Memblaze heeft met de PBlaze5 weer een NVMe SSD-serie uitgebracht. Dit markeert de tweede generatie NVMe SSD-producten van het bedrijf na de PBlaze4. De nieuwe schijf wordt geleverd in twee vormfactoren, U.2 en HHHL AIC, en in twee series, de 700- en 900-serie. De 700-serie loopt op tot 11 TB en is bedoeld voor gebruik in datacenters. De 900-serie heeft een hoger uithoudingsvermogen en is bedoeld voor zakelijke toepassingen.
Beide series zijn ontworpen voor de onderneming en hebben prestatieclaims tot 6GB/s sequentiële snelheden met leeslatentie zo laag als 90μs. Waar de twee series uiteenlopen, is dat de 700-serie lagere kosten, een lager uithoudingsvermogen en een hogere capaciteit heeft. De 900-serie daarentegen heeft een groter uithoudingsvermogen, dubbele poorten voor hogere beschikbaarheid en gegevensversleuteling. Deze belangrijkste verschillen lenen zich voor verschillende gebruiksscenario's: databases, cloud, hyperscale, SDS, Big Data, 3D-rendering voor de 700-serie en bedrijfskritische databases, ERP, SAP HANNA, BOSS, bankieren, hoogfrequente handel belasten en online betalen voor de 900-serie.
Voor deze review kijken we naar de 3.2TB, U.2, 900-serie PBlaze5.
Memblaze PBlaze5 NVMe SSD 900 serie specificaties:
| Form Factor | 2.5″ U.2 | HHHL AIC | ||
| Interface | PCIe 3.0 x4 | PCIe 3.0 x 8 | ||
| Protocol | NVMe 1.2a | |||
| NAND | 3D eTLC NAND | |||
| Hefvermogen | 2TB | 3.2TB | 4TB | 8TB |
| Prestaties | ||||
| Sequentieel lezen (128KB) | Tot 3.2 GB/s | Tot 6 GB/s | ||
| Opeenvolgend schrijven (128KB) | Tot 2.4 GB/s | |||
| Aanhoudend willekeurig lezen (4KB/8KB) | Tot 760K IOPS | Tot 1.042 miljoen IOPS | ||
| Aanhoudend willekeurig schrijven (4KB) | Tot 304K IOPS | |||
| Latentie R/W | 90 / 15μs | |||
| Uithoudingsvermogen | ||||
| DWPD | 3 | |||
| MTBF | 2.1 miljoen uur | |||
| Stille Bit Fout | < 1 sectorfout per 10^23 gelezen bits | |||
| Niet-corrigeerbaar bitfoutenpercentage | < 1 sectorfout per 10^17 gelezen bits | |||
| Energieverbruik | 7 ~ 23W | |||
Ontwerp en bouw
De Memblaze PBlaze5 die we beoordelen, is een 2.5-inch U.2-vormfactorontwerp. De schijf heeft een stevige, matzwarte behuizing. De bovenkant van de schijf heeft branding aan de rechterkant.
De onderkant van de schijf wordt bijna volledig ingenomen door een koellichaam.
Aan beide uiteinden van de schijf bevinden zich openingen om te helpen bij het koelen. Aan de kant weg van de NVMe-interface kan men de tweede poort zien.
Prestaties
Proefbank
Onze reviews van Enterprise SSD's maken gebruik van een Lenovo ThinkSystem SR850 voor applicatietests en een Dell PowerEdge R740xd voor synthetische benchmarks. De ThinkSystem SR850 is een goed uitgerust platform met vier CPU's, dat ruim voldoende rekenkracht biedt om krachtige lokale opslag te testen. Synthetische tests die minder CPU-kracht vereisen, maken gebruik van de meer traditionele server met twee processors. In beide gevallen is het de bedoeling om lokale opslag zo goed mogelijk te presenteren, in lijn met de maximale specificaties van de leveranciers.
