A série de SSDs Intel SSD DC P3700 é o mais recente SSD NVMe da Intel projetado para aplicativos convencionais e fornecedores de sistemas de armazenamento. O P3700 vem em fatores de forma de placa de expansão de 2.5″ e PCIe e capacidades de até 2 TB. Na extremidade superior, o P3700 oferece leitura sequencial de até 2,800 MB/s, gravação sequencial de 2,000 MB/s e 450,000 IOPS de leitura aleatória de 4K. Além dos números principais, porém, a Intel visa especificamente a previsibilidade no desempenho com o P3700, entendendo que a consistência do IOPS é tão importante quanto o desempenho de ponta.
As unidades P3700 são soluções verticalmente integradas da Intel; eles produzem o controlador, NAND (20nm MLC) e firmware. Isso dá à Intel uma visão melhor das características da unidade e simplifica o suporte e os aprimoramentos futuros. A Intel inclui suporte de driver para a maioria dos sistemas operacionais modernos e a unidade é classificada para 17 gravações de unidade por dia em sua garantia de cinco anos.
O P3700 faz parte da ampla linha de SSDs empresariais da Intel. Os maiores diferenciais entre ele e o P3500 e o P3600 são em grande parte a resistência. Enquanto o P3700 obtém um aumento modesto na taxa de transferência do P3500 e do P3600, a latência permanece a mesma nas três unidades. O P3700 como notas, no entanto, oferece uma cotação de resistência de até 17 DWPD, enquanto o P3500 e o P3600 oferecem 3 e 3 DWPD, respectivamente. A Intel também oferece o P3608, que é mais ou menos dois P3600s em uma placa adicional que dobra a capacidade (4 TB) e o desempenho (5000 MB/s) de um único SSD P3600.
Nossa análise é da capacidade de 2 TB no fator de forma de 2.5 ″.
Especificações do SSD NVMe Intel DC P3700
- Nome da série: Intel SSD DC P3700 Series
- Capacidades: 400 GB, 800 GB, 1.6 TB, 2 TB
- Leitura sequencial: até 2800
- Gravação sustentada: até 2000
- Desempenho (MB/s)
- Leitura: até 460
- Escrever: Até 175
- Leitura Aleatória de E/S
- Gravação de operações (70/30 leitura/gravação por segundo 4 KB K-IOPS): até 265
- Resistência vitalícia: 17 gravações de unidade por dia
- Latência de leitura/gravação: 20µs / 20µs
- Interface: Expresso de memória não volátil (NVMe*) PCIe* 3.0 x4
- Fator de Forma Altura / Peso:
- 2.5 polegadas: 15mm/até 125 gramas
- AIC: Meia Altura Meio Comprimento (HHHL) /195 gramas
- Expectativa de vida: 2 milhões de horas de tempo médio entre falhas (MTBF), 230 anos
- Consumo de energia
- Ativo: <25W (gravação) / <11W (leitura)
- Ocioso: 4W Típico
- Memória Flash NAND: Memória Flash Intel NAND Multi-Level Cell (MLC) 20nm
- Temperatura de Operação:
- FF de 2.5 polegadas: temperatura ambiente de 0° C a 35° C com fluxo de ar sugerido, temperatura do gabinete de 0° a 70° C
- AIC: temperatura ambiente de 0° C a 55° C com fluxo de ar sugerido
- Conformidade RoHS: Atende aos requisitos das Diretivas de Conformidade RoHS da União Européia (UE)
- Suporte de software: ferramenta de centro de dados de unidade de estado sólido Intel®
Concepção e construção
O Intel DC P3700 é um SSD NVMe com fator de forma de 2.5” com altura Z de 15 mm. Ele é mais espesso do que outros SSDs, mas ainda caberá na maioria dos arrays, pois muitos são projetados para acomodar HDDs de 3.5”, bem como os HDDs de 2.5” mais espessos. O invólucro externo é de metal escovado com um adesivo na parte superior com informações como números de série/modelo. O canto oposto tem a marca Intel. Existem quatro parafusos na parte superior para remover o invólucro externo.
