Intel Optane SSD DC P4800X レビュー

Intel の Optane SSD DC P4800X シリーズは、 2017 年 XNUMX 月に発売 3D XPoint（インテルのブランド名は Optane）と呼ばれる新しいストレージクラスメモリ（SCM）メディアを市場に投入することが約束されています。 P4800X は、従来の 2.5 インチ NVMe ドライブ (U.2) と PCIe アドインカードの両方として発売されました。初期容量は 375 GB で開始され、1.5 年末までに 2017 TB に達する予定です。その容量目標は実現しませんでしたが、Intel は発売しました。 750月にXNUMXGB Optaneモデル。容量に関係なく、P4800X には XNUMX つの仕事があります。それは、データセンター内のレイテンシの影響を受けやすいアプリケーションに可能な限り最高速度のストレージを提供することです。

ドライブの容量が小さいことを考えると、企業がプライマリストレージとして使用するために JBOD を P4800X SSD で埋め尽くす可能性は低くなります。ただし、小規模な分析データセットや BI ユースケースなど、高速ストレージの恩恵を受けるアプリケーションのポイントソリューションとしては確かに可能です。エンタープライズアレイベンダーも、システム設計に Optane を大量に採用することを急いでいません。これも主に容量の制限のためです。ただし、HPE は 3PAR システムのキャッシュとして Optane の使用を検討しており、テクノロジーが成熟するにつれて、このクラスのストレージを自社のシステムに統合することを検討している企業も確実にあります。ただし、ソフトウェアデファインドストレージの世界では、Optane ベースの SSD の優れた使用例がすぐに見つかります。この新しいクラスのストレージに対応できる設計の柔軟性が向上します。

VMware vSAN は、彼らが提供したこの分野でおそらく最も注目されています。 P0X の 4800 日目サポートそしてHCI分野で圧倒的な主導権を握っています。また、vSAN は 600 層アーキテクチャで動作するため、これらの小型ドライブを活用するのに独自の有利な立場にあります。 vSAN ストレージはディスクグループに調整され、すべての受信書き込みアクティビティ用の階層と、容量指向の読み取り階層が設けられます。現在、vSAN は書き込み層でドライブあたり最大 4800 GB のみを利用しているため、P4800X の容量が小さいことは実際には制限ではありません。これは、vSAN ユーザーの場合、PXNUMXX がキャッシュドライブとして機能する導入では、vSAN クラスタへの書き込みが可能な限り最速で行われることを意味します。

このレビューは、4800GB U.375 フォームファクターの P2X に関するものです。主にディスクグループの一員として活動しながら、今後の vSAN レビューでは、通常のエンタープライズ SSD テストのサブセットを実行して、P4800X のパフォーマンスプロファイルについてより完全な全体像を把握することができました。

インテル Optane SSD DC P4800X 仕様

フォームファクター	AIC HHHL、U.2
容量	375GB、750GB
インタフェース	PCIe 3×4、NVMe
レイテンシ	<10μs
QoSの
4KB ランダム、キュー深さ 1、読み取り/書き込み	<60/100μs
4KB ランダム、キュー深さ 16、R/W	<150/200μs
スループット
4KB ランダム、キュー深さ 16、R/W	最大 550/500K IOPS
4KB ランダム、キュー深さ 16、混合 70/30 R/W	最大 500K IOPS
耐久性
DWPD	30
ペタバイトの書き込み
375GB	20.5PBW
750GB	41PBW

パフォーマンス

テストベッド

当社の Enterprise SSD レビューでは、アプリケーションテストに Lenovo ThinkSystem SR850 を活用しています。デル PowerEdge R740xd 合成ベンチマーク用。 ThinkSystem SR850 は、十分に装備されたクアッド CPU プラットフォームであり、高性能ローカルストレージに必要な能力を十分に上回る CPU パワーを提供します。大量の CPU リソースを必要としない合成テストでは、より従来のデュアルプロセッササーバーが使用されます。どちらの場合も、ストレージベンダーの最大ドライブ仕様に合わせてローカルストレージを可能な限り最良の状態で紹介することが目的です。

レノボシンクシステム SR850

4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1GHz x 24 コア)
16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
2 x RAID 930-8i 12Gb/秒 RAID カード
8 つの NVMe ベイ
VMware ESXI 6.5

デル PowerEdge R740xd

2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1GHz x 16 コア)
16 x 16GB DDR4-2666MHz ECC DRAM
1x PERC 730 2GB 12Gb/秒 RAID カード
アドインNVMeアダプター
Ubuntu-16.04.3-デスクトップ-amd64

テストの背景と比較対象

この StorageReview エンタープライズテストラボは、管理者が実際の展開で遭遇するものと同等の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を実施するための柔軟なアーキテクチャを提供します。エンタープライズテストラボには、さまざまなサーバー、ネットワーキング、電源調整、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、スタッフが実際の条件を確立してレビュー中にパフォーマンスを正確に測定できるようになります。

