Memblaze PBlaze4 AIC NVMe 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

Memblaze は、エンタープライズ向けに設計された新世代の NVMe SSD を備えています。 PBlaze4 は、クラウドコンピューティング、データベース、その他の要求の厳しいアプリケーションを実行するデータセンターを対象としています。ハーフハイト、ハーフレングス (HHHL) とフルハイト、ハーフレングス (FHHL) の両方のフォームファクターで利用でき、容量は 800 GB ～ 6.4 TB です。

PBlaze4 シリーズは、停電が発生した場合でも、NAND メディアに保存された一時バッファー内のデータにより、転送されるデータの整合性を維持できます。これらの SSD はサーマルスロットリングも提供します。 PBlaze4 シリーズには、MLC が SLC の速度と耐久性をエミュレートできるように設計された擬似 SLC (pSLC) メモリ管理モードがあります。 PBlaze4 ドライブは、メタデータの保護と信頼性を高めるために、メタデータに使用されるメモリの部分を pSLC として指定します。また、PCIe SSD のパフォーマンス、信頼性、サービス品質を向上させるように設計された MemSpeed および MemSolid も提供しています。

私たちのレビューは 3.2TB HHHL バージョンです。

Memblaze PBlaze4 仕様

容量: 800GB、1.2TB、1.6TB、2.4TB、 3.2TB、6.4TB
パフォーマンス
- シーケンシャル読み取り (128kb): 2.2 GB/秒、2.8 GB/秒、2.8 GB/秒、2.8 GB/秒、2.8 GB/秒、3.4 GB/秒
- シーケンシャル書き込み (128kb) IOPS: 700 MB/秒、1.4 GB/秒、1.4 GB/秒、2.2 GB/秒、2.2 GB/秒、2.5 GB/秒
- 持続ランダム読み取り (4kb) IOPS: 600k、740k、750k、730k、740k、800k
- 持続ランダム書き込み (4kb) IOPS (100% スパン): 60k、240k、150k、320k、200k、250k
信頼性の向上
- 生涯耐久性 (3 日あたりのドライブワイプ): 4、3、4、3、3、XNUMX
- レイテンシー読み取り/書き込み: 90μs/20μs
- 訂正不能ビットエラー率: 1^10 ビット読み取りあたり 17 セクター未満
- 平均故障間隔: 2万時間
フォームファクター: 2.5 インチ HHHL (6.4TB バージョンの場合は FHHL)
インターフェイス: PCIe 3.0 x 4 (3.0TB バージョンの場合は PCIe 8 x 6.4)
プロトコル: NVMe
NANDフラッシュメモリ：MLC
オペレーティングシステム: RHEL、SLES、CentOS、Ubuntu、Windows Server、VMware ESXi
消費電力: <25w (35TB バージョンの場合は <6.4w)
動作温度：
AIC: 周囲温度 0 ～ 55℃、推奨エアフロー
2.5 インチ: 周囲温度 0 ～ 35℃、推奨エアフロー、ケース温度 0 ～ 70℃
エアフロー (LFM): 300@25℃ (450TB バージョンの場合は 25@6.4℃)
ソフトウェアサポート: CLI管理ツール、OSインボックスドライバー

設計と構築

Memblaze は、4 インチ SSD (PBlaze2.5 D4) と、この場合はハーフハイト、ハーフレングスのアドインカードフォームファクター (PBlaze750 C4) を含む 750 つのフォームファクターで PBlaze15 を提供しています。片側にはシルバーのヒートシンクがあり、Memblaze のブランドが入ったダークグレーのカバーが付いています。反対側は露出した回路基板で、東芝 XNUMXnm NAND が見えます。

PBlaze4 は PCIe Gen 3 x 4 コネクタを使用し、FHHL 6.4TB バージョンは PCIe Gen 3 x 8 を使用します。

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。

私たちは、Memblaze を次の他の SSD と比較しながらテストしました。

インテル HHHL P3608 1.6TB
ファーウェイ HHHL ES3000v2 1.6TB
サンディスク SHHL PX600 2.6TB
ファーウェイ HHHL ES3000v2 3.2TB
HGST HHHL SN100 3.2TB

