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Revisão do acelerador de aplicativos Virident FlashMAX II MLC (2.2 TB)

Empreendimento  ◇  SSD

O Virident FlashMAX II é um acelerador de aplicativo PCIe (AA) de meia altura e meio comprimento que está disponível com mídia flash MLC. O FlashMAX II está disponível em capacidades de até 2.2 TB, tornando-o o maior AA disponível neste fator de forma. No entanto, como acontece com qualquer produto desta classe, a densidade pode ser boa, mas, em última análise, o desempenho é um importante fator de adoção. O FlashMAX II oferece 4K IOPS misto (75% de leitura, 25% de gravação) de até 200,000, juntamente com 325,000 4K IOPS de leitura.

Como outros aceleradores de aplicativos, o FlashMAX II é focado no espaço do datacenter, onde os aplicativos de missão crítica exigem e podem aproveitar uma camada flash de alto desempenho como armazenamento primário ou como um grande cache na frente de uma camada de eixo. A arquitetura do Virident é idealmente projetada para tal uso, aproveitando uma interface criada especificamente e confiando nas CPUs do sistema host para a lógica de controle de alto nível. Isso é semelhante aos aceleradores de aplicativos de alto desempenho do Fusion-io e claramente divergentes dos players de armazenamento PCIe como Intel, LSI, Micron e OCZ que, em vez disso, dependem de controladores ASIC e/ou RAID juntos em vários SSDs menores em um único PCB PCIe.

Embora o FlashMAX II possa se parecer com outras unidades, após algumas semelhanças arquitetônicas, o Virident se diferencia no lado do software. A principal dessas tecnologias é o gerenciamento Virident Flash com Adaptive Scheduling (vFAS). O principal dever do vFAS é apresentar a mídia flash como um dispositivo de bloco, sem a necessidade de usar protocolos de armazenamento, controladores ou interconexões adicionais. Enquanto os aplicativos que acessam o FlashMAX II veem o flash como armazenamento, o vFAS trabalha nos bastidores para gerenciar o flash em uma configuração de RAID 7+1, que protege contra falhas individuais da matriz NAND. O vFAS também lida com otimizações adicionais, como nivelamento de desgaste, coleta de lixo, proteção de caminho de dados, ECC e similares. Essa eficiência no design e a capacidade de alavancar a CPU do host são um grande fator por trás das baixas latências de acesso cotadas para o FlashMAX II de menos de 20 µs.

O Virident FlashMAX II em MLC vem em um único módulo de 550 GB e capacidade de 1.1 TB, e como uma configuração de módulo duplo em capacidades de 1.1 TB e 2.2 TB. As unidades possuem valores de resistência de 10 PB gravados, 16 PB e 33 PB, respectivamente, e uma garantia de três anos. Nosso modelo de análise é a unidade de 2.2 TB.

Especificações Virident FlashMAX II

  • Capacidades
    • 550 GB (Único)
      • Leitura sequencial: 1,600 MB/s (64 KB)
      • Gravação sequencial: 540 MB/s (64 KB)
      • Leitura aleatória: 175,000 IOPS (4 KB)
      • Gravação aleatória: 48,000 IOPS (4 KB, estado estacionário)
    • 1,100 GB (Único)
      • Leitura sequencial: 1,600 MB/s (64 KB)
      • Gravação sequencial: 540 MB/s (64 KB)
      • Leitura aleatória: 175,000 IOPS (4 KB)
      • Gravação aleatória: 48,000 IOPS (4 KB, estado estacionário)
    • 1,100 GB (Duplo)
      • Leitura sequencial: 2,700 MB/s (64 KB)
      • Gravação sequencial: 1,000 MB/s (64 KB)
      • Leitura aleatória: 350,000 IOPS (4 KB)
      • Gravação aleatória: 103,000 IOPS (4 KB, estado estacionário)
    • 2,200 GB (Duplo)
      • Leitura sequencial: 2,700 MB/s (64 KB)
      • Gravação sequencial: 1,000 MB/s (64 KB)
      • Leitura aleatória: 350,000 IOPS (4 KB)
      • Gravação aleatória: 103,000 IOPS (4 KB, estado estacionário)
  • Célula multinível (MLC) de memória flash Intel NAND de 20nm
  • Latência de leitura: <76-78μs (512b)
  • Latência de gravação: <16-18μs (512b)
  • Interface: PCI Express 2.0x8
  • Fator de forma: HHHL
  • Resistência vitalícia (550 GB / 1,100 GB (simples e duplo) / 2,200 GB): 10 PB, 16 PB e 33 PB
  • Temperatura operacional: 0°C a 45°C com fluxo de ar de 200 LFM (pés lineares por minuto)
  • OS Compatibilidade
    • Microsoft: Windows Server 2008 R2 SP1 e Windows 7 SP1
    • Linux: RHEL 5/6, SLES 10/11, CentOS 5/6, Oracle EL 5/6, Debian 4/5/6, Ubuntu 8/9/10/11/12, Fedora Core 12/13/14/15 /16, OpenSUSE 11
    • VMWare: ESXi 5.x
  • anos 3: Garantia