Lenovo Think System SR850
- 4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1 GHz x 24 cores)
- 16 x 32 GB DDR4-2666 MHz ECC DRAM
- 2 x RAID 930-8i 12Gb/s RAID-kaarten
- 8 NVMe-bays
- VMware ESXI 6.5
Dell PowerEdge R740xd
- 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 kernen)
- 16 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC DRAM
- 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-kaart
- Add-in NVMe-adapter
- Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64
Achtergrond en vergelijkingen testen
Het StorageReview Enterprise Test Lab biedt een flexibele architectuur voor het uitvoeren van benchmarks van enterprise-opslagapparaten in een omgeving die vergelijkbaar is met wat beheerders in de praktijk tegenkomen. Het Enterprise Test Lab omvat diverse servers, netwerkapparatuur, stroomvoorziening en andere netwerkinfrastructuur, waardoor onze medewerkers realistische omstandigheden kunnen creëren om de prestaties tijdens onze reviews nauwkeurig te meten.
We nemen deze details over de labomgeving en -protocollen op in onze reviews, zodat IT-professionals en degenen die verantwoordelijk zijn voor de aanschaf van opslagapparatuur de omstandigheden kunnen begrijpen waaronder we de volgende resultaten hebben behaald. Geen van onze reviews wordt betaald of begeleid door de fabrikant van de apparatuur die we testen. Aanvullende details over het StorageReview Enterprise Test Lab en een overzicht van de netwerkmogelijkheden zijn beschikbaar op de betreffende pagina's.
Vergelijkingen voor deze beoordeling:
Analyse van de werkbelasting van applicaties
Om de prestatiekarakteristieken van enterprise-opslagapparaten te begrijpen, is het essentieel om de infrastructuur en de applicatieworkloads te modelleren zoals die in live productieomgevingen voorkomen. Onze benchmarks voor de Memblaze PBlaze5 zijn daarom de MySQL OLTP-prestaties via SysBench en de Microsoft SQL Server OLTP-prestaties met een gesimuleerde TCP/C-workload. Voor onze applicatieworkloads zullen op elke schijf 2 tot 4 identiek geconfigureerde virtuele machines draaien.
SQL Server-prestaties
Elke SQL Server VM is geconfigureerd met twee vDisks: een volume van 100 GB voor opstarten en een volume van 500 GB voor de database en logbestanden. Vanuit het perspectief van systeemresources hebben we elke VM geconfigureerd met 16 vCPU's, 64 GB DRAM en de LSI Logic SAS SCSI-controller gebruikt. Terwijl onze Sysbench-workloads het platform eerder verzadigden in zowel opslag-I/O als capaciteit, zoekt de SQL-test naar latentieprestaties.
Deze test maakt gebruik van SQL Server 2014 dat draait op Windows Server 2012 R2 virtuele machines en wordt belast door Quest's Benchmark Factory for Databases. Het Microsoft SQL Server OLTP-testprotocol van StorageReview maakt gebruik van de huidige versie van Benchmark C (TPC-C) van de Transaction Processing Performance Council, een online transactieverwerkingsbenchmark die de activiteiten simuleert die voorkomen in complexe applicatieomgevingen. De TPC-C-benchmark geeft een beter beeld van de sterke punten en knelpunten van de opslaginfrastructuur in databaseomgevingen dan synthetische prestatiebenchmarks. Elke instantie van onze SQL Server VM voor deze review gebruikt een SQL Server-database van 333 GB (schaal 1,500) en meet de transactieprestaties en latentie onder een belasting van 15,000 virtuele gebruikers.
