Apex Storage X21 recension: The Roaring Twenty-Ones

Apex Storage X21 ger högsta prestanda och kapacitet till företags- och prosumeranvändningsfall med 21 Gen4 NVMe M.2 SSD:er på ett dubbelbrett PCIe-tilläggskort (FHFL). Totalt kan X21 ge 168 TB lagringsutrymme per kort (8 TB SSD) och läshastigheter på upp till 31 GB/s och över 10 miljoner IOPS.

Apex Storage X21 Översikt

X21 har plug-and-play-kompatibilitet och stöder UEFI och Secure Boot. Den erbjuder tillförlitlighet i företagsklass med avancerat ECC och dataskydd, samt avancerad felåterställning. Dess låga overhead-arkitektur tillåter ingen värd-CPU eller DRAM-avlastning, och den stöder även programvara eller OS RAID för dataskydd. Drivrutiner är förkompilerade i Windows och Linux, så distributionen är enkel (men snabbare på Linux), och kortet fungerar med VMware ESXi.

Drivkraften för denna funktionsuppsättning och den övergripande prestandan är Microchip 100 lane Gen4 PM40100 Fanout PCIe Switch. Chipet har en TDP på ​​25 watt, vilket innebär att kontrollern kommer att hålla sig sval med lätt luftflöde tack vare den medföljande kylflänsen. Som sagt, SSD:erna kan behöva lite extra luftflöde, vilket beror på enheterna och höljet som kortet går i. Det bör också noteras att även om utrymmet är trångt finns det plats för en 4 mm kylfläns som kan läggas till SSD om det behövs. Apex har också ett litet designrum. För anpassade applikationer kan de justera kortets bredd via sammankopplingskretskortet.

Kortets material gör också skillnad. Apex listar Storage X21 som tillverkad av Thunderclad 3+-material. Vad är det? Well Thunderclad eller TU-933+, som vid tidpunkten för specifikation är det högsta kvalitet PCB-materialet som finns. Även om material med lägre förlust har dykt upp under kortets utveckling, hävdar de att det har hjälpt X21 att fortsätta att ge exceptionell prestanda. Även om vi inte har ett test för något sådant, är det en intressant sidoanteckning som vi vanligtvis inte blir medvetna om.

Apex Storage siktar på några uppenbara användningsfall med kortet; tydligast passar X21 behoven hos datavetare och kreativa proffs som vill ha snabbast möjliga lokala lagring. Apex påpekar att de tycker att X21 är lämplig för ett antal företagsanvändningsfall, som HCI. Tyvärr har SSD-leverantörer för företag dragit tillbaka på utvecklingen av M.2 och valt EDSFF-enheter istället. Även om det kan finnas en hel del ställen i datacentret där X21 passar, tänker vi för närvarande att det är lite mer av en punktlösning.

Samtidigt, låt oss inte avfärda kortets möjligheter. X21 flyger absolut och samlar prestandan för 21 SSD:er. Som vi kommer att se i våra prestandaresultat nedan, är Apexs specifikationskrav rimliga. Och vi använder inte ens de bästa tillgängliga enheterna. Även om 980-proffsen som används i den här recensionen verkligen är kapabla, för den absolut bästa prestandan, finns det ännu mer potential på bordet. Och skulle ett enstaka kort inte uppfylla dina prestationsmål har Apex validerat att fyra kort med 84 enheter fungerar alldeles utmärkt. I rätt system kan en användare tänkas samla 8 av dessa kort i en server med hela 168 SSD:er.

Vår tonvikt ligger helt klart på lagringsmöjligheterna den här gången, men X21 är mer än bara en etttricksponny. M.2-kortplatsen stöder ett antal andra enheter. Du kan till exempel använda trådlösa kort med M.2 A+E-omvandlarkort för att ställa in varje trådlöst kort på en specifik trådlös kanal för spektrumövervakning. Det finns till och med en AI-vinkel här. Ett företag ringde Axelera gör en M.2 AI Edge acceleratormodul som skulle kunna användas av Apex-kortet någon gång också.

X21 säljs för $2800 som en enhet, med volympriser och anpassade beställningar tillgängliga.

