4 IOPS (XNUMX Ko, état stable)
  • 1,100 XNUMX Go (double)
    • Lecture séquentielle : 2,700 64 Mo/s (XNUMX Ko)
    • Écriture séquentielle : 1,000 Mo/s (64 Ko)
    • Lecture aléatoire : 350,000 4 IOPS (XNUMX Ko)
    • Écriture aléatoire : 103,000 4 IOPS (XNUMX Ko, état stable)
  • 2,200 XNUMX Go (double)
    • Lecture séquentielle : 2,700 64 Mo/s (XNUMX Ko)
    • Écriture séquentielle : 1,000 Mo/s (64 Ko)
    • Lecture aléatoire : 350,000 4 IOPS (XNUMX Ko)
    • Écriture aléatoire : 103,000 4 IOPS (XNUMX Ko, état stable)
• Cellule multiniveau de mémoire flash Intel NAND 20 nm (MLC)
• Latence de lecture : < 76-78 μs (512b)
• Latence d'écriture : < 16-18 μs (512b)
• Interface : PCI Express 2.0 x8
• Facteur de forme : HHHL
• Endurance à vie (550 Go / 1,100 2,200 Go (simple et double) / 10 16 Go) : 33 Po, XNUMX Po et XNUMX Po
• Température de fonctionnement : 0 °C à 45 °C avec un débit d'air de 200 LFM (pieds linéaires par minute)
• Compatibilité OS
  • Microsoft : Windows Server 2008 R2 SP1 et 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
• Garantie: ans 3

Concevoir et construire

Le Virident FlashMAX II est un accélérateur d'application PCIe 2.0 mi-hauteur mi-longueur avec une connexion x8. Sa conception ultra-compacte intègre 3 To de NAND dans un espace que les concurrents peuvent contenir la moitié ou moins. L'autre façon d'installer autant de NAND consiste à utiliser soit une carte pleine hauteur demi-longueur, soit une carte pleine hauteur pleine longueur; qui est exclu des emplacements discrets trouvés dans les serveurs densément peuplés. Certains concurrents qui nécessitent des conceptions plus grandes incluent Fusion-io qui utilise un facteur de forme FHHL pour leurs ioDrive2 Duos et OCZ qui utilise un facteur de forme FHFL pour le Z-Drive R4.

Le FlashMAX II utilise une conception unique avec deux contrôleurs FPGA, similaire aux cartes ioDrive et ioDrive2 Duo de Fusion, mais différent en ce que le périphérique apparaît comme un seul LUN au lieu de deux. Cela a l'avantage d'ignorer le RAID logiciel Windows ou Linux pour présenter la carte au système comme un seul grand volume, ce qui facilite la gestion pour certains utilisateurs. Un autre avantage est que le lien interne permet au logiciel de gestion Virident de gérer globalement le nivellement d'usure NAND et d'autres fonctionnalités de fiabilité, ce qui n'est pas possible sur l'ioDrive2 Duo entre les cartes individuelles. Virident vous donne également la possibilité de formater la carte d'une manière qui présente le FlashMAX II comme deux appareils, bien que dans notre examen, nous ayons mesuré les performances de celui-ci configuré dans un grand pool.

Le Virident, ainsi que le Fusion-io, se distinguent des autres fabricants sur le marché des accélérateurs d'applications PCIe dans la manière dont ils présentent leur stockage au système hôte. La conception traditionnelle oblige les données à circuler via un RAID logiciel ou matériel, des pilotes SATA/SAS, puis très probablement un contrôleur flash tiers avant d'atteindre finalement la NAND. Les méthodes Virident et Fusion adoptent une approche différente, permettant à l'hôte d'agir en tant que contrôleur de périphérique via une pile logicielle native, s'interfaçant avec la NAND en une seule étape. Cela a l'avantage de permettre en théorie une latence plus faible en sautant toutes les étapes de la surcharge, mais aussi l'inconvénient d'introduire la surcharge du système dans l'équation car l'hôte doit gérer le flash lui-même. En rapprochant le système de la NAND, Virident force également le système à le gérer, tandis que d'autres avec des contrôleurs flash matériels déchargent ces activités.

