Prawie dwa lata temu, podczas konferencji Flash Memory Summit, firma Liqid ogłosiła wprowadzenie na rynek dysku SSD Honey Badger, znanego również jako karta krawędziowa Liqid Element LQD4500. Firma twierdziła wówczas, że jest to najszybsza na świecie pamięć masowa NVMe. Jak szybka? Deklarowano wówczas prędkość 24 GB/s i ponad 4 miliony operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), a więc również kilka lat temu.
Jaką wydajność zapewnia Liquid Element LQD4500?
Podane liczby są imponujące, ale jak ten dysk SSD to osiągnął? Po pierwsze, wykorzystuje interfejs PCIe Gen4, który w momencie ogłoszenia nie był jeszcze zbyt popularny. Dysk jest również komponowalny, co oznacza, że można go konfigurować na różne sposoby, w celu uzyskania maksymalnej redundancji lub maksymalnej wydajności. Dysk zapewnia powyższą wydajność przy opóźnieniu zaledwie 20 μs.
Dysk SSD jest dostępny w obudowie FHFL AIC, choć jest to smukła obudowa AIC mieszcząca się w jednym gnieździe rozszerzeń. W tym formacie Liqid udało się zmieścić 32 TB pojemności w niektórych konfiguracjach. Jeśli chodzi o wytrzymałość, Liqid Element LQD4500 oferuje do 61.53 PBW, w zależności od ośmiu dysków SSD. Oprócz ogólnej możliwości komponowania, użytkownicy mogą również ograniczać emisję ciepła i aktywnie zarządzać energią.
Przyjrzyjmy się przez chwilę pojemności. To nie jest karta wypełniona dużymi pakietami NAND. Zamiast tego, Honey Badger oferuje do ośmiu dysków SSD M.2. W naszej recenzji użyliśmy dysków SSD Toshiba XG5-P o pojemności 2 TB, podobnych do testowanego przez nas modelu Toshiba XG5 . Karta może obsłużyć 8 dysków Gen3 i wykorzystać wbudowany przełącznik PCIe Gen4, aby osiągnąć wyższe wyniki. Jest to różnica w porównaniu z innymi kartami, które wykorzystują rozwidlenie portów PCIe do podłączania wielu dysków do jednego gniazda PCIe. Należy również zauważyć, że wydajność będzie się różnić w zależności od zastosowanych dysków SSD.
Dostępne są dwie wersje: dla centrów danych i dla przedsiębiorstw. Wersja dla centrów danych oferuje konfiguracje o pojemności 7.68 TB, 15.36 TB i 30.72 TB, oparte na dyskach SSD Samsung 983 M.2 o różnej pojemności. Wersja dla przedsiębiorstw oferuje konfiguracje o pojemności 6.4 TB, 12.8 TB i 25.6 TB. Te różne konfiguracje znacząco wpływają na to, jak Honey Badger może osiągać różne prędkości i maksymalne pojemności.
Specyfikacje elementu Liquid Element LQD4500
| Form Factor | Karta FHFL |
| Surowa pojemność | Aż do 32 TB |
| Typ NAND | TLC 3D NAND |
| Protokół | NVMe 1.3 |
| Interfejs autobusowy | PCI Express 4.0 x16 |
| Wydajność | |
| Przepustowość odczytu (GB/s) | ~ 24 |
| Przepustowość zapisu (GB/s) | ~ 24 |
| Uruchomiono. Odczyt IOPS (4k) | ~ 4,000,000 |
| Uruchomione. Zapis IOPS (4k) | ~ 4,000,000 |
| Uruchomione. Zapis IOPS (4k) (SS) | ~ 600,000 |
| Opóźnienie dostępu do odczytu | ~80μs |
| Opóźnienie dostępu do zapisu | ~20μs |
| Wytrzymałość | Do 61.53 PBW |
| Ochrona | Szyfrowanie danych AES |
| Zasilanie |
|
| Temperatura |
|
| Przepływ powietrza | Min. 400 LFM |
| Wilgotność | 5% do 95% (bez kondensacji) |
| Środowiska operacyjne | Windows, Windows Server 2012, 2012 R2 |
| Waga | 20 oz |
| Gwarancja | 3 lata lub maksymalna wytrzymałość użytkowa |
Zaprojektuj i zbuduj
Liquid Element LQD4500 to nie jest typowy dysk SSD dla przedsiębiorstw. To wsuwany układ AIC FHFL, ale ma ciekawą konstrukcję. Karta jest dość smukła, więc nie zajmuje dużo miejsca wewnątrz serwera pod względem wysokości. Jest jednak bardzo długa (według specyfikacji), co utrudnia jej obsługę. Wiele komputerów PC radzi sobie z nią bez problemu, ale w przypadku serwerów to już inny problem. Tylko niewielki odsetek serwerów Gen4 w naszym laboratorium zmieścił tę kartę.