Design e Construção

O Virident FlashMAX II é um acelerador de aplicativo PCIe 2.0 de meia altura e meio comprimento com uma conexão x8. Seu design supercompacto acomoda 3 TB de NAND em um espaço no qual os concorrentes podem acomodar metade disso ou menos. A maneira alternativa de ajustar tanto NAND é ir para um cartão de meio comprimento de altura total ou um cartão de comprimento total de altura total; que é excluído de slots de baixo perfil encontrados em servidores densamente compactados. Alguns concorrentes que exigem designs maiores incluem o Fusion-io que utiliza um fator de forma FHHL para seus ioDrive2 Duos e OCZ que usa um fator de forma FHFL para o Z-Drive R4.

O FlashMAX II usa um design exclusivo com dois controladores FPGA, semelhantes às placas ioDrive e ioDrive2 Duo da Fusion, mas diferentes porque o dispositivo aparece como um único LUN em vez de dois. Isso tem a vantagem de pular o RAID do software Windows ou Linux para apresentar a placa ao sistema como um grande volume, facilitando o gerenciamento para alguns usuários. Outra vantagem é que o link interno permite que o software de gerenciamento Virident gerencie globalmente o nivelamento de desgaste NAND e outros recursos de confiabilidade, o que não é possível no ioDrive2 Duo entre placas individuais. O Virident também oferece a opção de formatar o cartão de forma que apresente o FlashMAX II como dois dispositivos, embora em nossa análise tenhamos medido o desempenho dele configurado em um grande pool.

O Virident, assim como o Fusion-io, se diferenciam de outros fabricantes no mercado PCIe Application Accelerator na forma como apresentam seu armazenamento ao sistema host. O design tradicional força os dados a fluir através de RAID de software ou hardware, drivers SATA/SAS e, provavelmente, um controlador de flash de terceiros antes de finalmente chegar ao NAND. Os métodos Virident e Fusion adotam uma abordagem diferente, permitindo que o host atue como o controlador do dispositivo por meio de uma pilha de software nativo, fazendo interface com o NAND em uma única etapa. Isso tem o benefício de, em teoria, permitir uma latência mais baixa ao pular todas as etapas de sobrecarga, mas também a desvantagem de introduzir sobrecarga do sistema na equação, pois o host precisa gerenciar o próprio flash. Ao colocar o sistema mais próximo do NAND, o Virident também força o sistema a gerenciá-lo, enquanto outros com controladores de flash de hardware descarregam essas atividades.

Virident usa 2xnm Intel MLC NAND de 2 bits no FlashMAX II, embora a arquitetura suporte diferentes fabricantes e densidades de NAND com atualizações de firmware. A capacidade bruta do FlashMAX II de 2.2 TB é de 3,072 GB, com 2,222 GB utilizáveis ​​na configuração padrão ou 1,847 GB no modo de alto desempenho. Isso resulta em um nível de superprovisionamento de 38% de estoque e aumenta para 66.3% no modo de alto desempenho.