Virident utilise la NAND Intel MLC 2xnm 2 bits sur le FlashMAX II, bien que l'architecture prenne en charge différents fabricants et densités de NAND avec les mises à jour du micrologiciel. La capacité brute du FlashMAX II de 2.2 To est de 3,072 2,222 Go, dont 1,847 38 Go utilisables en configuration de série ou 66.3 XNUMX Go en mode hautes performances. Cela équivaut à un niveau de sur-approvisionnement de XNUMX % de stock et augmente à XNUMX % en mode haute performance.

Logiciel de gestion

Virident inclut à la fois une interface graphique et un logiciel de gestion basé sur console avec le FlashMAX II. En termes de facilité d'utilisation et de fonctionnalités, le FlashMAX II Manager est à égalité avec le Micron RealSSD Manager inclus avec le P320h, moins les informations de performances en temps réel que Micron peut diffuser depuis la carte. Grâce au logiciel de gestion, les utilisateurs peuvent mettre à jour le micrologiciel FlashMAX II, afficher les informations d'endurance, formater la carte dans différents modes de performance, diviser la carte en deux volumes, ainsi qu'activer une balise pour identifier rapidement la carte (et le serveur) dans un environnement avec plusieurs appareils.

En termes d'éléments que nous aimons voir répertoriés via un logiciel de gestion, Virident atteint la plupart des points, bien qu'il manque de fournir des informations détaillées sur la santé, des données de performances en temps réel ou des statistiques détaillées sur le comportement électrique des appareils. Cela les place toujours devant les autres dans l'espace PCIe, y compris Intel ou LSI avec des informations très minimalistes uniquement sur la console, ou OCZ avec fournit leur boîte à outils OCZ pour effacer la carte, mettre à jour le logiciel ou interroger les informations SMART. Le leader en matière de capacités de gestion et de surveillance est de loin Fusion-io, qui offre une grande quantité d'informations via une interface très soignée dans son package ioSphere.

Contexte des tests et comparables 

Tous les accélérateurs d'applications PCIe comparés dans cette revue sont testés sur notre plate-forme de test d'entreprise de deuxième génération composée d'un Lenovo ThinkServer RD630 basé sur Intel Romley. Cette nouvelle plate-forme est configurée à la fois avec Windows Server 2008 R2 SP1 et Linux CentOS 6.3 pour nous permettre de tester efficacement les performances de différents AA dans les différents environnements pris en charge par leurs pilotes. Chaque système d'exploitation est optimisé pour des performances optimales, notamment en ayant le profil d'alimentation Windows défini sur hautes performances ainsi que cpuspeed désactivé dans CentOS 6.3 pour verrouiller le processeur à sa vitesse d'horloge la plus élevée. Pour les benchmarks synthétiques, nous utilisons la version 2.0.10 de FIO pour Linux et la version 2.0.12.2 pour Windows, avec les mêmes paramètres de test utilisés dans chaque système d'exploitation lorsque cela est autorisé.

StockageExaminer la configuration du Lenovo ThinkServer RD630 :

• 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 Mo de cache, 6 cœurs)
• Jeu de puces Intel C602
• Mémoire – 16 Go (2 x 8 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
• Windows Server 2008 R2 SP1 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64 bits
• Disque SSD de démarrage RealSSD P100e Micron de 400 Go
• LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour les SSD de démarrage)
• LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour l'analyse comparative des SSD ou HDD)

Lorsqu'il s'est agi de choisir des comparables pour cet examen, nous avons choisi les tout derniers accélérateurs d'application SLC les plus performants. Ceux-ci ont été choisis en fonction des caractéristiques de performance de chaque produit, ainsi que de la gamme de prix. Le cas échéant, nous incluons à la fois les résultats de référence des stocks et des performances élevées si le fabricant inclut ce niveau de configuration via un logiciel pour cibler différents cas d'utilisation du produit. Dans le cas du FlashMAX II, nous incluons à la fois des références pleine capacité et hautes performances.

