KIOXIA CD6 は、ハイパースケール、IoT、ビッグデータ分析、仮想化、メディア ストリーミング、コンテンツ配信ネットワークなど、要求の厳しい 24 時間 7 日の環境で一貫したパフォーマンスを実現するように設計された同社の主力ドライブです。 CD6 は、さまざまな容量 (960 GB ～ 15.36 TB) と、いくつかの異なるセキュリティおよび耐久性のオプションで利用できます。
KIOXIA シリーズは、2.5 インチ、15 mm Z ハイトのフォームファクタで提供され、同社独自のコントローラと BiCS FLASH 96 層 3D TLC メモリを備えています。また、シングルポート設計も利用しています。つまり、ホストから SSD へのデータ パスは XNUMX つだけです。
以前、2020年夏にCD6の試作版をレビューしましたが、当時はエンタープライズ市場で入手可能な最初のPCIe 4.0ドライブの1つでした。現在、このドライブは市場に出回っており、製品版にはより成熟したファームウェアバージョンが搭載されているため、入手したSSDをレビューすることにしました。
パフォーマンスに関しては、現在の CD6 はシーケンシャル速度で最大 6.2GB/s の読み取り (7.68GB および 3.84GB モデル) および 4GB/s (15.36GB および 7.68GB モデル) の書き込みを実現すると見積もられています。ランダム パフォーマンスは読み取りで 1 万 IOPS 以上に達する予定ですが、書き込みではわずか 85,000 IOPS です。
KIOXIA CD6 は、第 6 世代、140 ダイ障害回復および二重パリティ保護、電力損失保護 (PLP)、およびエンドツーエンドのデータ修正も備えています。データ セキュリティ オプションには、SIE、SED、FIPS 2-13 が含まれます。消費電力の範囲はアクティブ消費電力 19 ～ XNUMX W で、XNUMX つの電力モード設定が利用可能です。
キオクシア CD6 FWの仕様
| 容量 | 15,360GB | 7,680 GB | 3,840GB | 1,920GB | 960GB |
| 基本スペック | |||||
| インタフェース | PCIe 4.0、NVMe 1.4 | ||||
| インターフェース速度 | 64 GT/秒 (Gen4 x4) | ||||
| フラッシュメモリタイプ | BiCS フラッシュ TLC | ||||
| シングルポート (1×4) モードでのパフォーマンス (最大) | |||||
| 持続的な 128 KiB シーケンシャル読み取り | 5,500MB /秒 | 6,200MB /秒 | 5,800MB /秒 | ||
| 持続的な 128 KiB シーケンシャル書き込み | 4,000MB /秒 | 2,350MB /秒 | 1,150MB /秒 | 1,300MB /秒 | |
| 持続的な 4 KiB ランダム読み取り | 750K IOPS | 1,000K IOPS | 700K IOPS | ||
| 持続的な 4 KiB ランダム書き込み | 30K IOPS | 85K IOPS | 60K IOPS | 30K IOPS | |
| 電源要件 | |||||
| 電源電圧 | 12V ± 10 %、3.3 Vaux ± 15 % | ||||
| 消費電力（アクティブ） | 19W標準 | 15W標準 | 13W標準 | ||
| 消費電力（準備完了時） | 5W標準 | ||||
| 信頼性の向上 | |||||
| MTTF | 2,500,000時間 | ||||
| 保証 | 創業5周年 | ||||
| DWPD | 1 | ||||
| 寸法 | |||||
| 高さ | 15.0mm＋0、－0.5mm | ||||
| 幅（Width） | 69.85±0.25mm | ||||
| 長さ | 最大100.45mm | ||||
| 重量 | 最大130g | ||||
| 環境 | |||||
| 温度（動作時） | 0°C ～ 70°C | ||||
| 湿度（動作時） | 5%～95%RH | ||||
| 振動（動作時） | 21.27 m / s2{ 2.17 Grms } (5 ～ 800 Hz) | ||||
| 衝撃(動作時) | 9,800 m / s2{ 1,000 G } (持続時間 0.5 ミリ秒) | ||||
キオクシアCD6の性能
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。
比較対象:
テストベッド
当社のPCIe Gen4エンタープライズSSDレビューでは、アプリケーションテストと合成ベンチマークにLenovo ThinkSystem SR635を使用しています。ThinkSystem SR635は、高性能ローカルストレージに負荷をかけるのに必要なCPUパワーをはるかに上回る、充実したシングルCPU AMDプラットフォームです。また、当社のラボで唯一（そして現在市場に出回っている数少ない）PCIe Gen4 U.2ベイを搭載したプラットフォームでもあります。合成テストでは多くのCPUリソースは必要としませんが、同じLenovoプラットフォームを使用しています。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致する、可能な限り最高の状態でローカルストレージの性能を示すことを目的としています。
