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Intel SSD DC P3608 AIC NVMe SSD 评测

by StorageReview 企业实验室

英特尔 DC P3608 是一款高性能企业级 NVMe SSD,它利用针对数据库、HPC 和实时分析的附加卡 (AIC) 外形规格。 半高半长 (HHHL) 卡提供高达 4TB 的容量和 5GB/s 顺序读取和 3GB/s 顺序写入的高端性能,以及 850,000 次随机 4K 读取 IOPS。 P3608 扩展了 P3600 系列,该系列具有 2.5 英寸和 AIC 外形规格。 P3608 有效地将两个 P3600 组合到一个 AIC 上,从而使单个 P3600 驱动器的容量和性能翻倍。


英特尔 DC P3608 是一款高性能企业级 NVMe SSD,它利用针对数据库、HPC 和实时分析的附加卡 (AIC) 外形规格。 半高半长 (HHHL) 卡提供高达 4TB 的容量和 5GB/s 顺序读取和 3GB/s 顺序写入的高端性能,以及 850,000 次随机 4K 读取 IOPS。 P3608 扩展了 P3600 系列,该系列具有 2.5 英寸和 AIC 外形规格。 P3608 有效地将两个 P3600 组合到一个 AIC 上,从而使单个 P3600 驱动器的容量和性能翻倍。

P3608 位于英特尔企业级固态硬盘产品组合中的中间地带。 P3500 系列专为读取密集型工作负载而 P3700 系列专为写入密集型工作负载而设计,而 P3600 和 P3608 发现它们明显针对的是大量企业用例,即混合工作负载。 因此,P3608 是英特尔的多功能工具,能够同时处理各种应用程序,这是大多数企业环境中非常典型的场景。 事实上,它是一个 AIC (PCIe 3.0 x8) 也使得部署变得容易,任何现代服务器都可以毫无问题地处理这些卡,而对于需要专用服务器背板的 2.5 英寸外形规格的 NVMe 驱动器来说情况并非如此。 我们甚至拿了 P3608 并用它来测试 戴尔最新推出的单处理器服务器 并发现这个组合非常令人印象深刻。

P3608是一个垂直集成的解决方案,NAND、控制器和固件均来自英特尔。 该驱动器使用 20nm MLC NAND 和英特尔所谓的“高耐久性技术”。 这导致五年内每天 3 次驱动器写入的耐久性规格。 对于 22TB P4,这相当于大约 3608PB 的写入。

Intel P3608 提供 1.6TB、3.2TB 和 4TB 容量; 我们的评论是 1.6TB 的容量。

英特尔 DC P3608 规格

  • 能力: 1.6TB, 3.2TB, 4TB
  • NAND:20nm HET MLC NAND
  • 性能:
    • 4K 随机读取 IOPS:850,000
    • 4K 随机写入 IOPS:150,000 (1.6TB)、80,000 (3.2TB)、50,000 (4TB)
    • 顺序。 读写 MB/s:5,000/2,000 (1.6TB)、4,500/2,600 (3.2TB)、5,000/3,000 (4TB)
  • 耐力(PBW):
    • 8.76(1.6TB)
    • 17.52(3.2TB)
    • 21.90(4TB)
  • 电源(读/写):
    • 18/30W(1.6TB)
    • 18/35W(3.2TB)
    • 20/40W(4TB)
  • 闲置功率:11.5W
  • 增强的功率损耗管理
  • 端到端数据保护
  • 双 NVMe 控制器
  • 保固:5年

设计与建造

Intel SSD DC P3608 凭借其半高、半长 PCIe x4 外形规格无疑是驱动器中的野兽。 由于 P3608 不使用任何基于风扇的冷却,因此一个大尺寸的散热器占据了卡的大部分。 卡本身设计得非常好,铝制盖板顶部有一个面板,由公司的品牌组成。

x8 PCIe 3.0 接口位于卡底部旁边。

卸下散热器可以看到 NAND 封装,每个封装都采用了英特尔的 20 纳米 NAND 技术。 PCB 的另一面显示了英特尔的新控制器。

测试背景和比较

StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构,用于在与管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施,使我们的员工能够建立真实世界的条件,以便在我们的审查期间准确地衡量性能。

我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查,以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 和 其网络功能的概述 在这些相应的页面上可用。

我们在 AIC NVMe SSD 中测试了英特尔 SSD DC P3608:

  • 记忆 PBlaze4 3.2TB
  • 华为 HHHL ES3000v2 1.6TB
  • 闪迪 SHHL PX600 2.6TB
  • 华为 HHHL ES3000v2 3.2TB
  • HGST HHHL SN100 3.2 TB

