前回SK hynixについて取り上げたのは8月で、同社の歴史を振り返り、エンタープライズSSDソリューションの概要を説明しました。今回は、SK hynixのエンタープライズSSDであるPE6011をレビューし、その性能を検証します。PE6011は、U.2 7mmフォームファクタ、3D TLC NAND、PCIe NVMeインターフェース、最大7.68TBの容量を備えています。読み込み中心のワークロードと、書き込みが少ない用途に最適です。この製品のユニークな点は、構想から製造まで全てSK hynix社内で行われていることです。この製品は、データセンター環境向けの経済的なPCIeソリューションを探しているユーザーを対象としています。
このドライブのデザインと構造を見ると、筐体全体が磨かれたシルバーです。これは、U.2.5 コネクタを備えた 2 インチ ドライブで、フォーム ファクターの Z 高さは 7 mm です。 7 mm であるため、物理的に設置面積が小さくなり、このドライブはさまざまなものに装備して適合できるため、普遍的な魅力を発揮します。ブランドと固有の識別情報はドライブの上部にあります。
SK ハイニックス PE6011 仕様
| フォームファクター | U.2 7mm | |||
| インタフェース | PCIe Gen3x4 / NVMe 1.3 | |||
| NAND | 3D V4 TLC | |||
| 容量 | 960 GB | 1.92 TB | 3.84 TB | 7.68 TB |
| パフォーマンス | ||||
| シーケンシャルリード (128KB) | 最大3,200MB /秒 | 最大3,200MB /秒 | 最大3,200MB /秒 | 最大3,200MB /秒 |
| シーケンシャルライト(128KB) | 最大650MB / S | 最大1,250MB /秒 | 最大2,300MB /秒 | 最大2,450MB /秒 |
| ランダム読み取り (4KB、QD64) | 220KまでのIOPS | 410KまでのIOPS | 620KまでのIOPS | 620KまでのIOPS |
| ランダム書き込み (4KB、QD64) | 27KまでのIOPS | 50KまでのIOPS | 67KまでのIOPS | 70KまでのIOPS |
| QOS 4KB ランダム読み取り | 95μs | 95μs | 95μs | 95μs |
| QOS 4KB ランダム書き込み | 25μs | 25μs | 25μs | 25μs |
| セキュリティ | AES256ビット暗号化 | |||
| 耐久性 | ||||
| MTBF | 2百万時間 | |||
| UBER | 1^10 ビットの読み取りごとに 17 セクタ | |||
| 消費電力 | ||||
| アクティブ Ready/Write 標準 | 最大14.0W | |||
| アイドル | 最大3.7W | |||
| 許容電圧 | 12.0V±5％ | |||
| 使用温度 | 0-70°C | |||
| ショック | 1500G、持続時間0.5ms | |||
| 物理的な | ||||
| 寸法（WxDxH） | 69.85 X 100 X 7.0ミリメートル | |||
| 重量 | 84.7g (±5%) | |||
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、充実したクアッドCPUプラットフォームです。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)
- 4 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
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。
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、Kingston DC500Mのベンチマークは、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パフォーマンスとしています。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、SK hynix PE6011 は合計 4510 TPS で Intel P8 12,625.4TB と同等のパフォーマンスを示しました。
SQL Server のパフォーマンスをよりよく示すのは、TPS と比較した待ち時間です。ここでは、SK hynix PE6011 が、Intel P4510 の 46.3 ミリ秒と比較して、平均レイテンシが著しく長く、遅れをとっていることがわかります。
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、PE6011 が後を追い、5,936.6 TPS で最下位となりました。
Sysbench の平均レイテンシでは、PE6011 が 21.6 ミリ秒で最下位となる結果を示しました。
最悪のシナリオのレイテンシ（99 パーセンタイル）では、最後に終了した PE6011 は Samsung 1 DCT の 983 ミリ秒以内にあり、レイテンシは 39.6 ミリ秒となりました。
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ベッドは、デュアル Intel 740 CPU と 6130GB DRAM を搭載し、ラボで使用しているコア Dell PowerEdge R64xd サーバー タイプのバリエーションです。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。
Houdini テストでは、PE6011 は 2,860.1 秒でミッドレンジに位置しました。
