Recenzja dysku Micron RealSSD P320h Enterprise PCIe

Micron RealSSD P320h to akcelerator aplikacji o połowie wysokości i długości (HHHL), który wykorzystuje pamięć NAND SLC i interfejs PCIe Gen 2 x8, aby zapewnić deklarowaną wydajność 3.2 GB/s przy odczycie sekwencyjnym i do 785 000 losowych operacji odczytu IOPS. Architektura P320h różni się od wielu innych testowanych przez nas akceleratorów aplikacji, które zazwyczaj łączyły w RAID kilka dysków flash. Oferta Micron jest inna, ponieważ wykorzystuje technologię RAIN (redundant array of independent NAND) z niestandardowym kontrolerem, co jest podobne do podejścia stosowanego przez Fusion-io i Virident. Ta architektura pozwala Micronowi pochwalić się imponującymi deklaracjami dotyczącymi prędkości i opóźnień, oferując jednocześnie wysoki poziom bezpieczeństwa danych na dysku. W tej recenzji testujemy parę kart 700 GB i sprawdzamy nie tylko ich szybkość działania samodzielnie, ale także skalowalność karty P320h w systemie Windows Server 2012.

Jak wspomniano, architektura dysku i zasady zarządzania pamięcią NAND odgrywają kluczową rolę w wydajności urządzenia, zarówno pod względem przepustowości, jak i opóźnień. W modelu P320h firma Micron łączy własną własność intelektualną z układami ASIC zaprojektowanymi i wyprodukowanymi przez IDT. W rezultacie powstał kontroler ASIC, który wykorzystuje opatentowaną inteligencję Micron w zakresie zarządzania i kontroli pamięci NAND, w tym RAIN. Podejście Micron do RAIN jest bardzo wydajne w obsłudze pamięci NAND, a ta wydajność ostatecznie napędza wydajność i ochronę danych modelu P320h. Micron wykorzystuje w RAIN architekturę RAID5 7+1P. Dzięki zastosowaniu stripingu na poziomie 7+1, Micron jest w stanie zapewnić taką samą wydajność jak dysk bez parzystości, jednocześnie zapewniając ochronę danych wymaganą przez przedsiębiorstwa.

Chociaż P320h jest interesujący dzięki technikom zarządzania pamięcią NAND firmy Micron, to jego wygląd również jest interesujący. Płytka drukowana HHHL jest pełna podzespołów firmy Micron, w tym oczywiście pamięci NAND SLC i DDR, i nie wymaga zewnętrznego zasilania, aby osiągnąć maksymalną wydajność. Nasze dyski 700 GB mają 64 moduły NAND umieszczone na płytce, co podkreśla pasywny radiator na pojedynczym kontrolerze. Konstrukcja z pojedynczym kontrolerem zapewnia lepszą wydajność i niezawodność niż konkurencyjne rozwiązania, które polegają na łączeniu wielu kontrolerów za pośrednictwem sprzętu i oprogramowania. Zastosowanie kontrolera zaprojektowanego specjalnie dla pamięci NAND firmy Micron daje firmie Micron kolejną przewagę pod względem interoperacyjności, wydajności i obsługi dysku. Wbrew temu, co donoszono gdzie indziej, dysk nie obsługuje NVMe, jednak Micron z pewnością zmierza w tym kierunku w przyszłych produktach.

Micron oferuje dysk P320h w dwóch pojemnościach wyłącznie SLC: 350 GB i 700 GB. Dysk 350 GB ma początkowo 512 GB RAW, ale po odjęciu 12.5% na RAIN i 22% na overprovisioning, dysk ma pojemność 350 GB. Model P320h oferuje do 25 PB wytrzymałości w przypadku modelu 350 GB i 50 PB w przypadku modelu 700 GB i jest wyposażony w narzędzia programowe do zarządzania dyskiem i raportowania jego stanu.

Specyfikacja Micron RealSSD P320h

• Możliwości
  • 350 GB (MTFDGAR350SAH-1N1AB)
    • Odczyt sekwencyjny: 3.2 GB/s (128 KB, stan ustalony)
    • Zapis sekwencyjny: 1.9 GB/s (128 KB, stan ustalony)
    • Odczyt losowy: 785 000 IOPS (4 KB, stan ustalony)
    • Losowy zapis: 205 000 IOPS (4 KB, stan ustalony)
  • 700 GB (MTFDGAR700SAH-1N1AB)
    • Odczyt sekwencyjny: 3.2 GB/s (128 KB, stan ustalony)
    • Zapis sekwencyjny: 1.9 GB/s (128 KB, stan ustalony)
    • Odczyt losowy: 785 000 IOPS (4 KB, stan ustalony)
    • Losowy zapis: 205 000 IOPS (4 KB, stan ustalony)
• Opóźnienie gotowości: <42 µs (512 bajtów)
• Opóźnienie zapisu: <9µs
• Interfejs: PCIe Gen2 x8
• Moc: maksymalnie 25 W, w stanie spoczynku 10 W
• Współczynnik kształtu: HHHL
• Natywne kolejkowanie poleceń do 256 poleceń
• Wytrzymałość: 350 GB – 25 PB, 700 GB – 50 PB
• Wymiary: 68.90mm x 167.65mm x 18.71mm
• Temperatura pracy: od 0°C do +50°C
• Zgodność z systemami operacyjnymi
  • Microsoft: Windows Server 2008 R2 SP1 (x86-64), Windows Server 2008 R2 SP1 Hyper-V (x86-64), Windows Server 2012 (x86-64) SP128, Windows Server 2012 Hyper-V (x64)
  • Linux: RHEL Linux 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 (SP128), 6.1, 6.2 (x86-64), SLES Linux 11 SP1 i SP2 (x86-64)
  • Otwarte oprogramowanie GPL (jądro Rev. 2.6.25+)
• Okres przechowywania danych do końca okresu eksploatacji: 1 rok

