För ungefär två år sedan gjorde vi en head-to-head uppgörelse mellan två populära SSD:er av företagsklass: Intel P5510 vs. Samsung PM9A3 – som båda har en solid efterföljare i datacentret. Sedan dess har Intel spunnit sin SSD-verksamhet till ett nytt företag som heter Solidigm, ett företag som backas upp av SK hynix. Och nu tar vi en titt på Solidigm P5520 i en förnyelse av vår head-to-head mainstream SSD-uppgörelse för företag.
För ungefär två år sedan gjorde vi en head-to-head uppgörelse mellan två populära SSD:er av företagsklass: Intel P5510 vs. Samsung PM9A3 – som båda har en solid efterföljare i datacentret. Sedan dess har Intel spunnit sin SSD-verksamhet till ett nytt företag som heter Solidigm, ett företag som backas upp av SK hynix. Och nu tar vi en titt på Solidigm P5520 i en förnyelse av vår head-to-head mainstream SSD-uppgörelse för företag.
Historiskt sett har vi funnit att specifikationsbladen för en enda företags-SSD inte är särskilt användbara, eftersom de fokuserar på prestanda på en enhet för en mycket liten och specifik arbetsbelastning. På grund av detta bestämde vi oss för att koncentrera oss på uppgörelsen på uppträdandet av system med flera enheter snarare än av en enda enhets bandbredd.
Till slut tog P5510 ut Samsung PM9A3 i våra verkliga testscenarier. Med detta i åtanke ville vi erbjuda dessa två enheter en rematch-testning, men den här gången med efterföljaren till P5510: Solidigm P5520. Den här gången inkluderade vi även Micron 7400 Pro och Kioxia CD6 för en mer omfattande datamängd.
Vi har redan granskat alla dessa enheter individuellt, så i den här rapporten kommer vi inte att gå på djupet om prestanda för en enhet. Istället kommer vi att fokusera på företagsinstallationer av den här enheten där flera enheter används tillsammans med varandra. Våra tester inkluderar blandade arbetsbelastningar, bullriga grannsituationer och högskrivande arbetsbelastningar.
Som noterat ovan, 2020, meddelade den välrespekterade koreanska tillverkaren av halvledarminnen och -enheter, SK hynix, att de skulle köpa Intels NAND-verksamhet för 9 miljarder dollar. Från detta förvärv skapade SK hynix Solidigm, ett nytt USA-baserat företag helägt av SK hynix. Vi ser detta som en vinst för båda företagen eftersom det gör det möjligt för var och en att fokusera på sin kärnverksamhet med den extra fördelen för SK hynix att lägga till en högt ansedd befintlig produktlinje med en lojal följare till sin portfölj.
Solidigm P5520 vs. P5510
När P5520 jämförs med P5510, spec sheet visar bara en blygsam ökning av den sekventiella prestandan för P5520. Vi fann dock att specifikationsbladet bara visar en del av historien, vilket är anledningen till att vi kör dessa tester.
Ändå är prestationssiffrorna bara en del av historien; dagens hyperskalare och datacenter kräver täthet och energieffektivitet. Solidigm levererar båda i spader med en 44 % minskning av den totala effekten jämfört med dess tidigare generation P5510-enheter. Detta tack vare uppgången i maximal kapacitet från 7.68 TB i P5510 till 15.36 TB i P5520 i samma 2.5-tums 15 mm-enhetsstorlek. På en fullbefolkad server läggs dessa vinster upp mycket snabbt.
P5520 har implementerat många funktioner som efterfrågats av sina kunder, inklusive flera sektorstorlekar, OPAL 2.0, konfigurerbar namnområdeslåsning, säker radering, förbättrade telemetriloggar, dynamiska flera namnområden och självtestning av enheten.
För våra tester använde vi U.2 formfaktorn 7.68TB-enhet, som är en populär kapacitetspunkt för företagsanvändning. P5520 är tillgänglig med kapaciteter från 1.92 TB till 15.36 TB. Intressant nog är P5520 tillgänglig i en linjal (E1.S och E1.L) format, populärt bland hyperskalare och vissa servrar. Vi är lite förvånade över att den inte kommer i E3.S, ett nytt format som vi förväntar oss att server-OEM:er ska dra nytta av i sina nästa generations uppdateringar. Som sagt, P5520 har varit under utveckling under lång tid och det är troligt att Solidigm kommer att inkludera en E3.S-variant i P5540, eller vad som nu är nästa för denna kategori av SSD.
