Liqid Element AIC 是一款性能卓越的高容量 PCIe SSD，在 HHHL 封裝中集成了四個 m.2 NVMe SSD 和一個 PCIe 開關。 它旨在處理對性能要求苛刻的工作負載，並提供與支持 NVMe 設備的現有系統的完全兼容性。 Element 採用半高半長標準外形，配備採用最新 NVMe 協議的 Gen 3.0 x8 PCIe 接口。 Element 提供數據中心和企業型號，容量高達 15.40TB 和 12.80TB，並提供高達 1.25M IOPS 或 7GB/s 帶寬的令人難以置信的性能。
如上所述，Liqid Element AIC 專為數據中心和企業環境而設計。 由於要在這些任務關鍵型環境中利用 Element，人們會期望獲得顯著的性能結果。 Liqid 聲稱 Element AIC 可以達到高達 7,000MB/s 的順序讀取速度和 6,300MB/s 的順序寫入速度。 對於隨機 4KB 讀/寫，他們分別聲稱 1,250,000 和 900,000 IOPS。 最後，他們指出延遲前端為 80μs 讀取和 20μs 寫入。
在這篇評論中，我們將看看 Liqid Element AIC 是否能達到它的要求，以及它如何與競爭對手抗衡。 我們將測試帶有四個三星 SM963 1.92TB SSD 的 Liqid PCIe 交換機，總容量為 7.68TB。 供貨時，每個驅動器都超額配置低至 1.6TB 以提高性能。
液體元素 AIC 規格
| 外形 | 標準外形 HHHL 卡 |
| 原始容量 | 最高16 TB |
| NAND型 | 薄層3D NAND |
| 介面 | PCI Express 3.0 x8 |
| 協議 | NVMe 1.2.1 |
| 性能 | |
| 順序閱讀 | 7.0 GB / s |
| 順序寫入 | 6.3 GB / s |
| 隨機讀取 (4K) | 1,250,000 IOPS |
| 隨機寫入 (4K) | 900,000 IOPS |
| 隨機寫入 (4K) (SS) | 275,000 IOPS |
| 延遲（讀/寫） | 80 /20μs |
| 耐力 | |
| 兆字節寫入 (TBW) | 884 – 30,765 |
| 電力 | |
| 有效 | ~25W 典型值 |
| 輸入 | 僅 12 V（可選輔助電源線） |
| 氣流 | 最小 400 LFM |
| 濕度 | 5％至95％（非凝結） |
| 重量 | 6-10盎司 |
| 溫度因素 | |
| Op | 0至55攝氏度 |
| 非操作 | -40到75攝氏度 |
| 保固 | 3 年或最長使用期限 |
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）
- 16 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。
本次評測的比較產品：
- 華為 ES3000 v5 3.2TB
- 三星 PM1725a 1.6TB
- Memblaze PBlaze5 910 AIC 7.68TB
- 記憶 PBlaze5 900 3.2TB
- 東芝 PX04 1.6TB
- 記憶 PBlaze5 910 3.84TB
- 英特爾 P4510 2TB
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 Liqid Element AIC 的基準測試包括：透過 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，Liqid Element AIC 以 12,646.1 TPS 位居榜首，優於 Memblaze PBlaze5 910 7.68TB AIC，後者的 TPS 為 12,645.1。
Liqid Element AIC 在我們的 SQL Server 測試中名列前茅，以 1.0 毫秒的平均延遲排名第一。
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，我們看到 Liqid Element 再次以 10,601.3 TPS 位居榜首。
在 Sysbench 平均延遲方面，Liqid Element 以令人印象深刻的 12.2 毫秒延遲領先。
最後，在我們最壞情況下的延遲基準測試中，Element AIC 被 Memblaze 7.68TB PBlaze 910 AIC 略微超越其最高位置，其排名為 25.9 毫秒。 僅落後 0.3 毫秒，Liqid Element AIC 達到 26.2 毫秒。
SideFX 的胡迪尼
Houdini 測試專門用於評估與 CGI 渲染相關的儲存效能。此測試平台是我們實驗室常用的戴爾 PowerEdge R740xd伺服器的變體版本，配備雙 Intel 6130 CPU 和 64GB DRAM。我們在此伺服器上安裝了裸機運行的 Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) 作業系統。基準測試的輸出結果以完成測試所需的時間（秒）來衡量，時間越短越好。
Maelstrom 演示代表了渲染管線的一部分，它通過演示其有效使用交換文件作為擴展內存形式的能力來突出存儲的性能。 測試不會寫出結果數據或處理點，以隔離延遲對底層存儲組件的影響。 測試本身由五個階段組成，我們將其中三個階段作為基準測試的一部分運行，如下所示：