Specifikationer för Apex Storage X21

Råkapacitet	168 TB med 8 TB M.2 NVME SSD-enheter (336 TB med framtida 16 TB M.2 SSD-enheter)
Drive Interface	M.2 Pci-e Gen 4
Läs Bandbredd	30.5 GBps (107+ GBps Multicard)
Skriv bandbredd	28.5 GBps (80+ GBps Multicard)
Läs/skriv IOPS	10 miljoner +
Läs åtkomstfördröjning	79us i genomsnitt.
Skrivåtkomstfördröjning	52us i genomsnitt.
Värdprotokoll	Pci-e Gen 4 16x
M.2 Protokoll	Gen 4 NVME v2.0/v1.4c
Garanti	Livslängd
Vikt	19 oz
Effekt	Aktiv: ~95 Watt Typiskt 2 x PCI-e 6 stift 12v
Luftflöde	Min 400 LFM
Luftfuktighet	5% till 95% (icke-kondenserande)
Operativsystem som stöds	Windows, Windows Server, Linux

Apex Storage X21 Performance

Trots Apex Storage X21:s anmärkningsvärda kapacitet är det viktigt att notera de utmaningar vi stod inför när det gäller systemkompatibilitet. För att starta och jämföra kortet korrekt, fann vi oss själva att tillgripa en konsumentplattform, eftersom X21 stötte på svårigheter när den integrerades med företagsservrar och arbetsstationer i vårt labb.

Denna begränsning kan begränsa kortets anpassningsförmåga för vissa användare och kan potentiellt hindra dess sömlösa integrering i en mängd olika konfigurationer. Det är avgörande för potentiella köpare att noggrant utvärdera deras systemkompatibilitet innan de investerar i X21 för att säkerställa en smidig och effektiv distribution av denna kraftfulla lagringslösning.

För att utnyttja detta kort är det absoluta minimikravet en öppning med dubbla kortplatser, en x16 PCIe-plats och en 6-stifts strömmatning. För en konsumentarbetsstation är detta samma krav som en traditionell GPU i full storlek, och de flesta stationära datorer kommer att ha tillgång till utrymme och ström.

På serversidan blir detta mer komplicerat. Traditionella 1U- och 2U-servrar är byggda för att dra fördel av mer normala PCIe-kantkort, i första hand det vanliga HHHL-kortet (halvhöjd, halvlängd). Nästan alla dessa drar ström från PCIe-kortplatsen, så många servrar levereras inte med extra strömkontakter. För både storlek och kraft skulle du vilja utnyttja en GPU-färdig server med lämplig storlek på fack, luftflöde och, viktigast av allt, strömtillgänglighet.

För den här recensionen använde vi ett AMD-baserat MSI X670E-moderkort med en AMD Ryzen 9 7950X 4.5 GHz, 16-kärnig CPU. Denna plattform inkluderade 64 GB DDR5-minne och, under granskningens varaktighet, utnyttjade den endast integrerad grafik. Vi hade försökt använda våra Lenovo och Dell AMD ThreadRipper-plattformar men stötte på problem med att få plattformarna att publicera. Vår Intel-baserade konsumentplattform ansluten till kortet i x8 istället för x16-läge, och BIOS inkluderade inte ett alternativ att ställa in PCIe-bredden manuellt. Processorn inuti vår rigg började också kvävas i de mångmiljontals IOPS-testerna.

Vdbench prestandatester

Att sparka däcken på Apex Storage X21 med 21 Samsung 980 Pro 1TB SSD, använde vi en Debian OS-testmiljö med våra Vdbench-tester, såväl som några Fio-arbetsbelastningar. Vdbench-arbetsbelastningarna ger en viss jämförelse med företagsenheter som vi har granskat under åren, medan Fio stödde det nyare io_uring I/O-protokollet, vilket möjliggör testning med lägre latens och hög genomströmning.

När det gäller benchmarking av lagringsenheter är applikationstestning bäst, och syntetiska tester kommer på andra plats. Även om det inte är en perfekt representation av faktiska arbetsbelastningar, hjälper syntetiska tester till baslagringsenheter med en repeterbarhetsfaktor som gör det enkelt att göra jämförelser mellan äpplen och äpplen mellan konkurrerande lösningar. Dessa arbetsbelastningar erbjuder en rad olika testprofiler som sträcker sig från "fyra hörn"-tester och vanliga tester av databasöverföringsstorlekar till att spåra infångningar från olika VDI-miljöer.

