Revisão do Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT (NVMe)

O Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT aqui analisado é composto por 2x unidades Intel 1.2TB P3600 NVMe e 8x SSD800MM 400GB nas outras baias SAS3; dois deles são RAID1 para o sistema operacional, enquanto os outros seis são configurados para RAID1 para armazenamento. 

Especificações Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT

• SYS-1027R-WC1NRT    
• SuperServer 1027R-WC1NRT (Preto)
• Placa-mãe: Super X9DRW-CTF31
• Processador/Cache
• CPU    
  • Soquete duplo R (LGA 2011)
  • Família de processadores Intel Xeon E5-2600 e E5-2600 v2 (até 130 W TDP)
• Cache: até 30 MB
• Barramento do sistema: QPI até 8GT/s
• Memória do Sistema
• Capacidade de memória: 
  • 16 soquetes DIMM DDR240 de 3 pinos
  • Até 1TB DDR3 ECC LRDIMM
  • Até 512 GB de memória DDR3 ECC registrada (RDIMM)
  • Até 128 GB DDR3 ECC e UDIMM não ECC
• Tipo de memória: 1866/1600/1333/1066/800 MHz ECC DDR3 SDRAM de 72 bits, DIMMs banhados a ouro de 240 pinos
• Tamanhos DIMM: 64 GB (LRDIMM), 32 GB, 16 GB, 8 GB, 4 GB, 2 GB, 1 GB
• Voltagem da memória: 1.5 V, 1.35 V
• Detecção de erro:    
  • Corrige erros de bit único
  • Detecta erros de bit duplo (usando memória ECC)
• Dispositivos de bordo
  • Chipset: Chipset Intel C602J
  • SATA: SATA3 (6 Gbps) com RAID0, 1
  • SAS: 
    • SAS3 (12 Gb/s) via LSI 3108
    • RAID0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 suporte
    • Cache DDR2 de 3 GB
  • IPMI:    
    • Suporte para Intelligent Platform Management Interface v.2.0
    • IPMI 2.0 com mídia virtual sobre LAN e suporte KVM-over-LAN
    • Nuvoton WPCM450BMC
  • 1x SSD-DM016-PHI (SATADOM)
  • 1x AOM-TFM-3108 (TFM para SuperCap)
  • 1x AOM-TPM-9655V (TPM)
• Controladores de rede:    
  • Intel x540 porta dupla 10GBase-T
  • Filas de dispositivos de máquinas virtuais reduzem a sobrecarga de E/S
  • Suporta 10GBASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T, saída RJ45
  • 1x Realtek RTL8211E PHY (IPMI dedicado)
• Gráficos: G200 (Nuvoton WPCM450 BMC)
• Input / Output
  • Serial ATA / NVMe PCIe SSD: 2 portas SATA3 (6Gb/s) / NVMe PCIe SSD
  • SAS: 8 portas SAS3 (12 Gb/s)
  • LAN:
    • 2 portas RJ45 10GBase-T
    • 1 porta IPMI LAN dedicada RJ45
  • USB: 6 portas USB 2.0 no total (4 traseiras, 2 frontais)
  • VGA: 1 porta VGA
  • Porta serial/cabeçalho: 1x cabeçalho UART 16550 rápido
• Gestão:
  • Software    
    • SuperDoutor III
    • Watch Dog
    • NMI
    • SMCBU e SMM
    • IPMI 2.0
    • Gerenciador de nós Intel
• Configurações de energia:    
  • Gerenciamento de energia ACPI/APM
  • Modo de ativação para recuperação de energia CA
• Fator de forma: montagem em rack 1U
• Modelo: CSE-116AC2-R700WB
• Dimensões
  • Largura: 17.2 "(437mm)
  • Altura: 1.7 "(43mm)
  • Profundidade: 23.5 "(597mm)
  • Peso bruto: 46 libras (20.9 kg)
• Painel frontal
  • Botões:    
    • Poder botão On / Off
    • Botão UID
  • LEDs:    
    • LED de status de energia
    • LED de atividade HDD
    • 2x LEDs de atividade de rede
    • LED de Informação Universal (UID)
• Slots de expansão:
  • PCI-Express: 1 slot PCI-E 3.0 x16 de altura total, meio comprimento (CPU2 necessário)
• Baias de unidade:
  • Hot-swap: 10 compartimentos de unidade hot-swap de 2.5" (8 SAS3 e 2 NVMe PCIe SSD/SATA3)
  • Painel traseiro: SAS/SATA/NVMe PCIe SSD
• Resfriamento do sistema
  • Ventoinhas: 5 ventoinhas PWM de contra-rotação de 40 mm x 56 mm
• Fonte de alimentação: Fonte de alimentação redundante CA-CC de alta eficiência de 700 W/750 W com PMBus e I2C
• Tensão AC:    
  • 700 W: 100 – 140 V, 50-60 Hz, 8.5-6 A
  • 750 W: 180 – 240 V, 60-50 Hz, 5-3.8 A
• Saída CC +5V em espera: 3A
• Saída DC +12V:    
  • 700 W: 58 A @ 100-140 V
  • 750 W: 62 A @ 180-240 V
• Com distribuidor de energia:    
  • + 5 V: 25 A
  • + 3.3 V: 12 A
  • -12V: 0.6A
• Especificações ambientais:    
  • Temperatura operacional: 10 ° C a 35 ° C (50 ° F a 95 ° F)
  • Temperatura fora de operação: -40°C a 60°C (-40°F a 140°F)
  • Umidade Relativa Operacional: 8% a 90% (sem condensação)
  • Umidade relativa não operacional: 5% a 95% (sem condensação)