应用程序工作负载分析

P3608 没有足够的容量来运行 4 个 SQL VM,因此它被排除在 SQL Server 基准测试之外。 如果英特尔将来发更大的卡,我们将对它进行 SQL 基准测试,并修改此部分的评论。

话虽如此,我们的应用程序基准测试包括一个通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库。 此测试测量平均 TPS(每秒事务数)、平均延迟以及平均 99% 延迟。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的数据库中使用 Fusion-io 闪存感知应用程序 API,尽管为了进行比较,我们在其“传统”块存储模式下测试了每个设备。

在平均每秒事务处理基准测试中,英特尔 P3608 的总性能略微被 Memblaze 驱动器压倒,分别为 5,877.9 TPS 和 5,954.8 TPS。

在查看平均延迟结果时,英特尔驱动器拥有最佳的顶级性能,单个虚拟机的运行时间在 20.31 毫秒到 23.56 毫秒之间,总延迟为 21.89 毫秒。 然而,Memblaze 的总计时间最好,为 21.50 毫秒。

就我们最坏情况下的 MySQL 延迟情况(第 99 个百分位延迟)而言,英特尔表现出最好的顶级性能,VM 运行时间在 41.73 毫秒到 51.89 毫秒之间,而最高聚合记录是由 SanDisk 驱动器记录的,它有 41.92 毫秒。

企业综合工作负载分析

闪存性能随着驱动器适应其工作负载而变化,这意味着闪存存储必须在每个 fio 综合基准 以确保基准是准确的。 每个可比较的驱动器都使用供应商的工具进行了安全擦除,并在 16 个线程的重负载和每个线程 16 个未完成队列的情况下预处理到稳定状态。

  • 预处理和初级稳态测试:
  • 吞吐量(读+写 IOPS 聚合)
  • 平均延迟(读+写延迟一起平均)
  • 最大延迟(峰值读取或写入延迟)
  • 延迟标准偏差(读+写标准偏差一起平均)

预处理完成后,每个设备都会在多个线程/队列深度配置文件中按时间间隔进行测试,以显示轻度和重度使用情况下的性能。 我们对英特尔 P3608 的综合工作负载分析使用了两个配置文件,这两个配置文件广泛用于制造商规范和基准测试。 重要的是要考虑到合成工作负载永远不会 100% 代表生产工作负载中看到的活动,并且在某些方面不准确地描绘了现实世界中不会发生的场景中的驱动器。

  • 4k
    • 100% 读取和 100% 写入
  • 8k
    • 70% 读取/30% 写入

在我们的吞吐量 4k 写入预处理测试中,英特尔以大约 480,000 IOPS 开始,并在 162,000 IOPS 左右达到稳定状态。 此处整体性能最高的硬盘是华为 3.2TB 硬盘。

接下来我们看看平均延迟。 在这里,英特尔驱动器拥有大约 0.5 毫秒的初始延迟,在 20 分钟左右出现峰值。 当它以略高于 1.6 毫秒的速度达到稳态时,它处于中间位置。 最不一致的驱动器是 HGST。

在测量最大延迟时,英特尔在我们的整个测试过程中没有出现明显的峰值,并且无疑是最稳定的驱动器。 总体而言,Memblaze 驱动器的结果最不一致,在整个基准测试中出现主要峰值。

标准偏差计算旨在更轻松地可视化 SSD 延迟性能结果的一致性。 在这种情况下,英特尔驱动器的结果最稳定,在大部分测试期间都在 1.5 毫秒左右徘徊。

在主要的 4k 综合基准测试中,英特尔驱动器以令人印象深刻的 851,693 IOPS(达到 157,940 IOPS 写入)在读取列中名列前茅,而华为 3.2TB 驱动器以 229,914 IOPS 显示最佳写入性能。

查看平均延迟表明,具有最佳整体读取性能的英特尔驱动器再次测量仅为 0.30 毫秒读取(1.62 毫秒写入)。 华为 3.2TB 驱动器再次发布最佳写入延迟,为 1.11 毫秒。

在最大延迟中,Intel 驱动器以 9.1 毫秒的读取延迟移到了包的后面; 但是,它的写入结果最好,仅为 19.1 毫秒。 读取方面表现最好的是 Memblaze 驱动器,尽管它的写入延迟要高得多。

从标准偏差来看,英特尔在读取延迟方面处于中间位置,为 0.218 毫秒,平均写入延迟为 1.667 毫秒。 表现最好的是 Memblaze 驱动器,它的读取时间为 0.107 毫秒。

我们的下一个工作负载使用 8k 传输,读取操作占 70%,写入操作占 30%。 同样,在切换到主要测试之前,我们将从预处理结果开始。 在吞吐量方面,英特尔驱动器表现出令人难以置信的突发速度,达到超过 700,000 IOPS; 但是,性能显着(并且迅速)下降,最终稳定在大约 180,000 IOPS 的状态,垫底。