200 Go LSI Nytro WarpDrive WLP4-200

• Sortie : 1S2012
• Type NAND : SLC
• Contrôleur : 4 x LSI SandForce SF-2500 via LSI SAS2008 PCIe vers SAS Bridge
• Visibilité de l'appareil : RAID0 matériel fixe
• Windows LSI : 2.10.51.0
• LSI Linux : pilote natif CentOS 6.3
• Temps de préconditionnement : 6 heures

700 Go Micron RealSSD P320h

• Sortie : 2S2011
• Type NAND : SLC
• Contrôleur : 1 x ASIC propriétaire
• Visibilité de l'appareil : appareil unique
• Micron Windows : 8.01.4471.00
• Micron Linux : 2.4.2-1
• Temps de préconditionnement : 6 heures

FlashMAX II Virident de 2.2 To

• Sortie : 2S2012
• Type NAND : MLC
• Contrôleur : 2 x FPGA propriétaire
• Visibilité de l'appareil : appareil unique ou double selon le formatage
• Virident Windows : Version 3.0
• Virident Linux : Version 3.0
• Temps de préconditionnement : 12 heures

Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise

La façon dont nous envisageons les solutions de stockage PCIe va plus loin que la simple analyse des performances traditionnelles en rafale ou en régime permanent. Lorsque vous examinez les performances moyennes sur une longue période, vous perdez de vue les détails des performances de l'appareil sur toute cette période. Étant donné que les performances flash varient considérablement au fil du temps, notre processus d'analyse comparative analyse les performances dans des domaines tels que le débit total, la latence moyenne, la latence maximale et l'écart type sur l'ensemble de la phase de préconditionnement de chaque appareil. Avec les produits d'entreprise haut de gamme, la latence est souvent plus importante que le débit. Pour cette raison, nous nous efforçons de montrer les caractéristiques de performance complètes de chaque appareil que nous soumettons à notre laboratoire de test d'entreprise.

Nous incluons également des comparaisons de performances pour montrer comment chaque périphérique fonctionne sous un ensemble de pilotes différent sur les systèmes d'exploitation Windows et Linux. Pour Windows, nous utilisons les derniers pilotes au moment de l'examen initial, chaque périphérique étant ensuite testé dans un environnement Windows Server 64 R2008 2 bits. Pour Linux, nous utilisons l'environnement CentOS 64 6.3 bits, pris en charge par chaque accélérateur d'application Enterprise PCIe. Notre objectif principal avec ces tests est de montrer en quoi les performances du système d'exploitation diffèrent, car le fait d'avoir un système d'exploitation répertorié comme compatible sur une fiche produit ne signifie pas toujours que les performances entre eux sont égales.

Les performances Flash varient tout au long de la phase de préconditionnement de chaque périphérique de stockage. Avec différentes conceptions et capacités variables, notre processus de préconditionnement dure 6 heures ou 12 heures selon la durée nécessaire pour atteindre un comportement à l'état d'équilibre. Notre objectif principal est de nous assurer que chaque disque est entièrement en mode d'état stable au moment où nous commençons nos tests primaires. Au total, chacun des appareils comparables est effacé de manière sécurisée à l'aide des outils du fournisseur, préconditionné à l'état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une charge importante de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à intervalles définis dans plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive.

Attributs surveillés dans les tests de préconditionnement et d'état stable principal :

• Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
• Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
• Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
• Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)

Notre analyse de charge de travail synthétique d'entreprise comprend quatre profils basés sur des tâches réelles. Ces profils ont été développés pour faciliter la comparaison avec nos références passées ainsi qu'avec des valeurs largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4K et 8K 70/30, qui est couramment utilisée pour les disques d'entreprise. Nous avons également inclus deux charges de travail mixtes héritées, le serveur de fichiers traditionnel et le serveur Web, chacune offrant un large éventail de tailles de transfert.