Design e Construção

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT é um fator de forma 1U e certamente tira o máximo proveito de sua construção fina com 10 baias de unidade SAS/SATA de 2.5" hot-swappable. 

O painel de controle do SC116AC2-R700WB fornece importantes informações de monitoramento e controle do sistema. LEDs indicam alimentação, atividade de rede e atividade de disco (há também um LED de informação universal). Também estão presentes um botão liga/desliga principal e um botão UID.

O painel traseiro de E/S do 1027R-WC1NRT inclui uma porta VGA, quatro portas USB 2.0, duas portas Gigabit Ethernet, uma porta IPMI dedicada, um botão UID e LED (ambos localizados ao lado dos slots PCI-E). A parte traseira também abriga a fonte de alimentação de 700 W, que é composta por dois módulos de alimentação separados para fornecer redundância de energia. Isso permite que os usuários substituam um módulo de fonte de alimentação com falha sem precisar desligar o servidor.

O servidor é facilmente aberto depois de soltar um parafuso na parte de trás da tampa do chassi, que então desliza completamente. Por dentro o layout é bem organizado, com cada componente rapidamente acessível. No lado direito da placa-mãe, há uma variedade de portas SATA parcialmente obstruídas pelo roteamento de cabeamento NVMe naquele lado do chassi.

Uma jóia escondida que a Supermicro incluiu nesta compilação é o módulo SATADOM, que é um dispositivo SATA miniaturizado. Eles estão disponíveis em capacidades de 16, 32 e 64 GB e oferecem velocidades de leitura superiores a 530 MB/s (semelhante a uma unidade de inicialização SSD padrão). Eles podem ser usados ​​para vários aplicativos incorporados, como alternativas de unidade de inicialização, localização de software de backup para recuperação ou várias outras opções em que é necessário um dispositivo de armazenamento exclusivo.

O SuperServer é projetado de forma inteligente e compacto sob o capô; a placa de servidor X9DRW-CTF31 tem 16 slots DIMM que podem suportar até 1024 GB de ECC LRDIMM, até 512 GB de ECC RDIMM ou até 128 GB de ECC/não-ECC UDIMM DDR3-1866/1600/1333/1066/800 SDRAM.

Instalado em uma placa mezanino, o controlador LSI 3108 SAS fornece oito portas SAS 3.0 e suporta os níveis RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 e 60. Além disso, um controlador SATA é integrado ao chipset, fornecendo dois SATA 3.0 (6Gb/s), bem como duas portas SATA 2.0 (3Gb/s) com suporte a RAID0, 1, 5 e 10. Também é visível o módulo TPM.

A Supermicro também incluiu seu SuperCap com este servidor, que substitui o módulo do ventilador e é usado para backup de energia para o adaptador LSI MegaRAID. Isso o coloca em uma posição conveniente para resfriamento, bem como manutenção na estrada.

