我们上次讨论SK海力士是在8月份，当时我们回顾了该公司的历史并概述了他们的企业级固态硬盘解决方案。今天，我们将评测SK海力士企业级固态硬盘PE6011的性能。PE6011采用U.2 7mm外形尺寸，搭载3D TLC NAND闪存，配备PCIe NVMe接口，容量最高可达7.68TB。它非常适合读取密集型工作负载和轻写入应用。这款产品的独特之处在于，从概念设计到生产制造，所有环节均由SK海力士自主完成。该产品旨在为数据中心环境提供经济实惠的PCIe解决方案。
看看这个驱动器的设计和构造，整个外壳都是抛光的银色。 它是一个 2.5 英寸的驱动器，带有一个 U.2 连接器，外形尺寸 z 高度为 7 毫米。 7 毫米的尺寸可减少占地面积，并使该驱动器能够配备和安装在各种各样的东西中，从而获得普遍的吸引力。 可以在驱动器顶部找到品牌和唯一识别信息。
SK 海力士 PE6011 规格
| 外形 | U.2 7毫米 | |||
| 接口 | PCIe Gen3x4 / NVMe 1.3 | |||
| NAND闪存 | 3D V4 薄层色谱 | |||
| 容量 | 960 GB | 1.92 TB | 3.84 TB | 7.68 TB |
| 性能 | ||||
| 顺序读取 (128KB) | 高达3,200MB /秒 | 高达3,200MB /秒 | 高达3,200MB /秒 | 高达3,200MB /秒 |
| 顺序写入 (128KB) | 高达 650MB/秒 | 高达1,250MB /秒 | 高达2,300MB /秒 | 高达2,450MB /秒 |
| 随机读取（4KB，QD64） | 高达220K IOPS | 高达410K IOPS | 高达620K IOPS | 高达620K IOPS |
| 随机写入（4KB，QD64） | 高达27K IOPS | 高达50K IOPS | 高达67K IOPS | 高达70K IOPS |
| QOS 4KB 随机读取 | 95μs | 95μs | 95μs | 95μs |
| QOS 4KB 随机写入 | 25μs | 25μs | 25μs | 25μs |
| 安保防护 | AES 256位加密 | |||
| 耐力 | ||||
| 平均无故障时间 | 2万小时 | |||
| UBER | 每 1^10 位读取 17 个扇区 | |||
| 能量消耗 | ||||
| 主动就绪/写典型 | 最高为14.0W | |||
| 空闲 | 最高为3.7W | |||
| 允许电压 | 12.0V±5％ | |||
| 工作温度 | 0 70°C | |||
| 震动 | 1500G，时长0.5ms | |||
| 物理性能 | ||||
| 尺寸（WxDxH） | 69.85 x 100 x 7.0毫米 | |||
| 重量 | 84.7克（±5%） | |||
性能
测试平台
我们的企业级固态硬盘评测使用联想ThinkSystem SR850进行应用测试，使用戴尔PowerEdge R740xd进行综合基准测试。ThinkSystem SR850是一款配置精良的四核CPU平台，其CPU性能远超高性能本地存储所需的极限。对于CPU资源要求不高的综合测试，则使用更传统的双核服务器。无论使用哪种服务器，我们的目标都是在符合存储厂商最大硬盘规格的前提下，尽可能全面地展现本地存储的性能。
联想 ThinkSystem SR850
- 4 个 Intel Platinum 8160 CPU（2.1GHz x 24 核）
- 16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC 内存
- 2 个 RAID 930-8i 12Gb/s RAID 卡
- 8 个 NVMe 托架
- VMware ESXI 6.5
戴尔 PowerEdge R740xd
- 2 个英特尔金牌 6130 CPU（2.1GHz x 16 核）
- 4 x 16GB DDR4-2666MHz ECC 内存
- 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID 卡
- 附加 NVMe 适配器
- Ubuntu-16.04.3-桌面-amd64
测试背景
StorageReview企业测试实验室提供灵活的架构，用于在与管理员实际部署环境相近的环境中对企业存储设备进行基准测试。该实验室集成了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施，使我们的工作人员能够模拟真实环境，从而在评测过程中准确评估设备性能。
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。
应用程序工作负载分析
为了解企业级存储设备的性能特征，必须对实际生产环境中的基础架构和应用工作负载进行建模。因此，我们对 Kingston DC500M 的基准测试包括：使用 SysBench 测试 MySQL OLTP 性能，以及使用模拟 TCP-C 工作负载测试Microsoft SQL Server OLTP 性能。在我们的应用工作负载测试中，每个硬盘将运行 2-4 个配置相同的虚拟机。
SQL Server 性能
每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个 VM 配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试正在寻找延迟性能。