• 4K
  • 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
  • 100% 4K
• 8K70/30
  • 70 % de lecture, 30 % d'écriture
  • 100% 8K
• Serveur de fichiers
  • 80 % de lecture, 20 % d'écriture
  • 10 % 512b, 5 % 1k, 5 % 2k, 60 % 4k, 2 % 8k, 4 % 16k, 4 % 32k, 10 % 64k
• webserver
  • 100 % lu
  • 22 % 512b, 15 % 1k, 8 % 2k, 23 % 4k, 15 % 8k, 2 % 16k, 6 % 32k, 7 % 64k, 1 % 128k, 1 % 512k

Dans notre première charge de travail, nous mesurons les performances d'un test de saturation en écriture aléatoire 4K 100 % avec une charge de 16T/16Q (profondeur de file d'attente effective de 256). Virident répertorie les performances soutenues du Virident FlashMAX II dans ce type de condition à 103,000 2.2 IOPS pour notre capacité de 210,000 To. En configuration de série, le FlashMAX II offrait des vitesses de rafale aussi élevées que 54,000 250,000 IOPS, avant de se stabiliser à une vitesse stable d'environ 114,000 XNUMX IOPS. Lorsqu'il est configuré en mode hautes performances, le FlashMAX II, nous avons vu des vitesses de rafale aussi élevées que XNUMX XNUMX IOPS et des performances en régime permanent d'environ XNUMX XNUMX IOPS.

Avec une forte charge de saturation en écriture 16T/16Q 100% 4K, nous avons mesuré la latence moyenne du FlashMAX II configuré en stock à près de 4.5-4.7 ms tandis que la configuration hautes performances s'est stabilisée entre 2.2 et 2.3 ms.

En comparant la latence maximale du Virident FlashMAX II basé sur MLC avec le Micron P320h et le Nytro WarpDrive basés sur SLC dans notre test de préconditionnement d'écriture 100K 4 % aléatoire, il s'est situé juste entre les deux. Temps de réponse de pointe lorsque le FlashMAX II s'approchait de l'état stable mesuré entre 30 et 50 ms, sauf pour la capacité de stockage de Linux qui a augmenté à environ 80 ms.

En comparant la cohérence de la latence, le FlashMAX II est définitivement resté dans le même stade que les comparables SLC ; juste derrière le Micron P320h qui a mené ce pack. Dans les configurations hautes performances, Linux et Windows offraient des performances similaires, tandis que dans la capacité de stockage, l'écart type de la configuration de capacité de stockage Linux augmentait considérablement à mesure que le disque s'approchait de l'état stable.

Après avoir terminé l'étape de préconditionnement de notre test d'écriture 100 % 4K, nous avons pris des échantillons plus longs pour montrer les performances moyennes de chaque appareil en régime permanent. Le Virident FlashMAX II est arrivé en tête du peloton, avec une vitesse de lecture 100K 4% aléatoire mesurant entre 341.5 et 343K IOPS dans toutes les configurations. En regardant les performances d'écriture 100% 4K, les performances de capacité de stockage mesuraient 53.7-55.5K IOPS tandis qu'en mode haute performance, elles mesuraient 111.6-114.9K IOPS. 

Avec une charge importante de 16T/16Q, la latence moyenne du FlashMAX II mesurait 0.744-0.747 ms avec des transferts de lecture 100 % 4K et 2.224-4.756 ms avec des transferts d'écriture 100 % 4K selon la configuration.

En comparant la latence maximale sur Linux et Windows dans les deux configurations, nous avons constaté des temps de réponse en lecture plus faibles sous Windows et un temps de réponse en écriture maximal inférieur pour la latence d'écriture 4K en mode HP ainsi que Windows.

En ce qui concerne la cohérence de la latence entre Windows et Linux, le FlashMAX II avait un écart type de latence inférieur sous Windows en mode stock et en mode haute performance. La plus grande différence est survenue lors de la comparaison de l'écart type d'écriture, où il a vu un grand pic en mode stock sous Linux.

Notre prochain test passe à une charge de travail mixte 8K 70/30 où le Virident FlashMAX II offre les vitesses de transfert en rafale les plus élevées du groupe. Dans un environnement Linux, le FlashMAX II avait des vitesses de rafale atteignant 400,000 310,000 IOPS, tandis que dans Windows, les vitesses de rafale mesuraient jusqu'à 75 80 IOPS. En comparant les performances à l'état stable, en mode capacité de stockage, le disque mesurait respectivement 123 à 134 XNUMX IOPS sous Windows et Linux. En mode haute performance, les vitesses à l'état stable mesurées XNUMXK sous Windows et XNUMXK sous Linux.