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

Ao testar este servidor, o sistema operacional fica em um grupo RAID1 de SSDs HGST SSD800MM. Os 6 SSDs SSD800MM restantes são testados em RAID10. Os SSDs Intel P3600 NVMe estão sendo testados em configurações de unidade única e dupla. Nas pontuações de acionamento duplo, os resultados de ambos os acionamentos são agregados para fornecer o desempenho total.​

Antes de iniciar cada um dos benchmarks sintéticos de fio, nosso laboratório pré-condiciona o dispositivo em estado estacionário sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread. Em seguida, o armazenamento é testado em intervalos definidos com vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado.

Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:

• Taxa de transferência (IOPS de leitura+gravação agregada)
• 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)

Esta análise sintética incorpora quatro perfis que são amplamente utilizados em especificações e benchmarks de fabricantes:

• 4k – 100% de leitura e 100% de gravação
• 8k – 100% de leitura e 100% de gravação
• 8k – 70% de leitura/30% de gravação
• 128k – 100% de leitura e 100% de gravação

Nosso primeiro benchmark é nosso teste de transferência de 4k (100% de leitura e 100% de gravação). A unidade 1x Intel P3600 NVMe registrou 449,432IOPS de leitura e 57,218IOPS de gravação. No entanto, quando usamos a configuração de dois drives, a taxa de transferência foi basicamente dobrada com uma leitura de 876,660 IOPS e gravação de 114,359 IOPS. O LSI RAID 6x SSD800MM em RAID10 (write through) ofereceu 441,281IOPS de leitura e 96,665IOPS de gravação.

Em nossos testes de latência média do mesmo tamanho de arquivo, a configuração da unidade 2x Intel P3600 NVMe teve o melhor desempenho com 2.23ms de gravação e apenas 0.29ms de leitura. Isso superou a configuração da unidade 6x SSD800MM, embora tivesse uma latência média de gravação muito melhor em comparação com a unidade Intel única.

Nossa latência máxima registrou resultados muito semelhantes entre a unidade 1x Intel P3600 NVMe (gravação de 47.57ms, leitura de 14.82ms) e 2x Intel P3600 (gravação de 46.19ms, leitura de 15.94ms). O LSI RAID 6x SSD800MM configurado em RAID10 apresentou o melhor desempenho de gravação com apenas 17.99ms.

Em nosso benchmark de desvio padrão, que ajuda a identificar configurações que apresentam uma faixa de latências acima da média, o LSI RAID 6x SSD800MM configurado em RAID10 mais uma vez teve o melhor desempenho de gravação com apenas 0.792 ms. A configuração da unidade 2x Intel P3600 mostrou os melhores resultados de leitura (0.17ms).

Em seguida, recondicionamos o servidor para transferências sequenciais de 8k para medir o desempenho das unidades Intel P3600 NVMe (bem como com técnicas de cache write-through e write-back para as unidades SSD800MM) com uma carga de 16 threads e uma profundidade de fila de 16 para operações 100% de leitura e 100% de gravação. Neste benchmark, o melhor desempenho foi a configuração 2x Intel P3600 NVMe com uma leitura massiva de 726,866IOPS e gravação de 260,385IOPS, ambas bem acima do restante da placa.

Nosso próximo teste é composto de 70% de operações de leitura aleatórias e 30% de operações de gravação com uma carga de trabalho de 8k em uma variedade de contagens de threads e filas. Para taxa de transferência, a configuração da unidade 2x NVMe ostentava 134,867IOPS por 16T16Q, que ainda estava bem atrás do SSD6MM 800x em RAID10.

Em termos de latência média, a configuração da unidade Intel 2x NVMe ficou atrás das unidades SSD800MM mais uma vez com uma latência 16T16Q de 1.89 ms. A configuração de uma unidade Intel tinha aproximadamente o dobro da latência no mesmo QT.

O benchmark de latência máxima contou uma história semelhante, com a configuração de seis unidades SSD800MM ocupando o primeiro lugar. Dito isto, a configuração da unidade 2x Intel manteve o ritmo relativo com as unidades SSD800MM (com parte de sua latência ainda mais baixa às vezes) até a marca 8T/8Q.

Ao registrar cálculos de desvio padrão para o benchmark 8k 70/30, as configurações Intel P3600 de unidade única e dupla tiveram dificuldade com altas contagens de threads e profundidades de fila em comparação com o SSD800MM.

