Liqid Element AIC は、HHHL パッケージに 2 つの m.3.0 NVMe SSD と PCIe スイッチを組み込んだ、極めてパフォーマンスの高い大容量 PCIe SSD です。パフォーマンスを要求するワークロードを処理し、NVMe デバイスをサポートする既存のシステムとの完全な互換性を提供するように設計されています。ハーフハイト、ハーフレングスの標準フォームファクタで利用できる Element は、最新の NVMe プロトコルを利用する Gen 8 x15.40 PCIe インターフェイスを備えています。 Element にはデータ センター モデルとエンタープライズ モデルの両方があり、最大 12.80 TB と 1.25 TB の容量があり、最大 7M IOPS または帯域幅 XNUMXGB/秒の驚異的なパフォーマンスを提供します。
前述したように、Liqid Element AIC はデータセンターおよびエンタープライズ環境向けに設計されています。 Element はこれらのミッションクリティカルな環境で活用されるため、大幅なパフォーマンス結果が期待されます。 Liqid は、Element AIC は最大 7,000MB/s のシーケンシャル読み取り速度と 6,300MB/s のシーケンシャル書き込み速度に達すると主張しています。ランダム 4KB 読み取り/書き込みの場合、それぞれ 1,250,000 と 900,000 IOPS を要求します。最後に、レイテンシーの最前線で読み取りが 80 μs、書き込みが 20 μs であると述べています。
このレビューでは、Liqid Element AIC がその主張に耐えられるかどうか、また競合他社とどのように比較できるかを見ていきます。 963 台の Samsung SM1.92 7.68TB SSD (合計 1.6TB) を搭載した Liqid PCIe スイッチをテストします。供給された状態では、各ドライブはパフォーマンスを向上させるために最大 XNUMXTB までオーバープロビジョニングされています。
液体エレメント AIC 仕様
| フォームファクター | 標準フォームファクタ HHHL カード |
| 未処理容量 | 最大16 TB |
| NANDタイプ | TLC 3D NAND |
| インタフェース | PCI Express 3.0 x8 |
| プロトコル | NVMe 1.2.1 |
| パフォーマンス | |
| シーケンシャルリード | 7.0 GB / sの |
| シーケンシャルライト | 6.3 GB / sの |
| ランダム読み取り (4K) | 1,250,000 IOPS |
| ランダム書き込み (4K) | 900,000 IOPS |
| ランダム書き込み(4K)(SS) | 275,000 IOPS |
| レイテンシ (読み取り/書き込み) | 80 /20μs |
| 耐久性 | |
| 書き込みテラバイト (TBW) | 884 – 30,765 |
| 出力 | |
| 有効 | ~25W (標準) |
| 入力 | 12 V のみ (オプションの補助電源ケーブル) |
| エアーフロー | 最小 400 LFM |
| 湿度 | 5％から95％（結露しないこと） |
| 重量 | 6-10オンス |
| 温度 | |
| Op | 0〜55℃ |
| 非運用 | 40℃に-75 |
| 保証 | 3 年間または最大耐久使用期間 |
パフォーマンス
テストベッド
当社のエンタープライズSSDレビューでは、アプリケーションテストにLenovo ThinkSystem SR850、合成ベンチマークにDell PowerEdge R740xdを使用しています。ThinkSystem SR850は高性能なクアッド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負荷をかけるのに必要なCPUパワーをはるかに上回る性能を備えています。CPUリソースをあまり必要としない合成テストには、より一般的なデュアルプロセッササーバーを使用しています。どちらの場合も、ストレージベンダーが公表している最大ドライブ仕様に沿って、ローカルストレージの性能を最大限に引き出すことを目的としています。
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
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。
今回のレビューにおける比較対象：
- ファーウェイ ES3000 v5 3.2TB
- サムスン PM1725a 1.6TB
- メンブレイズ PBlaze5 910 AIC 7.68TB
- メンブレイズ PBlaze5 900 3.2TB
- 東芝 PX04 1.6TB
- メンブレイズ PBlaze5 910 3.84TB
- インテル P4510 2TB
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。そのため、Liqid Element AIC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パフォーマンスを採用しました。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。
SQLサーバーのパフォーマンス
各 SQL Server VM は 100 つの vDisk で構成されています。ブート用の 500 GB ボリュームと、データベースとログ ファイル用の 16 GB のボリュームです。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ー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、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ある Transaction Processing Performance Council の Benchmark C (TPC-C) の最新ドラフトを採用しています。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、Liqid Element AIC が 12,646.1 TPS でチャートのトップとなり、5 TPS を記録した Memblaze PBlaze910 7.68 12,645.1TB AIC を上回りました。
Liqid Element AIC は SQL Server テストでトップとなり、平均遅延時間 1.0 ミリ秒で XNUMX 位にランクされました。
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つは構築済みデータベース用（約447GB）、そして3つ目はテスト対象データベース用（270GB）です。システムリソースの観点から、各VMには16個の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 ベンチマークでは、Liqid Element が 10,601.3 TPS で再びトップの座を獲得していることがわかります。
Sysbench の平均レイテンシでは、Liqid Element が 12.2ms という驚異的なレイテンシでリードしています。