此测试使用运行在 Windows Server 2012 R2 虚拟机上的 SQL Server 2014，并由 Quest 的数据库基准测试工具进行压力测试。StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 测试协议采用事务处理性能委员会 (TPPC) 基准测试 C (TPC-C) 的最新草案，TPC-C 是一款在线事务处理基准测试工具，可模拟复杂应用程序环境中的活动。与合成性能基准测试相比，TPC-C 基准测试更能准确地评估数据库环境中存储基础架构的性能优势和瓶颈。本次评测中使用的每个 SQL Server 虚拟机实例均包含一个 333GB（1,500 规模）的 SQL Server 数据库，并在 15,000 个虚拟用户的负载下测量事务性能和延迟。
SQL Server 测试配置（每个虚拟机）
- Windows服务器2012 R2的
- 存储空间：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：48GB
- 测试时长：3 小时
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期
对于我们的 SQL Server 事务基准测试，SK hynix PE6011 的性能与 Intel P4510 8TB 相同，总计 12,625.4 TPS。
与 TPS 相比，延迟是 SQL Server 性能的更好指示。 在这里，我们看到 SK 海力士 PE6011 与 4510 毫秒的英特尔 P46.3 相比，平均延迟明显更长。
系统性能
下一个应用基准测试是使用SysBench 对Percona MySQL OLTP 数据库进行测量。该测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟以及平均第 99 百分位延迟。
每个Sysbench虚拟机都配置了三个虚拟磁盘：一个用于启动（约 92GB），一个用于预构建的数据库（约 447GB），第三个用于待测数据库（270GB）。从系统资源角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个虚拟 CPU、60GB DRAM，并使用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 测试配置（每个虚拟机）
- CentOS 6.3 64 位
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 数据库表：100
- 数据库大小：10,000,000
- 数据库线程：32
- 内存缓冲区：24GB
- 测试时长：3 小时
- 2 小时预处理 32 个线程
- 1 小时 32 个线程
在 Sysbench 事务基准测试中，PE6011 落后并以 5,936.6 TPS 排在最后。
在 Sysbench 平均延迟中，PE6011 再次显示结果，以 21.6 毫秒垫底。
对于我们最坏情况下的延迟（第 99 个百分位数），最后完成的 PE6011 在三星 1 DCT 的 983 毫秒以内，延迟为 39.6 毫秒。
SideFX 的胡迪尼
Houdini 测试专门用于评估与 CGI 渲染相关的存储性能。 此应用程序的测试台是我们在实验室中使用的具有双 Intel 740 CPU 和 6130GB DRAM 的核心 Dell PowerEdge R64xd 服务器类型的变体。 在这种情况下，我们安装了运行裸机的 Ubuntu 桌面 (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)。 基准测试的输出以秒为单位来衡量，越少越好。
Maelstrom 演示代表了渲染管线的一部分，它通过演示其有效使用交换文件作为扩展内存形式的能力来突出存储的性能。 测试不会写出结果数据或处理点，以隔离延迟对底层存储组件的影响。 测试本身由五个阶段组成，我们将其中三个阶段作为基准测试的一部分运行，如下所示：
从磁盘加载打包点。 这是从磁盘读取的时间。 这是单线程的，可能会限制整体吞吐量。
将点解压缩到一个平面数组中，以便对其进行处理。 如果这些点不依赖于其他点，则可以调整工作集以保留在核心中。 这一步是多线程的。
（未运行）处理点。
将它们重新打包成适合存储回磁盘的分桶块。 这一步是多线程的。
（未运行）将分桶块写回磁盘。
在 Houdini 测试中，PE6011 以 2,860.1 秒的成绩处于中等水平。
VDBench 工作负载分析
在对存储设备进行基准测试时，应用程序测试是最好的，综合测试排在第二位。 虽然不能完美代表实际工作负载，但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线，从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件，从“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。 所有这些测试都利用通用的 VDBench 工作负载生成器，以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载，包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程用数据填充整个驱动器表面，然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 25%，以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。 这不同于使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试。 因此，这些数字将反映更高的持续写入速度。