As laterais da unidade possuem quatro furos para montagem (2 de cada lado).
A parte inferior da unidade possui ranhuras em toda a superfície para dissipação de calor. Possui 4 furos para montagem. Na parte inferior também é possível ver a interface PCIe que, embora pareça semelhante a uma interface SAS, permite um desempenho muito superior.
Dentro da unidade, ele possui placas PCB duplas com Intel 20nm MLC NAND e um controlador Intel NVMe.
Histórico de testes e comparáveis
O Laboratório de Testes Empresariais da StorageReview oferece uma arquitetura flexível para a realização de benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativos em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Laboratório de Testes Empresariais incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem à nossa equipe estabelecer condições reais para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.
Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente e os protocolos do laboratório em nossas análises para que os profissionais de TI e os responsáveis pela aquisição de armazenamento possam entender as condições sob as quais obtivemos os resultados apresentados. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que testamos. Mais detalhes sobre o Laboratório de Testes Empresariais da StorageReview e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nas respectivas páginas.
Testamos o Intel SSD DC P3700 dentro do sistema SuperMicro SuperServer 2028U-TNR4T+, comparando-o com os seguintes outros SSDs NVMe:
- SSD Samsung XS1715 Enterprise NVMe
- SSD Membraze PBlaze 4
Análise de carga de trabalho do aplicativo
Para entender as características de desempenho de dispositivos de armazenamento corporativos, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos encontradas em ambientes de produção reais. Nossos primeiros benchmarks para o SSD Intel DC P3700 são, portanto, o desempenho do MySQL OLTP via SysBench e o desempenho do Microsoft SQL Server OLTP com uma carga de trabalho TCP-C simulada. Para nossas cargas de trabalho de aplicativos, cada unidade executará de 2 a 4 VMs configuradas de forma idêntica.
O protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server da StorageReview utiliza a versão atual do TPC-C (Transaction Processing Performance Council Benchmark C), um benchmark de processamento de transações online que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C se aproxima mais do que benchmarks de desempenho sintéticos na avaliação dos pontos fortes e gargalos de desempenho da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa máquina virtual SQL Server para esta análise utiliza um banco de dados SQL Server de 333 GB (escala 1,500) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 15,000 usuários virtuais.
Ao observar a saída do SQL Server, a unidade Intel teve a taxa de transferência mais alta de uma VM individual com 3,157.469 TPS; no entanto, o XS1715 estava dentro de 0.1 em TPS. A unidade Intel teve um agregado líder de 3,157.341 TPS.
Olhando para os resultados de latência média durante o benchmark do SQL Server de 15 usuários, mostrou a unidade Intel no topo do pacote com 7ms com um agregado de 7ms também. Os resultados foram idênticos aos do Samsung SSD, enquanto o drive Memblaze teve um agregado de 7.5ms.
O próximo benchmark de aplicativo consiste em um banco de dados Percona MySQL OLTP medido via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e a latência média do 99º percentil. A Percona e a MariaDB estão usando as APIs de aplicativos Fusion-io com reconhecimento de flash nas versões mais recentes de seus bancos de dados, embora, para fins desta comparação, testemos cada dispositivo em seus modos de armazenamento em bloco “legados”.
No benchmark médio de transações por segundo, o Intel SSD DC P3700 mostrou o melhor desempenho com 5,779.7 TPS agregado, superando ligeiramente a unidade Memblaze que tinha uma VM individual atingindo 5,717.2 TPS.
Os resultados médios de latência foram mais do mesmo com a classificação da unidade Intel no topo da tabela de classificação com 22.15ms agregados. O Memblaze foi o segundo melhor desempenho com VMs individuais rodando entre 22.34ms e 22.42ms e latência agregada de 22.38ms.
Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL (latência do percentil 99), a unidade Intel apresentou um agregado impressionante de apenas 45.97ms, enquanto o Memblaze mostrou VMs rodando entre 58.03ms e 58.00ms.
Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa
O desempenho do armazenamento flash varia conforme a unidade se adapta à sua carga de trabalho, o que significa que o armazenamento flash deve ser pré-condicionado antes de cada um dos benchmarks sintéticos do fio para garantir a precisão dos resultados. Cada uma das unidades comparáveis é pré-condicionada em estado estável com uma carga pesada de 16 threads e uma fila de 16 pendências por thread.
Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:
- Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
- Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
- Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
- Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)
Após a conclusão do pré-condicionamento, cada dispositivo é testado em intervalos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado. Nossa análise de carga de trabalho sintética para o Intel SSD DC P3700 usa dois perfis, que são amplamente usados nas especificações e benchmarks do fabricante. É importante levar em consideração que as cargas de trabalho sintéticas nunca representarão 100% da atividade vista nas cargas de trabalho de produção e, de certa forma, retratarão imprecisamente uma unidade em cenários que não ocorreriam no mundo real.
- 4k
- 100% de leitura e 100% de gravação
- 8k
- 70% de leitura/30% de gravação
Em nosso teste de pré-condicionamento de gravação de 4k de taxa de transferência, o Intel P3700 teve o melhor desempenho, pois começou aproximadamente em 400,000 IOPS e atingiu um estado estável pouco abaixo de 170,000 IOPS. O Samsung XS1715 mostrou resultados explosivos logo atrás da unidade Intel, embora tenha caído para o último lugar e atrás do Memblaze, muito mais consistente.
Em seguida, analisamos a latência média, onde as unidades Intel e Samsung começaram em torno da marca de 0.6 ms e dispararam em algum lugar após 20 minutos. O drive Intel permaneceu o mais estável dos dois pelo restante do teste, ficando em primeiro lugar. O Memblaze, no entanto, foi o drive mais consistente em termos de latência.
A medição da latência máxima mostrou o Intel SSD como a unidade mais estável por uma margem notável, pairando em torno da marca de latência de 25 ms durante o teste e sem grandes picos. O Samsung e particularmente o Memblaze tiveram grandes picos durante nossas leituras de latência máxima.
Os cálculos de desvio padrão foram projetados para facilitar a visualização da consistência dos resultados de desempenho de latência do SSD. Nesse cenário, a unidade Intel começou forte, embora tenha mostrado um aumento significativo na latência por volta da marca de 22 minutos. Permaneceu bastante estável depois, conquistando o primeiro lugar e pouco menos de 1.5 ms no final.
Durante o benchmark sintético primário de 4k, a unidade Memblaze teve de longe o melhor desempenho na coluna de leitura com impressionantes 717,172 IOPS, enquanto a unidade Intel mostrou o melhor desempenho de gravação com 172,672 IOPS.
Os resultados foram mais ou menos os mesmos ao observar a latência média, já que a unidade Intel mostrou 0.56 ms de leitura e 1.48 ms de gravação, ficando logo atrás da unidade Memblaze.
Na latência máxima, o Intel P3700 apresentou o melhor desempenho em gravações com apenas 33.1 ms, enquanto a latência máxima máxima de leitura foi mantida pela Samsung, que registrou 5.8 ms.
Os resultados foram espelhados ao observar o desvio padrão com a unidade Intel liderando em latência de gravação novamente com 1.377ms. O Samsung XS1715 mostrou a latência de leitura superior com 0.08ms.
Nossa próxima carga de trabalho usa transferências de 8k com uma proporção de 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação. Mais uma vez, começaremos com os resultados do pré-condicionamento antes de passar para os testes principais. Em taxa de transferência, a unidade Intel apresentou desempenho superior no início do teste por uma margem significativa, terminando com um estado estável de aproximadamente 176,000 IOPS para o segundo lugar.
A latência média contou uma história semelhante, com o drive Intel mostrando o melhor desempenho no início do teste, apenas para mostrar um grande pico em torno da marca de 70 minutos. No final, atingiu um estado estacionário em torno de 1.6ms para o segundo lugar novamente.
Ao olhar para a latência máxima, a unidade Intel foi de longe a unidade de melhor desempenho, mostrando uma latência um tanto consistente por toda parte. A unidade Memblaze apresentou latência muito inconsistente, apresentando picos enormes durante todo o benchmark.