Software de Gestão

Virident inclui GUI e software de gerenciamento baseado em console com o FlashMAX II. Em termos de facilidade de uso e recursos, o FlashMAX II Manager está no mesmo nível do Micron RealSSD Manager incluído no P320h, menos as informações de desempenho em tempo real que a Micron pode transmitir do cartão. Por meio do software de gerenciamento, os usuários podem atualizar o firmware FlashMAX II, visualizar informações de resistência, formatar o cartão em diferentes modos de desempenho, dividir o cartão em dois volumes, além de permitir que um beacon identifique rapidamente o cartão (e o servidor) em um ambiente com vários dispositivos.

Em termos de itens que gostamos de ver listados por meio de software de gerenciamento, o Virident acerta na maioria dos pontos, embora falte em fornecer informações detalhadas sobre saúde, dados de desempenho em tempo real ou estatísticas detalhadas sobre o comportamento elétrico dos dispositivos. Isso ainda os coloca à frente de outros no espaço PCIe, incluindo Intel ou LSI com informações muito minimalistas apenas do console, ou OCZ com sua caixa de ferramentas OCZ para apagar o cartão, atualizar software ou pesquisar informações SMART. De longe, o favorito em recursos de gerenciamento e monitoramento é o Fusion-io, que oferece uma grande quantidade de informações por meio de uma interface muito refinada em seu pacote ioSphere.

Histórico de testes e comparáveis 

Todos os aceleradores de aplicativos PCIe comparados nesta análise são testados em nossa plataforma de teste empresarial de segunda geração, que consiste em um Lenovo ThinkServer RD630 baseado em Intel Romley. Esta nova plataforma está configurada tanto com Windows Server 2008 R2 SP1 quanto com Linux CentOS 6.3 para nos permitir testar efetivamente o desempenho de diferentes AAs nos vários ambientes que seus drivers suportam. Cada sistema operacional é otimizado para o mais alto desempenho, incluindo ter o perfil de energia do Windows definido como alto desempenho, bem como cpuspeed desabilitado no CentOS 6.3 para travar o processador em sua velocidade de clock mais alta. Para benchmarks sintéticos, utilizamos FIO versão 2.0.10 para Linux e versão 2.0.12.2 para Windows, com os mesmos parâmetros de teste usados ​​em cada SO onde permitido.

ArmazenamentoReveja a configuração do Lenovo ThinkServer RD630:

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB de cache, 6 núcleos)
  • Chipset Intel C602
  • Memória – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 RDIMMs registrados
  • Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 de 64 bits
  • SSD de inicialização RealSSD P100e de 400 GB Micron
  • HBA LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s (para SSDs de inicialização)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para benchmarking de SSDs ou HDDs)

Quando se trata de escolher comparáveis ​​para esta revisão, escolhemos os mais novos Aceleradores de aplicativos SLC de alto desempenho. Estes foram escolhidos com base nas características de desempenho de cada produto, bem como na faixa de preço. Quando aplicável, incluímos resultados de benchmark de estoque e de alto desempenho se o fabricante incluir esse nível de configuração por meio de software para direcionar diferentes casos de uso do produto. No caso do FlashMAX II, incluímos benchmarks de capacidade total e alto desempenho.

200 GB LSI Nytro WarpDrive WLP4-200

  • Lançado: 1S2012
  • Tipo NAND: SLC
  • Controlador: 4 x LSI SandForce SF-2500 através de LSI SAS2008 PCIe para SAS Bridge
  • Visibilidade do dispositivo: RAID0 de hardware fixo
  • Windows LSI: 2.10.51.0
  • LSI Linux: driver nativo do CentOS 6.3
  • Tempo de pré-condicionamento: 6 horas