Omówienie wideo

Budowa i projektowanie

Micron RealSSD P320h to karta PCI-Express x8 o połowie wysokości i długości, charakteryzująca się najprostszym układem PCIe AA na rynku pod względem konstrukcji. Dzięki pojedynczemu kontrolerowi i dwóm małym kartom potomnym jest cieńsza niż jakiekolwiek inne testowane przez nas dotychczas rozwiązanie i zdecydowanie najmniej złożona. Działa to na korzyść Micron na wiele sposobów. Po pierwsze, karta automatycznie pasuje do prawie wszystkich serwerów na rynku obsługujących karty rozszerzeń PCIe, ale ma również znaczenie przy porównywaniu ogólnej niezawodności w rozwiązaniach korporacyjnych. Dzięki pojedynczemu kontrolerowi i brakowi przełącznika PCIe, jak w przypadku rozwiązań Fusion-io „Duo”, mniej części może ulec awarii. Stanowi to wyraźny kontrast z konfiguracjami wielokontrolerowymi stosowanymi w niektórych konkurencyjnych rozwiązaniach, które łączą w RAID wiele kontrolerów SandForce. Na rynku, który nie znosi wyłączania platform po ich uruchomieniu, z wyjątkiem ewentualnej wymiany w przyszłości, świadomość, że zainstalowane urządzenie będzie działać przez lata bez problemów, jest ogromnym plusem.

Sercem dysku Micron RealSSD P320h jest niestandardowy kontroler ASIC Micron/IDT, unikalny dla tego rozwiązania. W naszych dwóch egzemplarzach o pojemności 700 GB kontroler ten jest połączony z pulą pamięci Micron SLC NAND o pojemności 1 TB i buforowany 2.25 GB pamięci RAM Micron DDR. Patrząc z innej strony, te elementy oferują ogromną przewagę firmie Micron, ponieważ posiadają oni bardzo szczegółową wiedzę na temat działania wszystkich tych komponentów na poziomie rdzenia, ponieważ posiadają je wewnętrznie.

Dysk Micron RealSSD P320h charakteryzuje się bardzo niskim poborem mocy, pobierając mniej niż 25 watów z magistrali PCIe 2.0 x8 i nie wymagając zewnętrznego zasilania. Daje to dyskowi P320h większą elastyczność w doborze odpowiednich platform do instalacji, bez konieczności stosowania dodatkowych przewodów zasilających lub testowania serwerów pod kątem zasilania przez magistralę PCIe.

Oprogramowanie do zarządzania

Chociaż większość akceleratorów aplikacji jest dostarczana z oprogramowaniem, użyteczność i skuteczność tych narzędzi waha się od doskonałej do słabej. Micron udostępnia narzędzia RealSSD Manager, które usprawniają zarządzanie dyskiem P320h, w tym interfejs wiersza poleceń (CLI) i graficzny interfejs użytkownika (GUI). Narzędzia te są kompatybilne zarówno z systemami Windows, jak i Linux i oferują szeroki zakres funkcji. Użytkownicy mogą wykorzystać te narzędzia programowe do aktualizacji oprogramowania sprzętowego dysku, sprawdzania stanu gniazda PCIe AA, a także inicjowania formatowania urządzenia. Bardziej zaawansowane funkcje umożliwiają monitorowanie bieżącego wykorzystania i temperatury dysku dzięki wbudowanym funkcjom rejestrowania.

W porównaniu z dotychczasowymi narzędziami dołączanymi przez producenta, Micron plasuje się tuż za Fusion-io pod względem zestawu funkcji i ogólnego designu. Chociaż w porównaniu z ioSphere oferuje nieco mniej rozwiązań projektowych, Micron RealSSD Manager oferuje wiele tych samych funkcji zarządzania i monitorowania, choć tylko na poziomie lokalnym. Obecnie nie obsługuje monitorowania urządzeń w systemach zdalnych, ale ogólnie oferuje ogromny postęp w zakresie funkcji w porównaniu z narzędziami do zarządzania LSI lub OCZ.