Solidigm P5520 Prestanda
För den här jämförelsen valde vi en Intel OEM-server, som stöder åtta NVMe SSD:er i den här konfigurationen. Alla partier av SSD:er testades identiskt på samma server.
Diskar under test, alla 7.68 TB kapacitet:
Specifikationer på hög nivå inkluderar:
- 2 x Intel Scalable Gen3 8380
- 32 x 32 GB DDR4 3200MHz
- Ubuntu 20.04.2 Live Server (syntetiska arbetsbelastningar)
- VMware ESXi 7.0u2 (applikationsarbetsbelastningar)
- 8 x PCI Gen4 U.2 NVMe-fack
Benchmarks utfördes med VDbench och FIO för syntetiska benchmarks och Percona Sysbench och Benchmark Factory för SQL Server.
VDbench: Varje grupp av 8 NVMe SSD-enheter raderas säkert, sedan skrivs hela diskytan till med en 64K-skrivoperation, följt av en timmes 64K-sekventiell förkonditioneringsarbetsbelastning. När den är klar får varje enhet en partition på 25% av diskytan (2TB partition för en 8TB SSD).
Vi fokuserade sedan på en grupp gemensamma arbetsbelastningsprofiler bestående av gemensamma blandade arbetsbelastningar. Vi använde också våra I/O-mönster för att replikera SQL-, Oracle- och VDI-arbetsbelastningar. Innan de slumpmässiga I/O-mönstren startade utförde vi ytterligare en timmes 4K slumpmässig skrivaktivitet.
Arbetsbelastningsprofiler
- Syntetisk databas: SQL och Oracle
- VDI Full Clone och Linked Clone Traces
I vår SQL Workload kom Solidigm P5520 ut med en stark ledning vid lägsta latens och avslutade med högsta prestanda och lägsta latens. Vi mätte en topp på 2.36M IOPS vid 105 mikrosekunder från P5520, med nästa närmaste konkurrent (PM9A3) som mätte 1.95M IOPS vid 127 mikrosekunder.
Med en ökad skrivprocent i vår SQL 90-10-arbetsbelastning erbjöd P5520 återigen en stark ledning framför de konkurrerande SSD:erna. Här mätte vi en topp på 2.23M IOPS vid 111 mikrosekunder, med PM9A3 som kom in bakom den med 1.89M IOPS vid 129 mikrosekunder.
Efter att ha ökat skrivprocenten från 10 % till 20 % i vår SQL 80-20-arbetsbelastning såg vi SSD:erna komma något närmare i sin gruppering. Här toppade P5520 på 1.99M IOPS på 122 mikrosekunder, med PM9A3 efterföljande med 1.79M IOPS på 135 mikrosekunder.
Genom att byta till vår Oracle Workload behåller Solidigm P5520 ett starkt försprång över resten av paketet och toppar på 1.9 miljoner IOPS på 127 mikrosekunder. Överlag jämfört med 1.68 miljoner IOPS vid 143 mikrosekunder från PM9A3, 1.66 miljoner IOPS vid 147 mikrosekunder från 7400 Pro, eller 1.59 miljoner IOP från CD6 vid 157 mikrosekunder.
I vår Oracle 90-10-arbetsbelastning toppade P5520 vid 1.7 miljoner IOPS på 99 mikrosekunder, med PM9A3 som näst närmaste SSD, som mätte 1.54 miljoner IOPS vid 110 mikrosekunder.
I vår sista Oracle-arbetsbelastning med en 80-20 R/W-blandning behöll Solidigm P5520 fortfarande ledningen med 1.63M IOPS vid 103 mikrosekunder. Samsung PM9A3 hamnade fortfarande på andra plats med en hastighet på 2 miljoner IOPS på 1.5 mikrosekunder.
När vi flyttar från syntetisk databas till VDI börjar vi med vår full klonstart arbetsbelastning. Här började Solidigm P5520 med ett litet försprång som förvandlades till ett betydande försprång när arbetsbelastningen toppade. P5520 mätte 1.79M IOPS vid 137 mikrosekunder vid sin topp, med PM9A3 bakom sig med 1.51M IOPS vid 160 mikrosekunder.