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。そこで、Memblae 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 の出力を見ると、Memblaze ドライブの最高 TPS は 3,157.235 で、合計は 3,157.112 TPS でした。最高のパフォーマンスは Huawei ES3000v2 で、合計 3,157.34 TPS を記録しました。

15 の仮想ユーザー SQL Server ベンチマークテスト中の平均遅延を見ると、PBlaze4 の合計 7.5 ミリ秒は、どちらも 7.0 ミリ秒を記録した SanDisk と Huawei SSD のすぐ後ろにあります。

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。

4 秒あたりの平均トランザクションのベンチマークでは、Memblaze の集計はすべての競合他社よりも高かった。 PBlaze1,509.3 の単一 VM の最高パフォーマンスは XNUMX TPS でした。

平均レイテンシの結果を見ると、Memblaze は Intel P3608 ほどのパフォーマンスは得られず、個々の VM の実行時間は 21.20 ミリ秒から 21.66 ミリ秒でした。ただし、PBlaze4 の合計スコアは 21.50 ミリ秒と最低でした。

最悪のシナリオである MySQL 99 パーセンタイルレイテンシーでは、Memblaze は 52.29 ミリ秒から 52.65 ミリ秒の間で実行される VM を使用してパックの真ん中でパフォーマンスを示しましたが、最高のパフォーマンスを誇る SanDisk PX600 ドライブはわずか 41.92 ミリ秒という非常に優れた合計値を誇っていました。

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、本番環境の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は、Memblaze は一貫性でポイントを獲得しましたが、最初は少し急上昇し、約 290,000 IOPS から始まり、約 180,000 IOPS で定常状態に達しました。比較すると、Huawei、HGST、Intel ドライブでは、初期のスパイクがはるかに顕著でした。 Huawei ES300v2 3.2TB は、定常状態のスループットが最も高かった。

平均レイテンシをテストしたところ、Memblaze は全体的に安定していましたが、突出して安定していたわけではなく、開始スコアは約 0.8 ミリ秒で、定常状態に達したのは約 1.4 ミリ秒でした。これはいくつかの競合他社よりも低かったですが、Intel P3608 よりも低かったです。

PBlaze4 は、このテストに含まれた 100 つのドライブの中で最大レイテンシが最も高く、さらにテスト全体を通じて頻繁なスパイクが発生しました。 HGST SNXNUMX は一般的により安定していましたが、時折非常に激しいスパイクが発生しましたが、Intel と Huawei のドライブは非常に安定していました。標準偏差の計算は、SSD レイテンシーのパフォーマンス結果の一貫性を視覚化しやすくすることを目的としています。このテストでは、Memblaze 製品の遅延が最も高かったものの、最終的には Huawei ES3000v2 1.6TB よりも優れた結果となりました。ただし、定常状態の遅延は他の XNUMX つのドライブよりも高かった。

4K スループットをテストしたところ、Memblaze ドライブは、読み取り時に 705,868 IOPS、書き込み時に 180,006 IOPS と、パフォーマンスが最も遅いドライブの 851,693 つでした。比較のために、Intel ドライブは XNUMX IOPS という素晴らしい書き込みパフォーマンスを示しました。

PBlaze4 は、平均レイテンシが 0.36 ミリ秒、書き込みが 1.42 ミリ秒で、パックの中央に位置しました。読み取り時は Intel P3608、書き込み時は Huawei ES3000v2 3.2TB に確実に負けました。

最大レイテンシでは、Memblaze 製品の読み取りスコアは 4.6 ミリ秒で最高でしたが、書き込み速度は 179.8 ミリ秒で断然最悪でした。

標準偏差スコアでは、読み取りでは PBlaze4 が 0.107 ミリ秒で再びトップになりましたが、今回は書き込みでは最下位近くにならず、その「栄誉」として Huawei ES3000v2 1.6TB が選ばれました。

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。繰り返しになりますが、メインのテストに移る前に、事前調整の結果から始めます。