Testowanie tła i porównań

W przypadku testowania sprzętu klasy enterprise, środowisko jest równie ważne, jak procesy testowe wykorzystywane do jego oceny. W StorageReview oferujemy ten sam sprzęt i infrastrukturę, które można znaleźć w wielu centrach danych, do których ostatecznie trafią testowane przez nas urządzenia. Obejmuje to testy wyłącznie z serwerami klasy enterprise, a także z odpowiednim sprzętem infrastrukturalnym, takim jak sieci korporacyjne, przestrzeń w szafach rack, kondycjonowanie/monitorowanie zasilania oraz sprzęt tej samej klasy, co pozwala na rzetelną ocenę wydajności urządzenia. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani kontrolowana przez producenta testowanego sprzętu; istotne testy porównawcze wybieramy według własnego uznania spośród produktów, które posiadamy w naszym laboratorium.

Platforma testowa StorageReview Enterprise:

Serwer Lenovo ThinkServer RD240

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, pamięć podręczna 12 MB)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-bit i CentOS 6.2 64-bit
• Chipset Intel 5500+ ICH10R
• Pamięć – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 Registered RDIMM

Wybierając dyski porównawcze do tej recenzji, wybraliśmy faworytów każdego producenta, ale tylko w obszarach, które miały sens w porównaniu z dyskiem Micron RealSSD P320h wyposażonym w dysk SLC. Z tego powodu pominęliśmy dysk LSI WarpDrive pierwszej generacji, ponieważ został on zastąpiony przez Nytro WarpDrive drugiej generacji, a także dysk OCZ Z-Drive R4, który zdecydowanie odbiegał od krzywej opóźnień w stosunku do potrzeb rynku wydajnych pamięci masowych klasy korporacyjnej.

640 GB Fusion-io ioDrive Duo

• Wydano: 1H2009
• Typ NAND: MLC
• Kontroler: 2 x zastrzeżony
• Widoczność urządzenia: JBOD, RAID programowy w zależności od systemu operacyjnego
• Fusion-io VSL Windows: 3.1.1
• Fusion-io VSL Linux 3.1.1

200 GB LSI Nytro WarpDrive WLP4-200

• Wydano: 1H2012
• Typ NAND: SLC
• Kontroler: 4 x LSI SandForce SF-2500 przez LSI SAS2008 PCIe do mostka SAS
• Widoczność urządzenia: Stały sprzęt RAID0
• LSI Windows: 2.10.51.0
• LSI Linux: natywny sterownik CentOS 6.2

700 GB Micron RealSSD P320h

• Wydano: 2H2011
• Typ NAND: SLC
• Kontroler: 1 x zastrzeżony
• Widoczność urządzenia: pojedyncze urządzenie
• Okna Micron: 7.03.3452.00
• Micron Linux: 1.3.7-1

Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa (ustawienia zapasów)

Nasze podejście do rozwiązań pamięci masowej PCIe wykracza poza tradycyjne analizy wydajności w stanie niestabilnym lub ciągłym. Analizując uśrednioną wydajność w długim okresie, tracimy z oczu szczegóły dotyczące tego, jak urządzenie radzi sobie w tym okresie. Ponieważ wydajność pamięci flash znacznie zmienia się w czasie, nasz nowy proces benchmarkingu analizuje wydajność w takich obszarach, jak całkowita przepustowość, średnie opóźnienie, szczytowe opóźnienie i odchylenie standardowe w całej fazie wstępnego kondycjonowania każdego urządzenia. W przypadku zaawansowanych produktów klasy korporacyjnej opóźnienie jest często ważniejsze niż przepustowość. Dlatego dokładamy wszelkich starań, aby przedstawić pełną charakterystykę wydajności każdego urządzenia, które poddajemy testom w naszym laboratorium testowym Enterprise Test Lab.

Dodaliśmy również porównania wydajności, aby pokazać, jak każde urządzenie działa z innym zestawem sterowników w systemach operacyjnych Windows i Linux, korzystając z generatora obciążenia Fio. W przypadku systemu Windows korzystamy z najnowszych sterowników z momentu pierwotnej recenzji, a następnie każde urządzenie jest testowane w 64-bitowym środowisku Windows Server 2008 R2. W przypadku systemu Linux korzystamy z 64-bitowego środowiska CentOS 6.2, które obsługuje każdy akcelerator aplikacji Enterprise PCIe. Naszym głównym celem w tych testach jest pokazanie różnic w wydajności systemów operacyjnych, ponieważ oznaczenie systemu operacyjnego jako kompatybilnego na karcie produktu nie zawsze oznacza, że ​​wydajność wszystkich urządzeń jest taka sama.

Wszystkie testowane urządzenia podlegają tej samej polityce testowania od początku do końca. Obecnie, dla każdego indywidualnego obciążenia, urządzenia są bezpiecznie kasowane za pomocą narzędzi dostarczonych przez producenta, wstępnie kondycjonowane do stanu stabilnego z tym samym obciążeniem, z którym urządzenie będzie testowane przy dużym obciążeniu 16 wątków z kolejką oczekującą na 16 wątków na wątek, a następnie testowane w ustalonych odstępach czasu z wieloma profilami głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i dużym obciążeniu. W przypadku testów ze 100% aktywnością odczytu, wstępne kondycjonowanie odbywa się z tym samym obciążeniem, choć przestawionym na 100% aktywności zapisu.

Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:

• Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
• Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
• Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
• Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)

W chwili obecnej analiza obciążenia syntetycznego w przedsiębiorstwie obejmuje cztery popularne profile, które mogą odzwierciedlać rzeczywistą aktywność. Zostały one wybrane ze względu na pewne podobieństwo do naszych poprzednich testów porównawczych, a także ze względu na wspólną podstawę do porównywania z powszechnie publikowanymi wartościami, takimi jak maksymalna prędkość odczytu i zapisu 4K oraz 8K 70/30 powszechnie stosowana na dyskach korporacyjnych. Uwzględniliśmy również dwa starsze obciążenia mieszane, w tym tradycyjny serwer plików i serwer WWW, oferujący szeroki zakres rozmiarów transferu. Te dwa ostatnie zostaną wycofane wraz z testami porównawczymi aplikacji w tych kategoriach, gdy tylko zostaną one wprowadzone na naszej stronie, i zastąpione nowymi obciążeniami syntetycznymi.

• 4K
  • 100% odczytu lub 100% zapisu
  • 100% 4 tys.
• 8K 70/30
  • 70% czytania, 30% pisania
• Serwer plików
  • 80% czytania, 20% pisania
  • 10% 512b, 5% 1 tys., 5% 2 tys., 60% 4 tys., 2% 8 tys., 4% 16 tys., 4% 32 tys., 10% 64 tys.
• Serwer internetowy
  • 100% przeczytane
  • 22% 512b, 15% 1 tys., 8% 2 tys., 23% 4 tys., 15% 8 tys., 2% 16 tys., 6% 32 tys., 7% 64 tys., 1% 128 tys., 1% 512 tys.

Przechodząc do naszego pierwszego testu, obejmującego obciążenie losowego zapisu 4K z wstępnym przygotowaniem, dysk Micron RealSSD P320h zaczyna od wysokich wyników, osiągając prędkość transmisji tuż poniżej 400 tys. IOPS w naszym serwerze Lenovo ThinkServer. Wydajność ustabilizowała się na poziomie powyżej 200 tys. IOPS około 80. minuty, przy bardzo podobnej wydajności w środowiskach testowych CentOS 6.2 i Windows Server 2008.

Analizując średnie opóźnienie w czasie trwania naszego testu wstępnego kondycjonowania 4K, P320h szybko osiągnął oczekiwane opóźnienie wynoszące nieco ponad 1 ms przy obciążeniu 16T/16Q, znacznie poniżej wartości oczekiwanej przez LSI Nytro WarpDrive wyposażony w dysk SLC.

Porównując maksymalne opóźnienia w systemach Windows i Linux w trakcie trwania obciążenia wstępnego, odkryliśmy, że w środowisku Linux wystąpiło najmniej skoków opóźnienia, natomiast w przypadku zestawu sterowników dla systemu Windows opóźnienia czasami dochodziły do ​​1,000 ms.

Choć skoki rzędu 1,000 ms mogą być niepokojące, porównanie odchylenia standardowego daje lepszy ogólny obraz całkowitego opóźnienia w trakcie testu. W przypadku P320h, nawet przy wyższych skokach w systemie Windows Server 2008, udało mu się zająć drugie miejsce w systemie Linux, ustępując jedynie sobie.

Po przejściu z fazy wstępnego kondycjonowania, pobraliśmy dłuższą próbkę każdego akceleratora aplikacji w obciążeniu 4K z obciążeniem 16 wątków/16 wątków. Dysk Micron RealSSD P320h oferował zdecydowanie najwyższą wydajność, zarówno w losowym odczycie, jak i zapisie 4K, a przewagę zapewniał zestaw sterowników dla systemu Linux. W systemie CentOS zmierzyliśmy 417 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) podczas odczytu w porównaniu z „zaledwie” 378 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) w systemie Windows. Prędkość losowego zapisu 4K była spójna na obu platformach i wynosiła ponad 202 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS).

Biorąc pod uwagę niemal niewiarygodną przepustowość, nie było zaskoczeniem, że P320h zanotował najniższe średnie opóźnienie. Średnie opóźnienie odczytu wyniosło nieco ponad 0.6 ms, a opóźnienie zapisu 1.26 ms.

Porównując szczytowe opóźnienia w naszym ostatecznym badaniu wydajności losowego odczytu i zapisu danych 4K, dysk Micron RealSSD P320h uzyskał jedne z najwyższych wartości chwilowych losowego odczytu danych 4K spośród wszystkich dysków w systemie Windows i Linux. Wydajność losowego zapisu była bardziej zróżnicowana, z wyższym szczytowym opóźnieniem w systemie Windows i niższym w segmencie Linux.

Analizując dokładniej ogólne opóźnienie, Micron realSSD P320h oferował zdecydowanie najbardziej spójną wydajność losowego odtwarzania 4K w systemie Linux i nieco gorszą w przypadku sterowników dla systemu Windows.

Nasz kolejny test przenosi uwagę na obciążenie 8K 70/30, gdzie Micron P320h ponownie prowadzi w grupie z dużą przewagą pod względem przepustowości. W tym segmencie prędkości impulsowe zmieniły się po 30 minutach testu, a następnie ustabilizowały się około 120 minuty.