En regardant la latence moyenne dans notre charge de travail de préconditionnement 8K 70/30 avec une charge de travail lourde de 16T/16Q, le Virident FlashMAX II avait une latence moyenne en rafale mesurant entre 0.64 ms et 0.80 ms. Passant à des performances stables, le FlashMAX II s'est stabilisé à 1.89 ms à 3.41 ms.

En regardant les temps de réponse de pointe dans notre étape de préconditionnement 8K 70/30, le Virident FlashMAX II avait une latence maximale mesurée entre 10 et 25 ms en mode rafale qui est passée à 30-45 ms.

En comparant l'écart type de latence entre le Virident FlashMAX II basé sur MLC et le Nytro WarpDrive 200 Go basé sur SLC à 700 Go Micron P320h, le FlashMAX II s'est inséré vers le milieu avec le pilote Linux offrant les performances les plus constantes.

Par rapport à la charge de travail fixe à 16 threads et 16 files d'attente maximales que nous avons effectuée lors du test d'écriture 100 % 4K, nos profils de charge de travail mixtes adaptent les performances à une large gamme de combinaisons thread/file d'attente. Dans ces tests, nous étendons l'intensité de notre charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente à 16 threads et 16 files d'attente. Dans notre test étendu 8K 70/30, le Virident FlashMAX II offrait les performances 2T/2Q et 2T/4Q les plus élevées du groupe, mesurant 25K et 41K IOPS pour l'environnement HP Linux, par rapport au Micron P320h qui mesurait 20K et 37K en Linux. À son apogée, le FlashMAX II mesurait 134 79 IOPS en mode Linux HP et XNUMX XNUMX IOPS en mode capacité de stockage.

Dans notre test de latence moyenne à l'échelle 8K 70/30, le FlashMAX II a mesuré entre 0.15 ms sous Linux HP à 2T/2Q et 1.9 ms sous Linux HP à 16T/16Q en mode stable. Par comparaison dans le formatage de la capacité de stockage, le disque mesurait 0.18 ms à 2T/2Q et 3.23 ms à 16T/16Q en mode stable.

Le Virident FlashMAX II était très stable sous charge sous Linux et Windows lors de notre test 8K 70/30. Ses temps de réponse de pointe mesurés entre 7 ms et 49 ms de 2T/2Q à 16T/16Q avec le lecteur ayant un léger avantage avec son pilote Windows.

En comparant la cohérence de la latence dans notre test 8K 70/30, le Virident FlashMAX II était à peu près au même niveau que le LSI Nytro WarpDrive basé sur SLC, le Micron P320h ayant une avance modeste sur les charges de travail.

La charge de travail du serveur de fichiers représente un spectre de taille de transfert plus important pour chaque appareil particulier, donc au lieu de s'installer pour une charge de travail statique de 4k ou 8k, le lecteur doit faire face à des demandes allant de 512b à 64k. Dans cette charge de travail, alors que le Virident FlashMAX II doit commencer à faire face à une gamme plus large de tailles de transfert, l'écart de performances entre les jeux de pilotes Windows et Linux s'élargit, Linux prenant une solide avance. En termes de performances par rapport aux autres AA PCIe sur le marché, le FlashMAX II offrait les vitesses de rafale les plus élevées dans les modes de formatage stock et hautes performances, qui se sont ensuite stabilisées au milieu inférieur du pack en mode stable.

Avec une lourde charge de travail de 16T/16Q dans notre test de préconditionnement du serveur de fichiers, le Virident FlashMAX II démarre avec une latence en rafale de 1.5 à 1.8 ms, puis augmente à une latence moyenne de 3.5 à 5.5 ms lorsque le disque se rapproche de l'état stable. 

Dans la charge de travail du serveur de fichiers avec une large répartition des tailles de transfert, le Virident FlashMAX II se glisse au-dessus des accélérateurs d'application PCIe basés sur SLC avec des temps de réponse de pointe allant de 20 à 80 ms en mode rafale à 40 à 100 ms lorsqu'il se rapproche de l'état stable.

En comparant la cohérence de la latence dans notre processus de préconditionnement de serveur de fichiers, le Virident FlashMAX II basé sur MLC a suivi nos deux SLC comparables, bien qu'il soit resté assez compétitif par rapport au LSI Nytro WarpDrive en termes d'écart type de latence. 