ラボ環境とプロトコルに関するこれらの詳細をレビューに組み込み、IT プロフェッショナルとストレージ取得の責任者が次の結果を達成した条件を理解できるようにします。私たちのレビューは、私たちがテストしている機器のメーカーによって費用が支払われたり、監督されたりすることはありません。に関する追加の詳細 StorageReview エンタープライズテストラボとそのネットワーク機能の概要それぞれのページで入手できます。

このレビューの比較対象:

メンブレイズ PBlaze5 3.2TB
インテル P4510 2TB
サムスン PM1725a 1.6TB
ファーウェイ ES3000 V5 3.2TB
東芝 PX04 1.6TB

SideFX の Houdini

Houdini テストは、CGI レンダリングに関連するストレージパフォーマンスを評価するために特別に設計されています。このアプリケーションのテストベッドはコアのバリエーションですデル PowerEdge R740xd 研究室で使用しているサーバータイプは、デュアル Intel 6130 CPU と 64GB DRAM を搭載しています。この場合、ベアメタルを実行する Ubuntu デスクトップ (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) をインストールしました。ベンチマークの出力は完了までの秒数で測定され、少ないほど優れています。

Maelstrom デモは、拡張メモリの形式としてスワップファイルを効果的に使用する機能をデモンストレーションすることで、ストレージのパフォーマンス機能を強調するレンダリングパイプラインのセクションを表します。このテストでは、基礎となるストレージコンポーネントに対する待ち時間の影響を分離するために、結果データの書き出しやポイントの処理は行いません。テスト自体は 5 つのフェーズで構成されており、そのうちの 3 つはベンチマークの一部として実行されます。次のとおりです。

パックされたポイントをディスクからロードします。これがディスクからの読み取りの時間です。これはシングルスレッドであるため、全体のスループットが制限される可能性があります。
ポイントを処理できるようにするために、ポイントを単一のフラット配列に解凍します。ポイントが他のポイントに依存していない場合、ワーキングセットはコア内に留まるように調整できます。このステップはマルチスレッドです。
（実行しない）ポイントを処理します。
ディスクに戻すのに適したバケット化されたブロックにそれらを再パックします。このステップはマルチスレッドです。
（実行しない）バケット化されたブロックをディスクに書き込みます。

Intel Optane SSD DC P4800X が Houdini テストで 1,520.4 秒でトップの座を獲得しました。 P4800X は、どの Optane ドライブの中でも最高のパフォーマンスを発揮し、全体的に最高のパフォーマンスを発揮しました。

VDBench ワークロード分析

ストレージデバイスのベンチマークに関しては、アプリケーションテストが最適であり、総合テストは 25 番目になります。実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間の「同一対同一」比較を容易にする再現性係数を備えたストレージデバイスのベースラインを確立するのに役立ちます。これらのワークロードは、「100 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズテスト、さまざまな VDI 環境からのトレースキャプチャに至るまで、さまざまなテストプロファイルを提供します。これらのテストはすべて、スクリプトエンジンを備えた共通の vdBench ワークロードジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティングテストクラスターの結果を自動化して取得します。これにより、フラッシュアレイや個々のストレージデバイスを含む幅広いストレージデバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。これらのベンチマークのテストプロセスでは、ドライブの表面全体にデータを埋めてから、ドライブ容量の XNUMX% に相当するドライブセクションを分割して、ドライブがアプリケーションのワークロードにどのように応答するかをシミュレートします。これは、ドライブの XNUMX% を使用して定常状態にするフルエントロピーテストとは異なります。結果として、これらの数値は、より高い持続的な書き込み速度を反映することになります。

プロフィール：

4K ランダム読み取り: 100% 読み取り、128 スレッド、0 ～ 120% iorate
4K ランダム書き込み: 100% 書き込み、64 スレッド、0 ～ 120% iorate
64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、16 スレッド、0 ～ 120% の iorate
64K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、8 スレッド、0 ～ 120% iorate
合成データベース: SQL および Oracle
VDI フルクローンおよびリンククローントレース

4K ピークランダムパフォーマンスの場合、Intel Optane SSD DC P4800X (以降、P4800X と呼びます) は、他のドライブよりもはるかに低いレイテンシーで開始し、500K IOPS の直後に急上昇し、レイテンシー 585,754μs で 213 IOPS で最後に終了しました。。

4K ピーク書き込みパフォーマンスでは、P4800X の方が優れており、約 554K IOPS のピークパフォーマンスとわずか 155μs の遅延で XNUMX 位に終わりました。

シーケンシャルワークロードに切り替えると、64K 読み取りで 4K 読み取りと同様のパターンが見られました。 P4800X は、他のドライブよりもはるかに低いレイテンシーで開始し、その後約 35 IOPS で急上昇し、レイテンシー 40,558 μs で 2.53 IOPS または 394GB/s でピークに達しました。これにより、ドライブは全体でXNUMX位になりました。

64K 書き込みでは、P4800X が 34,700 位となり、レイテンシ 2.17μs で約 380 IOPS または XNUMXGB/s のピークパフォーマンスを示し、その後わずかに低下しました。