Procesor P320h zaoferował bardzo niskie średnie opóźnienie w naszym obciążeniu 8K 70/30, wynoszące około 1.5 ms w trakcie procesu wstępnego kondycjonowania. Zestaw sterowników Linuxa oferował niewielką przewagę, ale w ogólnym rozrachunku trudno byłoby zauważyć tę różnicę.

Przechodząc od średniego do szczytowego opóźnienia, zauważalna jest różnica między zachowaniem w systemie Windows i Linuksie. Maksymalny czas reakcji sterowników dla systemu Windows wahał się między 1,000 a 1,200 ms, podczas gdy w systemie Linux był on niższy i wynosił około 200 ms.

Chociaż szczytowe opóźnienie pokazuje najgorsze pojedyncze czasy reakcji, w następnej sekcji przyjrzymy się odchyleniu standardowemu, aby zobaczyć, jak wyglądał ogólny obraz opóźnienia na etapie wstępnego kondycjonowania. W systemie Linux Micron P320h oferował znacznie wyższy poziom spójności w porównaniu z systemem Windows. Chociaż wydajność w systemie Windows była mniej spójna, nadal plasował się w środku stawki.

W porównaniu ze stałym obciążeniem 16 wątków i maksymalnie 16 kolejek, które wykonaliśmy w teście zapisu 100% 4K, nasze profile obciążenia mieszanego skalują wydajność w szerokim zakresie kombinacji wątków/kolejek. W tych testach intensywność obciążenia rozciąga się od 2 wątków i 2 kolejek do 16 wątków i 16 kolejek. Micron P320h oferował zdecydowaną przewagę przy wyższych głębokościach kolejek nad porównywalnymi procesorami z tej grupy, jednocześnie tracąc jedynie minimalną wydajność na poziomie 2T/2Q. W całym spektrum, zestaw sterowników Linux oferował wyższą przepustowość w większości obszarów, z niewielkim marginesem.

Dysk Micron RealSSD P320h wykazał najlepszy czas reakcji w całej grupie we wszystkich obciążeniach oprócz 2T/2Q i utrzymywał się poniżej 1 ms we wszystkich obciążeniach oprócz 16T/16Q.

Wyższe czasy reakcji zaczęły pojawiać się na P320h w systemie Windows mniej więcej w połowie testu, przy ponad 4 współbieżnych wątkach. Sterowniki Linuxa ograniczyły te wahania we wszystkich testach z wyjątkiem testów QD128 i QD256 o najwyższej efektywności, gdzie czasy te zbliżały się do 200 ms.

Porównując odchylenie standardowe, Micron RealSSD P320h wykazał najbardziej stabilną wydajność w systemie Linux i znalazł się w środku stawki pod względem zestawu sterowników dla systemu Windows.

Obciążenie serwera plików charakteryzuje się szerszym spektrum wielkości transferu danych dla każdego urządzenia, dlatego zamiast statycznego obciążenia 4k lub 8k, dysk musi poradzić sobie z żądaniami od 512b do 64k. Test wstępnego kondycjonowania serwera plików był pierwszym obszarem, w którym Micron P320h nie przewyższył innych modeli pod względem prędkości impulsowych, chociaż w miarę trwania testu jego prędkość od stanu bezpiecznego wymazywania rosła. Początkowo osiągał poniżej 80 tys. IOPS, ale po 100 minutach w stanie ustalonym przekroczył 120 tys. IOPS. To znacznie przewyższało wyniki istniejących modeli w tym segmencie.

Patrząc na średnie opóźnienie, Micron RealSSD P320h zbliżał się do stanu ustalonego przy efektywnej głębokości kolejki 256, a jego średni czas reakcji wynosił 2 ms.

Przenosząc naszą uwagę na szczytowe czasy reakcji, zestaw sterowników dla systemu Windows ponownie wykazał wyższe szczytowe czasy reakcji, oscylujące wokół 1,000 ms przez cały test. Dla porównania, zestaw sterowników dla systemu Linux utrzymywał szczytowe czasy reakcji nieprzekraczające 50 ms.

Chociaż szczytowe czasy reakcji niekoniecznie wyglądają dobrze, skupiamy się na odchyleniu standardowym, aby uzyskać wyraźniejszy obraz ogólnego opóźnienia Micron P320h. W tym obszarze można zauważyć pewne wahania w czasie trwania testu w przypadku P320h w systemie Windows, ale nadal utrzymuje się on na jednym z najniższych poziomów w tej grupie.

Po zakończeniu fazy wstępnego kondycjonowania przeszliśmy do testów głównych z obciążeniem wahającym się od 16T/16Q do 2T/2Q. Micron RealSSD P320h rozpoczął się szybko i wraz ze wzrostem efektywnej głębokości kolejki dysków, wysunął się na prowadzenie. Ostatecznie wydajność osiągnęła poniżej 130 tys. IOPS w naszym serwerze dwuprocesorowym.

Porównując średnie opóźnienia, P320h zaoferował najwyższą przepustowość 130 tys. IOPS przy 16T/4Q i średnim opóźnieniu na poziomie około 0.5 ms, wzrastającym do 1-2 ms na poziomach EQD128 i EQD256.