Alla dessa tester utnyttjar den vanliga vdBench-arbetsbelastningsgeneratorn, med en skriptmotor för att automatisera och fånga resultat över ett stort beräkningstestkluster. Detta gör att vi kan upprepa samma arbetsbelastningar över ett brett utbud av lagringsenheter, inklusive flash-arrayer och individuella lagringsenheter. Vår testprocess för dessa riktmärken fyller hela enhetens yta med data och partitionerar sedan en enhetssektion lika med 5 % av enhetens kapacitet för att simulera hur enheten kan reagera på applikationsarbetsbelastningar. Detta skiljer sig från fullständiga entropitester, som använder 100 % av enheten och tar dem till ett stabilt tillstånd. Som ett resultat kommer dessa siffror att återspegla högre ihållande skrivhastigheter.

profiler:

• 4K slumpmässig läsning: 100 % läsning, 128 trådar, 0-120 % iorat
• 4K Random Write: 100% Write, 128 trådar, 0-120% iorate
• 64K sekventiell läsning: 100 % läsning, 32 trådar, 0-120 % iorat
• 64K sekventiell skrivning: 100 % skrivning, 16 trådar, 0-120 % iorate
• Syntetisk databas: SQL
• VDI Full Clone Traces

Medan Dapustor R5100 och Apex Storage X21 inte riktigt konkurrerar direkt, vi valde den här enheten eftersom det var en av de snabbaste U.2-företags-SSD:erna vi har testat nyligen. Medan Dapustor R5100 toppade på nästan 1.8 miljoner IOPS, skrek Apex Storage X21 förbi den, med mycket lägre latens, och kom in på strax under 3 miljoner IOPS i detta test.

Medan 4K-prestanda hade en dramatisk skillnad i prestandaskalan, är det ingenting jämfört med vad du ser när du ser på enhetens bandbredd. Apex Storage X21 är, förutom en GPU, en av få enheter som drar full nytta av varje droppe PCIe-potential, och den mättar helt x16 Gen4-sloten. I vår 64K sekventiell arbetsbelastning kom X21 in med otroliga 27.2 GB/s, medan Dapustor mätte 7.2 GB/s.

64K sekventiell skrivprestanda var lika imponerande, med X21 som kom in med 23.3 GB/s medan Dapustor R5100 toppade på 2.8 GB/s.

Därefter tittar vi på vår SQL-arbetsbelastning, där X21 erbjöd en maximal genomströmning på 3.46 miljoner IOPS eller 27.1 GB/s.

I vår SQL 90-10-arbetsbelastning mätte Apex Storage X21 3.27 miljoner IOPS eller 25.6 GB/s.

I vår SQL 80-20-arbetsbelastning med en högre skrivblandning, mätte X21 en maximal genomströmning på 3.13 miljoner IOPS eller 24.5 GB/s.

Slutligen tittar vi på VDI-prestanda med våra fullkloniga spår. I vårt VDI Initial Login-test kom X21 med imponerande 1.01M IOPS eller 19.2GB/s.

I vår VDI Boot-arbetsbelastning mätte Apex Storage X21 1.99M IOPS eller 27.5GB/s, vilket helt mättade PCIe Gen4-kortplatsen.

I vår senaste Vdbench-arbetsbelastning som täckte VDI måndagsinloggning, mätte X21 919k IOPS eller 20GB/s på sin topp.

Medan Vdbench täcker en aspekt av enhetens syntetiska prestanda, inkluderade vi även Fio-resultat i denna recension eftersom det kan dra nytta av det nyare och mer effektiva I/O-protokollet för iouring. Här är vårt fokus att visa den absoluta topp I/O och bandbredd som är möjliga genom kortet. Innan var och en av dessa tester utfördes formaterades varje SSD och fylldes sedan helt.

Arbetsbelastning	Genomströmning (IOPS)	Bandbredd (GB/s)
512-byte slumpmässig läsning	14.6 M IOPS	7.477GB / s
512-byte slumpmässig skrivning	3.421 M IOPS	1.751GB / s
4K slumpmässig läsning	6.832 M IOPS	28GB / s
4K slumpmässig skrivning	5.274 M IOPS	21.6GB / s
8K slumpmässig läsning	3.454 M IOPS	28.3GB / s
8K slumpmässig skrivning	3.499 M IOPS	28.7GB / s

En intressant statistik som vi ville nämna är angående 512-byte slumpmässig läsprestanda. Innan SSD:erna fylldes kunde de trycka på 23M IOPS med 11.8 GB/s. Även om detta skilde sig från den verkliga prestandan för dessa SSD-enheter innan de blev helt fyllda med data, indikerar det att Apex Storage X21 kan skicka mycket mer trafik med snabbare SSD-enheter.

Vi har fått veta av företaget att prestanda som är större än 40 miljoner IOPS är möjlig. Den huvudsakliga gränsen som detta kort kommer att träffa är PCIe Gen4 x16-kortplatslocket, som kommer att toppa på cirka 28 GB/s eller så.

