Análise do SSD KIOXIA XG8

A série KIOXIA XG8 é um SSD cliente que utiliza a especificação PCIe Gen4 NVMe 1.4 e é um sucessor direto da série XG6 da empresa. Apresentando o BiCS FLASH 5D TLC NAND de 3ª geração, a KIOXIA está posicionando o XG8 como um SSD de alto desempenho para OEMs, oferecendo aos construtores de sistemas uma opção viável para estações de trabalho, plataformas de jogos e até mesmo aplicativos leves de data center (por exemplo, inicialização de servidor, cache e registro).

A série KIOXIA XG8 é um SSD cliente que utiliza a especificação PCIe Gen4 NVMe 1.4 e é um sucessor direto da série XG6 da empresa. Apresentando o BiCS FLASH 5D TLC NAND de 3ª geração, a KIOXIA está posicionando o XG8 como um SSD de alto desempenho para OEMs, oferecendo aos construtores de sistemas uma opção viável para estações de trabalho, plataformas de jogos e até mesmo aplicativos leves de data center (por exemplo, inicialização de servidor, cache e registro).

Série KIOXIA XG8 vs Série XG6/XG6-P

O XG8 é o segundo lançamento da série XG da KIOXIA. A maior diferença entre as duas séries é que o XG8 aproveita a interface PCIe Gen4 versus o PCIe Gen3 no XG6, o que obviamente significa uma diferença significativa no desempenho cotado:

Como você pode ver, todas as capacidades são cotadas para fornecer até 7 GB/s em leituras sequenciais, enquanto atingem potencialmente até 5.8 GB/s em gravações sequenciais. Para desempenho aleatório, espera-se que o XG8 atinja 900 IOPS de leitura e 620 IOPS de gravação. A KIOXIA também aumentou a capacidade para 4 TB no XG8 e agora eles usam o 5^th geração BiCS FLASH.

Recursos da série KIOXIA XG8

A série XG8 está disponível no fator de forma padrão M.2 tipo 2280 e vem com uma variedade de recursos de segurança opcionais que usam os mais recentes padrões TCG Pyrite 2.01 e TCG Opal 2.01. Além disso, a série XG8 está equipada com proteção de caminho de dados de ponta a ponta e notificação de perda de energia para melhorar a integridade dos dados e maior tranquilidade, ajudando a manter seus arquivos protegidos contra desligamentos forçados e inesperados.

A série XG8 também apresenta consumo de energia de 8.1 W (ou menos) no modo ativo e menos de 3 mW no modo de espera, o último dos quais é visivelmente menor do que unidades como Kingston KC3000.

As capacidades de 512 GB a 2,048 GB são SSDs M.2 de um lado, enquanto o modelo de 4 TB aproveita uma construção de dois lados.

O KIOXIA XG8 está disponível em capacidades de 512 GB, 1 TB, 2 TB e 4 TB. Estaremos olhando para o modelo de 2 TB para esta revisão. Como a KIOXIA não mencionou informações de garantia para a unidade, ela provavelmente estará associada ao sistema host com o qual está sendo vendida. Além disso, não há preços de rua, pois esta é uma oferta OEM apenas.

Especificações da série KIOXIA XG8

Mesa de teste

À medida que migramos para testar SSDs NVMe Gen4 mais recentes, foi necessária uma mudança de plataforma em nosso laboratório para oferecer suporte à interface mais recente. Também estamos migrando SSDs NVMe Gen3 mais recentes para a mesma plataforma para melhores comparações de maçãs para maçãs entre as gerações de unidades. Para essas análises, utilizamos o servidor Lenovo ThinkSystem SR635, equipado com uma CPU AMD 7742 e 512 GB de memória DDR3200 de 4 MHz.

O NVMe é testado nativamente por meio de uma placa adaptadora M.2 para PCIe no slot de placa de borda, enquanto as unidades U.2 são carregadas na frente. A metodologia usada reflete melhor o fluxo de trabalho do usuário final com os testes de consistência, escalabilidade e flexibilidade nas ofertas de servidores virtualizados. Um grande foco é colocado na latência da unidade em toda a faixa de carga da unidade, não apenas nos menores níveis de QD1 (Queue-Depth 1). Fazemos isso porque muitos dos benchmarks comuns do consumidor não capturam adequadamente os perfis de carga de trabalho do usuário final.

Para nosso teste de velocidade de disco BlackMagic adicionado realizado no Windows, usamos nosso próprio Área de trabalho do StorageReview.

