鎧俠 CD6 SSD 評測

KIOXIA CD6 是該公司的旗艦驅動器，旨在在要求苛刻的 24×7 環境中提供一致的性能，包括超大規模、物聯網和大數據分析、虛擬化、媒體流和內容交付網絡。 CD6 提供各種容量（960GB 至 15.36TB）以及多種不同的安全性和耐用性選項。

KIOXIA 系列採用 2.5 英寸、15 毫米 Z 高度外形尺寸，並配備了該公司專有的控制器和 BiCS FLASH 96 層 3D TLC 內存。 它還利用單端口設計，這意味著從主機到 SSD 只有一條數據路徑）。

我們曾在 2020 年夏季評測 CD6 的預生產版本，當時它是企業級市場上首批 PCIe 4.0 固態硬碟之一。如今，這款硬碟已正式上市，量產樣品也搭載了更成熟的韌體版本，因此我們決定評測一款透過通路獲得的 SSD。

就性能而言，目前的 CD6 可提供高達 6.2GB/s 的讀取速度（7.68GB 和 3.84GB 型號）和 4GB/s（15.36GB 和 7.68GB 型號）的連續寫入速度。 隨機性能預計將達到 1 萬次以上的讀取 IOPS，但寫入時僅為 85,000 次 IOPS。

KIOXIA CD6 還具有第 6 代、雙芯片故障恢復和雙重奇偶校驗保護、斷電保護 (PLP) 和端到端數據校正功能。 數據安全選項包括 SIE、SED、FIPS 140-2。 功耗範圍為 13-19 W 的有效功耗，有六種電源模式設置可用。

鎧俠 CD6 固件規格

容量	15,360GB	GB 7,680	3,840GB	1,920GB	960GB
基本規格
接口	PCIe 4.0、NVMe 1.4
接口速度	64 GT/秒（Gen4 x4）
閃存類型	BiCS 閃存 TLC
單端口 (1×4) 模式下的性能（最多）
持續 128 KiB 順序讀取	5,500MB /秒	6,200MB /秒		5,800MB /秒
持續 128 KiB 順序寫入	4,000MB /秒		2,350MB /秒	1,150MB /秒	1,300MB /秒
持續 4 KiB 隨機讀取	750K IOPS	1,000K IOPS		700K IOPS
持續 4 KiB 隨機寫入	30K IOPS	85K IOPS	60K IOPS	30K IOPS
電源要求
電源電壓	12V±10%，3.3Vaux±15%
功耗（主動）	19W 典型值。		15W 典型值。	13W 典型值。
功耗（就緒）	5W 典型值。
可靠性
平均無故障時間
保固	5年
DWPD	1
尺寸
高度	15.0 毫米 + 0, – 0.5 毫米
信號寬度	69.85±0.25毫米
長度	最大100.45毫米
重量	最大 130 克
環境建議
溫度（工作）	0°C至70°C
濕度（工作）	5 % 至 95 % 相對濕度
振動（操作）	21.27米/秒2{ 2.17 Grms }（5 至 800 赫茲）
衝擊（操作）	9,800米/秒2{ 1,000 G }（0.5 毫秒持續時間）

鎧俠 CD6 性能

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。

比較：

• 美光 7400 Pro
• 三星PM9A3
• 記憶 PBlaze6 6920
• 英特爾P5510

試驗台

我們的 PCIe Gen4 企業級 SSD 評測採用聯想 ThinkSystem SR635進行應用測試和綜合基準測試。 ThinkSystem SR635 是一款配置精良的單 CPU AMD 平台，其 CPU 效能遠超高效能本機儲存所需的極限。它也是我們實驗室中唯一一款（以及目前市面上為數不多的）配備 PCIe Gen4 U.2 插槽的平台。綜合測試雖然不需要太多的 CPU 資源，但同樣使用聯想平台。兩種測試的目的都是為了盡可能全面地展現本地儲存的效能，並使其符合儲存廠商提供的最大規格。