スループットに関しては、Memblaze 製品のスコアは驚くほど安定しており、テスト実行全体で約 170,000 IOPS を維持していましたが、同等製品ではより大きなばらつきが見られました。 PBlaze4 は、すべてが定常状態に達すると、再びパックの中央に位置しました。

私たちの平均遅延テストでも同様の結果が得られ、Memblaze ドライブはテスト全体を通じて 1.4 ミリ秒から 1.5 ミリ秒の間を推移していましたが、ライバルははるかにばらつきがありました。しかし、すべてが定常状態に達すると、Huawei ES3000v2 3.2TB が明らかに勝者となりました。

PBlaze4 では、最大遅延の結果全体にわたってスパイクが見られましたが、HGST SN100 で時折発生したものほどひどくはありませんでした。 Huawei の SSD はより安定しており、Intel の SSD はすべての中で最も安定しており、テスト全体を通じて 15 ミリ秒程度の遅延マークを維持していました。

標準偏差のプリコンディショニングでは、PBlaze4 がテスト全体を通じてかなり一貫したスコアを維持し、全体としてはパックの中央付近に位置していることがわかりました。

Memblaze ドライブを完全に事前調整した後、メインの 8k 70/30 テストを実施しました。

スループットの点では、このドライブは群の真ん中にしっかりと留まり、Intel、HGST、および 1.6TB Huawei 製品と互角に競合しました。ただし、Huawei ES3000v2 3.2TB が明らかに勝者であり、あらゆる条件でライバルを上回りました。

平均遅延はスループットの結果を反映しており、Memblaze ドライブは Intel、HGST、および 1.6TB Huawei のドライブと激しく競合し、ES3000v2 3.2TB が再びリードしました。

ただし、最大遅延の場合は話が異なり、PBlaze4 は同等の製品よりも著しく高い遅延を実行していました。他の XNUMX つのドライブはすべてはるかに優れたパフォーマンスを示し、ファーウェイの製品が最高のパフォーマンスを示しました。

標準偏差の結果によると、Memblaze ドライブはさまざまな条件下で Intel および HGST ドライブとほぼ同じパフォーマンスを示していますが、条件が厳しくなると 1.6GB Huawei ドライブのパフォーマンスが向上し始め、3.2GB ドライブのパフォーマンスが向上し始めました。悪い。

結論

Memblaze PBlaze4 はエンタープライズグレードの SSD で、6.4TB FHHL AIC バージョンが同社の主力プロジェクトです。 PBlaze4 は NVMe over PCIe インターフェイスを備えており、HHHL と FHHL (および 2.5 インチ) の両方で提供され、容量は 800 GB ～ 6.4 TB です。このレビューでは 3.2TB HHHL バージョンをテストしましたが、以前にレビューした 2.5 インチバージョンは非常に高いランクにあり、AIC 兄弟のパフォーマンスプロファイルとほぼ一致していました。さまざまなフォームファクターで提供されるため、顧客は特定のプラットフォームに最適なものを選択する際に柔軟性が得られます。ホットスワップ対応またはフロントマウントアクセスを提供する新しいサーバーへの統合が可能であれば、2.5 インチモデルにはいくつかの利点があります。サーバーが 2.5 インチ NVMe SSD をサポートしていない場合、AIC はほぼすべての最新サーバーと互換性があるため有利です。

Memblaze PBlaze4 AIC は、ベンチマークで優れた SSD であることが示されましたが、改善の余地はいくつかありましたが、いくつかのデータベーステストで特に良好な成績を収め、Sysbench では 5954.8 TPS の合計スコアを獲得し、多数の SSD を上回っていました。同様のSSD。 Memblaze ドライブは、8K 70% 読み取り/30% 書き込みテストと 4K 100% 読み取りテストで 705,868 IOPS を測定し、パックの中央に留まりました。 2.5 インチ PBlaze4 をレビューしたときに注目したパフォーマンスプロファイルと同様に、AIC では負荷が高くなると最大遅延のスパイクが発生しました。ただし、Memblaze はこれに迅速に対応し、これらの値を NVMe SSD グループの通常の範囲に戻すアップデートをリリースしました。

メリット