平均延迟讲述了一个类似的故事,英特尔驱动器显示出仅 0.4 毫秒的领先初始延迟,并迅速增加到超过 1.5 毫秒的稳定状态,与华为 1.6TB 驱动器一起排在排行榜的底部。 此处表现最好的驱动器是华为 3.2TB,其中 Memblaze 是最稳定的,遥遥领先。

在查看最大延迟时,英特尔驱动器很容易成为同类产品中最一致的,在整个过程中显示出几个刚刚超过 16 毫秒的峰值。 最不稳定的驱动器是 Memblaze,它与我们 4K 测试期间的最大读数相似。

在测试的第一部分,标准偏差显示出非常不一致的结果。 Intel 驱动器以大约 0.5ms 的速度启动,而在大约 1.4m 时达到稳定状态。 迄今为止性能最好的 SSD 是华为 3.2TB 卡,它表现出极佳的一致性,最终刚好超过 0.9 毫秒

在我们对 Intel P3700 驱动器进行全面预处理后,我们对其进行了主要的 8k 70/30 测试。 在吞吐量方面,英特尔驱动器表现出中等的性能,与其他三个驱动器的性能完全相同。

平均延迟反映了吞吐量结果,Intel、Memblaze、HGST 和 1.6TB 性能并驾齐驱,直到最后。 这里表现最好的驱动器是 3.2TB 华为驱动器,最终不到 0.9 毫秒。

查看最大延迟显示英特尔驱动器具有非常一致的结果,在终端中达到略低于 17 毫秒,在测试的 SSD 中名列前茅。 华为的整体结果最好,因为它在最后的延迟上仅超过了英特尔驱动器。

直到测试结束,标准偏差表明所有驱动器之间的性能非常相似; 然而,华为 3.2TB 驱动器在 16T2Q 标记附近拉开差距,以略高于 0.9 毫秒的速度发布了最佳整体结果。

结语

Intel P4 提供高达 3608TB 的容量,利用 AIC 外形,专为数据库、HPC 和实时分析应用而设计。 尽管它位于其企业级驱动器系列性能范围的中间位置,但英特尔确实向我们展示了 NVMe SSD 可以与其他强大的驱动器竞争。 P3608 最适合混合工作负载,能够在同时处理各种应用程序时表现出色; 这在大多数企业环境中很常见。 正如我们之前提到的,英特尔驱动器因其 AIC (PCIe 3.0 x8) 外形而易于部署,因为几乎任何现代服务器都可以轻松处理这种类型的卡。

与 P3700 系列一样,P3608 驱动器是垂直集成解决方案,因为英特尔生产所有组件,包括控制器、NAND(20nm MLC)和固件。 这种高效的设计类型使英特尔能够提供更好的支持、简化的增强功能和固件更新,因为他们了解驱动器的特性。

在查看性能时,英特尔 DC P3608 在我们测试的基准测试中显示了一些出色的结果,在我们测试的许多工作负载中处于领先地位。 也就是说,我们将英特尔驱动器与华为 ES3000(3.2TB 和 1.6TB)、Memblaze PBlaze4 3.2TB 和 HGST SN100 NVMe HHHL SSD 进行了比较。 在我们的 Sysbench 测试中,我们看到了英特尔 DC P3608 的一些令人印象深刻的整体性能。 在平均每秒事务处理基准测试中,英特尔 P3608 拥有 5,877.9 TPS 的总和,略低于 Memblaze 驱动器。 在查看平均延迟结果时,英特尔驱动器在单个 VM 中拥有最佳的顶级性能,运行时间在 20.31 毫秒到 23.56 毫秒之间,总延迟为 21.89 毫秒。 就我们最坏情况下的 MySQL 延迟情况而言,英特尔表现出最好的顶级性能(同样是在单个虚拟机中),其运行时间在 41.73 毫秒到 51.89 毫秒之间。

在我们的主要综合基准测试中,英特尔 DC P3608 发布了令人印象深刻的领先 4k 吞吐量,读取 851,693 IOPS,而写入达到 197,940 IOPS。 平均延迟还显示最佳读取结果为 0.30 毫秒,写入为 1.62 毫秒。 在我们的 8k 传输(包括 70% 的读取操作和 30% 的写入操作的比率)中,英特尔驱动器在吞吐量和平均延迟方面有所放缓,结果使其在最大延迟方面处于中间位置标准偏差读数在排行榜中名列前茅。

优点

  • 整体表现出色
  • 综合解决方案
  • 容量高达 4TB

缺点

  • 容量分布在两个存储池中

底线

Intel P3608 是一款 AIC SSD,针对数据库、HPC 和实时分析,并带来强大的性能冲击。

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