700GB Micron RealSSD P320h

  • Lançado: 2S2011
  • Tipo NAND: SLC
  • Controlador: 1 x ASIC proprietário
  • Visibilidade do dispositivo: dispositivo único
  • Micron Windows: 8.01.4471.00
  • Micron Linux: 2.4.2-1
  • Tempo de pré-condicionamento: 6 horas

Virident FlashMAX II de 2.2 TB

  • Lançado: 2S2012
  • Tipo NAND: MLC
  • Controlador: 2 x FPGA proprietário
  • Visibilidade do dispositivo: dispositivo único ou duplo, dependendo da formatação
  • Virident Windows: Versão 3.0
  • Virident Linux: Versão 3.0
  • Tempo de pré-condicionamento: 12 horas

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

A maneira como olhamos para as soluções de armazenamento PCIe é mais profunda do que apenas olhar para o desempenho tradicional de explosão ou estado estável. Ao observar o desempenho médio durante um longo período de tempo, você perde de vista os detalhes por trás do desempenho do dispositivo durante todo esse período. Como o desempenho do flash varia muito com o passar do tempo, nosso processo de benchmarking analisa o desempenho em áreas como taxa de transferência total, latência média, latência de pico e desvio padrão durante toda a fase de pré-condicionamento de cada dispositivo. Com produtos corporativos de ponta, a latência geralmente é mais importante do que a taxa de transferência. Por esse motivo, nos esforçamos ao máximo para mostrar todas as características de desempenho de cada dispositivo que colocamos em nosso Enterprise Test Lab.

Também incluímos comparações de desempenho para mostrar como cada dispositivo funciona com um driver diferente definido nos sistemas operacionais Windows e Linux. Para Windows, usamos os drivers mais recentes no momento da revisão original, em que cada dispositivo é testado em um ambiente Windows Server 64 R2008 de 2 bits. Para Linux, usamos o ambiente CentOS 64 de 6.3 bits, compatível com cada Enterprise PCIe Application Accelerator. Nosso principal objetivo com este teste é mostrar como o desempenho do sistema operacional difere, já que ter um sistema operacional listado como compatível em uma folha de produto nem sempre significa que o desempenho entre eles é igual.

O desempenho do flash varia durante a fase de pré-condicionamento de cada dispositivo de armazenamento. Com designs diferentes e capacidades variadas, nosso processo de pré-condicionamento dura 6 horas ou 12 horas, dependendo do tempo necessário para atingir o comportamento de estado estacionário. Nosso principal objetivo é garantir que cada unidade esteja totalmente no modo de estado estacionário no momento em que iniciamos nossos testes primários. No total, cada um dos dispositivos comparáveis ​​é apagado com segurança usando as ferramentas do fornecedor, pré-condicionado em estado estacionário com a mesma carga de trabalho com a qual o dispositivo será testado sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread e, em seguida, testado em intervalos definidos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho em uso leve e pesado.

Atributos monitorados em 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)

Nossa Enterprise Synthetic Workload Analysis inclui quatro perfis baseados em tarefas do mundo real. Esses perfis foram desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como valores amplamente publicados, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4K e 8K 70/30, que é comumente usado para unidades corporativas. Também incluímos duas cargas de trabalho mistas herdadas, o servidor de arquivos tradicional e o servidor da Web, cada um oferecendo uma ampla combinação de tamanhos de transferência.

  • 4K
    • 100% de leitura ou 100% de gravação
    • 100% 4K
  • 8K 70/30
    • 70% de leitura, 30% de gravação
    • 100% 8K
  • Servidor de arquivos
    • 80% de leitura, 20% de gravação
    • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
  • webserver
    • 100% lido
    • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

Em nossa primeira carga de trabalho, medimos o desempenho de um teste de saturação de gravação aleatória 4% 100K com uma carga de 16T/16Q (profundidade efetiva da fila de 256). A Virident lista o desempenho sustentado do Virident FlashMAX II nesse tipo de condição em 103,000 IOPS para nossa capacidade de 2.2 TB. Na configuração padrão, o FlashMAX II oferecia velocidades de rajada de até 210,000 IOPS, antes de estabilizar para uma velocidade estável de aproximadamente 54,000 IOPS. Quando configurado no modo de alto desempenho do FlashMAX II, observamos velocidades de pico de até 250,000 IOPS e desempenho estável de cerca de 114,000 IOPS.

