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KIOXIA XG8 SSD-Test

by Lyle Smith
Kioxia XG8 vorne 2

Die KIOXIA XG8-Serie ist eine Client-SSD, die die PCIe Gen4 NVMe 1.4-Spezifikation nutzt und ein direkter Nachfolger der XG6-Serie des Unternehmens ist. Ausgestattet mit BiCS FLASH 5D TLC NAND der 3. Generation positioniert KIOXIA die XG8 als Hochleistungs-SSD für OEMs und bietet Systembauern eine praktikable Option für Workstations, Gaming-Rigs und sogar leichte Rechenzentrumsanwendungen (z. B. Server-Boot, Caching). und Protokollierung).

Die KIOXIA XG8-Serie ist eine Client-SSD, die die PCIe Gen4 NVMe 1.4-Spezifikation nutzt und ein direkter Nachfolger der XG6-Serie des Unternehmens ist. Ausgestattet mit BiCS FLASH 5D TLC NAND der 3. Generation positioniert KIOXIA die XG8 als Hochleistungs-SSD für OEMs und bietet Systembauern eine praktikable Option für Workstations, Gaming-Rigs und sogar leichte Rechenzentrumsanwendungen (z. B. Server-Boot, Caching). und Protokollierung).

Kioxia XG8 vorne 2 KIOXIA XG8-Serie vs. XG6/XG6-P-Serie

Der XG8 ist die zweite Version der XG-Serie von KIOXIA. Der größte Unterschied zwischen den beiden Serien besteht darin, dass der XG8 die PCIe Gen4-Schnittstelle gegenüber der PCIe Gen3 im XG6 nutzt, was offensichtlich einen erheblichen Unterschied in der angegebenen Leistung bedeutet:

XG6/XG6-P-Serie XG8-Serie
Kapazität 256GB 512GB 1TB 2TB 512GB 1TB 2TB 4TB
Sequentielles Lesen (MB/s) 3,050 3,100 3,180 3,180 7,000 7,000 7,000 7,000
Sequentielles Schreiben (MB/s) 1,550 2,800 2,960 2,920 5,000 5,600 5800 5,800
Zufälliges Lesen (KIOPS) 270 325 355 355 750 900 900 900
Zufälliges Schreiben (KIOPS) 335 355 365 365 600 620 620 620

Wie Sie sehen können, werden alle Kapazitäten mit einer Leistung von bis zu 7 GB/s bei sequenziellen Lesevorgängen angegeben, während bei sequenziellen Schreibvorgängen möglicherweise bis zu 5.8 GB/s erreicht werden. Für die Zufallsleistung wird erwartet, dass der XG8 900 IOPS beim Lesen und 620 IOPS beim Schreiben erreicht. KIOXIA hat auch die Kapazität im XG4 auf 8 TB erhöht und verwendet nun 5th Generation BiCS FLASH.

Merkmale der KIOXIA XG8-Serie

Die XG8-Serie ist im Standardformfaktor M.2 Typ 2280 erhältlich und verfügt über eine Reihe optionaler Sicherheitsfunktionen, die die neuesten Standards TCG Pyrite 2.01 und TCG Opal 2.01 verwenden. Darüber hinaus ist die XG8-Serie mit einem End-to-End-Datenpfadschutz und einer Stromausfallbenachrichtigung für verbesserte Datenintegrität und weitere Sicherheit ausgestattet, sodass Ihre Dateien sowohl vor erzwungenen als auch unerwarteten Abschaltungen geschützt sind.

Kioxia XG8 vorne

Die XG8-Serie weist außerdem einen Stromverbrauch von 8.1 W (oder weniger) im aktiven Modus und weniger als 3 mW im Standby-Modus auf, wobei Letzterer deutlich geringer ist als bei vergleichbaren Laufwerken Kingston KC3000.

Bei den Kapazitäten von 512 GB bis 2,048 GB handelt es sich um einseitige M.2-SSDs, während das 4-TB-Modell einen doppelseitigen Aufbau nutzt.