SQL Server-testconfiguratie (per VM)
- Windows Server 2012 R2
- Opslagcapaciteit: 600 GB toegewezen, 500 GB gebruikt
- SQL Server 2014
- Databasegrootte: schaal 1,500
- Virtuele clientbelasting: 15,000
- RAM-buffer: 48 GB
- Testduur: 3 uur
- 2.5 uur voorconditionering
- 30 minuten proefperiode
Voor onze SQL Server-transactiebenchmark belandde de Memblaze PBlaze5 op de tweede plaats achter de PBlaze4 met 12,6239.9 TPS. Hoewel moet worden opgemerkt dat het verschil in resultaten van de laagste, HGST SN100, tot de hoogste, Memblaze PBlaze4, slechts 41.4 TPS was. Er moet ook worden opgemerkt dat de memblaze tijdens onze tests werd uitgevoerd met de originele firmware en vervolgens bijgewerkte firmware, wat te zien is in de resultaten.
Voor de gemiddelde latentie van SQL kwam de PBlaze5 opnieuw op de tweede plaats met een latentie van 7.5 ms, terwijl de PBlaze4 slechts 5 ms had.
Sysbench-prestaties
De volgende applicatiebenchmark bestaat uit een Percona MySQL OLTP-database, gemeten met SysBench. Deze test meet het gemiddelde aantal transacties per seconde (TPS), de gemiddelde latentie en de gemiddelde latentie in het 99e percentiel.
Elke Sysbench VM is geconfigureerd met drie vDisks: één voor het opstarten (~92 GB), één met de vooraf geconfigureerde database (~447 GB) en de derde voor de te testen database (270 GB). Qua systeemresources hebben we elke VM geconfigureerd met 16 vCPU's, 60 GB DRAM en gebruikmakend van de LSI Logic SAS SCSI-controller.
Sysbench-testconfiguratie (per VM)
- CentOS 6.3 64-bits
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Databasetabellen: 100
- Databasegrootte: 10,000,000
- Database-threads: 32
- RAM-buffer: 24 GB
- Testduur: 3 uur
- 2 uur preconditionering 32 threads
- 1 uur 32 draden
Met de Sysbench transactionele benchmark zagen we de Memblaze PBlaze5 de eerste plaats innemen met 8,260.5 TPS.
Kijkend naar de gemiddelde latentie van Sysbench, had de PBlaze5 opnieuw de beste score met 15.5 ms.
In termen van ons worst-case MySQL-latentiescenario (99e percentiellatentie), nam de PBlaze5 de eerste plaats in met 29.4 ms.
Houdini van SideFX
De Houdini-test is specifiek ontworpen om de opslagprestaties te evalueren in relatie tot CGI-rendering. Het testplatform voor deze applicatie is een variant van de Dell PowerEdge R740xd -server die we in het lab gebruiken, met twee Intel 6130 CPU's en 64 GB DRAM. In dit geval hebben we Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) geïnstalleerd, dat direct op de hardware draait. De benchmark wordt gemeten in seconden, waarbij een kortere tijd beter is.
De Maelstrom-demo vertegenwoordigt een deel van de renderingpijplijn dat de prestatiemogelijkheden van opslag benadrukt door aan te tonen dat het het wisselbestand effectief kan gebruiken als een vorm van uitgebreid geheugen. De test schrijft de resultaatgegevens niet weg en verwerkt de punten niet om het muurtijdeffect van de latentie-impact op de onderliggende opslagcomponent te isoleren. De test zelf bestaat uit vijf fasen, waarvan we er drie uitvoeren als onderdeel van de benchmark, en wel als volgt:
- Laadt ingepakte punten van schijf. Dit is het moment om van schijf te lezen. Dit is single-threaded, wat de algehele doorvoer kan beperken.
- Pakt de punten uit in een enkele platte reeks zodat ze kunnen worden verwerkt. Als de punten niet afhankelijk zijn van andere punten, kan de werkset worden aangepast om in de kern te blijven. Deze stap is multi-threaded.
- (Niet uitgevoerd) Verwerk de punten.
- Verpakt ze opnieuw in emmerblokken die geschikt zijn om terug op schijf op te slaan. Deze stap is multi-threaded.
- (Niet uitgevoerd) Schrijf de gebuckte blokken terug naar schijf.
