Ostatnio omawialiśmy SK Hynix w sierpniu, kiedy to przyglądaliśmy się historii firmy i omawialiśmy jej rozwiązania SSD dla przedsiębiorstw . Dzisiaj omawiamy i analizujemy wydajność dysku SSD SK Hynix Enterprise – PE6011. PE6011 charakteryzuje się formatem U.2 o grubości 7 mm, pamięcią NAND 3D TLC, interfejsem PCIe NVMe i pojemnością do 7.68 TB. Idealnie nadaje się do obciążeń wymagających dużej intensywności odczytu i niewielkiego zapisu. Wyjątkowość tego produktu polega na tym, że od koncepcji po produkcję wszystko jest wykonywane przez SK Hynix. Produkt ten jest skierowany do klientów poszukujących ekonomicznego rozwiązania PCIe dla centrów danych.
Patrząc na konstrukcję i konstrukcję tego dysku, cała obudowa jest w kolorze polerowanego srebra. Jest to dysk 2.5″ ze złączem U.2 i współczynnikiem kształtu (wysokość) 7 mm. 7 mm grubości zapewnia mniejsze wymiary fizyczne i umożliwia montaż dysku w wielu różnych urządzeniach, co zapewnia jego uniwersalny wygląd. Na górze dysku znajduje się logo marki oraz unikalne dane identyfikacyjne.
Specyfikacja SK hynix PE6011
| Form Factor | U.2 7mm | |||
| Interfejs | PCIe Gen3x4 / NVMe 1.3 | |||
| NAND | 3D V4 TLC | |||
| Pojemność | 960 GB | 1.92 TB | 3.84 TB | 7.68 TB |
| Wydajność | ||||
| Odczyt sekwencyjny (128 KB) | Do 3,200MB / s | Do 3,200MB / s | Do 3,200MB / s | Do 3,200MB / s |
| Zapis sekwencyjny (128 KB) | Do 650 MB/s | Do 1,250MB / s | Do 2,300MB / s | Do 2,450MB / s |
| Losowy odczyt (4KB, QD64) | Do 220 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) | Do 410 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) | Do 620 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) | Do 620 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) |
| Losowy zapis (4KB, QD64) | Do 27 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) | Do 50 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) | Do 67 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) | Do 70 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) |
| QOS 4 KB losowy odczyt | 95 μs | 95 μs | 95 μs | 95 μs |
| QOS 4KB losowy zapis | 25 μs | 25 μs | 25 μs | 25 μs |
| Ochrona | 256-bitowe szyfrowanie AES | |||
| Wytrzymałość | ||||
| MTBF | 2 milion godzin | |||
| UBER | 1 sektor na 10^17 odczytanych bitów | |||
| Pobór energii | ||||
| Typowy stan gotowości/zapisu | Do 14.0W | |||
| Idle | Do 3.7W | |||
| Dopuszczalne napięcie | 12.0 V ± 5% | |||
| temperatura robocza | 0-70 ° C | |||
| Szok | 1500G, czas trwania 0.5 ms | |||
| Fizyczny | ||||
| Wymiary (SxGxW) | 69.85 x 100 x 7.0 mm | |||
| Waga | 84.7 g (± 5%) | |||
Wydajność
Stanowisko testowe
Nasze testy dysków SSD klasy Enterprise wykorzystują Lenovo ThinkSystem SR850 do testów aplikacyjnych oraz Dell PowerEdge R740xd do testów syntetycznych. ThinkSystem SR850 to dobrze wyposażona platforma czteroprocesorowa, oferująca moc obliczeniową znacznie przekraczającą wymagania dotyczące wydajnej pamięci lokalnej. Testy syntetyczne, które nie wymagają dużych zasobów procesora, wykorzystują bardziej tradycyjny serwer dwuprocesorowy. W obu przypadkach celem jest zaprezentowanie pamięci lokalnej w jak najlepszym świetle, zgodnie z maksymalnymi specyfikacjami dysków oferowanymi przez producentów pamięci masowej.
