Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT (NVMe) レビュー

本レビュー対象のSupermicro SuperServer 1027R-WC1NRTは、2台のIntel 1.2TB P3600 NVMeドライブと、その他のSAS3ベイに搭載された8台のSSD800MM 400GB SSDで構成されています。そのうち2台はOS用にRAID1構成、残りの6台はストレージ用にRAID1構成となっています。

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT 仕様

• SYS-1027R-WC1NRT    
• スーパーサーバー 1027R-WC1NRT (ブラック)
• マザーボード: Super X9DRW-CTF31
• プロセッサ/キャッシュ
• CPU    
  • デュアルソケット R (LGA 2011)
  • Intel Xeon プロセッサ E5-2600 および E5-2600 v2 ファミリ (最大 130W TDP)
• キャッシュ: 最大30MB
• システムバス: QPI 最大 8GT/s
• システムメモリ
• メモリ容量： 
  • 16x 240 ピン DDR3 DIMM ソケット
  • 最大 1TB DDR3 ECC LRDIMM
  • 最大 512GB DDR3 ECC レジスタード メモリ (RDIMM)
  • 最大 128GB DDR3 ECC および非 ECC UDIMM
• メモリタイプ: 1866/1600/1333/1066/800MHz ECC DDR3 SDRAM 72 ビット、240 ピン金メッキ DIMM
• DIMM サイズ: 64GB (LRDIMM)、32GB、16GB、8GB、4GB、2GB、1GB
• メモリ電圧: 1.5V、1.35V
• エラー検出：    
  • シングルビットエラーを修正
  • ダブルビットエラーを検出 (ECC メモリを使用)
• 搭載デバイス
  • チップセット: インテル C602J チップセット
  • SATA: SATA3 (6Gbps) RAID0、1
  • SAS： 
    • LSI 3経由のSAS12 (3108Gb/s)
    • RAID0、1、5、6、10、50、60をサポート
    • 2GB DDR3 キャッシュ
  • IPMI:    
    • Intelligent Platform Management Interface v.2.0 のサポート
    • 仮想メディア オーバー LAN および KVM-over-LAN をサポートする IPMI 2.0
    • ヌボトン WPCM450 BMC
  • 1x SSD-DM016-PHI (SATADOM)
  • 1x AOM-TFM-3108 (SuperCap 用 TFM)
  • 1x AOM-TPM-9655V (TPM)
• ネットワーク コントローラー:    
  • Intel x540 デュアルポート 10GBase-T
  • 仮想マシンのデバイスキューにより I/O オーバーヘッドが削減されます
  • 10GBASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T、RJ45出力をサポート
  • 1x Realtek RTL8211E PHY (専用 IPMI)
• グラフィック: G200 (Nuvoton WPCM450 BMC)
• 入力/出力
  • シリアル ATA / NVMe PCIe SSD: 2x SATA3 (6Gb/s) / NVMe PCIe SSD ポート
  • SAS: 8x SAS3 (12Gb/秒) ポート
  • LAN：
    • 2x RJ45 10GBase-T ポート
    • 1x RJ45 専用 IPMI LAN ポート
  • USB: USB 6 ポート合計 2.0 個 (背面に 4 個、前面に 2 個)
  • VGA: 1x VGA ポート
  • シリアルポート/ヘッダー: 1x Fast UART 16550 ヘッダー
• 管理：
  • ソフトウェア    
    • スーパードクターⅢ
    • ウォッチドッグ
    • NMI
    • SMCBUとSMM
    • IPMI2.0
    • インテルノードマネージャー
• 電源構成:    
  • ACPI / APM 電源管理
  • AC電源回復のためのパワーオンモード
• フォームファクタ: 1U ラックマウント
• モデル: CSE-116AC2-R700WB
• 寸法
  • 幅：17.2」（437mm）
  • 高さ：1.7 "（43mm）
  • 奥行き：23.5」（597mm）
  • 総重量: 46ポンド (20.9kg)
• フロントパネル
  • ボタン：    
    • ボタンのオン/オフ電源
    • UIDボタン
  • LEDは：    
    • 電源ステータスLED
    • HDDアクティビティLED
    • 2x ネットワークアクティビティ LED
    • ユニバーサル情報 (UID) LED
• 拡張スロット：
  • PCI-Express: 1 PCI-E 3.0 x16 フルハイト、ハーフレングス スロット (CPU2 が必要)
• ドライブベイ：
  • ホットスワップ: 10 個のホットスワップ 2.5 インチ ドライブ ベイ (8 個の SAS3 および 2 個の NVMe PCIe SSD/SATA3)
  • バックプレーン: SAS/SATA/NVMe PCIe SSD
• システム冷却
  • ファン: 5x 40mm x 56mm 二重反転 PWM ファン
• 電源: PMBus および I700C を備えた 750W/2W 冗長 AC-DC 高効率電源
• AC電圧：    
  • 700W：100～140V、50～60Hz、8.5～6A
  • 750W：180～240V、60～50Hz、5～3.8A
• DC出力+5Vスタンバイ：3A
• DC出力+12V:    
  • 700W: 58A @ 100-140V
  • 750W: 62A @ 180-240V
• パワーディストリビューター付き:    
  • +5V: 25A
  • +3.3V: 12A
  • -12V:0.6A
• 環境仕様:    
  • 動作温度：10°Cから35°C（50°Fから95°F）
  • 非動作温度: -40°C から 60°C (-40°F から 140°F)
  • 動作相対湿度: 8% ～ 90% (結露なきこと)
  • 非動作時相対湿度: 5% ～ 95% (結露なきこと)

