金士頓資料中心級固態硬碟 DC500M 於今年三月發布，是一款採用最新 3D TLC NAND 快閃記憶體的 SATA 企業級固態硬碟。這款金士頓全新固態硬碟嚴格遵循公司 QoS 要求，確保在各種讀寫工作負載下都能提供可預測的隨機 I/O 效能和可預測的低延遲。與DC500R（R 代表讀取密集型）在寫入活動增加時效能略顯不足不同，DC500M 專為應對此類工作負載而設計。
因此，新的金士頓固態硬盤面向主流企業服務器、超大規模數據中心服務器和需要低成本、高性能存儲的雲服務提供商等用例。 它還具有帶電力電容器的板載斷電保護 (PLP) 功能，可將運行中的數據寫入 NAND，以幫助降低在突然斷電等事件中損壞數據的可能性。
在性能方面，據稱 DC500M 可分別提供高達 555MB/s 和 520MB/s 的順序讀取和寫入速度，同時達到 4 IOPS 和 98,000 IOPS 的穩定 75,000k 讀取和寫入（僅針對兩個最高容量）。
金士頓 DC5M 提供 500 年保修和免費技術支持，提供 480GB、960GB、1.92TB 和 3.84TB 的容量。 對於本次審查，我們將關注 3.84TB 的容量。
金士頓數據中心 DC500M 規格
| 外形 | 2.5英寸 |
| 介面 | SATA Rev. 3.0 (6Gb/s) – 向後兼容 SATA Rev. 2.0 (3Gb/s) |
| NAND閃存 | 3D TLC |
| 自加密驅動器 (SED) | AES 256 位加密 |
| 性能 | |
| 順序讀/寫 |
480GB – 555MB/秒、520MB/秒 |
| 穩態 4k 讀/寫 |
480GB – 98,000、58,000 IOPS |
| 服務質量（延遲） | TYP 讀/寫：<500 µs / <2 ms |
| 熱插拔能力 | |
| 靜態和動態磨損均衡 | |
| 企業智能工具 | |
| 耐力 |
480GB – 1,139TBW (1.3 DWPD) |
| 電源消耗功率 |
閒置：1.56W |
| 存儲溫度 | -40°C〜85℃， |
| 工作溫度 | 0°C〜70°C |
| 尺寸 | 69.9mm x 100mm x 7mm |
| 重量 | 92.34g |
| 振動 | 振動運行：2.17G 峰值 (7–800Hz) 非工作時振動：20G 峰值 (10–2000Hz) |
| 平均無故障時間 | 2萬小時 |
| 保修/支持 | 5 年有限保修和免費技術支持 |
金士頓 DC500M性能
試驗台
我們的企業級固態硬碟評測使用聯想ThinkSystem SR850進行應用測試，使用戴爾PowerEdge R740xd進行綜合基準測試。 ThinkSystem SR850是一款配置精良的四核心CPU平台，其CPU效能遠超高效能本地儲存所需的極限。對於CPU資源要求不高的綜合測試，則使用更傳統的雙核心伺服器。無論使用哪種伺服器，我們的目標都是在符合儲存廠商最大硬碟規格的前提下，盡可能全面展現本地儲存的效能。
聯想 ThinkSystem SR850
- 4 個 Intel Platinum 8160 CPU（2.1GHz x 24 核）
- 16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC 內存
- 2 個 RAID 930-8i 12Gb/s RAID 卡
- 8 個 NVMe 托架
- VMware ESXI 6.5
戴爾 PowerEdge R740xd
- 2 個英特爾金牌 6130 CPU（2.1GHz x 16 核）
- 4 x 16GB DDR4-2666MHz ECC 內存
- 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID 卡
- 附加 NVMe 適配器
- Ubuntu-16.04.3-桌面-amd64
測試背景
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。
我們將這些關於實驗室環境和協議的詳細信息納入審查，以便 IT 專業人員和負責存儲采購的人員能夠了解我們取得以下成果的條件。 我們的評論都不是由我們正在測試的設備製造商支付或監督的。
應用程序工作負載分析
為了解企業級儲存設備的效能特徵，必須對實際生產環境中的基礎架構和應用工作負載進行建模。因此，我們對 Kingston DC500M 的基準測試包括：使用 SysBench 測試 MySQL OLTP 效能，以及使用模擬 TCP-C 工作負載測試Microsoft SQL Server OLTP 效能。在我們的應用工作負載測試中，每個硬碟將執行 2-4 個配置相同的虛擬機器。
SQL Server 性能
每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤：100GB 卷用於啟動，500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看，我們為每個 VM 配置了 16 個 vCPU、64GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和，但 SQL 測試正在尋找延遲性能。