Lenovo Think System SR850
- 4 x procesor Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 rdzenie)
- 16 x 32 GB pamięci DRAM DDR4-2666 MHz z funkcją ECC
- 2 x RAID 930-8i 12 Gb/s Karty RAID
- 8 zatok NVMe
- VMware ESXI 6.5
Dell PowerEdge R740xd
- 2 procesory Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 rdzeni)
- 4 x 16 GB pamięci DRAM DDR4-2666 MHz z funkcją ECC
- 1x karta RAID PERC 730 2 GB 12 Gb/s
- Dodatkowy adapter NVMe
- Ubuntu-16.04.3-komputer stacjonarny-amd64
Testowanie tła
Laboratorium testowe StorageReview Enterprise oferuje elastyczną architekturę do przeprowadzania testów porównawczych urządzeń pamięci masowej klasy enterprise w środowisku porównywalnym z tym, z jakim administratorzy spotykają się w rzeczywistych wdrożeniach. Laboratorium testowe Enterprise obejmuje różnorodne serwery, sieci, urządzenia do kondycjonowania zasilania i inną infrastrukturę sieciową, co pozwala naszym pracownikom na stworzenie rzeczywistych warunków i dokładną ocenę wydajności podczas testów.
Uwzględniamy te informacje dotyczące środowiska laboratoryjnego i protokołów w recenzjach, aby specjaliści IT i osoby odpowiedzialne za pozyskiwanie danych z pamięci masowej mogli zrozumieć warunki, w jakich osiągnęliśmy poniższe rezultaty. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani nadzorowana przez producenta testowanego przez nas sprzętu.
Analiza obciążenia aplikacji
Aby zrozumieć charakterystykę wydajności urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze testy porównawcze dla dysku Kingston DC500M obejmują wydajność MySQL OLTP w SysBench oraz wydajność Microsoft SQL Server OLTP z symulowanym obciążeniem TCP-C. W przypadku obciążeń aplikacyjnych, każdy dysk będzie obsługiwał 2–4 identycznie skonfigurowane maszyny wirtualne.
Wydajność serwera SQL
Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB na rozruch i woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 64 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI. Podczas gdy nasze obciążenia Sysbench testowane wcześniej obciążały platformę zarówno pod względem operacji wejścia/wyjścia, jak i pojemności pamięci masowej, test SQL sprawdza wydajność pod kątem opóźnień.
W tym teście wykorzystano SQL Server 2014 działający na gościnnych maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012 R2 i poddano go testowi Quest Benchmark Factory for Databases. Protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) organizacji Transaction Processing Performance Council, internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C jest bliższy niż syntetyczne testy wydajnościowe oceny mocnych stron i wąskich gardeł infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych. Każda instancja naszej maszyny wirtualnej SQL Server w ramach tego testu korzysta z bazy danych SQL Server o pojemności 333 GB (w skali 1,500) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 15 000 użytkowników wirtualnych.
Konfiguracja testowania serwera SQL Server (na maszynę wirtualną)
- Windows Server 2012 R2
- Zajętość pamięci masowej: 600 GB przydzielonych, 500 GB wykorzystanych
- SQL Server 2014
- Rozmiar bazy danych: skala 1,500
- Obciążenie wirtualnego klienta: 15 000
- Bufor RAM: 48 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2.5 godziny przygotowania wstępnego
- 30-minutowy okres próbny
W naszym teście transakcyjnym SQL Server, SK hynix PE6011 uzyskał wynik równy wynikowi Intel P4510 8TB, osiągając łącznie 12 625,4 TPS.
Lepszym wskaźnikiem wydajności SQL Server jest opóźnienie w porównaniu z TPS. W tym przypadku widzimy, że SK Hynix PE6011 pozostawał w tyle, osiągając zauważalnie dłuższe średnie opóźnienie w porównaniu z Intel P4510, wynoszące 46.3 ms.
Wydajność Sysbench
Kolejny test porównawczy aplikacji obejmuje bazę danych Percona MySQL OLTP, mierzoną za pomocą SysBench. Test ten mierzy również średnią liczbę transakcji na sekundę (TSP), średnie opóźnienie oraz średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla.
Każda maszyna wirtualna Sysbench jest skonfigurowana z trzema dyskami wirtualnymi: jednym do rozruchu (~92 GB), jednym z predefiniowaną bazą danych (~447 GB) i trzecim dla testowanej bazy danych (270 GB). Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 60 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI.
Konfiguracja testów Sysbench (na maszynę wirtualną)
- CentOS 6.3 64-bit
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabele bazy danych: 100
- Rozmiar bazy danych: 10 000 000
- Wątki bazy danych: 32
- Bufor RAM: 24 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2 godziny wstępnego kondycjonowania 32 wątków
- 1 godzina 32 wątki
W teście transakcyjnym Sysbench PE6011 znalazł się na ostatnim miejscu z wynikiem 5,936.6 TPS.