Une fois le processus de préconditionnement du serveur de fichiers terminé avec une charge constante de 16T/16Q, nous sommes passés à nos tests principaux qui mesurent les performances à des niveaux définis entre 2T/2Q et 16T/16Q. Dans notre charge de travail principale de serveur de fichiers, le Virident FlashMAX II a performé à égalité avec le LSI Nytro WarpDrive de 200 Go en format de stock et légèrement au-dessus en mode haute performance. Le Micron P320h basé sur SLC a offert le débit le plus élevé dans ce test. À 16T/16Q, le FlashMAX II mesurait 46-48K IOPS en mode stock et 66-72K IOPS en mode haute performance. Ceci par rapport au Micron P320h qui culminait à 125 XNUMX IOPS.

La latence moyenne de la charge de travail principale de notre serveur de fichiers mesurait 0.21-0.25 ms à 2T/2Q et augmentait à 3.52-5.53 ms à 16T/16Q. La force du pilote a continué d'être dans un environnement Linux par rapport à Windows.

Alors que le débit et la latence moyenne étaient meilleurs sous Linux avec le FlashMAX II, la latence maximale était mieux contrôlée sous Windows. En formatage à pleine capacité, le FlashMAX II sous Linux avait une latence maximale atteignant 300 ms sous une charge élevée, alors que sous Windows, il restait autour de 50 ms.

En comparant la cohérence de la latence entre chacun des accélérateurs d'application, le FlashMAX II traîne derrière le Micron P320h, bien qu'il fonctionne en étroite collaboration avec le SLC 200 Go Nytro WarpDrive.

Dans notre dernière charge de travail synthétique couvrant un profil de serveur Web, qui est traditionnellement un test de lecture à 100 %, nous appliquons une activité d'écriture à 100 % pour préconditionner entièrement chaque lecteur avant nos tests principaux. Dans le cadre de ce test de préconditionnement stressant, le FlashMAX II en format de stock s'est stabilisé à 8,700 16.2 IOPS tandis qu'en mode hautes performances, il a maintenu une vitesse de 17.2 à XNUMXK IOPS.

Avec une charge de travail de préconditionnement de serveur Web à 100 % en écriture à 16T/16Q, le FlashMAX II s'est stabilisé à environ 28 ms en mode stock et à environ 15 ms en mode hautes performances.

En comparant les temps de réponse de pointe dans notre processus de préconditionnement de serveur Web, le FlashMAX II offrait une latence maximale relativement faible en mode hautes performances, bien que dans le formatage de stock, la latence de pointe ait considérablement augmenté sous Linux.

En comparant la cohérence de la latence dans notre test de préconditionnement de serveur Web, dans le formatage de stock, l'écart type de latence était à la traîne des deux AA basés sur SLC, tandis qu'en mode haute performance, les performances restaient plus conformes à celles des homologues basés sur SLC.

En passant au segment principal de notre test de serveur Web avec un profil de lecture à 100 %, le Virident FlashMAX II avait une mise à l'échelle des performances de 25 à 27 2 IOPS à 2T/112Q, qui a augmenté jusqu'à un pic de 114 à 16 16 IOPS à 320T/200Q. Cela le place en plein milieu, derrière le Micron PXNUMXh, mais avec des performances supérieures à celles du SLC Nytro WarpDrive de XNUMX Go. Dans tous les modes de performances, le FlashMAX II offrait des performances presque identiques, même sur tous les systèmes d'exploitation.

La latence moyenne sur le FlashMAX II est passée de 0.142 à 0.157 ms à 2T/2Q qui a culminé à 2.235-2.274 ms à 16T/16Q.

En comparant la latence maximale entre le FlashMAX II sous Windows et Linux, il offrait des temps de réponse de pointe légèrement inférieurs à chaque charge de travail sous Windows. Dans l'ensemble, ses temps de réponse maximaux dans notre test de serveur Web 100 % en lecture seule variaient de 2 à 36 ms.

Alors que la latence maximale était globalement faible, la cohérence de la latence du FlashMAX II par rapport aux comparables SLC hautes performances l'avait avec un écart type plus élevé, mais pas de beaucoup jusqu'à ce que la profondeur effective de la file d'attente atteigne ou dépasse 128.