PCIe Gen4 綜合及應用平台（聯想 ThinkSystem SR635）

• 1 個 AMD 7742（2.25GHz x 64 核）
• 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC 內存
• CentOS的7.7 1908
• ESXi 6.7u3

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，我們為每個虛擬機配置了 8 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，每個 SQL Server 虛擬機器執行個體都使用 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，KIOXIA CD6 以 12,651.5 TPS 位居第一。

對於 SQL Server 平均延遲，CD6 發布了出色的結果，平均延遲僅為 2.3 毫秒。

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 8 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

從我們的 Sysbench 事務基準測試來看，KIOXIA CD6 的測試結果屬於中上水準（第 3^名），TPS 為 10,975。

對於 Sysbench 平均延遲，CD6 發布了 11.66 毫秒，這對於 3^rd 略落後於三星 PM9A3 和 Memblaze 驅動器。

對於我們最壞情況下的延遲（第 99 個百分位數），鎧俠 CD6 以 22.81 毫秒排名第四。

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。 雖然不能完美地代表實際工作負載，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，128 線程，0-120% iorate
• 16K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
• 16K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
• 64K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
• 64K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
• 4K、8K 和 16K 70R/30W 隨機混合，64 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，KIOXIA CD6 的峰值性能為 1.03 萬次 IOPS，延遲為 492.6 微秒，在測試的驅動器中排名第二。

在 4K 隨機寫入中，CD6 大幅下降到最後一位，峰值為 159K IOPS，延遲為 3,207µs。

切換到 64k 順序工作負載後，CD6 再次排名最後，讀取延遲為 4.16µs，讀取速度為 66,563GB/s（960 IOPS）。

在 64K 寫入中，CD6 的性能峰值為 623MB/s（9,970 IOPS），延遲為 6,382µs。

接下來是我們的 16K 順序性能。 在讀取方面，CD6 的峰值為 2.9GB/s（185,854 IOPS），延遲為 171.1µs。

KIOXIA 驅動器在 16K 順序中繼續其較弱的寫入性能，峰值僅為 40K IOPS (623MB/s)，延遲為 396µs。

在我們混合的 70/30 4k 配置文件（70% 讀取，30% 寫入）中，CD6 以 479,356 IOPS 的峰值在 131µs 的延遲中排名倒數第二。

在我們混合的 70/30 16k 配置文件中，CD6 在 130,996µs 的延遲下達到 485.8 IOPS，排名最後。

在我們最後的混合配置文件 (70/30 8k) 中，CD6 的峰值為 260,802 IOPS，延遲為 242.3µs。

我們的下一組測試是我們的 SQL 工作負載：SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20，它們都顯示了相似的結果。 從 SQL 開始，KIOXIA 驅動器以 244K IOPS 的峰值性能和 130µs 的延遲略微落後。

SQL 90-10 在前 4 個驅動器之間的性能相似； 然而，CD6 再次略微落後，峰值為 237K IOPS，延遲為 133.2µs。

對於 SQL 80-20，CD6 再次落後，峰值為 231K IOPS，延遲為 136.2µs。

接下來是我們的 Oracle 工作負載：Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。 與 SQL 基準測試一樣，CD6 繼續略微落後於其他測試驅動器。 從 Oracle 開始，CD6 在 228µs 時的峰值性能為 155.8K IOPS。

對於 Oracle 90-10，CD6 的峰值為 183K IOPS，延遲為 119µs。

查看 Oracle 80-20，CD6 在 185µs 時發布了 117.8K IOPS 的峰值性能。

接下來，我們切換到我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接。 對於 VDI 完整克隆 (FC) 啟動，CD6 開始時表現不錯，但最終再次落伍，峰值為 192K IOPS，延遲為 175.2µs。

VDI FC 初始登錄，CD6 以相當大的峰值落後，並在接近 40K IOPS 大關時跌出排行榜。 它成功地達到了 44K IOPS (671µs) 的峰值，然後才最終導致性能下降。