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、大規模なコンピューティング テスト クラスター上の結果を自動化して取得するスクリプト 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あるランダム 4K 読み取りでは、SK hynix PE6011 はテスト全体を通じて 1 ミリ秒未満にとどまり、ピーク値 626,681 IOPS、レイテンシ 203.2 μs を達成することができました。
4K ランダム書き込みパフォーマンスは、テスト全体を通じてミリ秒未満の遅延を示しました。ここで、PE6011 は 209,000 IOPS のピーク パフォーマンスと 609.6μs の遅延を示しました。
シーケンシャル ワークロードに切り替えると、SK hynix PE6011 は 64K シーケンシャル読み取りでトップに位置し、ピーク スコアは 41,554 IOPS、つまり 2.59GB/秒、レイテンシは 384.5μs でした。
PE6011 は、13,956K シーケンシャル書き込みで 0.87 IOPS または 1137.7GB/s のピークに達し、レイテンシは 64μs でした。
SQL ワークロードに移ると、PE6011 は 164,402 IOPS でピークに達し、レイテンシーは 194.2μs でした。
SQL 90-10 では、PE6011 のピークは 133,898 IOPS、レイテンシは 238.4μs でした。
PE6011 のピークは 120,450 IOPS、レイテンシは 264.8 でした。
Oracle ワークロードでは、PE6011 がパックの中央に位置し、ピーク値 112,610 IOPS、レイテンシ 312.8μs でした。
Oracle 90-10 では、PE6011 のピークは 117,287 IOPS、レイテンシは 187μs でした。
Oracle 80-20 では、PE6011 のピークは 106,489 IOPS、遅延は 205.9μs でした。
次に、VDI クローン ベンチマークのフルとリンクに移りました。PE6011 は、これらのテストの大部分でパックの中央に位置し、ピーク レイテンシは一貫して 1 ミリ秒未満でした。 VDI フル クローン ブートの場合、PE6011 のピーク パフォーマンスは 99,196 IOPS、レイテンシは 349.4μs でした。
VDI FC 初期ログインでは、PE6011 のピーク パフォーマンスは 46,907 IOPS、レイテンシは 635.8μs で、Intel P4510 のすぐ後ろにありました。
VDI FC Monday Login を使用した場合、PE6011 は 43,590 IOPS のピーク パフォーマンスと 364.6 μs のレイテンシで終了しました。
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。ここでは、PE6011 が 62,680 IOPS、レイテンシー 254.6μs でわずかに遅れをとっています。
VDI LC の初期ログインでは、27,110 IOPS と 292.2μs のレイテンシーが示され、パックの中間に位置しました。
VDI LC Monday Login テストでは、PE6011 は 30,740 のピーク パフォーマンスと 516.9 μs のレイテンシを示し、写真仕上げでトップの座を獲得しました。
まとめ：
U.2 7mm フォーム ファクタで入手可能な PE6011 は、SK hynix のエンタープライズ NVMe SSD の新製品ラインの一部であり、4.0 年上半期に発売される PCIe 1 をサポートする次世代製品を含みます。 PE20 は、低遅延で読み取り集中型のワークロード (6011/70 r/w) に最適です。エンタープライズ市場では、このドライブは経済的なボリューム価格設定と、完全に統合された水平方向のドライブであるという事実に基づいて、収益性が高くなります。 PE30 は最大 6011 TB の容量があり、ほとんどの主流のエンタープライズ ワークロードや大容量要件のワークロードに対応します。 7.68 層 72D NAND テクノロジーを備え、AES 3 ビット データ暗号化、電力損失保護 (オンボード回路による)、サーマル スロットリング、および SMBus 基本管理 (帯域外) をサポートします。
SK hynix PE6011 のパフォーマンスを見ると、この分野を独占しているわけではなく、ほとんどのアプリケーションで機能するバランスの取れたパフォーマンス プロファイルを提供しています。 Samsung や Intel のいくつかのドライブと比較しましたが、ほとんどの場合、PE6011 のパフォーマンスはこれらのドライブと大きく変わりませんでした。 Sysbench を使用すると、SK hynix ドライブは 5,936.6 TPS、平均遅延 21.6 ミリ秒、最悪のシナリオの遅延 39.6 ミリ秒に達しました。 Houdini では、SK hynix PE6011 はパックの中央にかなり中立的な位置にありました。 VDBench ベンチマークでは、PE6011 はすべてのテストを通じてミリ秒未満の遅延を維持しました。 4K と 64K では良好な結果を示し、VDI フル クローンとリンク クローン トレースでは同等の結果を維持しましたが、合成データベースでは少し低下しました。ハイライトのいくつかは、626,681 IOPS ランダム読み取り 4K、41,554 IOPS シーケンシャル読み取り 64K、46,907 IOPS VDI-FC-Init-Login、および 30,740 IOPS VDI-LC-Monday Login のピーク パフォーマンスです。
SK hynix PE6011 は、2.5 インチ 7mm の小型フォームファクタで優れたパフォーマンス、低遅延、および大容量を提供します。 PE6011 は同等のドライブの中で最高のパフォーマンスを発揮するわけではありませんが、全体的に良好な数値を示しています。特定のワークロードに対して優れた価格対パフォーマンスを探している人は、PE6011 以外のものを探す必要はありません。
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