Kioxia XG8 zurück 2

Der KIOXIA XG8 ist in den Kapazitäten 512 GB, 1 TB, 2 TB und 4 TB erhältlich. Wir werden uns für diesen Test das 2-TB-Modell ansehen. Da KIOXIA keine Garantieinformationen für das Laufwerk angegeben hat, hängt es wahrscheinlich mit dem Hostsystem zusammen, mit dem es verkauft wird. Außerdem gibt es keine Straßenpreise, da es sich nur um ein OEM-Angebot handelt.

Spezifikationen der KIOXIA XG8-Serie

NAND-Typ Die 5. Generation nutzt den 112-schichtigen BiCS FLASH 3D-Blitz von KIOXIA
Antriebsart Client-SSD
Formfaktor M.2 Typ 2280

  • Einseitig (512 GB, 1,024 GB, 2,048 GB)
  • Doppelseitig (4,096 GB)
Schnittstelle PCIe Gen4 (PCIe 16GT/s x4)
Kapazitäten 512GB 1,024GB 2,048GB 4,096GB
Kennzahlen
Sequentielles Lesen 7,000MB / s 7,000MB / s 7,000MB / s 7,000MB / s
Sequentielles Schreiben 5,000MB / s 5,600MB / s 5,800MB / s 5,800MB / s
Zufälliges Lesen (IOPS) 750k 900k 900k 900k
Zufälliges Schreiben (IOPS) 600 K 620k 620k 620k

Testbed

Als wir dazu übergingen, neuere NVMe-Gen4-SSDs zu testen, war in unserem Labor ein Plattformwechsel erforderlich, um die neuere Schnittstelle zu unterstützen. Wir haben auch neuere NVMe-Gen3-SSDs auf die gleiche Plattform migriert, um bessere Vergleiche zwischen den Laufwerksgenerationen zu ermöglichen. Für diese Tests nutzen wir den Lenovo ThinkSystem SR635-Server, der mit einer AMD 7742-CPU und 512 GB 3200 MHz DDR4-Speicher ausgestattet ist.

NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte im Edge-Card-Steckplatz getestet, während U.2-Laufwerke an der Vorderseite geladen werden. Die verwendete Methodik spiegelt den Endbenutzer-Workflow besser wider, indem sie Konsistenz-, Skalierbarkeits- und Flexibilitätstests innerhalb virtualisierter Serverangebote durchführt. Ein großer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich des Laufwerks, nicht nur auf den kleinsten QD1-Ebenen (Queue-Depth 1). Wir tun dies, weil viele der gängigen Verbraucher-Benchmarks die Arbeitslastprofile der Endbenutzer nicht ausreichend erfassen.

Für unseren unter Windows durchgeführten zusätzlichen BlackMagic-Festplattengeschwindigkeitstest verwenden wir unseren selbst erstellten StorageReview-Desktop.

KIOXIA XG8 Leistung

Wir testen die 2-TB-Version des KIOXIA XG8 und vergleichen sie mit den folgenden PCIe Gen4x4-Laufwerken:

SQL Server-Leistung

Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.

Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Quests Benchmark Factory für Datenbanken belastet. Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Benchmark für die Online-Transaktionsverarbeitung, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert.

Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.

SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
  • SQL Server 2014
    • Datenbankgröße: Maßstab 1,500
    • Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
    • RAM-Puffer: 48 GB
  • Testdauer: 3 Stunden
    • 2.5 Stunden Vorkonditionierung
    • 30-minütiger Probezeitraum

Ausgehend von der durchschnittlichen SQL-Latenz erreichte das KIOXIA

Leistung des KIOXIA XG8 SQL-Servers

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.

Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 1 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.

Profile:

  • 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
  • 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
  • 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
  • 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate

Beginnend mit 4K-Zufallslesen zeigte der KIOXIA XG8 eine stabile Spitzenleistung von 760K IOPS bei 166.5 µs, was gut genug für 4 warth Platz und direkt hinter den WD-Laufwerken.

