Huawei ES3000 V2 AIC PCIe SSD レビュー

by StorageReview エンタープライズラボ on 2015 年 12 月 21 日

Enterprise ◇ SSD

Huawei ES3000 V2 PCIe SSD カードは、サーバーストレージの IO ボトルネックに対処し、ビジネスアプリケーションを高速化し、全体的なリソース使用率を向上させるように設計されています。 ES3000 ファミリは、フルハイト、ハーフレングス、ロープロファイルの両方のフォームファクタを提供し、600GB から最大 3.2TB までの容量オプションを備えています。

そのため、ES3000カードは19/20nm NANDフラッシュを搭載し、安定した読み取りIOPS性能は770,000万以上を誇り、最大読み取り帯域幅は3.2TB容量で3,100MB/sに設定されています。ES3000シリーズには、データの信頼性を確保する組み込みECCとダイナミックRAID5エンジンも搭載されています。さらに、ダイナミックRAIDアルゴリズムにより、チャネル間でリソースを共有できるため、チャネル障害によるデータ損失を防ぐことができます。このシングルチップ障害保護機能により、欠陥のあるメモリチップが除去され、RAIDアルゴリズムがデータを復元してRAIDグループを自動的に再構築することで、ES3000が常に稼働し続けることを保証します。

Huawei ES3000 は、600GB、800GB、1.2TB、1.6TB、2.4TB、3.2TB の豊富な容量で出荷されます。このレビューでは、1.6TB ロープロファイルカードと 3.2TB FHHL カードを検討します。後者には 1.6 つのコントローラが装備されています。これは基本的に 5 つの XNUMXTB ドライブを組み合わせたものです。ただし、ストレージはすべて XNUMX つのプール内に存在します。以前は、マルチコントローラーカードが XNUMX つの異なるストレージプールを利用し、ホスト (サーバー) レベルで組み合わせる必要があるのが一般的でした。すべてのドライブには XNUMX 年間の保証が付いています。

Huawei ES3000 V2 PCIe SSDの仕様

使用可能容量：
- 600GB
- 800GB
- 1.2TB
- 1.6TB
- 2.4TB
- 3.2TB
NANDタイプ: 19/20nm MLC
バスインターフェース: PCIe 2.0 x8
パフォーマンス：
- 最大読み取り帯域幅 (GB/秒): 3.1 (3.2TB)、1.55 (1.6TB)
- 安定読み取り IOPS (4 KB): 770,000 (3.2TB)、395,000 (1.6TB)
- 最大。書き込み帯域幅 (GB/秒):
  - 1.1 (1.6TB)
  - 2.2 (3.2TB)
- 最大。書き込みIOPS (4 KB):
  - 270,000 (1.6TB)
  - 540,000 (3.2TB)
- 安定した書き込み IOPS (4 KB):
  - 115,000 (1.6TB)
  - 230,000 (3.2TB)
消費電力
- 12W～25W（1.6TB）
- 25W～55W（3.2TB）
耐久性: 3 DWPD、5 年

設計と構築

ドライブの片側には、上部付近に Huawei のブランドが付いた大きな黒いヒートシンクがあります。フルハイトには両隅にブランドがあり、ハーフハイトには左上隅にブランドが付いています。フルハイトドライブには PCIe インターフェイスの底部近くに 4 つのコンデンサがあり、ハーフハイトドライブにはドライブの上部に 3 つのコンデンサがあります。

ドライブの反対側には露出した回路基板があり、Micron NAND パックと SK Hynix DRAM チップが見えます。どちらのフォームファクターにも、モデル番号や定格電力などの情報が記載されたステッカーが貼られています。

テストの背景と比較対象

StorageReviewのエンタープライズテストラボは、実際の導入環境で管理者が遭遇する状況に匹敵する環境で、エンタープライズストレージデバイスのベンチマークテストを実施するための柔軟なアーキテクチャを提供します。このエンタープライズテストラボには、さまざまなサーバー、ネットワーク機器、電源調整装置、その他のネットワークインフラストラクチャが組み込まれており、当社のスタッフが実際の使用環境に近い状況を作り出し、レビュー中にパフォーマンスを正確に評価することができます。