PCIe Gen4合成およびアプリケーションプラットフォーム（Lenovo ThinkSystem SR635）
- 1 x AMD 7742 (2.25GHz x 64 コア)
- 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC DRAM
- CentOS 7.7 1908
- ESXi 6.7u3
SQLサーバーのパフォーマンス
各 SQL Server VM は、ブート用の 100 GB ボリュームとデータベースおよびログ ファイル用の 500 GB ボリュームの 8 つの vDisk で構成されています。システム リソースの観点から、各 VM に 64 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシのパフォーマンスを調べています。
このテストでは、Windows Server 2012 R2 ゲスト VM 上で動作する SQL Server 2014 を使用し、Quest の Benchmark Factory for Databases で負荷をかけます。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協議会の Benchmark C (TPC-C) の最新ドラフトを採用しています。これは、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。こ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がかかった状態でトランザクションのパフォーマンスとレイテンシを測定します。
SQL Server テスト構成 (VM ごと)
- Windows Serverの2012 R2
- ストレージ フットプリント: 600GB 割り当て、500GB 使用
- SQL Serverの2014
- データベースのサイズ: 1,500 スケール
- 仮想クライアント負荷: 15,000
- RAMバッファ: 48GB
- テスト時間: 3 時間
- 2.5時間のプレコンディショニング
- 30 分のサンプル期間
SQL Server トランザクション ベンチマークでは、KIOXIA CD6 が 12,651.5 TPS で XNUMX 位になりました。
SQL Server の平均遅延では、CD6 はわずか 2.3 ミリ秒という優れた結果を達成しました。
システムベンチのパフォーマンス
次のアプリケーションベンチマークは、 SysBenchを使用して測定されるPercona MySQL OLTPデータベースで構成されています。このテストでは、平均TPS（1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99パーセンタイルレイテンシも測定されます。
各Sysbench VMは、3つのvDiskで構成されています。1つはブート用（約92GB）、1つは事前に構築されたデータベース用（約447GB）、そして3つ目はテスト対象のデータベース用（270GB）です。システムリソースの観点から、各VMには8つのvCPU、60GBのDRAMを搭載し、LSI Logic SAS SCSIコントローラを活用しました。
Sysbench テスト構成 (VM ごと)
- CentOS 6.3 64 ビット
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- データベーステーブル: 100
- データベースのサイズ: 10,000,000
- データベーススレッド: 32
- RAMバッファ: 24GB
- テスト時間: 3 時間
- 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
- 1時間 32スレッド
Sysbenchトランザクションベンチマークを見ると、KIOXIA CD6は10,975 TPSで中位上位（3位）の結果を示しました。
Sysbench の平均レイテンシでは、CD6 は 11.66 ミリ秒を記録しました。これは、3 台のアプリケーションには十分な値でした。rd Samsung PM9A3 および Memblaze ドライブのわずかに遅れています。
最悪のシナリオの遅延 (99 パーセンタイル) では、KIOXIA CD6 が 22.81 ミリ秒で XNUMX 位になりました。