KIOXIA XG8 sequentielle 4K-Leseleistung Der KIOXIA XG8 hatte eine Spitzenleistung von 245 IOPS und 515.7 µs bei 4K-Schreibvorgängen und belegte damit den 6. Platzth unter den getesteten Laufwerken.

KIOXIA XG8 sequentielle 4K-Schreibleistung

Beim sequentiellen Lesen von 64 KB liefert das KIOXIA

KIOXIA XG8 sequentielle 64K-Leseleistung Bei der sequentiellen Schreibleistung von 64K erzielte der KIOXIA XG8 sehr schwache Ergebnisse und zeigte einen Spitzenwert von 1.1 GB/s (oder 18K IOPS) bei nur 518 µs Latenz.

KIOXIA XG8 sequentielle 64K-Schreibleistung

Als nächstes haben wir uns unsere VDI-Benchmarks angesehen, die darauf ausgelegt sind, die Laufwerke noch stärker zu belasten. Zu diesen Tests gehören Boot, Erstanmeldung und Montagsanmeldung. Beginnend mit dem Booten erreichte der KIOXIA XG8 einen Spitzenwert von 170 IOPS mit einer Latenz von 210.3 µs, was solide Ergebnisse darstellte (Platz 2).

Unser VDI-Erst-Login zeigte in unseren Diagrammen durchweg einige chaotische Ergebnisse. Es ist schwer zu erkennen, aber der KIOXIA

Schließlich VDI Monday Login, wo die Ergebnisse ziemlich schwer zu ermitteln waren, es sei denn, man hatte wie wir die Quelldateien. Nichtsdestotrotz lieferte der KIOXIAnd Platz unter den getesteten Antrieben.

KIOXIA XG8 Blackmagic Performance

Abschließend folgt unser Blackmagic-Übertragungsgeschwindigkeitstest, bei dem wir die Übertragungsgeschwindigkeiten innerhalb unserer Verbrauchertestplattform messen. Hier hat das XG8 5,357.6 MB/s beim Lesen und 5,174.2 MB/s beim Schreiben gemessen.

Schlussfolgerung

Der XG8 ist eine weitere solide Veröffentlichung von KIOXIA. Erhältlich mit Kapazitäten bis zu 4 TB und 5th-Gen 112-Layer BiCS FLASH 3D NAND, diese OEM-Gen4-Client-SSD findet ihren Platz in einer Reihe von Gaming-, Content-Erstellungs- und professionellen Systemen. Es verfügt außerdem über wichtige Funktionen zum Schutz von Daten vor unerwarteten Ausfällen und Abschaltungen, wie z. B. End-to-End-Datenpfadschutz und Stromausfallbenachrichtigung.

Kioxia XG8 zurück

Was die Leistung anbelangt, lieferte die KIOXIA Zu den Besonderheiten gehören 8 IOPS bei 760K-Zufallslesevorgängen, 4 IOPS bei 245K-Zufallsschreibvorgängen und 4 GB/s (oder 5.3 IOPS) bei sequentiellen Lesevorgängen. Es zeigte eine recht schwache sequentielle Schreibleistung mit einem Spitzenwert von 85 GB/s (oder nur 1.1 IOPS). Mit einer durchschnittlichen Latenz von 18 ms wurden auch gute Ergebnisse bei der SQL-Server-Leistung erzielt.

Die solide Leistung setzte sich auch bei unseren VDI-Benchmarks fort, Tests, die die Laufwerke noch mehr beanspruchen. Mit unserem Boot-Profil erreichte der XG8 einen Spitzenwert von 170 IOPS, während die Anmeldetests beim ersten und am Montag jeweils 48 IOPS und 34 IOPS erreichten.

Insgesamt ist der KIOXIA XG8 eine weitere gute Ergänzung für den OEM-Markt und erzielt in den meisten unserer Tests überdurchschnittliche Ergebnisse, insbesondere bei der Leseleistung. Systembauer werden wahrscheinlich feststellen, dass sich der XG8 gut für leistungsorientiertere (und dennoch erschwingliche) Workstations und vorgefertigte Rigs eignet, bei denen die Energieeffizienz im Vordergrund steht.

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