I vår VDI Full Clone Initial Login-arbetsbelastning erbjöd P5520 en latensfördel, även om toppkapaciteten kom från Micron 7400 Pro. Här toppade P5520 med 909k IOPS på 201 mikrosekunder, med 7400 Pro före sig med 959k IOPS på 213 mikrosekunder.
I VDI Full Clone Monday Login startade Solidigm P5520 med en något förhöjd svarstid. Men när arbetsbelastningen ökade, erbjöd den en högre prestationsprofil än andra i gruppen. Här mätte P5520 634k IOPS på 156 mikrosekunder, med 7400 Pro bakom sig med 606k IOPS på 166 mikrosekunder.
Vår sista grupp av syntetiska arbetsbelastningsprofiler fokuserar på en VDI Linked Clone-prestanda, som börjar med Boot. I det här testet såg vi Samsung PM9A3 i topplaceringen, som mätte 696k IOPS på 149 mikrosekunder, medan P5520 mätte 534k IOPS vid 196 mikrosekunder.
I VDI Linked Clone Initial Login-profilen kom Solidigm P5520 in precis bakom PM9A3. P5520 mätte 312k IOPS vid 148 mikrosekunder, medan PM9A3 mätte 325k IOPS vid 140 mikrosekunder.
Slutligen, i vår VDI Linked Clone Monday Login-arbetsbelastning, såg vi Solidigm P5520 komma igenom med en liten ledning på latens jämfört med Micron 7400 Pro. Här mätte P5520 485k IOPs vid 198 mikrosekunder, jämfört med 487k IOPS vid 205 mikrosekunder från 7400 Pro.
FIO Skriv trycktest
Lagringsarbetsbelastningar blir mer komplexa eftersom SSD:er hänger med i samtidiga läs-/skrivförfrågningar på en toppanvändningsnivå. Möjligheten att betjäna en IO under samtidig skrivtryck blir mer intressant än att göra läsningar där inga skrivningar finns. Leverantörer kan hålla bakgrundsaktiviteten tillräckligt låg för att visa ett "riktmärke" som lässvar under oladdade förhållanden. Men det är inte så verklig IO fungerar.
Den här arbetsbelastningen visar hur SSD:n kan pausa eller stegvisa skrivningar och prioritera läsning på sin kärnfasta programvara och NAND-komponentnivå. Read Priority kan driva SLA-kravet för specifika applikationserbjudanden. Så motivationen för ett skrivtryckstest drivs av behovet av att testa både samtidig IO och motståndskraften och QoS för en SSD-produkt.
I vårt skrivtryckstest körde vi arbetsbelastningen över åtta enheter i testgrupperna Solidigm P5520, Samsung PM9A3, Kioxia CD6 och Micron 7400 Pro. När vi testar flash-enheter har vi sett många fall där individuella enhetstester inte alltid speglar hur den enheten kan reagera i ett mer aktivt system. För att visa hur prestandan återspeglades drog vi resultat från ett enda drev i varje grupp, vilket i det här fallet motsvarar kör ett i varje grupp. Testerna delades upp i en 8K blockstorlek och en 16K blockstorlek arbetsbelastning. I varje test fokuserar vi på clat (avslutande latens), 99:e percentilens latens och 99.99:e percentilens latens.
Från och med 8K-blockstorleken tittade vi på färdigställandefördröjningen för var och en av de fyra SSD-grupperna, och vi såg en dramatisk skillnad bildas i början. Om man tittar på intervallet 100MB/s till 700MB/s, stack Kioxia CD6 ut med en linje som sjunker vid 350MB/s. Detta beror på att bortom den punkten, eftersom testet krävde högre bandbredd, låg det på 350 MB/s medan de andra enheterna fortsatte att klättra. Om vi tittar på 350MB/s-hastigheten, mätte 5520 122 mikrosekunder, PM9A3 mätte 135, CD6:an kom in på 157 och 7400 Pro mätte 192.
I den 99:e percentilgruppen fortsatte Solidigm P5520 med ett starkt försprång över gruppen. Vid 350 MB/s-märket mätte vi 424 mikrosekunder från P5520, 627 från CD6, 668 från PM9A3 och 742 från 7400 Pro.