Com uma carga pesada de 16T/16Q 100% 4K de saturação de gravação, medimos a latência média do FlashMAX II configurado em estoque próximo a 4.5-4.7ms, enquanto a configuração de alto desempenho se estabilizou entre 2.2-2.3ms.

Comparando a latência máxima do Virident FlashMAX II baseado em MLC com o Micron P320h e o Nytro WarpDrive baseados em SLC em nosso teste de pré-condicionamento de gravação 100K 4% aleatório, ele ficou bem no meio. Os tempos de resposta de pico conforme o FlashMAX II se aproximava do estado estacionário medidos entre 30-50 ms, exceto para a capacidade de estoque do Linux, que aumentou para cerca de 80 ms.

Comparando a consistência de latência, o FlashMAX II definitivamente permaneceu no mesmo estádio que os comparáveis ​​SLC; apenas atrás do Micron P320h que liderou este pacote. Em configurações de alto desempenho, tanto o Linux quanto o Windows ofereceram desempenho semelhante, enquanto na capacidade de estoque, o desvio padrão da configuração de capacidade de estoque do Linux aumentou bastante à medida que a unidade se aproximava do estado estável.

Depois de terminar o estágio de pré-condicionamento de nosso teste de gravação 100% 4K, coletamos amostras mais longas para mostrar o desempenho médio de cada dispositivo em estado estacionário. O Virident FlashMAX II chegou bem perto do topo do pacote, com velocidade de leitura 100K 4% aleatória, medindo entre 341.5-343K IOPS em todas as configurações. Olhando para o desempenho de gravação 100% 4K, no desempenho da capacidade de estoque mediu 53.7-55.5K IOPS, enquanto no modo de alto desempenho mediu 111.6-114.9K IOPS. 

Com uma carga pesada de 16T/16Q, a latência média do FlashMAX II mediu 0.744-0.747ms com transferências de leitura 100% 4K e 2.224-4.756ms com transferências de gravação 100% 4K, dependendo da configuração.

Comparando a latência máxima no Linux e no Windows em ambas as configurações, vimos tempos de resposta de leitura mais baixos no Windows e um tempo de resposta de gravação de pico mais baixo para latência de gravação 4K no modo HP e no Windows.

Observando a consistência de latência no Windows e no Linux, o FlashMAX II apresentou menor desvio padrão de latência no Windows nos modos padrão e de alto desempenho. A maior diferença ocorreu ao comparar o desvio padrão de gravação, onde houve um grande aumento no modo de estoque no Linux.

Nosso próximo teste muda para uma carga de trabalho mista de 8K 70/30, onde o Virident FlashMAX II oferece as maiores velocidades de transferência de pico do grupo. Em um ambiente Linux, o FlashMAX II tinha velocidades de pico de até 400,000 IOPS, enquanto no Windows as velocidades de pico chegavam a 310,000 IOPS. Comparando o desempenho estável, no modo de capacidade de estoque, a unidade mediu 75-80K IOPS no Windows e no Linux, respectivamente. No modo de alto desempenho, as velocidades de estado estacionário mediram 123K no Windows e 134K no Linux.

Observando a latência média em nossa carga de trabalho de pré-condicionamento 8K 70/30 com uma carga de trabalho pesada de 16T/16Q, o Virident FlashMAX II teve uma latência média de estouro medindo entre 0.64 ms a 0.80 ms. Fazendo a transição para o desempenho estável, o FlashMAX II nivelou de 1.89 ms para 3.41 ms.

Olhando para os tempos de resposta de pico em nosso estágio de pré-condicionamento 8K 70/30, o Virident FlashMAX II teve latência máxima que mediu entre 10-25ms no modo burst que aumentou para 30-45ms.

