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Revisão do SSD KIOXIA CD6

by Lyle Smith

O KIOXIA CD6 é o carro-chefe da empresa projetado para oferecer desempenho consistente em ambientes exigentes 24 horas por dia, 7 dias por semana, incluindo hiperescala, IoT e análise de big data, virtualização, streaming de mídia e redes de distribuição de conteúdo. O CD6 está disponível em várias capacidades (960 GB a 15.36 TB) e em várias opções diferentes de segurança e resistência.

O KIOXIA CD6 é o carro-chefe da empresa projetado para oferecer desempenho consistente em ambientes exigentes 24 horas por dia, 7 dias por semana, incluindo hiperescala, IoT e análise de big data, virtualização, streaming de mídia e redes de distribuição de conteúdo. O CD6 está disponível em várias capacidades (960 GB a 15.36 TB) e em várias opções diferentes de segurança e resistência.

KIOXIA CD6

A série KIOXIA vem em formatos Z de 2.5 polegadas e 15 mm de altura e apresenta o controlador proprietário da empresa e memória BiCS FLASH 96D TLC de 3 camadas. Ele também utiliza um design de porta única, o que significa que há apenas um caminho de dados do host para o SSD).

We revisamos anteriormente a iteração de pré-produção do CD6 no verão de 2020 e, na época, era uma das primeiras unidades PCIe 4.0 disponíveis no mercado corporativo. Com a unidade agora disponível e uma versão de firmware mais madura em amostras de produção, decidimos revisar um SSD adquirido por meio de

Para desempenho, o CD6 atual é cotado para fornecer até 6.2 GB/s de leitura (modelos de 7.68 GB e 3.84 GB) e 4 GB/s (modelos de 15.36 GB e 7.68 GB) de gravação em velocidades sequenciais. O desempenho aleatório está programado para atingir mais de 1 milhão de IOPS na leitura, mas apenas 85,000 IOPS na gravação.

conector kioxia cd6

O KIOXIA CD6 também possui 6ª geração, recuperação de falha de duas matrizes e proteção de paridade dupla, proteção contra perda de energia (PLP) e correção de dados de ponta a ponta. As opções de segurança de dados incluem SIE, SED, FIPS 140-2. O consumo de energia varia de 13 a 19 W com consumo de energia ativa, com seis configurações de modo de energia disponíveis.

Especificações KIOXIA CD6 FW

Capacidade 15,360GB 7,680 GB 3,840GB 1,920GB 960GB
Especificações básicas
interface PCIe 4.0, NVMe 1.4
Velocidade da interface 64 GT/s (Geração 4 x4)
Tipo de Memória Flash BICS FLASH TLC
Desempenho no modo de porta única (1×4) (Até)
Leitura sequencial sustentada de 128 KiB 5,500MB / s 6,200MB / s 5,800MB / s
Gravação sequencial sustentada de 128 KiB 4,000MB / s 2,350MB / s 1,150MB / s 1,300MB / s
Leitura aleatória sustentada de 4 KiB IOPS 750K IOPS 1,000K IOPS 700K
Gravação aleatória sustentada de 4 KiB IOPS 30K IOPS 85K IOPS 60K IOPS 30K
Requisitos de potência
Tensão de alimentação 12V ± 10%, 3.3 Vaux ± 15%
Consumo de Energia (Ativo) 19W Tipo. 15W Tipo. 13W Tipo.
Consumo de Energia (Pronto) 5W Tipo.
Confiabilidade
MTTF 2,500,000 horas
Garantia 5 Anos
DWPD 1
Dimensões
Altura 15.0 mm + 0, - 0.5 mm
Largura 69.85 ± 0.25 mm
comprimento 100.45 mm máx.
Peso 130 g máx.
Ambiental 
Temperatura (operacional) 0 ° C a 70 ° C
Umidade (operacional) 5% a 95% UR
Vibração (operacional) 21.27 m / s2{ 2.17 Grms } ( 5 a 800 Hz )
Choque (operacional) 9,800 m / s2{ 1,000 G } (duração de 0.5 ms)

Desempenho KIOXIA CD6

Histórico de testes e comparáveis

A Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.

Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis ​​pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nessas respectivas páginas.

Comparáveis:

Mesa de teste

Nossas análises de SSD PCIe Gen4 Enterprise aproveitam um Lenovo Think System SR635 para testes de aplicativos e benchmarks sintéticos. O ThinkSystem SR635 é uma plataforma AMD de CPU única bem equipada, oferecendo potência de CPU bem acima do necessário para enfatizar o armazenamento local de alto desempenho. É também a única plataforma em nosso laboratório (e uma das poucas no mercado atualmente) com baias PCIe Gen4 U.2. Os testes sintéticos não exigem muitos recursos da CPU, mas ainda utilizam a mesma plataforma Lenovo. Em ambos os casos, a intenção é mostrar o armazenamento local da melhor maneira possível, de acordo com as especificações máximas de unidade do fornecedor de armazenamento.

PCIe Gen4 sintético e plataforma de aplicativos (Lenovo Think System SR635)

  • 1 x AMD 7742 (2.25 GHz x 64 núcleos)
  • 8 x 64 GB DDR4-3200 MHz ECC DRAM
  • CentOS 7.7 1908
  • ESXi 6.7u3

Desempenho do SQL Server

Cada VM do SQL Server é configurada com dois vDisks: volume de 100 GB para inicialização e um volume de 500 GB para o banco de dados e arquivos de log. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 8 vCPUs, 64 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Embora nossas cargas de trabalho Sysbench testadas anteriormente tenham saturado a plataforma tanto em E/S de armazenamento quanto em capacidade, o teste de SQL procura desempenho de latência.

Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é enfatizado pelo Benchmark Factory para bancos de dados da Quest. StorageReview's Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa VM SQL Server para esta revisão usa 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.

Configuração de teste do SQL Server (por VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados
  • SQL Server 2014
    • Tamanho do banco de dados: escala 1,500
    • Carga de cliente virtual: 15,000
    • Memória RAM: 48 GB
  • Duração do teste: 3 horas
    • 2.5 horas de pré-condicionamento
    • período de amostra de 30 minutos

Para nosso benchmark transacional do SQL Server, o KIOXIA CD6 ficou em primeiro lugar com 12,651.5 TPS.

Com latência média do SQL Server, o CD6 apresentou ótimos resultados com uma latência média de apenas 2.3 ms.

Desempenho do Sysbench

O próximo benchmark de aplicativo consiste em um Banco de dados MySQL OLTP Percona medida via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e também a latência média do 99º percentil.

Cada sysbench A VM é configurada com três vDisks: um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 8 vCPUs, 60 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuração de teste do Sysbench (por VM)

  • CentOS 6.3 64 bits
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • Tabelas de banco de dados: 100
    • Tamanho do banco de dados: 10,000,000
    • Segmentos de banco de dados: 32
    • Memória RAM: 24 GB
  • Duração do teste: 3 horas
    • 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
    • 1 hora 32 tópicos

Olhando para nosso benchmark transacional Sysbench, o KIOXIA CD6 teve resultados intermediários superiores (3rd) com 10,975 TPS.

Com a latência média do Sysbench, o CD6 registrou 11.66ms, o que foi bom o suficiente para 3rd e ligeiramente atrás dos drives Samsung PM9A3 e Memblaze.

Para a latência do pior cenário (99º percentil), o KIOXIA CD6 ficou em quarto lugar com 22.81ms.


Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Quando se trata de dispositivos de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos", testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI.

Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para esses benchmarks preenche toda a superfície da unidade com dados e, em seguida, particiona uma seção da unidade igual a 25% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder às cargas de trabalho do aplicativo. Isso é diferente dos testes de entropia total que usam 100% da unidade e os levam a um estado estável. Como resultado, esses números refletirão velocidades de gravação sustentadas mais altas.

perfis:

  • Leitura aleatória em 4K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
  • Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 128 threads, 0-120% de atualização
  • Leitura sequencial de 16K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
  • Gravação sequencial de 16K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
  • Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
  • Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
  • 4K, 8K e 16K 70R/30W Random Mix, 64 threads, 0-120% iorate
  • Banco de Dados Sintético: SQL e Oracle
  • Clone completo de VDI e rastreamentos de clone vinculados

Em nossa primeira análise de carga de trabalho VDBench, Random 4K Read, o KIOXIA CD6 teve um desempenho máximo de 1.03 milhão de IOPS com uma latência de 492.6µs, ficando em 2º lugar entre as unidades testadas.

Na gravação aleatória de 4K, o CD6 caiu para o último lugar por uma grande margem, chegando a 159K IOPS com uma latência de 3,207µs.

Mudando para cargas de trabalho sequenciais de 64k, o CD6 foi o último novamente, postando 4.16 GB/s de leitura (66,563 IOPS) a 960 µs de latência nas leituras.

Na gravação de 64K, o desempenho do CD6 atingiu o pico de 623MB/s (9,970 IOPS) com uma latência de 6,382µs.

Em seguida, temos nosso desempenho sequencial de 16K. Nas leituras, o CD6 registrou um pico de 2.9 GB/s (185,854 IOPS) 171.1 µs em latência.

A unidade KIOXIA continuou com seu fraco desempenho de gravação em 16K sequencial, chegando a apenas 40K IOPS (623MB/s) com uma latência de 396µs.

Em nosso perfil misto 70/30 4k (70% de leitura, 30% de gravação), o CD6 ficou em penúltimo lugar com um pico de 479,356 IOPS a 131 µs de latência.

Em nosso perfil misto 70/30 16k, o CD6 atingiu 130,996 IOPS a 485.8 µs em latência, ficando em último lugar.

Em nosso último perfil misto (70/30 8k), o CD6 atingiu o pico de 260,802 IOPS com uma latência de 242.3µs.

Nosso próximo conjunto de testes são nossas cargas de trabalho SQL: SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20, todos os quais mostraram resultados semelhantes. Começando com o SQL, a unidade KIOXIA ficou um pouco atrás do pacote com um desempenho máximo de 244K IOPS em uma latência de 130µs.

O SQL 90-10 apresentou desempenho semelhante entre as 4 principais unidades; no entanto, o CD6 ficou ligeiramente atrás do pacote novamente, atingindo um pico de 237K IOPS com uma latência de 133.2µs.

Com o SQL 80-20, o CD6 ficou para trás mais uma vez, chegando a 231K IOPS com uma latência de 136.2µs.

A seguir estão nossas cargas de trabalho Oracle: Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. Como nos benchmarks SQL, o CD6 continuou a terminar ligeiramente atrás do resto das unidades testadas. Começando com o Oracle, o CD6 teve um desempenho máximo de 228K IOPS a 155.8µs.

Para Oracle 90-10, o CD6 atingiu o pico de 183K IOPS com 119µs de latência.

Olhando para o Oracle 80-20, o CD6 registrou um pico de desempenho de 185K IOPS a 117.8µs.

Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para VDI Full Clone (FC) Boot, o CD6 começou bem, mas terminou atrás do pacote mais uma vez, chegando a 192K IOPS com uma latência de 175.2µs.

VDI FC Initial Login, o CD6 ficou para trás com picos razoavelmente grandes e caiu da tabela de classificação ao se aproximar da marca de 40 IOPS. Ele conseguiu atingir o pico de 44K IOPS (671µs) antes de atingir o desempenho no final.

Com o VDI FC Monday Login, o KIOXIA CD6 ficou bem atrás do restante das unidades testadas com 52K IOPS em uma latência de 286.3 µs.