設計と構築

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT は 1U フォーム ファクターで、10 個のホットスワップ可能な 2.5 インチ SAS/SATA ドライブ ベイを備えたスリムなビルドを最大限に活用します。 

SC116AC2-R700WB のコントロール パネルは、重要なシステム監視および制御情報を提供します。 LED は、電源オン、ネットワーク アクティビティ、ディスク アクティビティを示します（ユニバーサル情報 LED もあります）。主電源ボタンとUIDボタンもあります。

1027R-WC1NRT の I/O バック パネルには、VGA ポート、USB 2.0 ポート 700 つ、ギガビット イーサネット ポート XNUMX つ、専用 IPMI ポート XNUMX つ、UID ボタンおよび LED（両方とも PCI-E スロットの横にあります）が含まれています。背面には XNUMXW 電源も収容されており、電源の冗長性を提供するために XNUMX つの個別の電源モジュールで構成されています。これにより、ユーザーはサーバーをシャットダウンすることなく、障害が発生した電源モジュールを交換できます。

サーバーは、シャーシ カバーの背面にある 1 本のネジを緩めると簡単に開けられ、ネジは完全にスライドして外れます。内部のレイアウトは非常に整理されており、各コンポーネントにすぐにアクセスできます。マザーボードの右端には、シャーシのその側の NVMe ケーブル配線によって部分的に遮られたさまざまな SATA ポートがあります。

Supermicro がこのビルドに組み込んだ隠れた逸品は、小型 SATA デバイスである SATADOM モジュールです。 16、32、および 64 GB の容量があり、530 MB/秒以上の読み取り速度を提供します (標準 SSD ブート ドライブと同様)。これらは、ブート ドライブの代替、リカバリのためのバックアップ ソフトウェアの場所、または固有のストレージ デバイスが必要なその他の多くのオプションなど、多くの組み込みアプリケーションに使用できます。

SuperServer は、内部でインテリジェントにレイアウトされ、コンパクトに設計されています。 X9DRW-CTF31 サーバーボードには、最大 16GB の ECC LRDIMM、最大 1024GB の ECC RDIMM、または最大 512GB の ECC/非 ECC UDIMM DDR128-3/1866/1600/1333/1066 SDRAM をサポートできる 800 個の DIMM スロットがあります。

メザニン カードに搭載された LSI 3108 SAS コントローラは、3.0 つの SAS 0 ポートを提供し、RAID レベル 1、5、6、10、50、60、3.0 をサポートします。さらに、SATA コントローラがチップセットに統合されており、6 つの SATA を提供します。 2.0 (3Gb/s) ポートと、RAID0、1、5、10 をサポートする XNUMX つの SATA XNUMX (XNUMXGb/s) ポート。 TPM モジュールも表示されます。

Supermicro は、このサーバーに SuperCap も同梱しています。これはファン モジュールを置き換え、LSI MegaRAID アダプタの電源バックアップに使用されます。これにより、冷却だけでなく、途中でのメンテナンスにも便利な位置に配置されます。

エンタープライズ総合ワークロード分析

このサーバーのテストでは、OS は HGST SSD1MM SSD の RAID800 グループに配置されています。残りの 6 台の SSD800MM SSD は RAID10 でテストされます。 Intel P3600 NVMe SSD は、シングル ドライブ構成とデュアル ドライブ構成でテストされています。デュアル ドライブ スコアでは、両方のドライブの結果が集計されて、総合的なパフォーマンスが提供されます。