W wynikach Sysbench dotyczących średniego opóźnienia PE6011 ponownie znalazł się na końcu stawki z wynikiem 21.6 ms.
W najgorszym scenariuszu opóźnienia (99. percentyl) PE6011 zajął ostatnie miejsce, plasując się w przedziale 1 ms od Samsunga 983 DCT, a wynik opóźnienia wyniósł 39.6 ms.
Houdini od SideFX
Test Houdini został zaprojektowany specjalnie do oceny wydajności pamięci masowej w kontekście renderowania CGI. Platformą testową dla tej aplikacji jest wariant serwera Dell PowerEdge R740xd, którego używamy w laboratorium, z dwoma procesorami Intel 6130 i 64 GB pamięci DRAM. W tym przypadku zainstalowaliśmy system Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) działający bez systemu operacyjnego. Wynik testu porównawczego jest mierzony w sekundach, przy czym im mniej sekund, tym lepiej.
Demo Maelstrom przedstawia fragment procesu renderowania, który uwypukla możliwości wydajnościowe pamięci masowej, demonstrując jej zdolność do efektywnego wykorzystania pliku wymiany jako formy pamięci rozszerzonej. Test nie zapisuje danych wynikowych ani nie przetwarza punktów, aby wyizolować wpływ opóźnienia na bazowy komponent pamięci masowej. Sam test składa się z pięciu faz, z których trzy uruchamiamy w ramach benchmarku:
Ładuje spakowane punkty z dysku. Jest to czas odczytu z dysku. Jest to proces jednowątkowy, co może ograniczać ogólną przepustowość.
Rozpakowuje punkty do pojedynczej, płaskiej tablicy, aby umożliwić ich przetworzenie. Jeśli punkty nie są zależne od innych punktów, zbiór roboczy można dostosować tak, aby pozostał w rdzeniu. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchomiono) Przetwarza punkty.
Przepakowuje je do bloków zbiorczych, które można zapisać z powrotem na dysku. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchomiono) Zapisuje podzielone bloki z powrotem na dysk.
W teście Houdini PE6011 uplasował się w średnim przedziale z wynikiem 2,860.1 sekundy.
Analiza obciążenia VDBench
W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż nie odzwierciedlają one idealnie rzeczywistych obciążeń, testy syntetyczne pomagają w ustaleniu punktu odniesienia urządzeń pamięci masowej dzięki współczynnikowi powtarzalności, który ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Wszystkie te testy wykorzystują generator obciążeń VDBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to nam powtarzać te same obciążenia dla szerokiej gamy urządzeń pamięci masowej, w tym macierzy flash i pojedynczych urządzeń 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 ustalony. W rezultacie liczby te 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, SK hynix PE6011 był w stanie utrzymać czas poniżej 1 ms przez cały test, osiągając szczytową wartość 626 681 IOPS i opóźnienie 203.2 μs
Losowy zapis 4K ponownie wykazał opóźnienie poniżej milisekundy w całym teście. W tym przypadku PE6011 osiągnął maksymalną wydajność 209 000 IOPS i opóźnienie 609.6 μs.
Przechodząc na obciążenia sekwencyjne, dysk SK hynix PE6011 uplasował się na szczycie stawki w przypadku odczytów sekwencyjnych 64 KB, osiągając szczytowy wynik 41 554 IOPS lub 2.59 GB/s przy opóźnieniu 384.5 μs.
PE6011 osiągnął szczytową wydajność 13 956 IOPS lub 0.87 GB/s przy opóźnieniu 1137.7 μs podczas sekwencyjnego zapisu 64 KB.
Przechodząc do obciążeń SQL, PE6011 osiągnął szczyt na poziomie 164 402 IOPS przy opóźnieniu 194.2 μs
W przypadku SQL 90-10 szczyt PE6011 wyniósł 133 898 IOPS, a opóźnienie 238.4 μs.
PE6011 osiągnął szczytową wydajność na poziomie 120 450 IOPS i opóźnienie 264.8.
W naszym obciążeniu Oracle PE6011 uplasował się w środku stawki, osiągając szczytową wartość 112 610 IOPS i opóźnienie 312.8 μs.
W Oracle 90-10 PE6011 osiągnął szczytową wydajność 117 287 IOPS i opóźnienie 187 μs.