Maksymalne opóźnienie obrazu w głównej części naszego testu serwera plików wykazywało takie same spadki wynoszące 1,000 ms w części testu przeznaczonej dla systemu Windows, jak w poprzednich testach, przy czym sterowniki dla systemu Linux oferowały znacznie niższe szczytowe czasy reakcji.

Porównując odchylenie standardowe opóźnień, Micron RealSSD P320h oferował najlepszy rozkład opóźnień w grupie w systemie Linux, a w systemie Windows plasował się mniej więcej w połowie stawki.

W naszym ostatnim syntetycznym obciążeniu obejmującym profil serwera WWW, który tradycyjnie jest testem 100% odczytu, zastosowaliśmy 100% aktywności zapisu, aby w pełni przygotować każdy dysk przed naszymi głównymi testami. W tym teście dysk Micron RealSSD P320h uzyskał najwyższą wydajność w stanie ustalonym, ale nowością w tym teście była wyraźna różnica w przepustowości między sterownikami dla systemu Windows i Linux. Wydajność w systemie Linux była znacznie wyższa, a także oferowała lepszą wydajność w trybie burst.

Po przełączeniu punktu skupienia na średnie opóźnienie, Micron P320h zaoferował płaską krzywą już po nieco ponad 20 minutach testu, a wydajność systemu Linux była o prawie 2 ms lepsza.

W porównaniu z mieszanymi obciążeniami odczytu/zapisu w poprzednich testach, które wykazywały częste wahania o 1,000 ms w przypadku P320h, test prekondycjonowania serwera WWW był znacznie spokojniejszy. Niemniej jednak, test Linuxa był jeszcze spokojniejszy, nie wykazując żadnych wahań w opóźnieniu podczas procesu prekondycjonowania.

Porównanie odchylenia standardowego opóźnienia w fazie wstępnego kondycjonowania serwera WWW wykazało, że dysk Micron RealSSD P320h oferował zdecydowanie najbardziej stabilne opóźnienie, nawet uwzględniając skoki obserwowane przez sterowniki systemu Windows. Patrząc na bardzo łagodny wzrost opóźnienia w miarę zbliżania się dysku do stanu ustalonego, widzimy, że wydajność całkowicie się ustabilizowała między 60. a 80. minutą.

Przechodząc do głównego segmentu naszego testu serwera WWW ze 100% profilem odczytu, Micron P320h nadal przewodził stawce we wszystkich kategoriach, z wyjątkiem wydajności systemu Windows w sekcji 2T/2Q naszego testu. Ciekawym aspektem porównania jego wydajności jest to, że podczas gdy strona Linux oferowała wyższą wydajność zapisu, zestaw sterowników dla systemu Windows oferował wyższą wydajność odczytu. Przełożyło się to na wyższą wydajność systemu Windows we wszystkich sekcjach z większą głębokością kolejki i znacznie wyższą prędkością maksymalną (152 tys. w porównaniu do 170 tys. IOPS).

Średnie opóźnienie karty Micron RealSSD P320h utrzymywało się poniżej 1 ms na wszystkich etapach, z wyjątkiem sytuacji, gdy efektywna głębokość kolejki wynosiła 256. Porównując jej szczytową przepustowość ze średnim opóźnieniem, odkryliśmy, że optymalny punkt tej karty w naszym śladzie serwera WWW mieści się między efektywną głębokością kolejki wynoszącą 64 a 128.

Mimo że sterowniki systemu Windows ostatecznie zyskały przewagę pod względem przepustowości i średniego opóźnienia, maksymalny czas reakcji w większości testów utrzymywał się w okolicach 1,000 ms; wydajność systemu Linux nie charakteryzowała się żadnymi szczytowymi opóźnieniami

Porównując odchylenie standardowe opóźnień pomiędzy dyskami w tej grupie, Micron RealSSD w systemie Linux oferował najlepszy rozkład opóźnień, podczas gdy sterowniki dla systemu Windows plasowały się mniej więcej w połowie stawki.

Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa (wiele dysków/sieć)

Wyposażeni w dwa dyski Micron RealSSD P320h PCIe Application Accelerators o pojemności 700 GB, skonfigurowaliśmy środowisko testowe składające się z wydajnego serwera Supermicro z systemem Windows Server 2012. Platforma testowa została podłączona za pomocą dwóch oddzielnych adapterów PCIe 3.0 Mellanox InfiniBand do naszego przełącznika SX6036 IB oraz do dwóch serwerów HP Proliant DL380p Gen8, również z systemem Windows Server 2012. Na wydajnym serwerze pamięci masowej Supermicro utworzyliśmy prostą macierz pamięci masowej za pomocą funkcji Storage Spaces, która następnie została udostępniona przez SMB. W przeciwieństwie do naszych głównych testów porównawczych, które testują całą powierzchnię LBA dysków, te testy obciążały dwa segmenty o pojemności 50 GB rozłożone na woluminie rozłożonym, testowane lokalnie oraz przez sieć InfiniBand.

