인텔의 Optane SSD DC P4800X 시리즈는 3D XPoint(인텔 브랜드명 Optane)라는 새로운 스토리지 클래스 메모리(SCM) 미디어를 시장에 선보이겠다는 약속과 함께 2017년 3월에 출시 되었습니다 . P4800X는 기존의 2.5인치 NVMe 드라이브(U.2)와 PCIe 확장 카드 두 가지 형태로 출시되었습니다. 초기 용량은 375GB였으며, 2017년 말까지 1.5TB까지 확장할 계획이었습니다. 하지만 이 용량 목표는 달성되지 못했고, 대신 인텔은 11월에 750GB Optane 모델을 출시했습니다 . 용량과 관계없이 P4800X의 핵심 목표는 데이터 센터에서 지연 시간에 민감한 애플리케이션에 가능한 최고 속도의 스토리지를 제공하는 것입니다.
드라이브 용량이 작기 때문에 기업에서 기본 스토리지로 사용하기 위해 P4800X SSD로 JBOD를 채울 가능성은 적습니다. 소규모 분석 데이터 세트 및 BI 사용 사례와 같이 더 빠른 스토리지의 이점을 누릴 수 있는 애플리케이션을 위한 포인트 솔루션으로 확실히 가능합니다. 엔터프라이즈 어레이 공급업체는 또한 용량 제한 때문에 시스템 설계에 Optane을 대량으로 채택하기 위해 서두르지 않았습니다. 그러나 HPE는 Optane을 3PAR 시스템용 캐시로 사용하는 방법을 모색했으며 기술이 성숙해짐에 따라 다른 사람들도 확실히 이 등급의 스토리지를 시스템에 통합할 방법을 모색하고 있습니다. 그러나 설계가 이 새로운 등급의 스토리지를 설명할 수 있는 더 많은 유연성이 있는 소프트웨어 정의 스토리지의 세계에서 Optane 기반 SSD에 대한 탁월한 사용 사례 세트가 즉시 있습니다.
VMware vSAN은 P4800X를 출시 당일부터 지원 하며 HCI(하이퍼스레딩 인프라) 분야에서 압도적인 선두를 달리고 있어 이 분야에서 가장 주목받는 제품입니다. vSAN은 0계층 아키텍처를 사용하기 때문에 이러한 소형 드라이브의 장점을 최대한 활용할 수 있는 독보적인 위치에 있습니다. vSAN 스토리지는 디스크 그룹으로 구성되며, 모든 쓰기 작업을 처리하는 계층과 용량 중심의 읽기 계층으로 나뉩니다. 현재 vSAN은 쓰기 계층에서 드라이브당 최대 600GB까지만 활용하므로 P4800X의 작은 용량은 실질적인 제약이 되지 않습니다. vSAN 사용자는 P4800X를 캐시 드라이브로 사용하는 배포 환경에서 쓰기 작업이 vSAN 클러스터로 가능한 가장 빠른 속도로 전송된다는 것을 의미합니다.
이 리뷰는 375GB U.2 폼팩터의 P4800X에 대한 것입니다. 이 제품은 주로 곧 출시될 vSAN 리뷰를 위한 디스크 그룹의 일부로 사용되었지만 , P4800X의 성능 프로필을 보다 완벽하게 파악하기 위해 일반적인 엔터프라이즈 SSD 테스트의 일부를 실행할 수 있었습니다.
인텔 옵테인 SSD DC P4800X 사양
| 폼 팩터 | AIC HHHL, U.2 |
| 생산 능력 | 375GB, 750GB |
| 인터페이스 | PCIe 3x4, NVMe |
| 숨어 있음 | <10μs |
| QoS를 | |
| 4KB 랜덤, 대기열 깊이 1, 읽기/쓰기 | <60/100μs |
| 4KB 랜덤, 큐 깊이 16, R/W | <150/200μs |
| 맞춤형 설비 | |
| 4KB 랜덤, 큐 깊이 16, R/W | 최대 550/500K IOPS |
| 4KB 무작위, 대기열 깊이 16, 혼합 70/30 R/W | 최대 500K IOPS |
| 지구력 | |
| DWPD | 30 |
| 기록된 페타바이트 | |
| 375GB | 20.5PBW |
| 750GB | 41PBW |
성능
테스트베드
저희 엔터프라이즈 SSD 리뷰에서는 애플리케이션 테스트에는 Lenovo ThinkSystem SR850을, 합성 벤치마크에는 Dell PowerEdge R740xd를 사용합니다 . ThinkSystem SR850은 쿼드 CPU 플랫폼으로, 고성능 로컬 스토리지를 충분히 부하 테스트할 수 있는 강력한 CPU 성능을 제공합니다. CPU 리소스 사용량이 많지 않은 합성 테스트에는 보다 전통적인 듀얼 프로세서 서버를 사용합니다. 두 경우 모두 스토리지 제조사의 최대 드라이브 사양에 맞춰 로컬 스토리지의 성능을 최대한으로 보여주는 것이 목적입니다.