O desvio padrão mostrou latência em todos os lugares para todas as unidades durante a primeira parte do teste. Mais uma vez, o Intel P3700 mostrou os melhores resultados, já que atingiu o pico de 1.2 ms apenas em algumas ocasiões.
Depois de pré-condicionar totalmente a unidade Intel P3700, passamos por nosso teste principal de 8k 70/30. Em taxa de transferência, a unidade Intel apresentou a melhor taxa de transferência durante todo o teste até o final, onde o Memblaze se afastou na última profundidade da fila, ultrapassando 166,250 IOPS.
Os resultados de latência média mostraram resultados semelhantes, com os drives Intel e Memblaze pescoço a pescoço até o ponto mais alto, onde o último se afastou mais uma vez no terminal. A unidade Intel começou em aproximadamente 0.2 ms.
Observar a latência máxima mostrou a unidade Intel com os melhores resultados gerais, já que só passou da marca de 20ms em algumas ocasiões. O Samsun XS1715, no entanto, apresentou os resultados mais consistentes, pois teve a menor quantidade de picos de latência.
Os resultados do desvio padrão demonstraram desempenho pescoço a pescoço entre as unidades Intel e Memblaze, até as profundidades da fila do terminal. No geral, no entanto, o drive Intel apresentou os melhores resultados gerais com uma faixa de 0.2ms a apenas 1.15ms.
Conclusão
Disponível em capacidades de até 2 TB, o Intel P3700 está no topo da família, que é projetado tanto para aplicativos convencionais quanto para provedores de sistemas de armazenamento. A Intel certamente apresentou sua nova família de unidades corporativas NVMe de maneira massiva, com três linhas diferentes e dois fatores de forma diferentes (2.5″ e placa de expansão PCIe) que abrangem um total de 12 capacidades diferentes. Não há muitas empresas (além das três grandes) que possam pagar por um lançamento tão impressionante. As unidades P3700 e sua família também são soluções integradas verticalmente, o que significa que a Intel produz o controlador, NAND (MLC de 20 nm) e firmware (a Intel também fornece suporte de driver para sistemas operacionais). Isso permite que a Intel entenda melhor as características da unidade, permitindo que eles suportem efetivamente sua unidade e ofereçam aprimoramentos mais simplificados no futuro.
Ao olhar para o desempenho, é óbvio que a Intel DC P3700 é uma máquina de alto desempenho, já que lidera em algumas de nossas cargas de trabalho testadas. Dito isso, nós o comparamos com os SSDs NVMe Samsung XS1715 de 1.6 TB e Memblaze PBlaze4 de 3.2 TB. Em nosso teste do SQL Server, a unidade Intel teve a taxa de transferência mais alta, com impressionantes 3,157.5 TPS, bem como um agregado líder de 3,157.341 TPS. Além disso, o drive Intel dividiu a liderança com o Samsung XS1715 em latência média, mostrando 7.0ms. Em nossos testes Sysbench, vimos um desempenho impressionante mais uma vez com um TPS superior de 5,779.7, uma latência média agregada de 22.15ms e um resultado agregado de pior caso (99º percentil) de 45.97ms.
Durante nossos principais benchmarks sintéticos, o Intel DC P3700 registrou uma taxa de transferência de 4k de 457,230 IOPS de leitura e um desempenho máximo de gravação de 172,672 IOPS. Na latência média, a unidade Intel registrou 0.56 ms de leitura e 1.48 ms de gravação, liderando com desempenho de leitura de latência/desvio padrão máximo de 8.5 ms de leitura e 0.236 ms, respectivamente. As coisas melhoraram significativamente para o Intel DC P3700 em nossa carga de trabalho de 8k 70/30, já que a unidade registrou desempenho próximo ao topo da tabela de classificação em todas as categorias.
Prós
- Bom desempenho em todas as cargas de trabalho
- Desempenho geral mais consistente
Contras
- Chega a 2 TB de capacidade
ponto de partida
O SSD Intel DC P3700 NVMe oferece um desempenho tremendo que também permanece previsível, tornando-o uma escolha ideal para a maioria dos data centers.
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