Apex Storage X21 Thermals

När vi första gången såg Apex Storage X21 träffa nyhetskabeln var vår första tanke hur snabbt den här enheten kommer att brinna i lågor. Med hur mycket ström som flödar genom var och en av de 21 SSD:erna som detta kort kan hålla, är termisk prestanda inget skämt.

Samsung 980 Pro SSD vid toppbelastning kan dra nästan 8.5 W ström, vilket, med dem alla kombinerade, skulle använda nästan 180 W på detta kort. All den kraften kommer att förvandlas till värme, och du måste avskaffa den snabbt innan enheterna eller kortet stryps eller skadas.

För att säkert testa detta kort i vår testrigg använde vi en massiv AC-driven fläkt placerad bredvid moderkortet för gott luftflöde. Apex listar luftflödeskraven på 400LFM, vilket är långt utanför sfären för en normal stationär och till och med de flesta arbetsstationer. Den typen av luftflöde är vad du vanligtvis hittar i en server när den arbetar med nästan full lutning när det gäller fläkthastighet.

Vi övervakade de individuella enhetstemperaturerna som rapporterades via SMART-data under vår fulla enhetsfyllning. Detta försatte varje enhet i sitt värsta scenario med full skrivprestanda under en längre tidsperiod. Temperaturerna undersöktes mot slutet av denna aktivitet.

Drive	Temperatur
SSD1	51 ° C
SSD2	44 ° C
SSD3	59 ° C
SSD4	44 ° C
SSD5	63 ° C
SSD6	46 ° C
SSD7	57 ° C
SSD8	46 ° C
SSD9	45 ° C
SSD10	59 ° C
SSD11	45 ° C
SSD12	61 ° C
SSD13	46 ° C
SSD14	56 ° C
SSD15	49 ° C
SSD16	52 ° C
SSD17	34 ° C
SSD18	41 ° C
SSD19	36 ° C
SSD20	35 ° C
SSD21	42 ° C

Det säkra driftsområdet för Samsung 980 Pro är listat på 0-70C, så vid sin toppbelastning stannade de hetaste enheterna under den siffran. Att se till att kylningen är i schack är ett absolut krav innan en av dessa tas i bruk.

Avslutande tankar

Apex Storage X21 är en verkligt anmärkningsvärd och banbrytande hårdvara som ger hög prestanda och enorm lagringskapacitet till företags- och prosumermiljöer. Det är dock viktigt att vara medveten om dess begränsningar, såsom de betydande luftflödeskraven och värmegenerering, eftersom den drar ström jämförbar med en GPU utan inbyggd kylning.

Trots installations- och kylningsutmaningarna, med en korrekt installation och kylningslösningar, har X21 potentialen att låsa upp oöverträffad prestanda för olika applikationer. X21:s imponerande lagringskapacitet kan spela en avgörande roll för att driva dataintensiva applikationer som är populära inom datavetenskap och kreativa professionella arbetsbelastningar.

Det är alltid en rolig överraskning när nya enheter kommer in i vårt labb och helt bryter sönder eller mättar ett system. Apex Storage X21 gjorde just det med sina otroliga prestandamöjligheter. Vi kunde dra 28.3 GB/s från kortet i en 8K slumpmässig läsoperation eller trycka 28.7GB/s till det i en 8K slumpmässig skrivbelastning. För småblocksskrivning i vårt 4K Fio-test toppade detta kort med 6.8 ​​miljoner IOPS-läsning och 5.3 miljoner IOPS-skrivning. När vi flyttade till en mindre blockstorlek började vi nå gränserna för Samsung 980 Pro SSD, som kunde pressa 23M IOPS i en 512-byte slumpmässig läsoperation fabriksny men sjönk ner till 14.6M IOPS när enheterna var fyllda. Att få ut dessa siffror från en enda plats är otroligt.

X21 erbjuder oöverträffad prestanda till den grad att den här ena komponenten kan vara en produktivitets-spelväxlare som en viss uppsättning proffs letar efter. Vår recensionsenhet är $4500 all in med SSD:erna, vilket inte är så illa, med tanke på värdet det kommer att ge till applikationer som behöver denna prestandanivå. Återigen, X21 behöver en ganska föreskrivande plattform för att fungera, men om du är villig att anstränga dig kommer du inte att bli besviken över vad detta kort ger till bordet. Faktum är att du förmodligen kommer att bli helt snurrig.

Produktens