Desempenho do KIOXIA XG8

Estamos analisando a versão de 2 TB do KIOXIA XG8 e comparando-a com as seguintes unidades PCIe Gen4x4:

• Mícron 3400
• Kingston KC3000
• Sabrent Rocket 4 Plus (4 TB) - Atualizada
• Samsung 980 Pro
• Seagate Firecuda 530
• Digital ocidental SN850
• Western Digital SN850x
• SK Hynix P41

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 16 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. O protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server da StorageReview 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

Começando com a latência média do SQL, o KIOXIA XG8 registrou 5 ms decentes, o que o colocou na parte intermediária da tabela de classificação SSD NVMe do consumidor.

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 1% 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 colocam em 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, 64 threads, 0-120% de atualização
• Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 16 threads, 0-120% iorado
• Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 8 threads, 0-120% iorado

Começando com leitura aleatória de 4K, o KIOXIA XG8 mostrou um desempenho de pico estável de 760K IOPS a 166.5 µs, o que foi bom o suficiente para 4^th lugar e logo atrás das unidades WD.

O KIOXIA XG8 teve um desempenho máximo de 245K IOPS e 515.7µs para gravações 4K, colocando 6^th entre a unidade testada.

Passando para a leitura sequencial de 64K, o KIOXIA XG8 tem resultados sólidos, chegando a 5.3 GB/s (ou 85K IOPS) com latência de 377µs, que estava entre as unidades de melhor desempenho (embora o Kingston SSD estivesse muito à frente).

No desempenho de gravação sequencial de 64K, o KIOXIA XG8 apresentou resultados muito fracos, mostrando um pico de 1.1 GB/s (ou 18K IOPS) com apenas 518 µs de latência.

Em seguida, analisamos nossos benchmarks de VDI, que são projetados para sobrecarregar ainda mais as unidades. Esses testes incluem Boot, Initial Login e Monday Login. Começando com o Boot, o KIOXIA XG8 teve um pico de 170k IOPS com uma latência de 210.3µs, que foram resultados sólidos (colocando em 2º lugar).

Nosso VDI Initial Login mostrou alguns resultados confusos em nossos gráficos. É difícil de ver, mas o KIOXIA XG8 atingiu o máximo de 48k IOPS (a 623.3 ms) antes de levar um pico bastante sério no desempenho no final.

Finalmente, VDI Monday Login, onde os resultados eram muito difíceis de determinar, a menos que você tivesse os arquivos de origem como nós. Dito isto, o KIOXIA XG8 teve resultados sólidos, atingindo um pico de 34k IOPS com uma latência de 274.7µs antes de 2^nd lugar entre as unidades testadas.

Desempenho KIOXIA XG8 Blackmagic

Por fim, temos nosso teste de velocidade de transferência Blackmagic, onde medimos as velocidades de transferência dentro de nossa plataforma de teste de consumidor. Aqui o XG8 mediu 5,357.6 MB/s de leitura e 5,174.2 MB/s de gravação.

Conclusão

O XG8 é outro lançamento sólido da KIOXIA. Disponível em capacidades de até 4 TB e com 5^th-gen 112-layer BiCS FLASH 3D NAND, este SSD de cliente OEM Gen4 se encontrará dentro de uma variedade de jogos, criação de conteúdo e sistemas profissionais. Ele também possui recursos importantes para proteger os dados contra interrupções e desligamentos inesperados, como proteção de caminho de dados de ponta a ponta e notificação de perda de energia.

No que diz respeito ao seu desempenho, o KIOXIA XG8 produziu ótimos resultados e frequentemente se encontrava perto da parte superior da tabela de classificação em leituras entre os outros SSDs baseados em TLC, embora as velocidades de gravação estivessem um pouco abaixo da média. Os detalhes incluem 760K IOPS em leituras aleatórias de 4K, 245K IOPS em gravações aleatórias de 4K e 5.3GB/s (ou 85K IOPS) em leituras sequenciais. Ele mostrou um desempenho de gravação sequencial bastante fraco com um pico de 1.1 GB/s (ou apenas 18K IOPS). Ele também teve resultados decentes no desempenho do servidor SQL, postando 5ms em latência média.

Seu sólido desempenho continuou durante nossos benchmarks VDI, testes que sobrecarregam ainda mais as unidades. Com nosso perfil de inicialização, o XG8 teve um pico de 170 IOPS, enquanto os testes de login inicial e de segunda-feira atingiram 48 IOPS e 34 IOPS, respectivamente.

No geral, o KIOXIA XG8 é outra boa adição ao mercado OEM, apresentando resultados acima da média na maioria de nossos testes, principalmente no desempenho de leitura. Os construtores de sistemas provavelmente descobrirão que o XG8 é adequado para estações de trabalho mais voltadas para o desempenho (mas acessíveis) e plataformas pré-fabricadas com eficiência de energia em mente.

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