- 從磁盤加載打包點。 這是從磁盤讀取的時間。 這是單線程的，可能會限制整體吞吐量。
- 將點解壓縮到一個平面數組中，以便對其進行處理。 如果這些點不依賴於其他點，則可以調整工作集以保留在核心中。 這一步是多線程的。
- （未運行）處理點。
- 將它們重新打包成適合存儲回磁盤的分桶塊。 這一步是多線程的。
- （未運行）將分桶塊寫回磁盤。
Element AIC 在 Houdini 測試中表現出色，以 2,519.4 秒的成績在非 Optane 驅動器中排名第三，總體排名第八。
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 工作負載分析中，我們研究了隨機 4K 讀取性能。 Liqid Element 以 1,454,406 IOPS 的峰值性能和 273.4μs 的延遲表現優於競爭對手。
接下來我們查看了 4K 隨機寫入性能，其中 Element 在 664,399μs 的延遲下達到了 30.7 IOPS，這非常令人印象深刻。 當過度飽和時，它會回溯一點並以 593,364 IOPS 結束，延遲為 818.2μs。
切換到順序工作負載後，Element 超越了所有，以 106,935 IOPS 或 6.68GB/s 結束，延遲為 597μs。
在 64K 順序寫入中，Element 在延遲方面回到第三位，峰值為 40,679 IOPS 或 2.54GB/s，延遲為 1,431.1μs。
接下來，我們看看我們的 SQL 工作負載。 在這裡，Element 以 686,486 IOPS 的峰值性能和 184.5μs 的延遲以非常大的優勢位居第一。
轉向 SQL 90-10，Element 完成了 561,899 IOPS，延遲為 224.2μs，再次遠遠超過任何其他測試的驅動器。
在 SQL 80-20 中，Element 以 459,010 IOPS 和 271.4 μs 的延遲保持領先。
對於我們的 Oracle 測試，Element 在延遲方面開始有點落後。 對於第一個測試 Oracle 工作負載，Element 的延遲為 334.5 微秒，排名第五，峰值為 396,492 IOPS，比排名第二的驅動器高大約 120K IOPS。
Oracle 90-10 顯示驅動器達到 486,053 IOPS 和 179.7μs 的延遲。
Liqid 在 Oracle 207.6-80 測試中測得 20μs，峰值時顯示 417,434 IOPS。
接下來，我們切換到 VDI 克隆測試、完整克隆 (FC) 和鏈接克隆 (LC)。 對於 VDI FC Boot，Element 完成了 294,803 IOPS，延遲最高，為 443.7μs。
我們以 128,741 IOPS 和 906.5μs 的延遲完成了 VDI 初始登錄測試。
Element 在 VDI FC Monday Login 的延遲方面落後，在 97,380μs 的延遲水平下為 651.5 IOPS。
切換到鏈接克隆 (LC)，我們首先查看啟動測試。 在這種情況下，Element 以 348.7μs 的延遲排名第四，峰值為 182,415 IOPS。
VDI LC Initial Login 的驅動峰值為 57,987 IOPS 和 547.8μs 延遲。
對於我們的最終測試，VDI LC Monday Login the Element 在 72,412μs 的延遲水平下完成了 878.9 IOPS。
結語
Element AIC 是 Liqid 的 PCIe 交換技術的展示，展示了令人難以置信的性能，並且沒有鎖定到特定的 SSD，讓用戶可以更自由地選擇他們想要使用的 SSD。 薄型、標準外形的 HHHL 卡提供極致性能、高可靠性、斷電數據保護、主動遙測監控、熱調節、電源管理和低開銷架構。
在性能方面，Element AIC 確實符合 Liqid 的要求。 在我們的應用程序工作負載分析性能測試中，Element 幾乎在所有測試中都名列前茅。 在 SQL Server 中，Liqid 的事務得分最高，為 12,646.1 TPS，最低延遲為 1 毫秒。 Sysbench 的 Liqid 為 10,601.3 TPS，平均延遲為 12.2 毫秒，最壞情況下的延遲為 26.2 毫秒。 在 Houdini 方面，除了 Optane 驅動器之外，它在非 Optane 驅動器方面排名第三，為 2,519.4 秒。
我們的 VDBench 工作負載分析有點複雜。 Liqid 在大多數情況下具有最高的性能，但運行延遲往往更高（儘管它從未超過 1 毫秒）。 一些亮點包括 1.45K 讀取中的 4 萬 IOPS、664K 寫入中的 4K IOPS、6.68K 讀取中的 64GB/s、2.54K 寫入中的 64GB/s、SQL 中的 686K IOPS、SQL 562-90 中的 10K IOPS、SQL 459 中的 90K IOPS -10、Oracle 中 396K IOPS、Oracle 486-90 中 10K IOPS、Oracle 417-80 中 20K IOPS、VDI FC 引導中 295K IOPS 和 VDI LC 引導中 182K IOPS。
Liqid Element AIC 提供了令人印象深刻的性能數據，使其成為數據中心和企業環境的理想選擇。 鑑於卡設計的靈活性，允許對所利用的底層 SSD 採取不可知的方法，用戶將看到性能因所選 SSD 而異。
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