Comparando o desvio padrão de latência entre o Virident FlashMAX II baseado em MLC e o Nytro WarpDrive de 200 GB baseado em SLC para Micron P700h de 320 GB, o FlashMAX II se posicionou no meio com o driver Linux oferecendo o desempenho mais consistente.

Em comparação com a carga de trabalho fixa de 16 encadeamentos e 16 filas que executamos no teste de gravação 100% 4K, nossos perfis de carga de trabalho mistos dimensionam o desempenho em uma ampla variedade de combinações de encadeamento/fila. Nesses testes, expandimos nossa intensidade de carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. Em nosso teste 8K 70/30 expandido, o Virident FlashMAX II ofereceu o desempenho 2T/2Q e 2T/4T mais alto do grupo, medindo 25K e 41K IOPS para o ambiente HP Linux, em comparação com o Micron P320h que mediu 20K e 37K em Linux. No auge, o FlashMAX II mediu 134K IOPS no modo Linux HP e 79K IOPS no modo de capacidade de estoque.

Em nosso teste de latência média 8K 70/30 escalado, o FlashMAX II mediu entre 0.15ms no Linux HP em 2T/2T e 1.9ms no Linux HP em 16T/16Q no modo de estado estável. Em comparação com a formatação da capacidade de estoque, o drive mediu 0.18ms em 2T/2T e 3.23ms em 16T/16T no modo de estado estacionário.

O Virident FlashMAX II foi muito estável sob carga tanto no Linux quanto no Windows em nosso teste 8K 70/30. Seus tempos de resposta de pico medidos entre 7ms e 49ms de 2T/2Q a 16T/16Q com a unidade tendo uma ligeira vantagem com seu driver do Windows.

Comparando a consistência de latência em nosso teste 8K 70/30, o Virident FlashMAX II estava praticamente no mesmo nível do LSI Nytro WarpDrive baseado em SLC, com o Micron P320h tendo uma liderança modesta nas cargas de trabalho.

A carga de trabalho do servidor de arquivos representa um espectro de tamanho de transferência maior atingindo cada dispositivo específico, portanto, em vez de se acomodar a uma carga de trabalho estática de 4K ou 8K, a unidade deve lidar com solicitações que variam de 512b a 64K. Nesta carga de trabalho, como o Virident FlashMAX II tem que começar a lidar com uma ampla gama de tamanhos de transferência, a lacuna de desempenho entre os conjuntos de drivers do Windows e do Linux aumenta, com o Linux assumindo uma forte liderança. Em termos de desempenho em comparação com outros AAs PCIe no mercado, o FlashMAX II ofereceu as maiores velocidades de pico nos modos de formatação de estoque e de alto desempenho, que então se nivelaram para o meio-baixo do pacote no modo de estado estável.

Com uma pesada carga de trabalho de 16T/16Q em nosso teste de pré-condicionamento do servidor de arquivos, o Virident FlashMAX II começa com uma latência de pico de 1.5-1.8ms e depois aumenta para 3.5-5.5ms de latência média à medida que a unidade se aproxima do estado estável. 

Na carga de trabalho do servidor de arquivos com ampla distribuição nos tamanhos de transferência, o Virident FlashMAX II desliza acima dos aceleradores de aplicativos PCIe baseados em SLC com tempos de resposta de pico variando entre 20-80ms no modo burst e 40-100ms conforme se aproxima do estado estável.

Comparando a consistência de latência em nosso processo de pré-condicionamento do servidor de arquivos, o Virident FlashMAX II baseado em MLC ficou atrás de nossos comparáveis ​​SLC, embora tenha se mantido bastante competitivo em relação ao LSI Nytro WarpDrive em termos de desvio padrão de latência. 