Para a inicialização VDI Linked Clone (LC), o desempenho do CD6 teve um grande aumento na latência (semelhante à unidade Micron Pro), embora tenha nivelado em torno de 40K IOPS. Por fim, atingiu um pico sólido de 93K IOPS com 170.3 µs.

No VDI LC Initial Login, o desempenho do CD6 teve dificuldades desde o início, assim como as unidades Samsung e Micron. Eventualmente atingiu um pico de apenas 16K IOPS com 513.2µs, o que foi bom o suficiente para 3rd lugar, mas ainda bem longe das unidades Memblaze e Intel.

Para VDI LC Monday Login, o CD6 continuou suas lutas (como as unidades Samsung e Micron, novamente), atingindo um pico em torno de 18K IOPS, mas finalmente terminando em 12K IOPS com uma latência de 1,363 µs.

Conclusão

O KIOXIA CD6 é um SSD NVMe TLC de gravação única por dia e foi uma das primeiras unidades corporativas a aproveitar a interface PCIe 4.0. Ele vem no formato Z de 2.5 polegadas e 15 mm de altura, apresenta KIOXIA BiCS FLASH 96D TLC NAND de 3 camadas e está disponível em uma ampla gama de capacidades de 960 GB a 15.36 TB. Ele também vem com uma gama de opções de segurança.

kioxia cd6 na bandeja

Para desempenho, o KIOXIA CD6 teve um forte desempenho de aplicativos em nossos testes, embora tenha sido mais fraco em benchmarks focados em gravação. Testamos a unidade KIOXIA em relação a quatro outros SSDs corporativos PCIe Gen4 de 7.68 TB com especificações e aplicativos semelhantes: Samsung PM9A3, Memblaze 6920 e Intel P5510, e o mais recente do grupo, Micron 7400 Pro. Analisamos a análise de carga de trabalho do aplicativo e as cargas de trabalho do VDBench durante nossa análise.

Em nossos testes Sysbench, vimos que o KIOXIA CD6 teve um desempenho muito bom com pontuações agregadas de 10,975 TPS, 11.66ms na latência média e 22.81ms no pior cenário. Os resultados foram fantásticos durante nosso benchmark transacional do SQL Server, registrando 12,651.5 TPS e uma latência média de 2.3 ms.

Mudando para o VDBench, o KIOXIA CD6 apresentou desempenho desigual, especialmente lutando nas gravações. Os destaques incluem 1.03 milhão de IOPS de leitura e 159K IOPS de gravação em nossas cargas de trabalho de 4K, atingindo 4.16GB/s em leitura de 64K, 623MB/s em gravação de 64K, 2.9GB/s de leitura em leitura de 16K, 2.6GB/s em 623MB/s novamente em gravações, durante nossas cargas de trabalho sequenciais. Nossos perfis 70/30 mistos registraram 479K IOPS em 4K, 261K IOPS em 8K e 131K IOPS em 16K.

Em nosso teste de SQL, o CD6 apresentou picos de 244K IOPS, 237K IOPS no SQL 90-10 e 231K IOPS no SQL 80-20, ficando atrás do pacote. As cargas de trabalho da Oracle contaram uma história semelhante, registrando 228 IOPS, 183 IOPS no Oracle 90-10 e 185 IOPS no Oracle 80-20.

Em seguida, foram nossos testes VDI Clone, Full e Linked. No Full Clone, vimos 192 IOPS na inicialização, 44 IOPS no login inicial (embora com grandes picos de desempenho posteriormente) e 52 IOPS no login na segunda-feira. No Linked Clone, a unidade KIOXIA lutou novamente, mostrando um pico de 93 IOPS na inicialização e apenas 12 IOPS no login de segunda-feira. O Login inicial atingiu um pico de 16K IOPS (3º lugar), embora ainda estivesse bem atrás das unidades Intel e Memblaze.

No geral, ficamos felizes em revisitar o CD6 encontrado no canal, com uma compilação de firmware mais madura. Mas, no final, o desempenho de gravação não se sai tão bem em relação aos concorrentes.

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