Intel SSD DC P3608 AIC NVMe SSD 評測

by StorageReview 企業實驗室 on 2015 年 12 月 21 日

企業 ◇ SSD

英特爾 DC P3608 是一款高性能企業級 NVMe SSD，它利用針對數據庫、HPC 和實時分析的附加卡 (AIC) 外形規格。半高半長 (HHHL) 卡提供高達 4TB 的容量和 5GB/s 順序讀取和 3GB/s 順序寫入的高端性能，以及 850,000 次隨機 4K 讀取 IOPS。 P3608 擴展了 P3600 系列，該系列具有 2.5 英寸和 AIC 外形規格。 P3608 有效地將兩個 P3600 組合到一個 AIC 上，從而使單個 P3600 驅動器的容量和性能翻倍。

P3608 在英特爾企業級固態硬碟產品線中定位中階。 P3500 系列專為讀取密集型工作負載而設計，P3700 系列則專為寫入密集型工作負載而設計，而 P3600 和 P3608 則明確針對絕大多數企業應用場景——混合工作負載。因此，P3608 堪稱英特爾的多功能工具，能夠同時處理各種應用程式的請求，這在大多數企業環境中都是非常典型的場景。此外，它採用 AIC（PCIe 3.0 x8）接口，部署也十分便捷，任何現代伺服器都能輕鬆相容，而 2.5 吋 NVMe 固態硬碟則需要專用的伺服器背板。我們甚至使用 P3608 測試了戴爾最新推出的單處理器伺服器，發現兩者的組合表現相當出色。

P3608是一個垂直集成的解決方案，NAND、控制器和固件均來自英特爾。該驅動器使用 20nm MLC NAND 和英特爾所謂的“高耐久性技術”。這導致五年內每天 3 次驅動器寫入的耐久性規格。對於 22TB P4，這相當於大約 3608PB 的寫入。

Intel P3608 提供 1.6TB、3.2TB 和 4TB 容量；我們的評論是 1.6TB 的容量。

英特爾 DC P3608 規格

容量： 1.6TB, 3.2TB, 4TB
NAND：20nm HET MLC NAND
性能：
- 4K 隨機讀取 IOPS：850,000
- 4K 隨機寫入 IOPS：150,000 (1.6TB)、80,000 (3.2TB)、50,000 (4TB)
- 順序。讀寫 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）
電源（讀/寫）：
- 18/30W（1.6TB）
- 18/35W（3.2TB）
- 20/40W（4TB）
閒置功率：11.5W
增強的功率損耗管理
端到端數據保護
雙 NVMe 控制器
保固：5年

設計和建造

Intel SSD DC P3608 憑藉其半高、半長 PCIe x4 外形規格無疑是驅動器中的野獸。由於 P3608 不使用任何基於風扇的冷卻，因此一個大尺寸的散熱器佔據了卡的大部分。卡本身設計得非常好，鋁製蓋板頂部有一個面板，由公司的品牌組成。

x8 PCIe 3.0 接口位於卡底部旁邊。

卸下散熱器可以看到 NAND 封裝，每個封裝都採用了英特爾的 20 納米 NAND 技術。 PCB 的另一面顯示了英特爾的新控制器。

測試背景和比較

StorageReview企業測試實驗室提供靈活的架構，用於在與管理員實際部署環境相近的環境中對企業儲存設備進行基準測試。該實驗室整合了各種伺服器、網路、電源調節和其他網路基礎設施，使我們的工作人員能夠模擬真實環境，從而在評測過程中準確評估設備效能。

我們在評測中融入了實驗室環境和測試流程的詳細內容，以便IT專業人員和儲存採購負責人能夠了解我們取得以下結果的條件。我們所有的評測均未接受被測設備製造商的付費或監督。有關StorageReview企業測試實驗室及其網路功能的更多詳情，請參閱相關頁面。

我們在 AIC NVMe SSD 中測試了英特爾 SSD DC P3608：

記憶 PBlaze4 3.2TB
華為 HHHL ES3000v2 1.6TB
閃迪 SHHL PX600 2.6TB
華為 HHHL ES3000v2 3.2TB
HGST HHHL SN100 3.2 TB

應用程序工作負載分析

P3608 沒有足夠的容量來運行 4 個 SQL VM，因此它被排除在 SQL Server 基準測試之外。如果英特爾將來發更大的卡，我們將對它進行 SQL 基準測試，並修改此部分的評論。