Górna część karty jest pokryta dość dużym radiatorem. Można go jednak zdjąć, odsłaniając umieszczone w środku dwupoziomowe dyski SSD. Nie ma się czym przejmować – to już przeszłość, jeśli chodzi o transfer ciepła dla dysków SSD i przełącznika PCIe Gen4, który znajduje się na płycie. Konstrukcja jest naprawdę nowatorska, a widok pamięci masowej skonfigurowanej w taki sposób jest niezwykły i ciekawy.
Wydajność elementu Liquid Element LQD4500
Analiza obciążenia VDBench
W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji sprawdzają się najlepiej, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż testy syntetyczne nie odzwierciedlają idealnie rzeczywistych obciążeń, pomagają one w ustaleniu punktu odniesienia dla urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu w typowych bazach danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI.
Wszystkie te testy wykorzystują wspólny generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala nam to na powtarzanie tych samych obciążeń na szerokiej gamie urządzeń pamięci masowej, w tym macierzach flash i indywidualnych urządzeniach pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 25% pojemności dysku, aby symulować potencjalną reakcję dysku na obciążenia aplikacji. Różni się to od testów pełnej entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan stabilny. W rezultacie te wartości będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.
Profile:
- Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
- 4K losowy zapis: 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% ioracji
- 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 16 wątków, 0-120% ioracji
- 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 8 wątków, 0-120% ioratu
- Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
- Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych
W naszej pierwszej analizie obciążenia VDBench, losowym odczycie 4K, Liqid Element LQD4500 osiągnął szczytową wartość 2 185 469 IOPS przy opóźnieniu 455 µs.
Podczas zapisu 4K Honey Badger uruchomił opóźnienie na poziomie zaledwie 25 µs, ale dysk osiągnął maksymalną wydajność na poziomie 819 815 IOPS i opóźnienie 944 µs.
Po przełączeniu się na sekwencyjne obciążenia 64K, w odczycie zaobserwowaliśmy szczytowy poziom około 218K IOPS lub 13.6 GB/s przy opóźnieniu nieco ponad 1 ms.
W przypadku zapisu 64 KB zaobserwowaliśmy szczytową wartość 52 059 IOPS lub 3.3 GB/s przy opóźnieniu 2.4 ms.
Kolejnym zestawem testów są obciążenia SQL: SQL, SQL 90-10 i SQL 80-20. Począwszy od SQL, dysk Liquid osiągnął szczytową wydajność 989 819 IOPS z opóźnieniem 266 µs.
W przypadku SQL 90-10 maksymalna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę wyniosła 618 010, a opóźnienie wyniosło 347 µs.
W SQL 80-20 widzieliśmy, że Liquid Element LQD4500 osiągnął szczytową liczbę 572 844 IOPS przy opóźnieniu 405 µs.
Następnie mamy obciążenia Oracle: Oracle, Oracle 90-10 i Oracle 80-20. Począwszy od Oracle, dysk osiągnął szczytową wydajność 493 325 IOPS przy opóźnieniu 476 µs.
W przypadku Oracle 90-10 Honey Badger osiągnął szczytową wydajność na poziomie 563 626 IOPS i opóźnienie 274 µs.
Oracle 80-20 osiągnął szczytową liczbę 1 918 464 IOPS przy opóźnieniu 343 µs.
Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W przypadku rozruchu pełnego klonowania VDI (FC), Honey Badger osiągnął szczyt 499 859 IOPS przy opóźnieniu 442 µs, po czym nastąpił niewielki spadek.
Podczas początkowego logowania VDI FC Liquid osiągnął 149 324 IOPS i opóźnienie 1.4 ms.
Podczas logowania VDI FC Monday dysk osiągnął szczytową wydajność 114 793 IOPS i opóźnienie 895 µs, choć wcześniej było ono wyższe niż 1 ms.
W przypadku rozruchu VDI Linked Clone (LC) urządzenie Liqid Element LQD4500 osiągnęło maksymalną wydajność 322 332 IOPS i opóźnienie 310 µs, po czym nastąpił niewielki spadek wydajności.
Pierwsze logowanie do VDI LC dało nam szczytową wydajność 63 144 IOPS i opóźnienie 802 µs.
Wreszcie, dzięki VDI Monday Login, dysk osiągnął szczytową wydajność 93 103 operacji wejścia/wyjścia na sekundę przy opóźnieniu 1.1 ms.