Poniżej zamieściliśmy film prezentujący nasze testy InfiniBand:

Platforma testowa StorageReview 56 Gb/s Enterprise:

Supermikrokomputer SuperServer 7047R-TXRF

• Supermikrokomputer X9DRX+-F
• Dwa procesory Intel E5-2670 (2.6 GHz, pamięć podręczna 20 MB)
• Centrum danych Windows Server 2012
• 128 GB pamięci RAM (8 GB x 16 Hynix DDR3, 64 GB na procesor)

(2) HP Proliant DL380p Gen8

• Intel Xeon E5-2640 (6 rdzeni, 2.50 GHz, 15 MB, 95 W)
• System Windows Server Standard 2012
• Chipset Intel C600
• Moduły pamięci DDR3 Registered RDIMM o pojemności 64 GB (8 x 8 GB) i 16 GB (4 x 4 GB) 1333 MHz

Przełącznik Mellanox SX6036 InfiniBand 56 Gb/s i sprzęt

• 36 portów FDR 56 Gb/s
• Pasywne kable miedziane QSFP
• Karta sieciowa Mellanox ConnectX-3 VPI PCIe 3.0 Twin 56 Gb/s InfiniBand

Nasza obecna infrastruktura do testowania połączeń o wysokiej wydajności InfiniBand składa się z dwóch serwerów HP Proliant DL380p Gen8 wyposażonych w adaptery Mellanox ConnectX-3 VPI PCIe, połączonych za pośrednictwem 36-portowego przełącznika Mellanox IB o przepustowości 56 Gb/s. To środowisko sprawia, że ​​testowane przez nas urządzenie pamięci masowej stanowi wąskie gardło wejścia/wyjścia, a nie sam sprzęt sieciowy.

W naszej sekcji testów lokalnej przestrzeni i InfiniBand zawęziliśmy wybór testów do ograniczonej liczby, zamiast pełnego zestawu. Dla ułatwienia porównania, wykorzystaliśmy nasze obciążenie 8K 70/30, aby pokazać różnicę w wydajności między dostępem lokalnym, a współdzielonym przez sieć.

Korzystając z mniejszej ogólnej powierzchni do testów, które przeprowadziliśmy w naszych głównych testach, stwierdziliśmy, że wydajność skaluje się wyjątkowo dobrze w środowisku z dwiema kartami. Lokalnie, z dwiema sesjami generatora obciążenia uruchomionymi jednocześnie, imitującymi dwa serwery działające w sieci, zmierzyliśmy wydajność przekraczającą 490 tys. IOPS w naszym obciążeniu 8K 70/30. Po umieszczeniu tej pojedynczej macierzy pasmowej na dwóch udziałach i uzyskaniu do niej dostępu z naszych dwóch serwerów HP Proliant DL380p Gen8, wydajność spadła do 402 tys. IOPS. Udało nam się uzyskać ponad dwukrotnie większą przepustowość w obu scenariuszach, zachowując jednocześnie doskonałą wydajność na serwer.

Analizując średnie opóźnienie w naszym środowisku z dwoma urządzeniami P320h, zauważyliśmy pewne różnice w średnim opóźnieniu między dostępem lokalnym a zdalnym przez InfiniBand, ale opóźnienie było nadal niższe niż zmierzone przez nas dla jednego urządzenia P320h w naszym głównym środowisku testowym. Biorąc pod uwagę minimalny wpływ na opóźnienie współdzielenia tego urządzenia I/O przez wiele systemów, otwiera to drogę do współdzielenia kosztownych, wysoko wydajnych zasobów przez więcej niż jeden system.

Nie zaobserwowano żadnej mierzalnej różnicy w szczytowym opóźnieniu między dostępem lokalnym i zdalnym, co jest istotne, biorąc pod uwagę, że sieć InfiniBand nie zwiększa znacząco opóźnień w przypadku urządzeń takich jak akceleratory aplikacji PCIe.

Podobnie jak w przypadku maksymalnego opóźnienia, nie zaobserwowaliśmy zauważalnej różnicy między odchyleniem standardowym opóźnienia obserwowanym lokalnie w środowisku pasmowym i w naszej sieci InfiniBand.

Po zaobserwowaniu, że wydajność 8K 70/30 z dwoma jednoczesnymi obciążeniami o efektywnej głębokości kolejki 256, z których każde miało niewielki spadek wydajności w sieci w porównaniu z lokalnym, skupiliśmy się na zróżnicowanym obciążeniu, od 2T/2Q do 16T/16Q. Ponieważ miało to miejsce na dwóch serwerach lub dwóch lokalnych generatorach obciążenia w tym samym czasie, całkowite obciążenie wynosiło od 4T/2Q do 32T/16Q. Zarówno lokalny, jak i sieciowy dostęp do macierzy pasmowej P320h zapewniał taką samą responsywność przy rosnącym obciążeniu. Oba testy wykazały niemal identyczne wzorce w całym spektrum, przy czym dostęp lokalny oferował najwyższą wydajność.

Średnie opóźnienie w głównej sekcji naszego obciążenia 8K 70/30 w konfiguracji striped P320h zapewniło doskonałą wydajność lokalnie i w sieci. Najbardziej imponujące są wyniki InfiniBand, gdzie każdy serwer odnotował opóźnienie poniżej 0.8 ms przy ponad 400 000 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) w sieci.