레노버 씽크시스템 SR850
- 4 x Intel Platinum 8160 CPU(2.1GHz x 24코어)
- 16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
- RAID 2-930i 8Gb/s RAID 카드 12개
- NVMe 베이 8개
- VM웨어 ESXI 6.5
델 파워에지 R740xd
- Intel Gold 2 CPU 6130개(2.1GHz x 16코어)
- 16GB DDR16-4MHz ECC DRAM 2666개
- 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID 카드
- 애드인 NVMe 어댑터
- 우분투-16.04.3-데스크탑-amd64
테스트 배경 및 유사 항목
StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩은 실제 구축 환경과 유사한 환경에서 엔터프라이즈 스토리지 장치의 벤치마크 테스트를 수행할 수 있는 유연한 아키텍처를 제공합니다. 엔터프라이즈 테스트 랩은 다양한 서버, 네트워킹, 전력 조절 장치 및 기타 네트워크 인프라를 통합하여 실제와 같은 환경을 조성하고 리뷰 과정에서 성능을 정확하게 측정할 수 있도록 지원합니다.
저희는 연구실 환경 및 프로토콜에 대한 세부 정보를 리뷰에 포함하여 IT 전문가와 스토리지 구매 담당자가 다음과 같은 결과를 얻게 된 조건을 이해할 수 있도록 합니다. 저희 리뷰는 테스트 대상 장비 제조업체로부터 어떠한 비용도 지원받거나 감독을 받지 않습니다. StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 에 대한 자세한 정보 와 네트워킹 기능에 대한 개요는 해당 페이지에서 확인할 수 있습니다.
이 리뷰에 대한 비교:
- 멤블레이즈 PBlaze5 3.2TB
- 인텔 P4510 2TB
- 삼성 PM1725a 1.6TB
- 화웨이 ES3000 V5 3.2TB
- 도시바 PX04 1.6TB
SideFX의 후디니
Houdini 테스트는 CGI 렌더링과 관련된 스토리지 성능을 평가하기 위해 특별히 설계되었습니다. 이 애플리케이션의 테스트 환경은 저희 연구실에서 사용하는 Dell PowerEdge R740xd 서버의 변형 모델로, 듀얼 Intel 6130 CPU와 64GB DRAM을 탑재했습니다. 이 환경에서는 베어메탈로 Ubuntu Desktop(ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)을 설치하여 실행했습니다. 벤치마크 결과는 완료 시간(초)으로 측정되며, 초가 짧을수록 성능이 우수합니다.
Maelstrom 데모는 스왑 파일을 확장 메모리의 한 형태로 효과적으로 사용하는 기능을 보여줌으로써 스토리지의 성능 기능을 강조하는 렌더링 파이프라인의 섹션을 나타냅니다. 테스트는 기본 스토리지 구성 요소에 대한 대기 시간 영향의 벽 시간 효과를 격리하기 위해 결과 데이터를 작성하거나 포인트를 처리하지 않습니다. 테스트 자체는 XNUMX단계로 구성되며 그 중 XNUMX개는 벤치마크의 일부로 실행되며 다음과 같습니다.
- 디스크에서 압축된 포인트를 로드합니다. 이것은 디스크에서 읽을 시간입니다. 이는 단일 스레드이므로 전체 처리량이 제한될 수 있습니다.
- 처리할 수 있도록 포인트를 단일 플랫 배열로 압축 해제합니다. 포인트가 다른 포인트에 종속되지 않는 경우 작업 세트가 코어에 유지되도록 조정할 수 있습니다. 이 단계는 다중 스레드입니다.
- (실행 안 함) 포인트를 처리합니다.
- 디스크에 다시 저장하기에 적합한 버킷 블록으로 다시 압축합니다. 이 단계는 다중 스레드입니다.
- (실행 안 함) 버킷 블록을 다시 디스크에 씁니다.
Intel Optane SSD DC P4800X는 Houdini 테스트에서 1,520.4초로 4800위를 차지했습니다. PXNUMXX는 모든 Optane 드라이브 중에서 최고의 성능을 보였을 뿐만 아니라 전반적으로 최고였습니다.
