Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT to kompletny system dwuprocesorowy o wysokości 1U. Firma Supermicro zaprojektowała SuperServer z myślą o wielu popularnych zastosowaniach, takich jak wirtualizacja, bazy danych, przetwarzanie w chmurze i innych, które mogą skorzystać z mocy obliczeniowej o wysokiej gęstości. System został zaktualizowany o obsługę procesorów Intel Xeon Scalable drugiej generacji i jest jednym z pierwszych, które obsługują moduły pamięci trwałej Intel Optane DC (PMM).
Oprócz obsługi najnowszych technologii centrów danych firmy Intel, system oferuje pamięć masową w dziesięciu zatokach 2.5″ NVMe z możliwością wymiany podczas pracy (hot swap). Wewnętrznie Supermicro zapewnia obsługę dwóch gniazd M.2, jednego SATA i jednego NVMe, choć dodatkowe gniazda M.2 można dodać opcjonalnie. Płyta obsługuje 24 gniazda DIMM, które można wykorzystać w tradycyjny sposób z pamięcią DRAM lub z pamięcią PMEM, jak w konfiguracji prezentowanej w tym przeglądzie. Jeśli chodzi o łączność, system posiada dwa porty LAN 10GBase-T. Możliwość rozbudowy o dodatkowe moduły łączności jest dostępna poprzez dwa gniazda kart PCI-E 3.0 x16 (FH, 10.5″L).
Jak wspomniano, nasz system testowy zawiera dwa procesory Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24 rdzenie) wraz z 12 modułami DRAM i 12 modułami pamięci trwałej Intel Optane DC. Chociaż to dopiero początek drogi ku pamięci trwałej, taka konfiguracja pamięci trwałej w stosunku 4:1 do DRAM, wykorzystująca wszystkie gniazda pamięci na płycie głównej i dwa procesory Intel, prawdopodobnie będzie typową i zalecaną konfiguracją serwera, która pozwoli w pełni wykorzystać potencjał tych nowych technologii. Oprócz tych kluczowych komponentów, testowany system zawiera dziesięć dysków SSD Intel DC P4510 NVMe.
Specyfikacja Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT
- Obudowa – Ultra 1U SYS-1029U-TN10RT
- Procesor – 2 x Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24 rdzenie)
- Pamięć masowa – 10 dysków SSD Intel DC P4510 2TB NVMe, 1 DWPD
- Pamięć DRAM – 12 x 32 GB DDR4-2933
- Pamięć trwała – 12 modułów Intel Optane DC PMM o pojemności 128 GB DDR4-2666
- Sieć – 2 x 10GBaseT
Zaprojektuj i zbuduj
Jak wspomniano, Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT to gęsty serwer 1U, który może pomieścić dwa nowe procesory Intel Xeon Scalable. Większość przedniej części urządzenia zajmują zatoki na 2.5-calowe dyski NVMe – łącznie dziesięć. Po prawej stronie znajduje się panel sterowania z przyciskiem zasilania, przyciskiem UID i diodami LED stanu. Poniżej znajdują się dwa porty USB 3.0 typu A.
Gdy odwrócisz urządzenie do tyłu, po lewej stronie znajdują się dwa zasilacze, a za nimi dwa porty LAN 10GBase-T PJ45, dwa porty USB 3.0, dedykowany port LAN dla IPMI, port szeregowy, wskaźnik i przełącznik UID, port wideo oraz dwa gniazda PCIe.
Zatoki 2.5″ z przodu obsługują technologię hot-swap, a użytkownicy mogą łatwo nacisnąć pomarańczową zakładkę, aby wysunąć uchwyt i szybko wyjąć/zainstalować dysk. W tym i innych serwerach Supermicro pomarańczowe kieszenie oznaczają obsługę NVMe.
Ponieważ SuperServer został wyposażony w dziesięć zatok 2.5″, nasz system testowy został dostarczony z 10 dyskami SSD Intel P4510 2TB NVMe.
Moduły pamięci trwałej Intel Optane mają identyczny format jak tradycyjne moduły DRAM. Nie wymagają dodatkowego okablowania zasilającego ani chłodzenia. W konstrukcji pamięci trwałej zastosowano rozpraszacze ciepła, które pod względem szerokości i wysokości odpowiadają tym samym założeniom co moduły DRAM. Nie powinniśmy więc spodziewać się żadnych zmian w serwerach smukłych z osłonami przepływu powietrza nad gniazdami DRAM.
Podobnie jak w przypadku wielu serwerów Supermicro, górną pokrywę można łatwo zdjąć za pomocą dwóch przycisków i odkręcić śruby mocujące z tyłu. Zapewnia to szybki dostęp do nowych procesorów, pamięci RAM, umożliwia instalację karty graficznej lub innych urządzeń PCIe, a co ważne dla tej recenzji, instalację modułów Intel Optane DC PMM.