此測試使用執行在 Windows Server 2012 R2 虛擬機器上的 SQL Server 2014，並由 Quest 的資料庫基準測試工具進行壓力測試。 StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用事務處理效能委員會 (TPPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案，TPC-C 是一款線上事務處理基準測試工具，可模擬複雜應用程式環境中的活動。與合成效能基準測試相比，TPC-C 基準測試更能準確評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。本次評測中使用的每個 SQL Server 虛擬機器執行個體均包含一個 333GB（1,500 規模）的 SQL Server 資料庫，並在 15,000 個虛擬使用者的負載下測量交易效能和延遲。
SQL Server 測試配置（每個虛擬機）
- 在Windows Server 2012 R2
- 存儲空間：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server 2014的
- 數據庫大小：1,500 規模
- 虛擬客戶端負載：15,000
- 內存緩衝區：48GB
- 測試時長：3 小時
- 2.5 小時預處理
- 30分鐘採樣期
對於我們的 SQL Server 事務基準測試，金士頓 DC500M 表現良好，僅略低於 DC500R，總計 6,288.0 TPS。
與 TPS 相比，延遲是 SQL Server 性能的更好指示。 在這裡，我們看到金士頓 DC500M 以 28.0 毫秒的成績略微落後於領先者。
系統性能
下一個應用基準測試是使用SysBench 對Percona MySQL OLTP 資料庫進行測量。此測試測量平均 TPS（每秒交易數）、平均延遲以及平均第 99 個百分位延遲。
每個Sysbench虛擬機器都配置了三個虛擬磁碟：一個用於啟動（約 92GB），一個用於預先建置的資料庫（約 447GB），第三個用於待測資料庫（270GB）。從系統資源角度來看，我們為每個虛擬機器配置了 16 個虛擬 CPU、60GB DRAM，並使用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 測試配置（每個虛擬機）
- 中央操作系統 6.3 64 位
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 數據庫表：100
- 數據庫大小：10,000,000
- 數據庫線程：32
- 內存緩衝區：24GB
- 測試時長：3 小時
- 2 小時預處理 32 個線程
- 1 小時 32 個線程
在 Sysbench 事務基準測試中，DC500M 以穩定的 500 TPS 位居第二（超過 DC2,052.3R）。
在 Sysbench 平均延遲中，DC500M 也以 62.4ms 位居第二。
對於我們最壞情況下的延遲（第 99 個百分點），DC500M 以 110.7 毫秒的延遲再次以其令人印象深刻的系統基準性能位居第二。
VDBench 工作負載分析
在對存儲設備進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，從“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。 所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面，然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 25%，以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態的全熵測試不同。 因此，這些數字將反映更高的持續寫入速度。
簡介：
- 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
- 4K 隨機寫入：100% 寫入，64 線程，0-120% iorate
- 64K 順序讀取：100% 讀取，16 線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，8 個線程，0-120% 迭代
- 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪
在我們的第一個 VDBench 工作負載分析隨機 4K 讀取中，金士頓 DC500M 的性能數據令人印象深刻，延遲低於 1 毫秒，直到接近 77,000 IOPS。 它還顯示出 79,891 IOPS（1.6 毫秒）的峰值性能，這比 DC500R 的 80,209 IOPS 短了一點。
對於隨機 4K 寫入，所有測試驅動器的結果幾乎相同，僅發布超過 63,000 IOPS，延遲為 2 毫秒。
繼續順序工作負載，我們首先查看 64K 讀取測試。 在這種情況下，金士頓 DC500M 具有亞毫秒級延遲，直到超過 5,000 IOPS 或 360MB/s。 在峰值性能方面，金士頓硬盤以 6,948 IOPS 或 434.3MB/s 的峰值位居第二，延遲為 2.3 毫秒，僅次於三星 860 DCT。
在順序寫入方面，金士頓硬盤表現出最佳的整體最佳性能，保持亞毫秒延遲直到大約 6,200 IOPS 或 380MB/s，峰值為 6,662 IOPS 或 416MB/s，延遲為 2.38ms。