ラボ環境とプロトコルに関するこれらの詳細情報をレビューに盛り込むことで、IT担当者やストレージ調達担当者が、当社が以下の結果を達成した条件を理解できるようにしています。当社のレビューは、テスト対象機器のメーカーから報酬を受け取ったり、メーカーの監督を受けたりすることはありません。StorageReviewエンタープライズテストラボの詳細およびネットワーク機能の概要については、それぞれのページをご覧ください。

Huawei を次の他の AIC NVMe SSD と比較しながらテストしました。

メンブレイズ PBlaze4 3.2TB
インテル DC P3608 1.6TB
HGST ウルトラスター EN150

アプリケーションのワークロード分析

エンタープライズストレージデバイスのパフォーマンス特性を理解するためには、実際の運用環境におけるインフラストラクチャとアプリケーションワークロードをモデル化することが不可欠です。そこで、Memblaze PBlaze4の最初のベンチマークとして、SysBenchによるMySQL OLTPパフォーマンスと、 TCP-CワークロードをシミュレートしたMicrosoft SQL Server OLTPパフォーマンスを測定しました。アプリケーションワークロードについては、各ドライブ上で同一構成の仮想マシンを2～4台実行します。

StorageReviewのMicrosoft SQL Server OLTPテストプロトコルでは、トランザクション処理パフォーマンス評議会（TPC）のベンチマークC（TPC-C）の最新ドラフトを採用しています。TPC-Cは、複雑なアプリケーション環境で発生するアクティビティをシミュレートするオンライン・トランザクション処理ベンチマークです。TPC-Cベンチマークは、合成パフォーマンスベンチマークよりも、データベース環境におけるストレージインフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックをより正確に評価できます。今回のレビューで使用するSQL Server VMの各インスタンスは、333GB（1,500スケール）のSQL Serverデータベースを使用し、15,000人の仮想ユーザーの負荷下でトランザクションパフォーマンスとレイテンシを測定します。

SQL Server 出力を見ると、Huawei ドライブが最高 TPS 3,157.40、合計 3,157.34 TPS で最高の結果を記録しました。

15 ユーザーの SQL Server ベンチマーク中の平均遅延の結果では、Huawei ドライブが他の 7.0 つのドライブ (SanDisk、Memblaze、HGST SSD) とともにリーダーボードのトップにあることが示されました。すべて XNUMX ミリ秒を記録しました。

次のアプリケーションベンチマークは、SysBench 経由で測定される Percona MySQL OLTP データベースで構成されます。このテストでは、平均 TPS (99 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、および平均 XNUMX パーセンタイルレイテンシを測定します。 Percona と MariaDB は、データベースの最新リリースで Fusion-io フラッシュ対応アプリケーション API を使用していますが、この比較の目的で、各デバイスを「レガシー」ブロックストレージモードでテストしています。

3,868.7 秒あたりの平均トランザクション数ベンチマークでは、ファーウェイの容量は両方とも合計 3.2 TPS (3,565.3TB) と XNUMX TPS でリーダーボードの最下位に位置しました。

平均レイテンシの結果を見ると、HGST はかなり良好な結果を示し、個々の VM は 21.66 ミリ秒から 22.10 ミリ秒の間で実行され、合計レイテンシは 21.87 ミリ秒でした。

最悪の MySQL 遅延シナリオ (99 パーセンタイルの遅延) に関しては、どちらの Huawei の容量もパックの最下位に位置します。最高のパフォーマンスを発揮したドライブは SanDisk で、わずか 41.92 ミリ秒という驚異的な合計時間を誇りました。

エンタープライズ総合ワークロード分析

フラッシュストレージのパフォーマンスは、ワークロードに応じて変化するため、ベンチマークの精度を確保するには、 fioの合成ベンチマークを実行する前に必ずフラッシュストレージを事前調整する必要があります。比較対象となる各ドライブは、ベンダーのツールを使用してセキュア消去され、16スレッドの高負荷と、スレッドあたり16の未処理キューによって定常状態に事前調整されます。

プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:
スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)