Wydajność
W naszym pierwszym spojrzeniu na nową pamięć trwałą Intel Optane DC skupiamy się na pomiarze jej wydajności w dość tradycyjnej formie, porównując wydajność pamięci blokowej ze standardowymi dyskami SSD NVMe. Chociaż pamięć trwała może działać w różnych trybach, w niedalekiej przyszłości planujemy skupić się na konkretnych zastosowaniach związanych z trybem pamięci (Memory Mode) i funkcją App Direct na poziomie bajtów. Konkretnie, pozycjonujemy 12 modułów pamięci trwałej o pojemności 128 GB (po 6 na procesor) skonfigurowanych w dwóch pulach, w porównaniu z 10 dyskami SSD Intel P4510 2 TB NVMe. Nasza aplikacja testowa w tym scenariuszu nadal korzysta z vdbench z obciążeniami czterech narożników, a także profilami obciążeń baz danych. W przyszłości będziemy powracać do FIO oraz aplikacji bazodanowych, które bezpośrednio wykorzystują pamięć trwałą.
Jeśli chodzi o naszą konfigurację techniczną, grupujemy 6 modułów pamięci trwałej, tworząc jedną pulę (jedna pula na procesor) i przydzielamy całą przestrzeń puli do przestrzeni nazw pamięci trwałej. Na poziomie systemu operacyjnego wstępnie wypełniamy surowe moduły pamięci trwałej, partycjonujemy je do 50% ich całkowitego rozmiaru i wykonujemy obciążenia na tej mniejszej sekcji. Następnie stosujemy obciążenia, które mają zapewnić stałą wydajność, imitując sposób, w jaki działałyby na nich zestawy danych aplikacji.
Naszym pierwszym testem jest losowy odczyt 4K. Pamięć trwała wystartowała z prędkością 1 371 386 IOPS przy 4.6 μs, a następnie osiągnęła szczyt na poziomie 13 169 761 IOPS przy opóźnieniu zaledwie 12.1 μs. Dyski Intel NVMe wypadły dobrze, osiągając szczyt na poziomie 5 263 647 IOPS i opóźnieniu 191.4 μs, ale dyski PMM zdecydowanie je pokonały, osiągając ponad dwukrotnie wyższą przepustowość i opóźnienie, wynoszące zaledwie 6% w porównaniu z dyskami NVMe.
Patrząc na losowy zapis 4K, dostrzegamy ograniczenie tej technologii w zakresie zapisów. Ponieważ powyższe dane pokazują znaczny wzrost wydajności, pamięć trwała będzie osiągać szczyty znacznie szybciej podczas zapisu. W tym przypadku pamięć trwała wystartowała z prędkością 162 642 IOPS z opóźnieniem 8.9 μs i osiągnęła szczyt około 980 000 IOPS z opóźnieniem około 60 μs, po czym spadła.
Po przełączeniu na obciążenia sekwencyjne, w odczycie 64 KB, moduły Optane DC PMM wystartowały z wynikiem 106 739 IOPS, czyli 6.67 GB/s, przy opóźnieniu 31.9 μs, a następnie osiągnęły szczyt na poziomie 1 055 634 IOPS, czyli 65.98 GB/s, przy opóźnieniu 57.2 μs. Ponownie, dyski NVMe wypadły dobrze, osiągając szczytowe wyniki 431 252 IOPS, czyli 26.6 GB/s, przy opóźnieniu 721.5 μs, ale bez porównania lepiej niż pamięć trwała.
W sekwencyjnych zapisach 64 KB pamięć trwała osiągała początkowo 52 472 IOPS, czyli 1.64 GB/s, przy opóźnieniu 78.8 μs. Moduły pamięci trwałej osiągały szczytową wydajność 255 405 IOPS, czyli 15.96 GB/s, przy opóźnieniu zaledwie 121.8 μs. Stanowi to kontrast z grupą Intel P4510, w której odnotowano gwałtowny wzrost opóźnienia, gdy dyski były doprowadzane do punktu nasycenia i go przekraczały.
Następnie przeprowadzamy testy SQL VDBench, obejmujące SQL, SQL 90-20 i SQL 80-20. W przypadku SQL pamięć trwała wyjściowo osiągnęła 547 821 IOPS przy opóźnieniu 6.4 μs, a następnie osiągnęła szczyt na poziomie 5 095 690 IOPS przy opóźnieniu 10.7 μs. Dyski NVMe ponownie wykazały się wysoką wydajnością, osiągając szczytowe wartości 188 170 IOPS i 170 μs.
W przypadku SQL 90-10 oba porównania były nieco bliższe pod względem przepustowości, choć nie ma wątpliwości co do opóźnienia – pamięć trwała ma zdecydowanie niższe opóźnienie. Pamięć trwała wystartowała z prędkością 169 874 IOPS przy opóźnieniu 8.1 μs i osiągnęła szczyt na poziomie 1 911 900 IOPS z opóźnieniem 27.1 μs, w porównaniu ze szczytową wartością 1 612 337 IOPS dla pamięci NVMe i opóźnieniem 189.8 μs.
W przypadku SQL 80-20 pamięć trwała charakteryzowała się mniejszym maksymalnym opóźnieniem wynoszącym 65.3 μs, ale znacznie niższą przepustowością wynoszącą 668 983 IOPS, w porównaniu z przepustowością dysku NVMe wynoszącą 1 482 554 IOPS przy opóźnieniu 206 μs.