SQL ワークロードでは、P4800X がわずか 286,548μs のレイテンシーで 111 IOPS のピークスコアを達成し、大差で先頭に立っていることがわかります。

SQL90-10 では、P4800X は引き続き 276,530 IOPS の最高スコア、レイテンシ 114μs を達成しました。

SQL 80-20 で 4800 位を維持した P266X は、約 111K IOPS でピークに達し、遅延は約 XNUMXμs でしたが、その後わずかに低下しました。

Oracle ワークロードに目を移すと、P4800X が 248K IOPS 近くのピークスコアと 127μs のレイテンシで XNUMX 位になりました。

Oracle 90-10 では、P4800X は、わずか 276,703μs の遅延で 79 IOPS のピークパフォーマンスを発揮し、他のドライブを圧倒しました。

再び Oracle 80-20 では、P4800X が 265,769 IOPS とわずか 82μs のレイテンシで大きくリードしていることがわかりました。

次に、VDI クローンテストであるフルクローン (FC) とリンククローン (LC) に切り替えました。 VDI FC ブートでは、P4800X は非常に好調なスタートを切り、その後急上昇して 167,856 IOPS のピークパフォーマンスと 199μs の遅延で XNUMX 位になりました。

VDI FC 初期ログインでは、P4800X が 108,159 IOPS、レイテンシ 274μs で再び XNUMX 位になりました。

VDI FC Monday Login では、P4800X が 97,198 IOPS のピークパフォーマンスと 163μs の遅延で XNUMX 位に躍り出ました。

VDI LC ブートに移ると、P4800X が 93,095 IOPS のスコアと 171μs の遅延でトップの座を獲得しました。

VDI LC 初期ログインでは、P4800X が 66,463 IOPS のスコアと 118μs の遅延で再びトップになりました。

最後に、VDI LC 月曜日のログインテストでは、P4800X が 67,085 IOPS、遅延 235μs で XNUMX 位になりました。

まとめ：

Intel Optane SSD DC P4800X は、Intel の 3D XPoint テクノロジーを搭載してリリースされたもう 2 つのドライブです。名前が示すように、このドライブはデータセンター専用に設計されており、共通の U.375 および AIC HHHL フォームファクターを採用しています。すぐに明らかになる欠点の 750 つは、ドライブが XNUMX GB と XNUMX GB の容量でしか提供されていないことです。これにより、一方ではユースケースが制限されますが、他方では、そのユースケースは主に、容量に対して低遅延が最優先されるワークロードとアプリケーションに向けられています。この点において、Optane テクノロジーは企業とエンドユーザーの両方のワークロードにおいて業界のリーダーであることが証明されています。

P4800X の容量が小さいため、通常の一連のベンチマークに小さな穴が空いています。ドライブの容量が SQL や Sysbench を実行できるほど大きくなかったため、この単一ドライブのレビューには含まれていません。最初に実行できたアプリケーション分析ワークロードである SideFX の Houdini では、P4800X が 1,520.4 秒で総合トップのパフォーマンスを示しました。 VDBench では、P4800X が低いキュー深度で全体的に優勢でした。トップエンドのパフォーマンスは P4800X とより混合されており、一部の従来の NVMe 製品がパフォーマンスでそれを上回っていました。ただし、SQL や Oracle 90 対 10 および 80 対 20 などの分野では他を圧倒しました。 P4800X のハイライトには、両方の 4K テストで 2.53 万を超える IOPS、64K 読み取りで 2.17GB/秒、64K 書き込みで 4800GB/秒が含まれます。 250 つの SQL テストすべてで、P4800X は 4800 万 IOPS を超え、Oracle テストでは 79 IOPS 以上でした。しかし、最高のパフォーマンスは別として、Intel Optane P90X の遅延は非常に低かったです。どのテストでも、遅延は非常に低い値から始まり、通常は他のすべてのドライブよりもはるかに低くなります。また、いくつかのケースでは、P10X のピークパフォーマンスは、Oracle 82-80 では 20μs、Oracle XNUMX-XNUMX では XNUMXμs という低レイテンシでした。

低レイテンシーのワークロードに関しては、現時点では Intel Optane SSD DC P4800X に匹敵するものはありません。全体的な帯域幅と IOPS では従来の NVMe 製品がそれを上回ることができる領域もありますが、一般的に言えば、価格/容量の指標に基づくと、P4800X はこれらのユースケースには適合しません。ただし、エンタープライズドライブがより大容量のポイントに到達した後の Intel Optane テクノロジーの可能性を考えるのは興味深いことです。特に 2TB クラスのものは、30TB SAS SSD が一般的に入手可能であるにもかかわらず、依然としてアレイベンダーに人気があります。 vSAN に関する特定の使用例では、P4800X は書き込みキャッシュ層で可能な限り最速のパフォーマンスを提供します。 vSAN を最大限に活用したい人にとって、P4800X は事実上の標準です。

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