VDBench 워크로드 분석
스토리지 장치를 벤치마킹할 때 애플리케이션 테스트가 가장 좋고 합성 테스트가 두 번째입니다. 실제 워크로드를 완벽하게 표현하는 것은 아니지만 합성 테스트는 경쟁 솔루션 간의 "동일한" 비교를 쉽게 수행할 수 있는 반복성 요소를 사용하여 스토리지 장치의 기준선을 만드는 데 도움이 됩니다. 이러한 워크로드는 "포 코너" 테스트, 일반적인 데이터베이스 전송 크기 테스트에서 다양한 VDI 환경의 추적 캡처에 이르기까지 다양한 테스트 프로필을 제공합니다. 이러한 모든 테스트는 스크립팅 엔진과 함께 공통 vdBench 워크로드 생성기를 활용하여 대규모 컴퓨팅 테스트 클러스터에서 결과를 자동화하고 캡처합니다. 이를 통해 플래시 어레이 및 개별 저장 장치를 포함한 광범위한 저장 장치에서 동일한 작업 부하를 반복할 수 있습니다. 이러한 벤치마크에 대한 테스트 프로세스는 전체 드라이브 표면을 데이터로 채운 다음 드라이브 용량의 25%에 해당하는 드라이브 섹션을 분할하여 드라이브가 애플리케이션 작업 부하에 어떻게 반응하는지 시뮬레이션합니다. 이것은 드라이브의 100%를 사용하고 정상 상태로 만드는 전체 엔트로피 테스트와 다릅니다. 결과적으로 이 수치는 더 높은 지속 쓰기 속도를 반영합니다.
프로필 :
- 4K 임의 읽기: 100% 읽기, 128 스레드, 0-120% iorate
- 4K 임의 쓰기: 100% 쓰기, 64 스레드, 0-120% iorate
- 64K 순차 읽기: 100% 읽기, 16 스레드, 0-120% iorate
- 64K 순차 쓰기: 100% 쓰기, 8개 스레드, 0-120% 속도
- 합성 데이터베이스: SQL 및 Oracle
- VDI 전체 클론 및 연결된 클론 추적
4K 피크 임의 성능의 경우 Intel Optane SSD DC P4800X(이하 P4800X라고 함)는 다른 드라이브보다 훨씬 낮은 대기 시간으로 시작하여 500K IOPS 직후 급상승하여 대기 시간 585,754μs의 213 IOPS로 마지막으로 마무리했습니다. .
4K 최대 쓰기 성능을 갖춘 P4800X는 약 554K IOPS의 최대 성능과 155μs에 불과한 대기 시간으로 XNUMX위를 기록하며 더 좋은 결과를 보였습니다.
순차 워크로드로 전환하면서 64K 읽기에서 4K 읽기와 유사한 패턴을 확인했습니다. P4800X는 다른 드라이브보다 훨씬 낮은 대기 시간으로 시작하여 약 35K IOPS에서 급증하고 40,558μs의 대기 시간에서 2.53 IOPS 또는 394GB/s로 정점에 도달했습니다. 이로 인해 드라이브는 전체 XNUMX위에 올랐습니다.
64K 쓰기의 경우 P4800X가 34,700μs의 대기 시간에서 약 2.17 IOPS 또는 380GB/s의 최고 성능으로 XNUMX위를 차지한 후 약간 떨어졌습니다.
SQL 워크로드에서 P4800X는 최대 286,548 IOPS의 점수와 지연 시간이 111μs에 불과한 큰 폭으로 앞장서고 있습니다.
SQL90-10에서 P4800X는 276,530μs의 대기 시간과 함께 114 IOPS의 최고 점수로 계속해서 군림했습니다.
SQL 80-20에서 4800위를 유지한 P266X는 약 111K IOPS로 정점에 도달했으며 지연 시간은 약 XNUMXμs였습니다.
Oracle 워크로드로 넘어가서 P4800X는 거의 248K IOPS의 최고 점수와 127μs의 대기 시간으로 XNUMX위를 차지했습니다.
Oracle 90-10에서 P4800X는 대기 시간이 276,703μs에 불과한 79 IOPS의 최고 성능으로 다른 드라이브를 압도했습니다.
다시 Oracle 80-20에서 우리는 P4800X가 265,769 IOPS와 82μs의 대기 시간으로 앞선 것을 보았습니다.