話雖如此，我們的應用程序基準測試包括一個通過 SysBench 測量的 Percona MySQL OLTP 數據庫。此測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲以及平均 99% 延遲。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的數據庫中使用 Fusion-io 閃存感知應用程序 API，儘管為了進行比較，我們在其“傳統”塊存儲模式下測試了每個設備。

在平均每秒事務處理基準測試中，英特爾 P3608 的總性能略微被 Memblaze 驅動器壓倒，分別為 5,877.9 TPS 和 5,954.8 TPS。

在查看平均延遲結果時，英特爾驅動器擁有最佳的頂級性能，單個虛擬機的運行時間在 20.31 毫秒到 23.56 毫秒之間，總延遲為 21.89 毫秒。然而，Memblaze 的總計時間最好，為 21.50 毫秒。

就我們最壞情況下的 MySQL 延遲情況（第 99 個百分位延遲）而言，英特爾表現出最好的頂級性能，VM 運行時間在 41.73 毫秒到 51.89 毫秒之間，而最高聚合記錄是由 SanDisk 驅動器記錄的，它有 41.92 毫秒。

企業綜合工作負載分析

快閃記憶體效能會隨著磁碟機逐漸適應工作負載而變化，這意味著在進行每次fio 綜合基準測試之前，必須對快閃記憶體儲存進行預處理，以確保基準測試的準確性。所有用於對比的驅動器均使用廠商提供的工具進行安全擦除，並在 16 個執行緒的高負載下（每個執行緒有 16 個未完成任務）進行預處理，使其達到穩定狀態。

預處理和初級穩態測試：
吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）

預處理完成後，每個設備都會在多個線程/隊列深度配置文件中按時間間隔進行測試，以顯示輕度和重度使用情況下的性能。我們對英特爾 P3608 的綜合工作負載分析使用了兩個配置文件，這兩個配置文件廣泛用於製造商規範和基準測試。重要的是要考慮到合成工作負載永遠不會 100% 代表生產工作負載中看到的活動，並且在某些方面不准確地描繪了現實世界中不會發生的場景中的驅動器。

4k
- 100% 讀取和 100% 寫入
8k
- 70% 讀取/30% 寫入

在我們的吞吐量 4k 寫入預處理測試中，英特爾以大約 480,000 IOPS 開始，並在 162,000 IOPS 左右達到穩定狀態。此處整體性能最高的硬盤是華為 3.2TB 硬盤。

接下來我們看看平均延遲。在這裡，英特爾驅動器擁有大約 0.5 毫秒的初始延遲，在 20 分鐘左右出現峰值。當它以略高於 1.6 毫秒的速度達到穩態時，它處於中間位置。最不一致的驅動器是 HGST。

在測量最大延遲時，英特爾在我們的整個測試過程中沒有出現明顯的峰值，並且無疑是最穩定的驅動器。總體而言，Memblaze 驅動器的結果最不一致，在整個基準測試中出現主要峰值。

標準偏差計算旨在更輕鬆地可視化 SSD 延遲性能結果的一致性。在這種情況下，英特爾驅動器的結果最穩定，在大部分測試期間都在 1.5 毫秒左右徘徊。

在主要的 4k 綜合基準測試中，英特爾驅動器以令人印象深刻的 851,693 IOPS（達到 157,940 IOPS 寫入）在讀取列中名列前茅，而華為 3.2TB 驅動器以 229,914 IOPS 顯示最佳寫入性能。

查看平均延遲表明，具有最佳整體讀取性能的英特爾驅動器再次測量僅為 0.30 毫秒讀取（1.62 毫秒寫入）。華為 3.2TB 驅動器再次發布最佳寫入延遲，為 1.11 毫秒。

在最大延遲中，Intel 驅動器以 9.1 毫秒的讀取延遲移到了包的後面；但是，它的寫入結果最好，僅為 19.1 毫秒。讀取方面表現最好的是 Memblaze 驅動器，儘管它的寫入延遲要高得多。

從標準偏差來看，英特爾在讀取延遲方面處於中間位置，為 0.218 毫秒，平均寫入延遲為 1.667 毫秒。表現最好的是 Memblaze 驅動器，它的讀取時間為 0.107 毫秒。

我們的下一個工作負載使用 8k 傳輸，讀取操作佔 70%，寫入操作佔 30%。同樣，在切換到主要測試之前，我們將從預處理結果開始。在吞吐量方面，英特爾驅動器表現出令人難以置信的突發速度，達到超過 700,000 IOPS；但是，性能顯著（並且迅速）下降，最終穩定在大約 180,000 IOPS 的狀態，墊底。