Vid 99.9:e percentilen såg vi en mer signifikant separation mellan företags-SSD:erna i denna grupp. P5520 startade betydligt lägre än andra i gruppen och behöll den ledningen över testsegmentet. Om vi tittar på 350 MB/s-punkten mätte vi 578 mikrosekunder från P5520, 922 från CD6, 1,074 9 från PM3A1,254 och 7400 XNUMX från XNUMX Pro.
Genom att gå till 99.99:e percentilens latens, med 350 MB/s-märket som den för att jämföra varje enhet, fortsatte Solidigm P5520 att leda gruppen. Den erbjöd en låg latens på 717 mikrosekunder upp mot PM9A3 med 1,336 6 och CD1,369 med 7400 2,311. XNUMX Pro släpade betydligt efter med XNUMX XNUMX.
Genom att öka blockstorleken till 16K i vårt skrivtryckstest såg vi återigen en signifikant skillnad mellan de fyra SSD:erna i denna kategori när det gäller svarstider. När testet startade, när man tittade på fördröjningen av slutförandet, var Solidigm P5520 och Samsung PM9A3 mycket nära, med divergerande vägar när skrivarbetsbelastningen ökade. Vi ser återigen Kioxia CD6 toppa med 350 MB/s, som vi kommer att använda som vår jämförelsepunkt över enhetsgruppen. Här mätte P5520 139.7 mikrosekunder mot 141 från PM9A3. CD6 mätte 174 i detta skede, och 7400 Pro ovanför mätte 216.5.
I den 99:e percentilmätningen blir skillnaden mellan varje SSD mer påtaglig när bandbredden ökar. Vid 350 MB/s-märket mätte P5520 445 mikrosekunder, PM9A3 mätte 668, CD6 med 685 och 7400 Pro på 824.
När P99.9 flyttade till 5520 percentilens latens behöll P6 sin ledning samtidigt som vi såg intressant beteende från CD9. Inledningsvis kom in under PM3A300 med 6 MB/s, CD350 ökade i latens innan den nådde mättnad. Efter samma provpunkt på 5520 MB/s mätte vi P603 med 6 mikrosekunder, CD1,037 på 9 3, PM1,074A7400 med 1,418 XNUMX och XNUMX Pro på XNUMX XNUMX.
Slutligen, när vi går till 99.99 percentildelen av skrivtryckstestet i blockstorlek på 16K, såg vi Solidigm P5520 med lägst latens och Micron 7400 Pro med nästan tredubbla svarstiden. Med fokus på 350 MB/s indexpunkt mätte P5520 734 mikrosekunder, PM9A3 med 1,319 6, CD1,565 bakom sig med 7400 2,606 och XNUMX Pro toppade med XNUMX XNUMX.
FIO Noisy Neighbour Test
Traditionellt, för att se hur SSD:er fungerar under varierande samtidiga arbetsbelastningar, applicerar du läs- och skrivbelastningar på enheten samtidigt. Dessa arbetsbelastningar kan också inkludera varierande blockstorlekar och andra element. NVMe SSD:er tog med sig ett nytt koncept i mixen där de kan erbjuda namnutrymmesprovisionering med flera innehavare kontra vanlig partitionering.
När flera hyresgäster alla använder sina tillhandahållna namnområden med olika arbetsbelastningar, får latensen inte öka till den grad att lagringen inte längre svarar för varje klient. I det bullriga granntestet tillämpar vi blandade skrivarbetsbelastningar på tre av sex tillhandahållna namnområden och spårar läslatensen från de återstående tre namnområdena för att se hur varje enhet hanterar den samtidiga skriv- och läsaktiviteten.
Med fler enheter på fältet höll Solidigm P5520 ledningen för slutförande latens och 99.99 percentil och 99.9999 percentil latenser. Från och med slutförande latens (clat), mätte medelvärdet av P5520 gånger över namnutrymmet 4-6 141 mikrosekunder, med näst närmast Samsung PM9A3 med 157, följt av Micron 7400 Pro med 166, och slutligen Kioxia CD6 med 177.
Det gapet ökade dock och flyttade till 99.99 percentilen, där vi började se konkurrerande enheter dramatiskt öka svarstiderna. Här mätte Solidigm P5520 769 mikrosekunder, med Samsung PM9A3 som mätte 1,049 6, Kioxia CD1,576 med 7400 2,281 och Micron XNUMX Pro med XNUMX XNUMX.
