인텔 Optane SSD P5800X 검토

인텔 옵테인 SSD P5800X는 인텔의 가장 빠른 SSD 스토리지 제품군을 확장한 제품입니다. 저희는 4년 전 출시된 P4800X 를 통해 옵테인 SSD를 연구실에서 충분히 테스트해 왔습니다. 인텔은 시간이 지남에 따라 드라이브 용량을 (처음에는 375GB에서 시작하여) 최대 1.5TB까지 늘렸습니다. 옵테인 SSD는 주로 내구성을 위해 설계되었고, 주로 2계층 아키텍처에서 사용되었기 때문에 작은 용량도 괜찮았습니다. 이러한 아키텍처에서 SSD는 쓰기 작업을 견딜 수 있었는데, 이는 일반적으로 NAND SSD가 취약한 부분입니다. 저희는 Azure Stack HCI 및 VMware vSAN 등에서 옵테인이 이러한 역할을 훌륭하게 수행하는 것을 확인했습니다. 이번 리뷰에서는 최신 세대 인텔 옵테인 SSD P5800X를 직접 사용해 보고 플랫폼이 어떻게 발전했는지 살펴보겠습니다.

Intel Optane SSD P5800X의 새로운 기능

Intel은 Intel Optane SSD P5800X로 웅장함을 유지하고 있습니다. 그들은 드라이브를 "세계에서 가장 빠른 데이터 센터 SSD"라고 불렀습니다. Intel의 수치도 P5600 NAND 기반 SSD와 비교하고 있다는 사실을 깨닫기 전까지는 정말 훌륭해 보입니다. 어느 쪽이든 P5800X는 중요한 P4800X보다 100 DWPD의 내구성이 크게 향상되었습니다.

Intel Optane SSD P5800X는 수많은 다계층 스토리지 구성에 사용되기 때문에 드라이브의 내구성이 매우 중요합니다. Optane SSD는 종종 시스템의 모든 쓰기를 흡수하도록 설정되어 더 크고 느린 미디어를 보호합니다. 예를 들어 읽기가 많은 워크로드에는 잘 수행되지만 내구성이나 쓰기 성능은 그다지 좋지 않은 QLC SSD일 수 있습니다. 이러한 방식으로 P5800X는 느린 미디어를 위한 완벽한 동반자입니다. 많은 소프트웨어 공급업체가 이를 파악했습니다. vSAN, Azure HCI, StorONE 및 기타 여러 제품은 다중 계층이 원활하게 작동하도록 만드는 데 능숙합니다.

인텔 메모리 및 스토리지 행사에서 언급되었듯이 , 인텔은 메모리와 기존 NAND 사이에 위치하는 스토리지급 메모리(SCM)인 2세대 옵테인(Optane) 제품을 출시하고 있습니다. P5800X는 이 새로운 미디어와 PCIe Gen4 인터페이스( 3세대 인텔 제온 스케일러블 프로세서 덕분에 활용 가능 )를 활용하여 더욱 빠른 속도를 제공합니다.

인용된 수치는 7.4GB/s의 최고 속도와 최대 2백만 IOPS의 처리량으로 매우 인상적이며 이 모든 것이 부팅 대기 시간이 매우 짧습니다. QoS는 매우 낮은 대기 시간에서도 예측 가능한 성능을 제공합니다. 예측 가능하고 지연 시간이 짧기 때문에 금융 서비스(사기 탐지, 분석, 규정 준수 및 시장 모델링)와 실시간 입찰(광고 요청, 입찰 요청, 입찰 및 광고 게재)에 매력적인 선택입니다.

Intel Optane SSD P5800X는 400년 보증과 800GB, 1.6GB 및 800TB 용량으로 제공됩니다. 검토를 위해 XNUMXGB 모델을 살펴보고 있습니다.

테스트베드

이번 PCIe Gen4 엔터프라이즈 SSD 리뷰에서는 Lenovo ThinkSystem SR635를 사용하여 애플리케이션 테스트와 벤치마크 테스트를 진행했습니다. ThinkSystem SR635는 고성능 로컬 스토리지를 충분히 구동하는 데 필요한 CPU 성능을 제공하는 AMD 단일 CPU 플랫폼입니다. 또한, 저희 연구실에서 유일하게 (그리고 현재 시중에도 몇 안 되는) PCIe Gen4 U.2 베이를 탑재한 플랫폼입니다. 벤치마크 테스트는 많은 CPU 리소스를 요구하지 않지만, 동일한 Lenovo 플랫폼을 활용합니다. 두 테스트 모두 스토리지 제조사에서 제공하는 최대 드라이브 사양에 맞춰 로컬 스토리지의 성능을 최대한으로 보여주는 것을 목표로 합니다.

PCIe Gen4 합성 및 애플리케이션 플랫폼(Lenovo ThinkSystem SR635)

• 1 x AMD 7742(2.25GHz x 64코어)
• 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC DRAM(Houdini용 1 x 64GB)
• 센트OS 7.7 1908
• 우분투 20.10-데스크탑
• ESXi 6.7u3

PCIe Gen3 합성 플랫폼 ( 델 파워엣지 R740xd )

• Intel Gold 2 CPU 6130개(2.1GHz x 16코어)
• 4GB 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.