Ostatnią partią testów w ramach tej recenzji są obciążenia Oracle: Oracle, Oracle 90-10 i Oracle 80-20. Test Oracle wykazał, że pamięć trwała osiągnęła szczyt na początku, osiągając 453 449 IOPS i opóźnienie 103 μs. Dysk NVMe osiągnął szczyt na poziomie 1 366 615 IOPS i opóźnienie 225.8 μs.
W przypadku Oracle 90-10, pamięć trwała wyjściowo osiągnęła 181 455 IOPS z opóźnieniem 7.8 μs, a następnie osiągnęła szczyt na poziomie 2 080 543 IOPS z opóźnieniem zaledwie 16.9 μs. Ponownie miażdżąc wydajność dysku NVMe, który osiągnął szczyt na poziomie 1 357 112 IOPS z opóźnieniem 157.1 μs.
Wreszcie, w naszym Oracle 80-20, pamięć trwała wyjściowa wynosiła 225 492 IOPS przy opóźnieniu 8.5 μs, a szczytowa wartość wyniosła 1 146 229 IOPS przy opóźnieniu 30.4 μs. Dysk NVMe miał niższą przepustowość, 1 265 479 IOPS, ale również znacznie wyższe opóźnienie, 165.9 μs.
Wniosek
Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT to system dwuprocesorowy z 10 zatokami na dyski 2.5” NVMe, mieszczący się w obudowie 1U. Oprócz zatok na dyski 2.5” NVMe, serwer można skonfigurować z dwoma gniazdami pamięci masowej M.2: jednym SATA i drugim NVMe. Serwer został zaprojektowany z myślą o wirtualizacji, bazach danych i przetwarzaniu w chmurze, a także innych zastosowaniach wymagających gęstej obudowy i wysokiej mocy obliczeniowej. Serwer obsługuje nowo wydane procesory Intel Xeon Scalable drugiej generacji. Każdy z procesorów posiada 24 gniazda DIMM. Oprócz dużej ilości pamięci DRAM, serwer obsługuje również nowe moduły pamięci trwałej Intel Optane DC.
Patrząc na wydajność, moduły pamięci trwałej Intela były w stanie osiągnąć poziom wydajności, jakiego jeszcze nie widzieliśmy w naszym laboratorium. Ponieważ Intel jest obecnie praktycznie jedynym graczem w mieście z pamięcią trwałą, nie mamy konkurentów ani starszych wersji, z którymi moglibyśmy porównać. Zamiast tego porównaliśmy go z dyskami Intel P4510 2TB NVMe, aby pokazać, czego można się spodziewać po wykorzystaniu nowej technologii. W odczytach moduły PMM zdeklasowały technologię NVMe: odczyty 4K wyniosły 13.2 miliona IOPS przy opóźnieniu zaledwie 12.1 μs, a sekwencyjny odczyt 64K osiągnął 66 GB/s przy opóźnieniu zaledwie 57.2 μs. Losowy zapis wykazał pewne ograniczenie technologii: pamięć trwała szybko wzrosła do 980K IOPS i opóźnienia około 60 μs, zanim spadła, znacznie poniżej dysków NVMe. W przypadku 64 000 zapisów dominującą pozycję zajmowała pamięć trwała, osiągając prędkość 15.96 GB/s i opóźnienie zaledwie 121.8 μs. W testach porównawczych SQL pamięć trwała przewyższyła dysk NVMe w testach SQL (5 095 690 IOPS przy opóźnieniu 10.7 μs) i SQL 90-10 (1 911 900 IOPS przy opóźnieniu 27.1 μs). W naszym teście Oracle pamięć trwała uzyskała znacznie wyższy wynik w Oracle 90-10 (2 080 543 IOPS przy opóźnieniu zaledwie 16.9 μs), ale w pozostałych dwóch testach wypadła gorzej pod względem przepustowości. Na uwagę zasługuje opóźnienie. Najwyższe maksymalne opóźnienie pamięci trwałej wyniosło 103 μs, a najniższe 10.7 μs.
Patrząc na wstępne wyniki tej recenzji, nie ma żadnych powodów do entuzjazmu. Widzimy wzrost wydajności dzięki nowym procesorom Xeon Scalable, ale oczywiście to moduły pamięci trwałej Optane DC są tu gwiazdami. Jak wspomniano, ta wstępna recenzja nie ma być punktem wyjścia do oceny systemów z pamięcią trwałą; to dopiero początek. Obecnie pracujemy nad dogłębniejszym przyjrzeniem się wydajności aplikacji w tym systemie i będziemy nadal poszerzać granice oraz rozwijać najlepsze praktyki w zakresie oceny pamięci trwałej Intel Optane DC zarówno w trybie App Direct, jak i Memory. Na razie jednak wielkie brawa dla Supermicro i ich zespołu inżynierów za tak szybkie i kompleksowe złożenie tego zestawu. Zapowiada się ciekawa seria recenzji.
Amazon