プリコンディショニングが完了すると、各デバイスは複数のスレッド/キューの深さプロファイルにわたって一定の間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。 Memblaze PBlaze4 の合成ワークロード分析では、メーカーの仕様やベンチマークで広く使用されている 100 つのプロファイルを使用します。合成ワークロードは、運用ワークロードで見られるアクティビティを XNUMX% 表すことはなく、ある意味、現実世界では発生しないシナリオのドライブを不正確に表現していることを考慮することが重要です。

4k
- 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
8k
- 70% 読み取り/30% 書き込み

スループット 4K 書き込みプリコンディショニングテストで、全体的に最高のパフォーマンスを発揮したドライブは Huawei 3.2TB ドライブでした。 1.6 TB モデルは約 320,000 IOPS で開始され、ほぼ定常状態の 120,000 IOPS マークに達しました。

次に、平均遅延を調べます。ここでもトップドライブは Huawei 3.2TB で、定常状態の測定値は 1.0 ミリ秒強でした。 1.6TB ドライブは、リーダーボードの最下位でスペクトルの反対側にありました。

最大遅延を測定したところ、両方の Huawei の容量はテスト全体を通じてほぼ同じ結果を示し、ピークが 40 ミリ秒を超えたのは XNUMX 回だけでした。全体として、Intel ドライブが最高のパフォーマンスを示しました。

基本的に、標準偏差の計算は、SSD 遅延の一貫性を視覚化しやすくするように設計されています。ここでは、両方の Huawei ドライブ、特に 1.6 TB モデル (3.5 ミリ秒を超える) で一貫性のない結果が表示されました。テスト終了時点では HGST のレイテンシーが最も優れていましたが、Intel は全体的に最も安定した結果を示し、安定状態では 1.6 ミリ秒未満で推移していました。

ドライブの事前調整が完了したので、主要な 4K 合成ベンチマークを見ていきます。スループットでは、3.2TB Huawei は読み取り 753,933 IOPS、書き込み 229,914 IOPS という優れた結果を示しました。ただし、1.6TB モデルはパックの最下位に位置する結果を記録しました。 Intel ドライブは、851,693 IOPS という驚異的な値を記録し、読み取り列でトップのパフォーマンスを示しました。

平均遅延を見ると、両方の Huawei ドライブがリーダーボードの最下位にあることがわかりました。ただし、Huawei 3.2TB ドライブは 1.11ms という最高の書き込み遅延を記録しました。 Intel は、読み取りにおける最高の平均レイテンシー 0.03 ミリ秒を記録しました。

最大遅延では、Huawei ドライブはかなり良好な結果を誇り、4.9TB と 33.4TB でそれぞれ読み取り 8.4 ミリ秒/書き込み 38.0 ミリ秒、読み取り 3.2 ミリ秒と書き込み 1.6 ミリ秒でした。読み取りのトップパフォーマンスは Memblaze ドライブで 4.6 ミリ秒でしたが、書き込み遅延は最も遅かったです。

標準偏差を見ると、ファーウェイのドライブが再びリーダーボードの最下位に位置し、3.2TBモデルが読み取り0.249ミリ秒、書き込み2.229ミリ秒を記録していることがわかります。読み取りのトップパフォーマンスは Memblaze ドライブで、驚異的な 0.107 ミリ秒を誇りました。

次のワークロードは、8% の読み取り操作と 70% の書き込み操作の比率で 30 の転送を使用します。そうは言っても、メインのテストに切り替える前に、前提条件の結果から始めます。スループットに関しては、Huawei 3.2TB ドライブが、約 282,000 IOPS の定常状態に達するまでに最高のパフォーマンスを示しましたが、スタートは少し荒くて一貫性がありませんでした。 1.6TBモデルはリーダーボード最下位となった。

次に、平均遅延を見ていきます。ここでは、3.2TB Huawei ドライブが全体と同じ傾向を示しました。つまり、始まりは弱かったものの、最後は非常に強かったということです。とはいえ、安定した速度は 1.0 ミリ秒未満でした。

最大遅延を測定したところ、どちらの Huawei の容量も、テスト全体を通じて大きなスパイクが見られなかったため、最も安定したドライブの 3.2 つでした。最高のパフォーマンスを発揮したのは 16TB モデルで、最後まで XNUMXms マーク付近を推移していました。