Depois que o processo de pré-condicionamento do servidor de arquivos foi concluído com uma carga constante de 16T/16Q, passamos aos nossos testes principais, que medem o desempenho em níveis definidos entre 2T/2T e 16T/16Q. Em nossa principal carga de trabalho do servidor de arquivos, o Virident FlashMAX II teve um desempenho igual ao do LSI Nytro WarpDrive de 200 GB na formatação padrão e um pouco acima no modo de alto desempenho. O Micron P320h baseado em SLC ofereceu o maior rendimento neste teste. Em 16T/16Q, o FlashMAX II mediu 46-48K IOPS no modo de estoque e 66-72K IOPS no modo de alto desempenho. Isso em comparação com o Micron P320h que atingiu o pico de 125K IOPS.

A latência média em nossa carga de trabalho principal do servidor de arquivos mediu 0.21-0.25ms em 2T/2T e aumentou para 3.52-5.53ms em 16T/16T. A força do driver continuou em um ambiente Linux versus Windows.

Embora a taxa de transferência e a latência média fossem melhores no Linux com o FlashMAX II, a latência máxima era melhor controlada no Windows. Na formatação de capacidade total, o FlashMAX II no Linux teve um aumento de latência de pico de até 300ms sob alta carga, enquanto no Windows ficou em torno de 50ms.

Comparando a consistência de latência entre cada um dos Application Accelerators, o FlashMAX II ficou atrás do Micron P320h, embora tenha um desempenho próximo ao SLC 200GB Nytro WarpDrive.

Em nossa última carga de trabalho sintética cobrindo um perfil de servidor Web, que é tradicionalmente um teste de leitura 100%, aplicamos atividade de gravação 100% para pré-condicionar totalmente cada unidade antes de nossos testes principais. Sob esse teste de pré-condicionamento estressante, o FlashMAX II na formatação de estoque se estabilizou em 8,700 IOPS, enquanto no modo de alto desempenho manteve uma velocidade de 16.2-17.2K IOPS.

Com uma carga de trabalho de pré-condicionamento de servidor Web de 100% de gravação em 16T/16Q, o FlashMAX II estabilizou em cerca de 28ms no modo de estoque e cerca de 15ms no modo de alto desempenho.

Comparando os tempos de resposta de pico em nosso processo de pré-condicionamento do servidor Web, o FlashMAX II ofereceu latência máxima relativamente baixa no modo de alto desempenho, embora na formatação de estoque a latência de pico tenha aumentado substancialmente no Linux.

Comparando a consistência de latência em nosso teste de pré-condicionamento do servidor Web, na formatação de estoque, o desvio padrão de latência ficou atrás de ambos os AAs baseados em SLC, enquanto no modo de alto desempenho, o desempenho permaneceu mais alinhado com as contrapartes baseadas em SLC.

Mudando para o segmento principal de nosso teste de servidor Web com um perfil de leitura de 100%, o Virident FlashMAX II teve escala de desempenho de 25-27k IOPS em 2T/2T, que aumentou para um pico de 112-114k IOPS em 16T/16T. Isso o colocou bem no meio, atrás do Micron P320h, mas com desempenho superior ao SLC Nytro WarpDrive de 200 GB. Em todos os modos de desempenho, o FlashMAX II ofereceu desempenho quase idêntico, mesmo em todos os sistemas operacionais.

A latência média no FlashMAX II aumentou de 0.142-0.157ms em 2T/2T, atingindo um pico de 2.235-2.274ms em 16T/16T.

Comparando a latência máxima entre o FlashMAX II no Windows e no Linux, ele ofereceu tempos de resposta de pico ligeiramente mais baixos em cada carga de trabalho no Windows. No geral, seus tempos de resposta de pico em nosso teste de servidor da Web 100% somente leitura variaram de 2 a 36 ms.

Embora a latência máxima tenha sido baixa no geral, a consistência de latência do FlashMAX II em comparação com os comparáveis ​​SLC de alto desempenho apresentou desvio padrão mais alto, embora não muito até que a profundidade efetiva da fila aumentasse em 128 ou acima.