In onze Houdini-workload bleef de Memblaze PBlaze5 achter bij de PBlaze4 en anderen in de NVMe-groep, met een weergavetijd van 8 frames van 3,259 seconden.
VDBench-werkbelastinganalyse
Als het gaat om het benchmarken van opslagapparaten, is het testen van applicaties het beste en komt het synthetische testen op de tweede plaats. Hoewel ze geen perfecte weergave zijn van de werkelijke werkbelasting, helpen synthetische tests wel om opslagapparaten te baseren met een herhaalbaarheidsfactor die het gemakkelijk maakt om appels met appels te vergelijken tussen concurrerende oplossingen. Deze workloads bieden een scala aan verschillende testprofielen, variërend van "four corners"-tests, algemene tests voor de grootte van databaseoverdrachten tot het vastleggen van sporen uit verschillende VDI-omgevingen. Al deze tests maken gebruik van de gemeenschappelijke vdBench-workloadgenerator, met een scripting-engine om resultaten te automatiseren en vast te leggen over een groot rekentestcluster. Hierdoor kunnen we dezelfde workloads herhalen op een breed scala aan opslagapparaten, waaronder flash-arrays en individuele opslagapparaten. Ons testproces voor deze benchmarks vult het volledige schijfoppervlak met gegevens en verdeelt vervolgens een schijfgedeelte dat gelijk is aan 25% van de schijfcapaciteit om te simuleren hoe de schijf zou kunnen reageren op applicatieworkloads. Dit is anders dan volledige entropietests die 100% van de schijf gebruiken en deze in stabiele toestand brengen. Als gevolg hiervan weerspiegelen deze cijfers hogere aanhoudende schrijfsnelheden.
profielen:
- 4K willekeurig lezen: 100% lezen, 128 threads, 0-120% joate
- 4K willekeurig schrijven: 100% schrijven, 64 threads, 0-120% snelheid
- 64K sequentieel lezen: 100% lezen, 16 threads, 0-120% jorate
- 64K sequentieel schrijven: 100% schrijven, 8 threads, 0-120% snelheid
- Synthetische database: SQL en Oracle
- VDI volledige kloon en gekoppelde kloonsporen
In onze eerste VDBench Workload-analyse hebben we gekeken naar willekeurige 4K-leesprestaties. Alle geteste schijven hadden een latentie van minder dan een milliseconde gedurende de hele benchmark. De Memblaze PBlaze5 piekte op 748,510 IOPS met een latentie van 170μs, waarmee het verreweg de beste prestatie levert.
Vervolgens keken we naar 4K-schrijfprestaties, en hier piekte de PBlaze5 op 597,647 IOPS en 211μs latentie, opnieuw de topprestaties met een ruime marge.
Op weg naar sequentiële prestaties hebben we gekeken naar onze 64K-benchmarks. Met 64K sequentieel lezen piekte de PBlaze5 op 43,653 IOPS of 2.72 GB/s met een latentie van 366 μs, waarmee hij opnieuw de eerste plaats innam.
Voor 64K sequentieel schrijven leidde de PBlaze5 het peloton, met een piek van 43,352 IOPS of 2.71 GB/s met een latentie van 363 μs.
Vervolgens keken we naar onze SQL-workloads waarbij geen enkele schijf meer dan 1 ms latentie overschreed. De Memblaze PBlaze5 piekte op 243,899 IOPS met een latentie van 131μs.
In onze SQL 90-10 bleef de PBlaze5 domineren met een piekscore van 235,428 IOPS en een latentie van 135μs.
De SQL 80-20 toonde de PBlaze5 aan de leiding met de grootste marge tot nu toe met een piekscore van 229,029 IOPS met een latentie van 139μs.
De Oracle-workloads toonden opnieuw alle schijven met prestaties van minder dan een milliseconde. In de Oracle-workload piekte de PBlaze5 op 277,100 IOPS met een latentie van 157μs.