Porównanie maksymalnego opóźnienia przy obciążeniu 8K 70/30 z naszą konfiguracją z dwoma procesorami P320h wykazało podobne wyniki lokalnie i zdalnie, przy czym w obu przypadkach opóźnienia wynosiły ponad 1,000 ms w trakcie trwania testu.

Podobnie jak w przypadku naszych wyników dotyczących maksymalnego opóźnienia, o których wspomnieliśmy powyżej, różnica między dostępem lokalnym do macierzy P320h a jej udostępnianiem za pośrednictwem przestrzeni dyskowej Windows Storage Space w naszej sieci InfiniBand była niewielka.

Wniosek

Micron RealSSD P320h to po prostu doskonały przykład dobrze wykonanej inżynierii. Wszystko, od projektu płytki i układu, po dedykowany kontroler, sprawia, że ​​P320h jest prawdziwie zintegrowaną jednostką, co nie zawsze jest możliwe, nawet w przypadku pamięci masowej klasy korporacyjnej. Micron znajduje sposoby na zwiększenie wartości dysku, od zarządzania pamięcią NAND w dedykowanym układzie ASIC, po najgłębszą możliwą charakterystykę pamięci NAND, która zapewnia maksymalną wydajność i trwałość komponentów flash SLC.

Oceniając wydajność dysku P320h, dysk ten zachwyca, utrzymując niemal równorzędność między naszymi środowiskami testowymi CentOS i Windows Server. Jeśli chodzi o lepsze środowisko, Linux zawsze miał przewagę, szczególnie jeśli chodzi o optymalne opóźnienie. Powiedzenie, że Micron P320h jest szybki, to jednak niedopowiedzenie. Znacznie przewyższał on wszystkie inne testowane przez nas do tej pory rozwiązania, osiągając wyższe prędkości w trybie burst niż większość i znacznie lepszą wydajność w stanie ustalonym niż konkurencyjne rozwiązania. Jeśli chodzi o responsywność, średnie opóźnienie było bez zarzutu, ale jeszcze bardziej imponująca była jego nowa, bezbłędna wydajność w systemie Linux, z bardzo niskim opóźnieniem szczytowym i odchyleniem standardowym opóźnienia. Strona Windowsa nie była zbyt daleko w tyle, chociaż jego maksymalne opóźnienie i odchylenie standardowe opóźnienia plasowały się w środku stawki w porównaniu.

Jeśli chodzi o kompatybilność, stwierdziliśmy, że Micron RealSSD P320h działa bez zarzutu w środowisku korporacyjnym. Naszym zdaniem, testowanie tego najwyższej klasy rozwiązania dla przedsiębiorstw na platformie konsumenckiej nie ma sensu, ponieważ nigdy nie zostałby on wprowadzony do środowiska produkcyjnego działającego na takiej platformie. W związku z tym, na serwerach pierwszej klasy, na których go testowaliśmy, działał bez zarzutu w różnych systemach operacyjnych. Dysk P320h nie miał również problemów z pracą w konfiguracji dwudyskowej w naszym serwerze Supermicro SuperServer 7047R z systemem Windows Server 2012, co widać na naszym filmie.

Jeśli w ogóle mamy narzekać, to na to, że środowisko Windows pozostawiło kilka drobnych obszarów wymagających poprawy, zwłaszcza gdy porównaliśmy szczytowe opóźnienia i odchylenie standardowe we wszystkich naszych obciążeniach. Nawet przy tym wyższym opóźnieniu, nadal przewyższał wiele, jeśli nie wszystkie, testowanych przez nas akceleratorów aplikacji PCIe, ale uważamy, że nadal można by wycisnąć trochę wydajności z bardziej dopracowanych sterowników. Kolejnym obszarem drobnych zastrzeżeń są produkty wyłącznie SLC w zaledwie dwóch pojemnościach. Konkurencja oferuje dyski w MLC lub eMLC, co pozwala na niższy koszt wejścia, a także znacznie większe pojemności; w niektórych przypadkach ponad 2 TB na jednej karcie. Oczywiście, rynek przedsiębiorstw o ​​dużym natężeniu odczytu nie jest docelowym rynkiem dla P320h, ale większa różnorodność, odpowiadająca na więcej potrzeb, mogłaby uczynić rodzinę P320h bardziej wszechstronną.

ZALETY

• Najszybszy akcelerator aplikacji PCIe, jaki do tej pory testowaliśmy
• Bardzo niskie średnie i szczytowe opóźnienie
• Doskonała parzystość wydajności w środowiskach Windows i Linux

Wady

• Ograniczone do pamięci SLC NAND
• Maksymalnie 700 GB

Podsumowanie

Micron RealSSD P320h to starannie wykonana, kompletna oferta dla przedsiębiorstw, które oczekują najlepszych rozwiązań z zakresu pamięci masowej PCIe. P320h to najlepszy dysk w swojej klasie, zapewniający doskonałą i stabilną wydajność w wielu systemach operacyjnych dzięki komponentom Micron i zaawansowanej opatentowanej technologii zarządzania pamięcią NAND zintegrowanej z kontrolerem.

Produkt Page

Omów tę recenzję