標準偏差の計算では、3.2TB Huawei ドライブが大幅な差をつけて最高の遅延を示し、1.0ms 未満という印象的な安定状態を記録しました。残念ながら、1.6TB は逆の結果となり、リーダーボードの最下位となりました。

ドライブを完全に事前調整した後、メインの 8k 70/30 テストを実行しました。スループットに関しては、Huawei 3.2TB を除いて、ほとんどのドライブがほぼ同等のパフォーマンスを誇っていました。Huawei 280,000TB は、かなり早い段階で群を引き離し、最終的に端末で XNUMX IOPS という驚異的な値を達成しました。

平均遅延を調べても結果は反映され、Intel、Memblaze、HGST、および 1.6TB Huawei ドライブのパフォーマンスはほぼ同一でした。繰り返しますが、最高のパフォーマンスを発揮したドライブは 3.2TB Huawei ドライブで、端末のキュー深さは 0.9 ミリ秒未満に終わりました。

最大遅延を確認すると、両方の Huawei ドライブの遅延が非常に少ないことがわかりましたが、テストの終わり近くで急上昇し始めました。全体として、Intel ドライブが最良の結果を示しました。

標準偏差は、最大および平均レイテンシの読み取り値と非常によく似たパフォーマンスを示しました。ここでは、Huawei 3.2TB ドライブが 8T8Q マーク付近を引き離し、約 0.9 ミリ秒で全体的に最高の結果を記録しました。

結論

Huawei の AIC NVMe SSD には、フルハイトとハーフハイトの 600 つのフォームファクタがあり、3.2 GB から最大 3000 TB までのさまざまな容量があります。すべての新しい NVMe AIC SSD と同様、Huawei ES2 v770 ドライブは、高いパフォーマンス (安定したパフォーマンスを実現する最大 230K IOPS 読み取りおよび 31K IOPS 書き込み) と非常に低い遅延 (9μs 読み取りおよび XNUMXμs 書き込み) を謳っています。最近導入されたほとんどの NVMe AIC SSD と同様、ファーウェイのドライブもデータベース、HPC、クラウドコンピューティングを対象としています。

パフォーマンスを見ると、テストした Huawei ドライブは SQL Server アプリケーションテストで良好なパフォーマンスを示しました (ただし、テストしたすべてのドライブは互いに非常に近い結果でした)。 3.2 TB ドライブには SQL テストに十分な容量がありましたが、1.6 TB ドライブには十分ではありませんでした。 ES3000 3.2TB の合計パフォーマンスは 3,157.34 TPS で、パックのトップ近くに位置しますが、個々の VM は上位で実行されました。 SQL サーバーの平均遅延時間は全体で 7 ミリ秒で、Huawei がトップの座に並びました。 Sysbench に移ると、Huawei Drives のパフォーマンスはそれほど良くありませんでした。 3.2 秒あたりのトランザクション数のベンチマークでは、両方のドライブの個々の VM のスコアが最も低く、これが合計スコアの最低値につながりました。平均レイテンシでは、同じ配置で 1.6TB モデルのパフォーマンスが 99TB モデルよりわずかに優れていることがわかりました。 3.2 パーセンタイル Sysbench では、45.13TB モデルが合計スコア 1.6 ミリ秒で XNUMX 位に浮上しましたが、XNUMXTB モデルは最下位に落ちました。

合成テストに切り替えると、Huawei ドライブはほとんどの事前調整ベンチマークでかなり一貫したパフォーマンスを示しました。主要なベンチマークでは、3.2TB ES3000v2 が Sysbench テストよりも優れたパフォーマンスを示しました。 4K スループットでは、3.2TB Huawei が 229 IOPS で最高の書き込みパフォーマンスを示し、914 番目に高い読み取りパフォーマンスは 753,933 IOPS でした。平均 4K と最大遅延を備えた 3.2TB は、パックの中間から最上位に位置します。 8K 70/30 テストでは、Huawei 3.2TB ドライブが本当に輝き、すべてのテストでトップの成績を収めました。

メリット