Conclusão

O Virident FlashMAX II com MLC NAND fornece a maior capacidade disponível em 2.2 TB em um acelerador de aplicativo desse fator de forma, meia altura e meio comprimento. O design é impressionante tanto em sua densidade bruta quanto em sua arquitetura. Com a placa de alta capacidade, o Virident utiliza FPGAs duplos que apresentam o NAND como um único pool diretamente para a camada de software que é executada no computador host. O software, conhecido como vFAS, usa a CPU do host e os recursos do sistema para gerenciar o acesso e a preservação do pool NAND da unidade. A simplicidade desta abordagem tem vários benefícios, amplamente destacados por um caminho de dados mais eficiente que não requer que várias unidades no PCB sejam combinadas via RAID nem requer camadas de tradução de interface. A abordagem do Virident também é um tanto nova, pois apresenta a unidade como um único LUN, onde o Fusion-io, que usa uma arquitetura de unidade semelhante, apresenta duas unidades que devem ser combinadas via RAID se um usuário desejar um único volume. Embora alguns possam argumentar que recorrer à CPU consome os recursos necessários, o benefício líquido é um acelerador de aplicativos com latência muito baixa, que é uma compensação que muitos datacenters se contentam em fazer devido ao poder das CPUs da geração atual e ao benefício líquido agregado ao desempenho do aplicativo. 

Comparando o pacote de gerenciamento com outros aceleradores de aplicativos do mercado, o Virident oferece GUI e software de console para monitorar a integridade do cartão e lidar com as necessidades de formatação. A única área que achamos que falta é a capacidade de monitorar dados de desempenho em tempo real, que a Micron fornece em seu RealSSD Manager e o Fusion-io fornece em seu pacote ioSphere. Com isso adicionado, o FlashMAX Manager da Virident competiria em todas as frentes e realmente se separaria de muitos outros no espaço que fornecem apenas informações mínimas por meio de software.

Ao voltar ao núcleo para avaliar o desempenho da unidade, o FlashMAX II se encontra em um território interessante, com poucas comparações de linha direta. Seu grande pool de MLC NAND realmente se sai muito bem contra o SLC líder comparável, o P320h da Micron, não apenas em taxa de transferência, mas também em latência máxima e desvio padrão de latência. Em nosso teste de pré-condicionamento de gravação aleatória de 4K, observamos tempos de resposta de pico excepcionais ficando abaixo de 80 ms desde o estouro até o estado estacionário. Com a estabilidade da carga de trabalho pesada sendo o cartão de visita dos drives SLC até o momento, competir nesse espaço e competir bem ajuda o FlashMAX II a se destacar como um concorrente de alto desempenho. Em nossas cargas de trabalho mistas com uma forte inclinação de leitura, notamos um desempenho robusto em configurações padrão e de alto desempenho, tanto no Linux quanto no Windows. O Linux mantém a liderança em taxa de transferência, enquanto os tempos de resposta de pico são fundamentais, o Windows tem a vantagem nessa categoria. No geral, o FlashMAX II oferece excelente desempenho em Windows e Linux, com um forte aumento disponível no modo de alto desempenho se o usuário estiver disposto a sacrificar a capacidade utilizável da unidade.

Prós

  • Arquitetura de drive de terceira geração comprovada
  • Excelente comportamento de latência sob cargas de trabalho pesadas
  • Oferece resistência e desempenho semelhantes ao SLC usando MLC-NAND
  • Design de duas unidades que interage com o sistema host como um único volume

Contras

  • A garantia de três anos é menor do que o padrão da indústria de cinco
  • O software de gerenciamento carece de estatísticas de desempenho em tempo real

ponto de partida

O Virident FlashMAX II oferece capacidade líder do setor no fator de forma HHHL com uma camada de software robusta e desempenho em termos de rendimento e latência que rivaliza com o acelerador de aplicativos baseado em SLC. No geral, a Virident fez um trabalho abrangente com o FlashMAX II, oferecendo excelente desempenho em ambientes Windows e Linux. 

Página do produto Virident FlashMAX II

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Kevin O'Brien

Dentro do StorageReview Lab, avaliando produtos e trabalhando com líderes do setor para desenvolver novos ambientes de teste. Em casa, estou criando uma família.