SideFX의 후디니

Houdini 테스트는 CGI 렌더링과 관련하여 스토리지 성능을 평가하도록 특별히 설계되었습니다. 이 애플리케이션을 위한 Gen3 테스트베드는 듀얼 Intel 740 CPU 및 6130GB DRAM과 함께 실험실에서 사용하는 핵심 Dell PowerEdge R64xd 서버 유형의 변형입니다. Gen4 장치의 경우 635코어 64 CPU와 7742GB로 낮아진 DRAM이 장착된 Lenovo ThinkSystem SR64를 사용합니다. Gen3 플랫폼에는 베어 메탈을 실행하는 Ubuntu Desktop(ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)을 설치했고 최신 Gen4 플랫폼은 Ubuntu 20.10-desktop을 사용합니다. 벤치마크의 출력은 완료하는 데 몇 초 만에 측정되며 적을수록 좋습니다.

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 전체 처리량을 제한할 수 있는 단일 스레드입니다.
• 처리할 수 있도록 포인트를 단일 플랫 배열로 압축 해제합니다. 포인트가 다른 포인트에 대한 종속성이 없는 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.

여기에서 P5800X는 단 1,799.5초 만에 테스트한 드라이브에서 XNUMX위를 차지했습니다. 이것은 또한 우리가 본 상위 XNUMX개의 결과에 포함됩니다.

VDBench 워크로드 분석

스토리지 장치를 벤치마킹할 때 애플리케이션 테스트가 가장 좋고 합성 테스트가 두 번째입니다. 실제 워크로드를 완벽하게 나타내지는 못하지만 합성 테스트는 경쟁 솔루션 간의 비교를 쉽게 수행할 수 있는 반복성 요소로 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 스토리지 장치를 포함한 광범위한 스토리지 장치에서 동일한 워크로드를 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

유사점:

• 인텔 P4800X 375GB
• 다푸스터 H3900 800GB

첫 번째 VDBench 워크로드 분석인 Random 4K Read에서 P5800X는 다른 드라이브를 완전히 제거했으며 최고 1,416,092 IOPS와 85.5µs의 지연 시간을 기록했습니다.

4K 랜덤 쓰기는 또 다른 인상적인 성능을 보여줬고 대기 시간이 100µs에 불과한 최고 1,328,538 IOPS로 전체적으로 90.3µs 미만을 유지했습니다.

순차 워크로드, 특히 읽기 작업에서 64K 워크로드로 전환하면 실제 경쟁이 없었습니다. P5800X는 112,979µs의 대기 시간에서 최고 7.1 IOPS 또는 281GB/s를 기록했습니다.

64K 순차 쓰기로 P5800X는 최고 93,579 IOPS 또는 5.85GB/s, 대기 시간 161µs로 계속해서 우위를 점했습니다.

다음 테스트 세트는 SQL, SQL 90-10 및 SQL 80-20과 같은 SQL 워크로드입니다. SQL을 시작으로 Intel Optane SSD P5800X는 최고 828,464 IOPS와 37.6µs의 대기 시간으로 다음 순위 드라이브의 성능을 두 배 이상 뛰어 넘는 인상적인 속도를 유지했습니다.

SQL 90-10은 P5800X가 최고 808,476 IOPS와 38.3µs의 대기 시간으로 가장 먼저 히트를 쳤습니다. 이번에도 DapuStor의 성능을 두 배로 높이고 대기 시간은 절반으로 줄였습니다.

SQL 80-20의 경우 P5800X는 다시 한 번 778,015µs의 대기 시간에서 최고 39.5 IOPS의 매우 높은 성능을 보였습니다.

다음은 Oracle 워크로드인 Oracle, Oracle 90-10 및 Oracle 80-20입니다. Oracle을 시작으로 Intel Optane SSD P5800X는 계속해서 그 다음으로 가장 가까운 드라이브의 성능을 두 배 이상 높이고 대기 시간이 매우 짧았습니다. Oracle에서 새로운 Optane은 697,772µs의 대기 시간과 함께 48.5 IOPS로 정점을 찍었습니다.

Oracle 90-10에서 P5800X는 748,100 IOPS와 28µs의 대기 시간으로 XNUMX위를 차지했습니다.

Oracle 80-20 P5800X는 대기 시간이 726,162µs인 인상적인 최대 28.8 IOPS를 기록했습니다.

다음으로 VDI 클론 테스트인 Full and Linked로 전환했습니다. VDI 전체 복제(FC) 부팅의 경우 P5800X가 481,166 IOPS의 최고 성능과 70.4µs의 대기 시간으로 쉽게 XNUMX위를 차지했습니다.

VDI FC 초기 로그인에서 P5800X는 최고 274,042 IOPS와 105.3µs의 대기 시간을 기록했습니다.

그리고 VDI FC Monday Login은 다시 한 번 P5800X가 232,343 IOPS의 성능과 65.5µs의 대기 시간으로 선두를 달리는 것을 확인했습니다.

VDI LC(Linked Clone) 부트의 경우 Intel Optane SSD P5800X는 인상적인 247,127 IOPS와 최대 63.6µs를 기록했습니다.

VDI LC 초기 로그인은 초기에 지연 시간이 급증했지만 P5800X는 여전히 134,846 IOPS와 55.6µs의 지연 시간으로 완주했습니다.

마지막으로, VDI LC 월요일 로그인을 통해 P5800X는 더 높은 대기 시간에서 시작했지만 빠르게 떨어졌고 대기 시간은 168,481 IOPS 및 91.1µs로 끝났습니다.