W przypadku Oracle 80-20 odnotowaliśmy szczyt PE6011 na poziomie 106 489 IOPS i opóźnieniu 205.9 μs.
Następnie przeszliśmy do naszego testu porównawczego klonów VDI, pełnego i połączonego, w którym PE6011 plasował się w środku stawki w większości testów, z maksymalnymi opóźnieniami konsekwentnie poniżej 1 ms. W przypadku rozruchu pełnego klonu VDI PE6011 osiągnął maksymalną wydajność 99 196 IOPS i opóźnienie 349.4 μs.
Podczas początkowego logowania VDI FC PE6011 osiągnął maksymalną wydajność na poziomie 46 907 IOPS i opóźnienie 635.8 μs, co plasowało go tuż za Intel P4510.
Po zalogowaniu się w trybie VDI FC Monday PE6011 osiągnął maksymalną wydajność na poziomie 43 590 IOPS i opóźnienie wynoszące 364.6 μs.
Przechodząc do Linked Clone (LC), najpierw przyjrzeliśmy się testowi rozruchu. W tym przypadku PE6011 nieznacznie odstawał z wynikiem 62 680 IOPS i opóźnieniem 254.6 μs.
Test początkowego logowania VDI LC wykazał 27 110 IOPS i opóźnienie 292.2 μs, co plasuje go w środku stawki.
W teście VDI LC Monday Login PE6011 osiągnął szczytową wydajność na poziomie 30 740 i opóźnienie 516.9 μs, co dało mu pierwsze miejsce w teście fotofiniszowym.
Wnioski:
Dostępny w formacie U.2 o grubości 7 mm, dysk PE6011 jest częścią nowej linii dysków SSD NVMe klasy Enterprise firmy SK Hynix, w tym produktu nowej generacji obsługującego PCIe 4.0, którego premiera planowana jest na pierwszą połowę 2020 roku. PE6011 idealnie nadaje się do zastosowań wymagających niskich opóźnień i dużej intensywności odczytu (70/30 odczyt/zapis). Na rynku korporacyjnym dysk ten może okazać się atrakcyjny cenowo ze względu na ekonomiczną cenę hurtową oraz fakt, że jest to dysk z w pełni zintegrowaną orientacją poziomą. PE6011 jest dostępny w pojemnościach do 7.68 TB, co pozwala na obsługę większości popularnych obciążeń korporacyjnych, a także obciążeń wymagających dużej pojemności. Wyposażony jest w 72-warstwową technologię 3D NAND i obsługuje 256-bitowe szyfrowanie danych AES, ochronę przed utratą zasilania (za pomocą wbudowanego układu), ograniczanie termiczne oraz podstawowe zarządzanie SMBus (poza pasmem).
Patrząc na wydajność dysku SK hynix PE6011, nie dominuje on w tej dziedzinie, ale oferuje wszechstronny profil wydajności, który sprawdza się w większości aplikacji. Chociaż porównaliśmy go z kilkoma dyskami Samsunga i Intela, PE6011 nie odstawał od nich zbytnio przez większość czasu. W Sysbench dysk SK hynix osiągnął 5,936.6 TPS, średnie opóźnienie 21.6 ms i opóźnienie w najgorszym przypadku 39.6 ms. W Houdini dysk SK hynix PE6011 został umieszczony dość neutralnie w środku stawki. W naszych testach VDBench, PE6011 utrzymywał opóźnienie poniżej milisekundy we wszystkich naszych testach. Dobrze radził sobie w 4K i 64K, trzymał się dobrze w naszych śladach VDI Full Clone i Linked Clone, ale nieco spadł w syntetycznych bazach danych. Do najważniejszych osiągnięć należą szczytowe wyniki wynoszące 626 681 IOPS przy losowym odczycie 4K, 41 554 IOPS przy sekwencyjnym odczycie 64K, 46 907 IOPS przy logowaniu do VDI-FC-Init-Login i 30 740 IOPS przy logowaniu do VDI-LC-Monday.
Dysk SK Hynix PE6011 oferuje dobrą wydajność, niskie opóźnienia i dużą pojemność w niewielkiej obudowie 2.5” (7 mm). Choć nie jest najwydajniejszy spośród naszych porównywalnych dysków, PE6011 oferuje dobre wyniki pod każdym względem. Osoby poszukujące dobrego stosunku ceny do wydajności dla danych obciążeń nie muszą szukać daleko poza PE6011.
Amazon