다음으로 VDI 클론 테스트인 전체 클론(FC) 및 연결된 클론(LC)으로 전환했습니다. VDI FC 부트의 경우, P4800X는 167,856 IOPS의 최고 성능과 199μs의 대기 시간으로 XNUMX위를 차지하기 전에 매우 강력하게 시작했습니다.
VDI FC 초기 로그인을 통해 P4800X는 108,159 IOPS와 274μs의 대기 시간으로 다시 XNUMX위를 차지했습니다.
VDI FC 월요일 로그인의 경우 P4800X가 97,198 IOPS의 최고 성능과 163μs의 대기 시간으로 XNUMX위로 뛰어올랐습니다.
VDI LC 부트로 이동하면 P4800X가 93,095 IOPS 점수와 171μs의 대기 시간으로 XNUMX위를 차지할 수 있었습니다.
VDI LC 초기 로그인은 4800 IOPS의 점수와 66,463μs의 대기 시간으로 P118X의 또 다른 XNUMX위를 차지했습니다.
마지막으로 VDI LC 월요일 로그인 테스트에서 P4800X가 67,085μs의 지연 시간에 235 IOPS로 XNUMX위를 차지했습니다.
맺음말
Intel Optane SSD DC P4800X는 Intel의 3D XPoint 기술로 출시된 또 다른 드라이브입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 드라이브는 데이터 센터용으로 특별히 설계되었으며 공통 U.2 및 AIC HHHL 폼 팩터로 제공됩니다. 즉시 명백해지는 단점 중 하나는 드라이브가 375GB 및 750GB 용량으로만 제공된다는 것입니다. 이것은 한편으로는 사용 사례를 제한하지만 다른 한편으로는 짧은 대기 시간이 용량보다 가장 중요한 워크로드 및 애플리케이션에 주로 맞춰져 있습니다. 이와 관련하여 Optane 기술은 엔터프라이즈 및 최종 사용자 워크로드 모두에서 업계 리더임을 입증했습니다.
P4800X의 작은 용량 때문에 일반적인 벤치마크에 작은 구멍이 생겼습니다. 드라이브 용량은 SQL 또는 Sysbench를 실행할 만큼 크지 않았기 때문에 이 단일 드라이브 검토에는 포함되지 않았습니다. 우리가 실행할 수 있었던 첫 번째 애플리케이션 분석 워크로드인 SideFX의 Houdini에서 P4800X는 1,520.4초로 전체 최고 성능을 보였습니다. VDBench에서 P4800X는 낮은 대기열 깊이에서 전반적으로 우세했습니다. 최고급 성능은 일부 기존 NVMe 제품이 성능면에서 능가하는 P4800X와 더 혼합되었습니다. 그러나 SQL, Oracle 90-10 및 80-20과 같은 영역에서 다른 사람들을 날려 버렸습니다. P4800X의 하이라이트는 4K 테스트에서 2.53만 이상의 IOPS, 64K 읽기에서 2.17GB/s, 64K 쓰기에서 4800GB/s를 포함합니다. 세 가지 SQL 테스트 모두에서 P250X는 4800만 IOPS 이상이었고 Oracle 테스트에서는 4800K IOPS 이상이었습니다. 그러나 최고 성능은 제쳐두고 Intel Optane P79X는 대기 시간이 매우 짧았습니다. 모든 테스트에서 대기 시간은 일반적으로 다른 모든 드라이브보다 훨씬 낮은 매우 낮게 시작되었습니다. 그리고 몇 가지 경우에 P90X는 Oracle 10-82에서 80μs, Oracle 20-XNUMX에서 XNUMXμs의 낮은 대기 시간으로 최고 성능을 보였습니다.
대기 시간이 짧은 워크로드의 경우 현재 Intel Optane SSD DC P4800X에 근접한 것은 없습니다. 기존 NVMe 제품이 전체 대역폭과 IOPS에서 이를 능가할 수 있는 영역이 있지만 일반적으로 P4800X는 가격/용량 메트릭을 기준으로 이러한 사용 사례에 적합하지 않습니다. 하지만 엔터프라이즈 드라이브가 더 높은 용량 포인트에 도달하면 Intel Optane 기술의 가능성에 대해 생각하는 것은 흥미진진합니다. 특히 2TB SAS SSD가 일반적으로 사용 가능함에도 불구하고 여전히 어레이 공급업체가 선호하는 30TB 등급의 제품입니다. vSAN에 대한 특정 사용 사례에서 P4800X는 쓰기 캐시 계층에 대해 가능한 가장 빠른 성능을 제공합니다. vSAN을 최대한 활용하려는 사람에게 P4800X는 사실상의 표준입니다.
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