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 2 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での完全な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設定に役立ちます。これらのワークロードは、「4 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 25% 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、ドライブを 100% 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、128 スレッド、0 ～ 120% iorate
- 16K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、32 スレッド、0 ～ 120% の iorate
- 16K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、16 スレッド、0 ～ 120% iorate
- 64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、32 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、16 スレッド、0 ～ 120% iorate
- 4K、8K、および 16K 70R/30W ランダム ミックス、64 スレッド、0 ～ 120% のヨウ素酸塩
- 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
最初の VDBench ワークロード分析であるランダム 4K 読み取りでは、KIOXIA CD6 は 1.03μs の遅延で 492.6 万 IOPS のピーク パフォーマンスを示し、テストしたドライブの中で 2 位になりました。
4K ランダム書き込みでは、CD6 は大差で最下位に落ち、レイテンシー 159μs で最高 3,207K IOPS に達しました。
64k シーケンシャル ワークロードに切り替えると、CD6 が再び最下位となり、読み取りレイテンシー 4.16μs で 66,563GB/s 読み取り (960 IOPS) を記録しました。
64K 書き込みでは、CD6 のパフォーマンスはピーク時に 623MB/s (9,970 IOPS)、遅延は 6,382µs でした。
次は 16K シーケンシャル パフォーマンスです。読み取りでは、CD6 は 2.9GB/秒 (185,854 IOPS) のピークを記録し、遅延は 171.1 μs でした。
KIOXIA ドライブは、16K シーケンシャルでの書き込みパフォーマンスの低下が続き、レイテンシ 40μs でわずか 623K IOPS (396MB/s) に達しました。
混合 70/30 4K プロファイル (読み取り 70%、書き込み 30%) では、CD6 は最後から 479,356 番目に位置し、レイテンシー 131 μs でピーク XNUMX IOPS を達成しました。
混合 70/30 16k プロファイルでは、CD6 はレイテンシ 130,996µs で 485.8 IOPS に達し、最下位となりました。
最後の混合プロファイル (70/30 8k) では、CD6 のピークは 260,802 IOPS、遅延は 242.3μs でした。
次のテスト セットは SQL ワークロードです。SQL、SQL 90-10、SQL 80-20 で、いずれも同様の結果を示しました。 SQL から始めて、KIOXIA ドライブは 244µs のレイテンシで 130K IOPS のピーク パフォーマンスを示し、他のドライブより少し遅れていました。
SQL 90-10 では、上位 4 つのドライブ間で同様のパフォーマンスが見られました。ただし、CD6 は再び後続をわずかに下回り、レイテンシー 237μs で 133.2K IOPS のピークに達しました。
SQL 80-20 では、CD6 が再び後退し、レイテンシ 231μs で 136.2K IOPS に達しました。
次に、Oracle ワークロード、Oracle、Oracle 90-10、Oracle 80-20 です。 SQL ベンチマークと同様に、CD6 はテストされた残りのドライブよりわずかに後退し続けました。 Oracle 以降、CD6 のピーク パフォーマンスは 228µs で 155.8K IOPS でした。
Oracle 90-10 の場合、CD6 は 183K IOPS でピークに達し、遅延は 119μs でした。
Oracle 80-20 を見ると、CD6 は 185µs で 117.8K IOPS のピーク パフォーマンスを記録しました。
次に、VDI クローン テスト (完全およびリンク) に切り替えました。 VDI フル クローン (FC) ブートの場合、CD6 は順調にスタートしましたが、再び後続を下回り、レイテンシ 192μs で 175.2K IOPS に達しました。