各 fio 合成ベンチマークを開始する前に、私たちのラボでは、スレッドごとに 16 の未処理のキューを備えた 16 スレッドの高負荷下でデバイスを定常状態に事前調整します。次に、ストレージは複数のスレッド/キュー深さプロファイルを使用して設定された間隔でテストされ、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。

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)

この総合分析には、メーカーの仕様やベンチマークで広く使用されている 4 つのプロファイルが組み込まれています。

• 4k – 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
• 8k – 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
• 8k – 70% 読み取り/30% 書き込み
• 128k – 100% 読み取りおよび 100% 書き込み

最初のベンチマークは、4K (100% 読み取りおよび 100% 書き込み) 転送テストです。 1x Intel P3600 NVMe ドライブは、読み取り 449,432IOPS、書き込み 57,218IOPS を記録しました。ただし、876,660 ドライブ構成を使用した場合、スループットは実質 114,359 倍になり、読み取り 6IOPS、書き込み 800IOPS という驚異的な値になりました。 RAID10 (ライトスルー) の LSI RAID 441,281x SSD96,665MM は、読み取り XNUMXIOPS、書き込み XNUMXIOPS を実現しました。

同じファイル サイズの平均遅延テストでは、2x Intel P3600 NVMe ドライブ構成が最高のパフォーマンスを示し、書き込み時間は 2.23 ミリ秒、読み取り時間はわずか 0.29 ミリ秒でした。これは 6 台の SSD800MM ドライブ設定を上回りましたが、単一の Intel ドライブと比較して平均書き込みレイテンシははるかに優れていました。

最大レイテンシは、1x Intel P3600 NVMe ドライブ（47.57ms 書き込み、14.82ms 読み取り）と 2x Intel P3600（46.19ms 書き込み、15.94ms 読み取り）の間で非常に似た結果を示しました。 RAID6 で構成された LSI RAID 800x SSD10MM は、わずか 17.99 ミリ秒で最高の書き込みパフォーマンスを誇りました。

平均を超える遅延が発生する構成を特定するのに役立つ標準偏差ベンチマークでは、RAID6 で構成された LSI RAID 800x SSD10MM が、わずか 0.792 ミリ秒で最高の書き込みパフォーマンスを示しました。 2x Intel P3600 ドライブ構成では、最良の読み取り結果 (0.17 ミリ秒) が示されました。

次に、シーケンシャル 8K 転送用にサーバーを再調整し、負荷 3600 スレッド、キュー深さ 800 での Intel P16 NVMe ドライブ (SSD16MM ドライブのライトスルーおよびライトバック キャッシュ技術の両方を使用) のパフォーマンスを測定しました。 100% 読み取りおよび 100% 書き込み操作の場合。このベンチマークでは、明らかに最高のパフォーマンスを発揮したのは 2x Intel P3600 NVMe 構成で、読み取り 726,866IOPS と書き込み 260,385IOPS という大規模な性能を発揮し、どちらも他のボードを大きく上回っていました。

次のテストは、さまざまなスレッド数とキュー数にわたる 70 のワークロードを伴うランダムな 30% の読み取り操作と 8% の書き込み操作で構成されます。スループットに関しては、2x NVMe ドライブ構成は 134,867T16Q で 16IOPS を誇りましたが、それでも RAID6 の 800x SSD10MM よりもはるかに劣っていました。

平均遅延の点では、2x NVMe Intel ドライブ構成は 800T16Q 遅延が 16 ミリ秒で、SSD1.89MM ドライブに再び遅れをとりました。 XNUMX つの Intel ドライブ構成では、同じ QT でレイテンシが約 XNUMX 倍になりました。

最大遅延ベンチマークでも同様の結果が得られ、800 台の SSD2MM ドライブ設定がトップの座を獲得しました。そうは言っても、800x Intel ドライブ構成は、8T/8Q マークまで SSDXNUMXMM ドライブとの相対的なペースを保っていました（レイテンシーの一部はさらに低い場合もありました）。

8k 70/30 ベンチマークの標準偏差の計算を記録する場合、シングル ドライブとダブル ドライブの Intel P3600 構成の両方で、SSD800MM と比較してスレッド数とキューの深さが大きくなり、問題が発生しました。