接下來，我們繼續我們的 SQL 工作負載，其中金士頓 DC500M 在所有三個測試中都有亞毫秒級延遲（DC500R 是唯一沒有延遲的驅動器）。 在這裡，DC500M 的峰值性能為 42,178 IOPS，延遲為 0.76 毫秒，與三星 860 DCT 並駕齊驅
對於 SQL 90-10，金士頓硬盤以 41,476 IOPS 的峰值性能和 0.77 毫秒的延遲落後於其他硬盤。
在 SQL 80-20 中，趨勢仍在繼續。 在這裡，DC500M 的峰值性能為 40,453 IOPS，延遲為 0.79 毫秒。
轉向 Oracle 工作負載，DC500M 發現自己徘徊在第二位左右，並始終保持亞毫秒級延遲。 對於第一次測試，金士頓硬盤的峰值性能為 2 IOPS，延遲為 38,164 微秒。
使用 Oracle 90-10，DC500M 的峰值性能為 37,824 IOPS，延遲為 580μs。
Oracle 80-20 的 DC500M 驅動器的 IOPS 為 37,611，延遲為 581μs，與 Seagate Nytro 和 IronWolf 驅動器並駕齊驅。
接下來，我們切換到我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接。 對於 VDI Full Clone Boot，DC500M 在性能上再次反映了三星 860 DCT，在大約 20,000 IOPS 時打破了亞毫秒延遲，並在 25,069 IOPS 時達到峰值，延遲為 1.39 毫秒。
VDI FC Initial Login 發現 DC500M 保持亞毫秒級延遲，直到大約 13,000 IOPS，然後以 15,000 毫秒的延遲達到大約 1.99 IOPS 的峰值。
在 VDI FC Monday Login 中，DC500M 獨占第二名。 在這裡，金士頓硬盤的峰值性能為 13,800 IOPS，延遲為 1.15 毫秒。
切換到鏈接克隆 (LC) 後，DC500M 在啟動測試中排名第三，打破了約 3 IOPS 的亞毫秒延遲。 金士頓硬盤的峰值性能為 9,000 IOPS，延遲為 13,831 毫秒。
查看 VDI LC 初始登錄，金士頓驅動器在整個測試過程中具有亞毫秒級延遲，位居第二。 在峰值時，該驅動器顯示 9,385 IOPS，延遲為 0.847 毫秒。
對於我們的最終測試，我們查看 VDI LC 星期一登錄。 在這裡，該驅動器再次表現出色，峰值性能為 10,434 IOPS，延遲為 1.52 毫秒。 DC500M 在達到約 8,000 IOPS 之前具有亞毫秒級延遲。
結語
DC500M 是金士頓最新的 SATA SSD 產品之一，專為需要更高寫入性能的企業而設計，通常在混合使用工作負載環境中。 DC480M 的容量範圍從 3.84GB 到 500TB，具有 3D TLC NAND、AES 256 位加密和嚴格的 QoS 要求。 它還具有內置的 ECC 數據完整性保護功能，可防止數據損壞以實現端到端數據保護，並通過電力電容器和固件在電源故障期間提供板載斷電保護。 金士頓引用了 9,110TB 型號的耐用性數據 3.84TBW，順序讀取速度高達 555MB/s 和寫入速度高達 520MB/s，吞吐量高達 98,000 IOPS 讀取和 75,000 IOPS 寫入。
為了測試性能，我們將金士頓 DC500M 與一系列流行的 SATA SSD 進行了對比，包括它的 DC500R 兄弟。 總的來說，金士頓 DC500M 顯示了令人印象深刻的結果，儘管它在我們的 SQL 應用程序中確實落後了一點，TPS 性能為 6,288.0，保持在 28.0 毫秒的較低延遲配置文件。 在我們的 Sysbench 工作負載期間，事情有所好轉，儘管它具有更重的寫入配置文件。 在這裡，DC500M 以 2,052.3 TPS 的速度加快了步伐，平均延遲為 62.4 毫秒，最壞情況下的延遲為 110.7 毫秒。
在我們的 4K 隨機測試中，金士頓 DC500M 測得的讀取速度為 79,891 IOPS，延遲為 1.6 毫秒，並發布了大約 63,000 IOPS，延遲為 2 毫秒。 在 64K 讀寫中，DC500M 的讀取速度分別為 6,948 IOPS 或 434.3MB/s，延遲為 2.3ms，以及 6,662 IOPS 或 416MB/s，延遲為 2.38ms。
在 SQL 和 Oracle 等合成工作負載中，DC500M 繼續其穩定的性能，因為該驅動器專門設計用於在寫入密集型環境中表現出色。 在我們的 SQL 工作負載中，儘管在排行榜中略有下降，但始終保持在亞毫秒級延遲範圍內。 然而，我們的 Oracle 測試顯示 DC500M 在所有 3 項測試中都徘徊在第二位左右。 在鏈接和完整克隆 VDI 基準測試中，金士頓 DC500M 在完全啟動、登錄和星期一配置文件中分別實現了 25,069 IOPS、15,000 IOPS 和 13,800 IOPS 的穩定峰值性能，而 LC 分別顯示 13,831 IOPS、9,385 IOPS 和 10,434 IOPS。
總體而言，金士頓 DC500M 的表現相當不錯，它建立在我們在讀取密集型 DC500R 上看到的強勁性能的基礎上，同時提高了寫入性能。 在我們的大多數基準測試中，它都處於領先地位，而某些基準測試（例如順序寫入性能）則處於領先地位。 對於尋求具有競爭力的 SATA 產品（無論是用於引導還是混合工作負載）的企業購買者而言，新的 DC500M 是一個非常可靠的選擇。
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