最後に、最悪のシナリオのレイテンシ ベンチマークでは、Element AIC が Memblaze 7.68TB PBlaze 910 AIC にわずかに及ばず、25.9 ミリ秒でランク付けされました。わずか 0.3 ミリ秒遅れで、Liqid Element AIC は 26.2 ミリ秒に達しました。
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環境は、ラボで使用しているコアDell PowerEdge R740xdサーバータイプのバリアントで、デュアルIntel 6130 CPUと64GB DRAMを搭載しています。今回は、ベアメタル環境でUbuntu Desktop（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、数値が小さいほど性能が良いことを示します。
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。
Element AIC は Houdini テストで非常に優れた成績を収め、2,519.4 秒で非 Optane ドライブの中で XNUMX 位、全体で 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 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、ドライブを XNUMX% 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
最初の VDBench ワークロード分析では、ランダム 4K 読み取りパフォーマンスを調べました。 Liqid Element は、1,454,406μs のレイテンシで 273.4 IOPS のピーク パフォーマンスを実現し、競合他社を上回りました。
次に、4K ランダム書き込みパフォーマンスを調べました。そこでは、Element は 664,399μs のレイテンシで 30.7 IOPS に達しており、これは非常に印象的です。過飽和になると少し後退し、レイテンシ 593,364μs で 818.2 IOPS で終了しました。
逐次ワークロードに切り替えると、Element はすべてを上回り、106,935 IOPS (6.68GB/s)、レイテンシー 597μs で終了しました。
64K シーケンシャル書き込みでは、Element はレイテンシの点で 40,679 位に戻り、最高 2.54 IOPS、つまり 1,431.1GB/s に達し、レイテンシは XNUMXμs でした。
次に、SQL ワークロードを見ていきます。ここでは、Element が 686,486μs のレイテンシーで 184.5 IOPS のピーク パフォーマンスを示し、非常に大きな差をつけて XNUMX 位になりました。
SQL 90-10 に進むと、Element は 561,899 IOPS、遅延 224.2μs で終了しましたが、これもテストした他のドライブをはるかに上回っていました。
SQL 80-20 では、Element は 459,010 IOPS、レイテンシ 271.4 μs でトップを維持しました。
Oracle テストでは、Element は遅延が少し遅れて開始されました。最初のテストである Oracle ワークロードでは、Element のレイテンシは 334.5μs で 396,492 位となり、ピーク値は 120 IOPS となり、次位のドライブより約 XNUMX IOPS 高くなりました。
Oracle 90-10 では、ドライブが 486,053 IOPS に達し、遅延が 179.7μs であることが示されました。
Liqid は Oracle 207.6-80 テストで 20μs を測定し、ピーク時に 417,434 IOPS を示しました。
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 ブートの場合、Element は 294,803 IOPS で終了し、レイテンシはパックの中で最高となる 443.7 μs でした。
VDI 初期ログイン テストは 128,741 IOPS、レイテンシ 906.5 μs で終了しました。
Element は、VDI FC Monday Login のレイテンシで遅れをとっており、レイテンシ レベル 97,380 μs で 651.5 IOPS でした。
リンク クローン (LC) に切り替えて、最初にブート テストを調べました。このシナリオでは、Element は 348.7μs のレイテンシで 182,415 位に位置し、最高値は XNUMX IOPS でした。
VDI LC の初期ログインでは、ドライブのピークは 57,987 IOPS、遅延は 547.8μs でした。
最後のテストでは、VDI LC Monday Login the Element は 72,412μs の遅延レベルで 878.9 IOPS で終了しました。
結論
Element AIC は Liqid の PCIe スイッチング テクノロジのショーケースであり、驚異的なパフォーマンスを示し、特定の SSD に固定されないため、ユーザーは使用したい SSD をより自由に選択できます。ロープロファイルの標準フォームファクタ HHHL カードは、優れたパフォーマンス、高品位の信頼性、電力損失データ保護、アクティブ テレメトリ モニタリング、サーマル スロットリング、電源管理、および低オーバーヘッド アーキテクチャを提供します。
パフォーマンス面では、Element AIC は Liqid の主張に本当に応えました。アプリケーション ワークロード分析のパフォーマンス テストでは、Element がほぼすべてのテストでチャートのトップになりました。 SQL Sever では、Liqid のトランザクション スコアが 12,646.1 TPS で最も高く、遅延は 1 ミリ秒で最も低かったです。 Sysbench の Liqid は 10,601.3 TPS、平均レイテンシは 12.2 ミリ秒、最悪のシナリオのレイテンシは 26.2 ミリ秒でした。 Houdini 側では、Optane ドライブを除けば、非 Optane ドライブで 2,519.4 秒で XNUMX 位になりました。
VDBench のワークロード分析は、少々複雑な結果でした。 Liqid はほとんどの場合で最高のパフォーマンスを発揮しましたが、レイテンシが高くなる傾向がありました (ただし、1 ミリ秒を超えることはありませんでした)。ハイライトには、1.45K 読み取りで 4 万 IOPS、664K 書き込みで 4K IOPS、6.68K 読み取りで 64GB/秒、2.54K 書き込みで 64GB/秒、SQL で 686K IOPS、SQL 562-90 で 10K IOPS、SQL 459 で 90K IOPS が含まれます。 -10、Oracle で 396K IOPS、Oracle 486-90 で 10K IOPS、Oracle 417-80 で 20K IOPS、VDI FC ブートで 295K IOPS、VDI LC ブートで 182K IOPS。
Liqid Element AIC は優れたパフォーマンス数値を提供し、データセンターやエンタープライズ環境にとって理想的な候補となりました。カードの設計が柔軟であり、基盤となる SSD に依存しないアプローチが可能であるため、ユーザーは選択した SSD に応じてパフォーマンスが変化することがわかります。
Amazon