VDI FC の初期ログインでは、CD6 はかなり大きなスパイクで遅れをとり、40K IOPS マークに近づくとリーダーボードから外れました。最終的にパフォーマンスが低下する前に、なんとか 44K IOPS (671µs) でピークに達しました。
VDI FC Monday Login を使用した場合、KIOXIA CD6 は、52µs の遅延で 286.3K IOPS を達成し、テストした他のドライブよりもかなり後退しました。
VDI リンク クローン (LC) ブートの場合、CD6 のパフォーマンスは (Micron Pro ドライブと同様に) レイテンシが大幅に上昇しましたが、40K IOPS 付近で横ばいになりました。最終的には 93μs で 170.3K IOPS という確実なピークに達しました。
VDI LC の初期ログインでは、CD6 のパフォーマンスは Samsung や Micron のドライブと同様に、開始直後から苦戦しました。最終的にピーク値は 16K IOPS、処理速度は 513.2µs にとどまり、3位には十分でしたが、Memblaze や Intel のドライブには大きく劣っていました。
VDI LC Monday Login では、CD6 は (Samsung や Micron ドライブと同様に) 苦戦を続け、18 IOPS 付近でピークに達しましたが、最終的には 12 μs のレイテンシーで 1,363 IOPS に終わりました。
結論
KIOXIA CD6 は、4.0 日あたり単一ドライブの書き込みが可能な NVMe TLC SSD で、PCIe 2.5 インターフェイスを利用した最初のエンタープライズ ドライブの 15 つです。 96インチ、3mm Zハイトのフォームファクタで提供され、KIOXIA BiCS FLASH 960層15.36D TLC NANDを搭載し、XNUMXGBからXNUMXTBまでの幅広い容量で利用可能です。さまざまなセキュリティオプションも付属しています。
パフォーマンスに関しては、KIOXIA CD6 はテストでは強力なアプリケーション パフォーマンスを示しましたが、書き込みに重点を置いたベンチマークでは弱かったです。私たちは、同様の仕様とアプリケーションを備えた他の 4 つの PCIe Gen7.68 エンタープライズ 9TB SSD (Samsung PM3A6920、Memblaze 5510、Intel P7400、および最新の Micron XNUMX Pro) に対して KIOXIA ドライブをテストしました。分析では、アプリケーション ワークロード分析と VDBench ワークロードの両方を調査しました。
Sysbench テストでは、KIOXIA CD6 が合計スコア 10,975 TPS、平均遅延 11.66 ミリ秒、最悪のシナリオで 22.81 ミリ秒という非常に優れたパフォーマンスを示したことがわかりました。 SQL Server トランザクション ベンチマークの結果は素晴らしく、12,651.5TPS、平均レイテンシ 2.3 ミリ秒を記録しました。
VDBench に切り替えると、KIOXIA CD6 はパフォーマンスにむらがあり、特に書き込みに苦労しました。ハイライトとしては、1.03K ワークロードでの読み取り 159 万 IOPS と書き込み 4K IOPS が挙げられます。また、4.16K 読み取りで 64GB/秒、623K 書き込みで 64MB/秒、2.9K 読み取りで 16GB/秒、2.6MB/秒で 623GB/秒を達成しました。順次ワークロード中の書き込み時。 70/30 混合プロファイルは、479K で 4K IOPS、261K で 8K IOPS、131K で 16K IOPS を記録しました。
SQL テストでは、CD6 のピークは 244 IOPS、SQL 237 ～ 90 では 10 IOPS、SQL 231 ～ 80 では 20 IOPS に達し、全体を通して他に劣りました。 Oracle ワークロードでも同様のことが言え、Oracle 228-183 では 90 IOPS、Oracle 10-185 では 80 IOPS、Oracle 20-XNUMX では XNUMX IOPS を記録しました。
次に、VDI クローンのフル テストとリンク テストを行いました。フル クローンでは、ブート時に 192 IOPS、初期ログインで 44 IOPS (ただし、その後パフォーマンスが大幅に上昇しました)、月曜日のログインでは 52 IOPS が確認されました。リンク クローンでは、KIOXIA ドライブが再び苦戦し、起動時に 93K IOPS のピークに達しましたが、月曜日のログインではわずか 12K IOPS でした。初期ログインのピークは 16K IOPS (3 位) でしたが、それでも Intel や Memblaze ドライブには大きく及ばなかったのです。
全体として、チャンネルで見つかった CD6 を、より成熟したファームウェア ビルドで再検討できて満足です。しかし、結局のところ、書き込みパフォーマンスは競合他社に比べてそれほど優れていません。
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