Met Oracle 90-10 nam de PBlaze5 de eerste plaats in met 178,747 IOPS en een latentie van 123μs.
Onze laatste Oracle-benchmark, 80-20, toonde de PBlaze5 met de beste piekscore van 177,851 IOPS en een latentie van 123μs.
Vervolgens zijn we overgestapt op onze VDI-kloontest, Full en Linked. Voor VDI Full Clone Boot nam de PBlaze5 opnieuw de eerste plaats in met een piek van 184,936 IOPS met een latentie van 189μs.
Voor VDI FC Initial Login leidde de PBlaze5 de andere schijven met een piek van 118,389 IOPS en een latentie van 251μs.
Met VDI FC Monday Login had de PBlaze5 een piekprestatie van 75,691 IOPS en een latentie van 209μs.
Tijdens de VDI LC Boot-test zagen we dat de Toshiba PX04 veel dichter bij de PBlaze5 liep dan enige andere schijf tot nu toe. De PBlaze5 kwam nog steeds als beste uit de bus met een piekscore van 88,179 IOPS en een latentie van 180μs.
De VDI LC Initial Login zag opnieuw de PBlaze5 breken met een piekscore van 41,657 IOPS en 189μs latentie.
Onze laatste test, de VDI LC Monday Login, had de PBlaze5 met een piek van 59,449 IOPS en 267μs latentie.
Conclusie
De Memblaze PBlaze5 NVMe SSD is de tweede generatie NVMe enterprise drive van het bedrijf. De schijf wordt geleverd met een maximale capaciteit van 11TB (voor de 700-serie) en citeert snelheden van 6GB/s, meer dan 1 miljoen IOPS en een latentie van slechts 15μs. De schijf wordt geleverd in twee vormfactoren: een hot-swappable 2.5-inch U.2 en een HHHL AIC. De schijf wordt ook aangeboden met twee series: de 700-serie met een lager uithoudingsvermogen, lagere kosten en een hogere capaciteit en de 900-serie met een hoger uithoudingsvermogen, hogere beschikbaarheid en versleutelde. Voor onze review hebben we de prestaties van de 900-serie gemeten.
Kijkend naar de prestaties, in onze analyse van de werklast van applicaties, behaalde de Memblze PBlaze5 goede cijfers in SQL Server, met 12,629.9 TPS en een gemiddelde latentie van 7.5 ms; de PBlaze4 kon het echter met 2.5 ms verslaan. In Sysbench had de PBlaze5 de hoogste score in de transactietest, 8,260.5 TPS, en een gemiddelde latentie van 15.5 ms en in het slechtste geval 29.4 ms. In onze Houdini-workload viel de PBlaze5 achter op de schijf van de vorige generatie en andere NVMe-bedrijfs-SSD's.
In onze VDbench-test domineerde de PBlaze5 elke test, en soms met een ruime marge. In onze 4K-tests kon de PBlaze5 bijna 750K IOPS halen met een latentie van 170μs voor lezen en meer dan 597K IOPS met een latentie van 211μs. Voor 64K sequentieel bereikte de schijf 2.71 GB/s met een latentie van 363 μs bij schrijven en 2.73 GB/s met een latentie van 365 μs bij lezen. De PBlaze5 bleef indruk maken op SQL-tests met piekscores van ongeveer 244K IOPS, 235K IOPS voor 90-10 en 229K IOPS voor 80-20. Oracle toonde de schijf met scores van ongeveer 227K IOPS, 178K IOPS voor 90-10 en 178K IOPS voor 80-20. En tijdens onze VDI Clone-tests liep de PBlaze5 voorop, hoewel sommige van de andere schijven hem een run voor zijn geld gaven in een van de Linked Clone-tests.
The Bottom Line
De Memblaze PBlaze5 NVMe SSD biedt een mooie progressieve update ten opzichte van de vorige generatie, terwijl hij een capaciteitsmarkering van 11 TB instelt, wat erg hoog is voor NVMe-interface SSD's.
Amazon