Nosso benchmark sintético final é baseado em transferências sequenciais de 128k com operações 100% de leitura e 100% de gravação. Aqui, a configuração Intel P3600 NVMe 2x obteve uma taxa de transferência substancialmente maior do que sua configuração 1x, registrando 2,336,358 KB/s em operações de gravação com incríveis 5,879,600 KB/s para leitura. Também medimos o LSI RAID 6x SSD800MM em operações write-back e write-through. O primeiro registrou 6,427,400 KB/s em gravações (bem acima de qualquer uma das outras configurações) e 5,865,600 KB/s em leituras, enquanto o último registrou 1,662,156 KB/s em gravações e 2,702,029 KB/s em leituras.

Conclusão

O Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT é um servidor de armazenamento empresarial equipado com 10 compartimentos de unidade hot-swappable de 2.5" em um formato fino de montagem em rack 1U que consiste em dois subsistemas principais: o chassi SC116AC2-R700WB 1U e o processador duplo X9DRW-CTF31 O SuperServer 1027R-WC1NRT oferece muita flexibilidade devido ao seu suporte para unidades SAS3 12Gb/s e NVMe, a primeira das quais usa uma interface PCIe em um fator de forma de 2.5". As unidades NVMe são únicas porque fornecem capacidade de manutenção frontal ao mesmo tempo em que oferecem desempenho semelhante ao de uma placa PCIe, que é significativamente mais rápida do que as ofertas SAS/SATA do mesmo fator de forma. A maioria dos servidores suporta apenas algumas baias compatíveis com NVMe (duas no caso deste Supermicro SuperServer), devido ao hardware extra necessário dentro do chassi para lidar com as conexões na frente. No entanto, o resultado líquido para essas unidades é impressionante e os SSDs Intel NVMe realmente se destacam neste sistema. 

Para testar seu desempenho, equipamos o SuperServer em uma configuração ideal para aproveitar todas as 10 baias com as melhores opções disponíveis para cada uma. Testamos as unidades NVMe Intel P3600 de 1.2 TB individualmente e como duas unidades agregadas, juntamente com seis SSDs HGST Ultrastar SSD800MM de 400 GB (operações de gravação e gravação) conectados a uma placa controladora RAID LSI para configurações RAID1 e RAID10. Como esperado, a combinação das duas unidades Intel NVMe permitiu que o SuperServer apresentasse uma quantidade enorme de throughput, bem como baixa latência. Isso ficou mais evidente em nossos benchmarks de transferência 100% lidos e 100% gravados em 4k, 8k e 128k, nos quais ele ofereceu consistentemente o dobro da taxa de transferência de leitura das outras configurações. 

O resultado líquido é que a Supermicro fornece uma plataforma densa que pode gerar uma quantidade enorme de taxa de transferência graças ao seu par de slots de unidade NVMe. O resto das baias SAS3 também não são exatamente desleixadas, especialmente quando combinadas com SSDs líderes de classe, como as unidades HGST que usamos. As 10 baias no total oferecem muitas opções quando se trata de segmentar dados para aplicativos sensíveis à latência ou usar alguma combinação de flash e HDDs ou SSDs de baixo custo em uma configuração de camadas. A principal desvantagem da plataforma é que ela possui apenas duas baias NVMe, embora a Supermicro ofereça sistemas 2U maiores que suportam quatro das unidades de alta velocidade. Dito isso, considerando que o setor é um tanto desprovido de opções quando se trata de suporte NVMe, ter duas unidades em um sistema 1U é um bom ponto de partida para a tecnologia emergente, enquanto a Supermicro avalia a adoção e onde inovar a seguir.

Vantagens

• Compatibilidade NVMe
• Oferece uma tonelada de flexibilidade
• Fator de forma compacto 1U
• Componentes adicionais como SATADOM, SuperCap adicionam valor "oculto"

Desvantagens

• Limitado a 2 baias NVMe

ponto de partida

O Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT é um sistema de armazenamento de ponta que oferece versatilidade significativa às empresas graças à sua compatibilidade com drives SAS3 12Gb/s e NVMe, o primeiro dos quais permite enormes ganhos de desempenho para cargas de trabalho pesadas de aplicativos.

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT

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