最終的な合成ベンチマークは、128% 読み取りおよび 100% 書き込み操作によるシーケンシャル 100k 転送に基づいています。ここで、Intel P3600 NVMe 2x 構成は、1x 構成よりも大幅に高いスループットを達成し、書き込み操作で 2,336,358 KB/秒、読み取りで 5,879,600 KB/秒という驚異的な速度を記録しました。また、LSI RAID 6x SSD800MM をライトバック操作とライトスルー操作の両方で測定しました。前者は書き込みで 6,427,400 KB/秒（他の構成をはるかに上回っています）、読み取りで 5,865,600 KB/秒という膨大な速度を記録しましたが、後者では 1,662,156 KB/秒の書き込みと 2,702,029 KB/秒の読み取りを記録しました。

結論

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT は、スリムな 10U ラックマウント フォーム ファクタに 2.5 個のホットスワップ可能な 1 インチ ドライブ ベイを備えたエンタープライズ ストレージ サーバーで、SC116AC2-R700WB 1U シャーシと X9DRW-CTF31 デュアル プロセッサの 1027 つの主要なサブシステムで構成されています。 SuperServer 1R-WC3NRT は、SAS12 2.5Gb/s ドライブと NVMe ドライブの両方をサポートしているため、非常に柔軟性が高く、前者は XNUMX インチ フォーム ファクタの PCIe インターフェイスを使用しています。 NVMe ドライブは、同じフォーム ファクタの SAS/SATA 製品よりも大幅に高速な PCIe カードのようなパフォーマンスを提供しながら、フロント サービス性を提供するという点で独特です。ほとんどのサーバーは、前面への接続を処理するためにシャーシ内に追加のハードウェアが必要となるため、少数の NVMe 互換ベイ (この Supermicro SuperServer の場合は XNUMX つ) のみをサポートします。ただし、これらのドライブの最終的な結果は驚くべきものであり、Intel NVMe SSD はこのシステム内で真に輝きます。 

そのパフォーマンスをテストするために、10 個のベイすべてを活用し、それぞれに最適なオプションを備えた最適な構成で SuperServer を装備しました。 Intel P3600 1.2TB NVMe ドライブを個別にテストし、合計 800 台のドライブとしてテストしました。また、RAID400 および RAID1 構成の LSI RAID コントローラ カードに接続された 10 台の HGST Ultrastar SSD100MM 100GB SSD (ライトスルー操作とライトバック操作の両方) をテストしました。予想通り、4 つの Intel NVMe ドライブを組み合わせることで、SuperServer は驚異的なスループットと低遅延を実現しました。これは、8% 読み取りおよび 128% 書き込みの XNUMXK、XNUMXK、XNUMXK 転送ベンチマークで最も明らかであり、他の構成の XNUMX 倍の読み取りスループットを一貫して提供しました。 

その結果、Supermicro は NVMe ドライブ スロットのペアにより、膨大な量のスループットを実現できる高密度のプラットフォームを提供します。ただし、残りの SAS3 ベイも、特に使用した HGST ドライブのようなクラスをリードする SSD と組み合わせた場合は、それほど前かがみではありません。合計 10 個のベイには、レイテンシの影響を受けやすいアプリケーション向けにデータをセグメント化する場合、または階層構成でフラッシュと HDD または低コスト SSD を組み合わせて使用​​する場合に、多くのオプションが用意されています。このプラットフォームの主な欠点は、NVMe ベイが 2 つしかないことですが、Supermicro は 1 つの高速ドライブをサポートするより大きな XNUMXU システムを提供します。とはいえ、NVMe サポートに関して業界には選択肢がやや欠けていることを考慮すると、XNUMXU システムに XNUMX つのドライブを搭載することは、新しいテクノロジーの良い出発点となり、Supermicro は採用と次にどこを革新するかを評価します。

メリット

• NVMe互換性
• 非常に高い柔軟性を提供します
• コンパクトな1Uフォームファクタ
• SATADOM、SuperCap などの追加コンポーネントにより「隠れた」価値が追加されます

デメリット

• NVMe ベイは 2 つに制限されています

ボトムライン

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT は、SAS3 12Gb/s ドライブと NVMe ドライブの両方との互換性により、企業に大幅な多用途性を提供するハイエンド ストレージ システムです。前者は、重いアプリケーション ワークロードで大幅なパフォーマンス向上を可能にします。

Supermicro スーパーサーバー 1027R-WC1NRT

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