平均延遲講述了一個類似的故事，英特爾驅動器顯示出僅 0.4 毫秒的領先初始延遲，並迅速增加到超過 1.5 毫秒的穩定狀態，與華為 1.6TB 驅動器一起排在排行榜的底部。此處表現最好的驅動器是華為 3.2TB，其中 Memblaze 是最穩定的，遙遙領先。

在查看最大延遲時，英特爾驅動器很容易成為同類產品中最一致的，在整個過程中顯示出幾個剛剛超過 16 毫秒的峰值。最不穩定的驅動器是 Memblaze，它與我們 4K 測試期間的最大讀數相似。

在測試的第一部分，標準偏差顯示出非常不一致的結果。 Intel 驅動器以大約 0.5ms 的速度啟動，並在 1.4m 左右達到穩定狀態。迄今為止性能最好的 SSD 是華為 3.2TB 卡，它顯示出極佳的一致性，最終剛好超過 0.9 毫秒

在我們對 Intel P3700 驅動器進行全面預處理後，我們對其進行了主要的 8k 70/30 測試。在吞吐量方面，英特爾驅動器表現出中等的性能，與其他三個驅動器的性能完全相同。

平均延遲反映了吞吐量結果，Intel、Memblaze、HGST 和 1.6TB 性能並駕齊驅，直到最後。這裡表現最好的驅動器是 3.2TB 華為驅動器，最終不到 0.9 毫秒。

查看最大延遲顯示英特爾驅動器具有非常一致的結果，在終端中達到略低於 17 毫秒，在測試的 SSD 中名列前茅。華為的整體結果最好，因為它在最後的延遲上僅超過了英特爾驅動器。

直到測試結束，標準偏差表明所有驅動器之間的性能非常相似；然而，華為 3.2TB 驅動器在 16T2Q 標記附近拉開差距，以略高於 0.9 毫秒的速度發布了最佳整體結果。

結語

Intel P4 提供高達 3608TB 的容量，利用 AIC 外形，專為數據庫、HPC 和實時分析應用而設計。儘管它位於其企業級驅動器系列中性能範圍的中間位置，但英特爾確實向我們展示了 NVMe SSD 可以與其他強大的驅動器競爭。 P3608 最適合混合工作負載，能夠在同時處理各種應用程序時表現出色；這在大多數企業環境中很常見。正如我們之前提到的，英特爾驅動器因其 AIC (PCIe 3.0 x8) 外形而易於部署，因為幾乎任何現代服務器都可以輕鬆處理這種類型的卡。

與 P3700 系列一樣，P3608 驅動器是垂直集成解決方案，因為英特爾生產所有組件，包括控制器、NAND（20nm MLC）和固件。這種高效的設計類型使英特爾能夠提供更好的支持、簡化的增強功能和固件更新，因為他們了解驅動器的特性。

在查看性能時，英特爾 DC P3608 在我們測試的基準測試中顯示了一些出色的結果，在我們測試的許多工作負載中處於領先地位。也就是說，我們將英特爾驅動器與華為 ES3000（3.2TB 和 1.6TB）、Memblaze PBlaze4 3.2TB 和 HGST SN100 NVMe HHHL SSD 進行了比較。在我們的 Sysbench 測試中，我們看到了英特爾 DC P3608 的一些令人印象深刻的整體性能。在平均每秒事務處理基準測試中，英特爾 P3608 擁有 5,877.9 TPS 的總和，略低於 Memblaze 驅動器。在查看平均延遲結果時，英特爾驅動器在單個 VM 中擁有最佳的頂級性能，運行時間在 20.31 毫秒到 23.56 毫秒之間，總延遲為 21.89 毫秒。就我們最壞情況下的 MySQL 延遲情況而言，英特爾表現出最好的頂級性能（同樣是在單個虛擬機中），其運行時間在 41.73 毫秒到 51.89 毫秒之間。

在我們的主要綜合基準測試中，英特爾 DC P3608 發布了令人印象深刻的領先 4k 吞吐量，讀取 851,693 IOPS，而寫入達到 197,940 IOPS。平均延遲還顯示最佳讀取結果為 0.30 毫秒，寫入為 1.62 毫秒。在我們的 8k 傳輸（包括 70% 的讀取操作和 30% 的寫入操作的比率）中，英特爾驅動器在吞吐量和平均延遲方面有所放緩，結果使其在最大延遲方面處於中間位置標準偏差讀數在排行榜中名列前茅。

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