Pour aller plus loin

Le Virident FlashMAX II avec MLC NAND offre la plus grande capacité disponible à 2.2 To dans un accélérateur d'application de ce facteur de forme, mi-hauteur mi-longueur. Le design est impressionnant tant par sa densité brute que par son architecture. Avec la carte haute capacité, Virident exploite deux FPGA qui présentent la NAND comme un pool unique directement à la couche logicielle qui s'exécute sur l'ordinateur hôte. Le logiciel, appelé vFAS, utilise le processeur hôte et les ressources système pour gérer l'accès et la préservation du pool NAND du lecteur. La simplicité de cette approche présente plusieurs avantages, largement mis en évidence par un chemin de données plus efficace qui ne nécessite pas la combinaison de plusieurs disques sur le PCB via RAID ni de couches de traduction d'interface. L'approche Virident est également quelque peu nouvelle en ce sens qu'elle présente le disque comme un seul LUN, où Fusion-io, qui utilise une architecture de disque similaire, se présente comme deux disques qui doivent être combinés via RAID si un utilisateur souhaite un seul volume. Alors que certains peuvent affirmer que se rabattre sur le processeur consomme les ressources nécessaires, l'avantage net est un accélérateur d'application avec une latence très faible, ce qui est un compromis que de nombreux centres de données se contentent de faire compte tenu de la puissance des processeurs de la génération actuelle et de la avantage net global pour les performances des applications. 

En comparant la suite de gestion à d'autres accélérateurs d'applications sur le marché, Virident propose un logiciel d'interface graphique et de console pour surveiller la santé de la carte et gérer les besoins de formatage. Le seul domaine qui nous manque quelque peu est la capacité de surveiller les données de performances en temps réel, que Micron fournit dans son gestionnaire RealSSD et que Fusion-io fournit dans son package ioSphere. Avec cela ajouté, le gestionnaire FlashMAX de Virident serait en concurrence sur tous les fronts et se séparerait vraiment de beaucoup d'autres dans l'espace qui ne fournissent que des informations très minimes via un logiciel.

En revenant au cœur pour évaluer les performances du lecteur, le FlashMAX II se retrouve en territoire intéressant, avec peu de comparables directs. Son grand pool de MLC NAND se comporte très bien par rapport au principal comparable SLC, le P320h de Micron, non seulement en termes de débit, mais également de latence maximale et d'écart type de latence. Lors de notre test de préconditionnement d'écriture aléatoire 4K, nous avons noté des temps de réponse de pointe exceptionnels restant inférieurs à 80 ms entre la rafale et l'état stable. La stabilité de la charge de travail lourde en écriture étant la carte de visite des disques SLC à ce jour, la concurrence dans cet espace et la bonne concurrence aident le FlashMAX II à se démarquer en tant que concurrent très performant. Dans nos charges de travail mixtes avec une forte pente de lecture, nous avons noté des performances robustes dans les configurations de stock et hautes performances, à la fois sous Linux et Windows. Linux détient la tête du débit, tandis que si les temps de réponse de pointe sont essentiels, Windows a l'avantage dans cette catégorie. Dans l'ensemble, le FlashMAX II offre d'excellentes performances sous Windows et Linux, avec un fort boost disponible en mode hautes performances si l'utilisateur est prêt à sacrifier la capacité de disque utilisable.

Avantages

• Architecture de disque de troisième génération éprouvée
• Excellent comportement de latence sous de lourdes charges de travail
• Offre une endurance et des performances de type SLC en utilisant MLC-NAND
• Conception à deux disques qui interagit avec le système hôte comme un seul volume

Inconvénients

• La garantie de trois ans est inférieure à la norme de l'industrie cinq
• Le logiciel de gestion manque de statistiques de performances en temps réel

Conclusion

Le Virident FlashMAX II offre une capacité de pointe dans le format HHHL avec une couche logicielle robuste et des performances en termes de débit et de latence qui rivalisent avec le principal accélérateur d'applications basé sur SLC. Dans l'ensemble, Virident a fait un travail complet avec le FlashMAX II offrant d'excellentes performances dans les environnements Windows et Linux. 

Page produit Virident FlashMAX II

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