简介：
- 4K 随机读取：100% 读取，128 个线程，0-120% 重复率
- 4K 随机写入：100% 写入，64 线程，0-120% iorate
- 64K 顺序读取：100% 读取，16 线程，0-120% 迭代
- 64K 顺序写入：100% 写入，8 个线程，0-120% 迭代
- 综合数据库：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和链接克隆跟踪
在我们的第一个 VDBench 工作负载分析随机 4K 读取中，SK hynix PE6011 在整个测试过程中能够保持在 1ms 以下，峰值为 626,681 IOPS，延迟为 203.2μs
4K 随机写入性能在整个测试过程中再次显示出亚毫秒级延迟。 在这里，PE6011 显示出 209,000 IOPS 的峰值性能和 609.6μs 的延迟。
切换到顺序工作负载时，SK hynix PE6011 在 64K 顺序读取中名列前茅，峰值得分为 41,554 IOPS 或 2.59GB/s，延迟为 384.5μs。
PE6011 在 13,956K 顺序写入中达到 0.87 IOPS 或 1137.7GB/s 的峰值，延迟为 64μs。
转到 SQL 工作负载，PE6011 峰值为 164,402 IOPS，延迟为 194.2μs
SQL 90-10 的 PE6011 峰值为 133,898 IOPS，延迟为 238.4μs。
PE6011 的峰值为 120,450 IOPS，延迟为 264.8。
在我们的 Oracle 工作负载中，PE6011 处于中间位置，峰值为 112,610 IOPS，延迟为 312.8μs。
在 Oracle 90-10 中，PE6011 的峰值为 117,287 IOPS，延迟为 187μs。
对于 Oracle 80-20，我们看到 PE6011 的峰值为 106,489 IOPS，延迟为 205.9μs。
接下来，我们继续我们的 VDI 克隆基准测试，完整和链接，其中 PE6011 在大多数这些测试中处于中间位置，峰值延迟始终低于 1 毫秒。 对于 VDI 完整克隆启动，PE6011 的峰值性能为 99,196 IOPS，延迟为 349.4μs。
VDI FC Initial Login 看到 PE6011 的峰值性能为 46,907 IOPS，延迟为 635.8μs，仅次于 Intel P4510。
使用 VDI FC Monday Login，PE6011 以 43,590 IOPS 的峰值性能和 364.6μs 的延迟结束。
切换到链接克隆 (LC)，我们首先查看启动测试。 在这里，PE6011 以 62,680 IOPS 和 254.6μs 的延迟略微落后。
VDI LC Initial Login 显示 27,110 IOPS 和 292.2μs 的延迟，处于中间位置。
在 VDI LC Monday Login 测试中，PE6011 表现出 30,740 的峰值性能和 516.9μs 的延迟，在照片完成方面名列前茅。
总结
PE2 采用 U.7 6011mm 外形尺寸，是 SK 海力士新系列企业级 NVMe SSD 的一部分，包括将于 4.0H'1 推出的支持 PCIe 20 的下一代产品。 PE6011 是低延迟和读取密集型工作负载 (70/30 r/w) 的理想选择。 在企业市场中，基于经济的批量定价以及这是一个完全集成的水平方向的驱动器这一事实，这种驱动器可能是有利可图的。 PE6011 的容量高达 7.68TB，可满足大多数主流企业工作负载以及具有大容量需求的工作负载。 它采用 72 层 3D NAND 技术，支持 AES 256 位数据加密、断电保护（通过板载电路）、热调节和 SMBus 基本管理（带外）。
在查看 SK hynix PE6011 的性能时，它并没有在该领域占据主导地位，而是提供了适用于大多数应用程序的全面性能配置文件。 虽然我们将它与三星和英特尔的几个驱动器进行了比较，但 PE6011 的性能在大多数情况下并没有与这些驱动器相差太多。 使用 Sysbench，SK 海力士驱动器达到 5,936.6 TPS，平均延迟为 21.6 毫秒，最坏情况下的延迟为 39.6 毫秒。 在 Houdini 中，SK 海力士 PE6011 的位置相当中立。 在我们的 VDBench 基准测试中，PE6011 在我们所有的测试中保持了亚毫秒级的延迟。 它在我们的 4K 和 64K 中表现出色，在我们的 VDI 完整克隆和链接克隆跟踪中表现出色，但在合成数据库中略有下降。 其中一些亮点是 626,681 IOPS 随机读取 4K、41,554 IOPS 顺序读取 64K、46,907 IOPS VDI-FC-Init-Login 和 30,740 IOPS VDI-LC-Monday 登录的峰值性能。
SK hynix PE6011 以 2.5 英寸 7 毫米的小尺寸提供良好的性能、低延迟和大量容量。 虽然 PE6011 不是我们同类驱动器中表现最好的，但它在各方面都提供了不错的数据。 那些为给定工作负载寻找良好性价比的人不需要比 PE6011 看得更远。
Amazon