Genom att flytta till sex-9s eller 99.9999 latensmätning, fortsatte P5520 sin imponerande ledning över gruppen och mätte 1,123 9 mikrosekunder. Samsung PM3A1,494 stannade på andra plats och mätte 6 2,748, Kioxia CD7400 hoppade till 3,796 XNUMX och Micron XNUMX Pro mätte svindlande XNUMX XNUMX.
Sysbench MySQL Performance
Vårt Sysbench-test använder en Percona för att driva I/O till en MySQL OLTP-databas. Detta test mäter också genomsnittlig TPS (Transactions Per Second), genomsnittlig latens och genomsnittlig 99:e percentil latens. Varje Sysbench VM är konfigurerad med tre vDisks: en för uppstart (~92GB), en med den förbyggda databasen (~447GB) och den tredje för databasen som testas (270GB). Ur ett systemresursperspektiv konfigurerade vi varje virtuell dator med 16 vCPU:er och 60 GB DRAM och utnyttjade LSI Logic SAS SCSI-kontrollern.
Sysbench-testkonfiguration (per virtuell dator)
- CentOS 6.3 64-bitars
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Databastabeller: 100
- Databasstorlek: 10,000,000 XNUMX XNUMX
- Databastrådar: 32
- RAM-buffert: 24GB
- Testlängd: 3 timmar
- 2 timmar förkonditionering 32 trådar
- 1 timme 32 trådar
Med en belastning på 16VM (8VM per SSD) har vi lagringen som den primära begränsningen för MySQL-prestanda, vilket lämnar lite utrymme för CPU. När det gäller prestanda hamnade Solidigm P5520 i toppen och mätte 28,455 7400 TPS, följt av 26,397 Pro med 9 3 TPS, PM26,312A6 med 25,628 XNUMX och CDXNUMX med XNUMX XNUMX.
Om man tittar på genomsnittlig latens hade P5520 ledningen med 18.02 ms, följt av 7400 Pro med 19.46 ms, PM9A3 med 19.59 ms och CD6 med 19.98 ms. Det är viktigt att notera att detta är databasens svarstid, inte lagringslatens, så siffrorna är högre än bara NVMe I/O-lagret.
I den sista delen, där vi mäter 99:e percentilens latens under Sysbench-arbetsbelastningen, mätte P5520 31.84 ms, PM9A3 med 34.37 ms, 7400 Pro på 35.44 ms och CD6 med 36.56 ms.
Slutsats
I vår tidigare djupdykning av P5510 jämförde vi den head-to-head med PM93A. Under den testomgången presterade P5510 mycket bra och överträffade Samsung-enheten. Den här gången är Solidigm tillbaka med en uppdaterad företags-SSD, så vi har kört testet igen och ställer Solidigm P5520 mot PM9A3. Vidare utökade vi räckvidden genom att inkludera välrespekterade SSD:er för företag från Micron och KIOXIA i uppgörelsen.
Om man tittar på specifikationsbladen för enheterna, skulle det ha varit svårt att tyda att dessa partier av SSD-enheter skulle prestera så olika i våra tester, men de gjorde det och på ett mycket slående sätt. Ett exempel på detta är vårt FIO Noisy Neighbour-test där P99.99 i 5520-percentiltestet avbröt sin närmaste konkurrent med 36 %!
Den primära trenden som är lätt att se över ett brett urval av tester är Solidigm P5520 som erbjuder exceptionell prestanda och mycket låg latens över hela linjen. Den leder på många områden jämfört med Kioxia CD6, Micron 7400 Pro och Samsung PM9A3. Detta kan vara mest synligt i skrivtryckstestet där SSD-enheter som CD6 helt mättas långt under andra i samma klass.
Efter den här övningen sitter vi kvar med P5520 ungefär var vi var med P5510 – det är mycket bra. P5520 är stark över de arbetsbelastningar vi kastade på den, och lyser verkligen i de mest intensiva arbetsbelastningarna som extremt skrivtryck och bullriga grannscenarier. Solidigm-teknik har återigen bevisat att det i denna vanliga SSD-klass för företag finns en ganska bred klyfta och att göra rätt investering i flash är extremt viktigt för applikationsprestanda.
Solidigm sponsrar denna rapport. Alla åsikter och åsikter som uttrycks i denna rapport är baserade på vår opartiska syn på produkten/de produkter som övervägs.
Engagera dig med StorageReview
Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | Facebook | Rssflöde