Wniosek
W momencie premiery dysk SSD Liqid Element LQD4500 PCIe AIC (o nazwie kodowej Honey Badger) był reklamowany jako najszybszy dysk SSD na świecie. Mogło to być prawdą w tamtym czasie, ponieważ dyski SSD PCIe Gen4 były praktycznie niedostępne, choć czasy się zmieniły. Mimo to AIC oferuje bardzo dobre deklarowane prędkości maksymalne do 24 GB/s i ponad 4 miliony IOPS, a wszystko to przy opóźnieniu poniżej 20 μs. Karta działa, obsługując do ośmiu dysków SSD M.2 i łącząc prędkość za pośrednictwem wbudowanego przełącznika PCIe Gen4. Chociaż nasza wczesna wersja zawierała osiem dysków SSD Gen3, platforma jest uniwersalna i może wykorzystywać różne modele w celu uzyskania jeszcze większej wydajności. Jedynym czynnikiem ograniczającym jest gniazdo x16 Gen4 oraz serwer lub komputer, który może obsługiwać kartę o pełnej wysokości i długości.
Pod względem wydajności nasza konfiguracja nie była najszybsza na świecie, ale i tak imponująca. Najważniejsze wyniki to ponad 2 miliony IOPS przy odczycie 4K, 820 tysięcy IOPS przy zapisie 4K, 13.6 GB/s przy odczycie 64K i 3.3 GB/s przy zapisie 64K. W przypadku obciążeń SQL zaobserwowaliśmy szczyty na poziomie 990 tysięcy IOPS, 618 tysięcy IOPS w SQL 90-10 i 573 tysięcy IOPS w SQL 80-20. W przypadku obciążeń Oracle, Honey Badger osiągnął szczyty na poziomie 493 tysięcy IOPS, 564 tysięcy IOPS w Oracle 90-10 i 451 tysięcy IOPS w Oracle 80-20. Następnie przeprowadziliśmy testy klonowania VDI w wersji pełnej i połączonej. W przypadku VDI Full Clone zaobserwowaliśmy 500 tys. IOPS podczas rozruchu, 149 tys. IOPS podczas pierwszego logowania i 115 tys. IOPS podczas poniedziałkowego logowania. W przypadku VDI Linked Clone zaobserwowaliśmy szczyty na poziomie 322 tys. IOPS podczas rozruchu, 63 tys. IOPS podczas pierwszego logowania i 93 tys. IOPS podczas poniedziałkowego logowania.
Honey Badger to bez wątpienia jedna z najlepszych kart M.2 Edge, jakie widzieliśmy, koncentrująca się na rynku korporacyjnym, a nie prosumenckim, gdzie koncentrowały się podobne konstrukcje. Karta jest w stanie połączyć wydajność kilku dysków M.2 za pomocą przełącznika PCIe, co zapewnia wyższą wydajność. Konstrukcja jest bardziej wytrzymała niż inne, które wymagają rozwidlenia portów, choć wiąże się to z wyższą ceną.
Ogólnie rzecz biorąc, Honey Badger był produktem bazowym firmy Liqid. W momencie premiery przyciągnął mnóstwo uwagi ze względu na swoją prędkość, interfejs Gen4 i wbudowany przełącznik PCIe. Dzięki temu Liqid stał się liderem w dziedzinie szybkiej i dynamicznej karty, a jednocześnie wzmocnił sprzedaż swoim przekazem o komponowalnej infrastrukturze, co jest o wiele bardziej istotne dla firmy. Projektowanie serwerów nieco nadrobiło zaległości i chociaż (jeszcze) nie można uzyskać 24 GB/s w jednym slocie, istnieje wiele powodów, takich jak łatwość serwisowania, wydajność i wybór, dla których dyski SSD U.2/3 mogą być bardziej atrakcyjne. Mimo to Honey Badger to wyjątkowa konstrukcja, z której mogą skorzystać profesjonaliści zajmujący się tworzeniem treści, użytkownicy rozwiązań hiperskalowalnych i inni.
Aktualizacja 13.07.2021 – Firma Liquid poprosiła nas o przyjrzenie się najnowszej wersji tego produktu, która według nich oferuje znacznie lepszy profil wydajności niż egzemplarz, który wysłali nam w zeszłym roku. Jak zauważyliśmy w tej recenzji, karta była zdecydowanie ograniczona przez starsze dyski. Z niecierpliwością czekamy na to, co potrafi nowocześniejszy Honey Badger i zaktualizujemy ten wpis, gdy tylko zostanie ukończony.
Amazon