使用 VDI FC Monday Login，KIOXIA CD6 在 52µs 的延遲下以 286.3K IOPS 的速度遠遠落後於其他測試驅動器。

對於 VDI Linked Clone (LC) Boot，CD6 性能在延遲方面出現了大幅飆升（類似於 Micron Pro 驅動器），儘管它穩定在 40K IOPS 左右。 它最終以 93µs 達到穩定的 170.3K IOPS 峰值。

在 VDI LC 初步登入測試中，CD6 的效能從一開始就表現不佳，與三星和美光光碟機一樣。最終，它的峰值 IOPS 僅為 16K，延遲為 513.2µs，雖然排名第三，^但與 Memblaze 和英特爾光碟機相比仍有較大差距。

對於 VDI LC Monday Login，CD6 繼續掙扎（再次像三星和美光驅動器），峰值約為 18K IOPS，但最終以 12K IOPS 結束，延遲為 1,363 µs。

結語

KIOXIA CD6 是每天寫入一個驅動器的 NVMe TLC SSD，並且是首批利用 PCIe 4.0 接口的企業驅動器之一。 它採用 2.5 英寸 15mm Z 高度外形尺寸，採用鎧俠 BiCS FLASH 96 層 3D TLC NAND，提供從 960GB 到 15.36TB 的各種容量。 它還帶有一系列安全選項。

在性能方面，鎧俠 CD6 在我們的測試中具有強大的應用程序性能，但在以寫入為重點的基準測試中表現較弱。 我們針對其他四種具有類似規格和應用的 PCIe Gen4 企業級 7.68TB SSD 測試了 KIOXIA 驅動器：三星 PM9A3、Memblaze 6920 和英特爾 P5510，以及最新的 Micron 7400 Pro。 我們在分析過程中查看了應用程序工作負載分析和 VDBench 工作負載。

在我們的 Sysbench 測試中，我們看到鎧俠 CD6 表現非常出色，總成績為 10,975 TPS，平均延遲為 11.66 毫秒，最壞情況下為 22.81 毫秒。 在我們的 SQL Server 事務基準測試中，結果非常好，發布了 12,651.5TPS 和 2.3ms 的平均延遲。

切換到 VDBench 後，KIOXIA CD6 表現出參差不齊的性能，尤其是在寫入方面表現不佳。 亮點包括在我們的 1.03k 工作負載中讀取 159 萬 IOPS 和寫入 4K IOPS，同時在 4.16K 讀取中達到 64GB/s，在 623K 寫入中達到 64MB/s，在 2.9K 讀取中達到 16GB/s，在 2.6MB/s 中再次達到 623GB/s在我們的順序工作負載期間寫入。 我們混合的 70/30 配置文件記錄了 479K 的 4K IOPS、261K 的 8K IOPS 和 131K 的 16K IOPS。

在我們的 SQL 測試中，CD6 的峰值為 244K IOPS，SQL 237-90 為 10K IOPS，SQL 231-80 為 20K IOPS，始終落後於同類產品。 Oracle 工作負載講述了類似的故事，在 Oracle 228-183 中記錄了 90K IOPS、10K IOPS，在 Oracle 185-80 中記錄了 20K IOPS。

接下來是我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接。 在完整克隆中，我們在啟動時看到了 192K IOPS，在初始登錄中看到了 44K IOPS（儘管之後性能出現了巨大的峰值），在星期一登錄中看到了 52K IOPS。 在鏈接克隆中，KIOXIA 驅動器再次掙扎，在啟動時顯示出 93K IOPS 的峰值，而在周一登錄時僅為 12K IOPS。 初始登錄達到 16K IOPS 的峰值（第 3 名），儘管它仍然遠遠落後於 Intel 和 Memblaze 驅動器。

總的來說，我們很高興再次訪問頻道中的 CD6，它具有更成熟的固件版本。 但最終寫入性能與其競爭對手相比並沒有那麼好。