Memblaze PBlaze5 920 Series NVMe SSD Testbericht

Wir haben im Laufe der Jahre zahlreiche Enterprise-SSDs von Memblaze gesehen. Sie sind oft führend, wenn es um Technologie und Leistung geht. Vor kurzem haben sie einen neuen Satz SSDs der Memblaze PBlaze5-Familie auf den Markt gebracht, die Memblaze PBlaze5 920-Serie. Die ... Die davor die Baureihe 916Die PBlaze5 920-Serie ist in den Formfaktoren U.2 und Add-in-Card (AIC) erhältlich. Der größte Unterschied zur 920-Serie besteht darin, dass sie einen neuen NAND-Satz verwendet und von 96 Layern im Vorgängermodell auf 3-Layer-64D-TLC-NAND umsteigt. Am oberen Ende des Leistungsspektrums sollen die neuen Memblaze-SSDs 5.9 GB/s und 970,000 IOPS liefern.

Wir haben im Laufe der Jahre zahlreiche Enterprise-SSDs von Memblaze gesehen. Sie sind oft führend, wenn es um Technologie und Leistung geht. Vor kurzem haben sie einen neuen Satz SSDs der Memblaze PBlaze5-Familie auf den Markt gebracht, die Memblaze PBlaze5 920-Serie. Die ... Die davor die Baureihe 916Die PBlaze5 920-Serie ist in den Formfaktoren U.2 und Add-in-Card (AIC) erhältlich. Der größte Unterschied zur 920-Serie besteht darin, dass sie einen neuen NAND-Satz verwendet und von 96 Layern im Vorgängermodell auf 3-Layer-64D-TLC-NAND umsteigt. Am oberen Ende des Leistungsspektrums sollen die neuen Memblaze-SSDs 5.9 GB/s und 970,000 IOPS liefern.

Die Serie 920 ist in zwei Ausdauerklassen erhältlich: entweder 1 Laufwerksschreibvorgang pro Tag (DWPD) oder 3 DWPD. Dadurch entstehen vier unterschiedliche Laufwerke, segmentiert nach Formfaktor und Lebensdauer. Die AIC-Formfaktoren werden als C920 und C926 bezeichnet, wobei das C920 das stärker leseorientierte Laufwerk ist und das C926 die 3-DWPD-Ausdauerbewertung trägt. Bei den U.2-Laufwerken handelt es sich ebenfalls um die Modelle D920 und D926, die hinsichtlich der Ausdauer auf die gleiche Weise mithalten. Die Laufwerke mit geringerer Lebensdauer sind in beiden Farmfaktoren mit Kapazitäten von 3.84 TB und 7.68 TB erhältlich. Ebenso sind die 3 DWPD-SSDs in beiden Familien mit Kapazitäten von 3.2 TB und 6.4 TB erhältlich. Die früheren Laufwerke der 916-Serie verfügten über ein Modell mit höherer Kapazität, das Memblaze dieses Mal weggelassen hat, wahrscheinlich aufgrund mangelnder Lautstärke.

Memblaze verfügt über eine Reihe wichtiger Funktionen, die in diese SSDs integriert sind. Einer unserer Favoriten ist die Möglichkeit, die Firmware des Laufwerks ohne Zurücksetzen zu aktualisieren. Dies bedeutet, dass Laufwerke aktualisiert werden können, ohne dass der Server neu gestartet werden muss. Memblaze hat auch das hinzugefügt, was sie „Quota by Namespace“ nennen. Die Laufwerke unterstützen jetzt 32 Namespaces, die jeweils über einen anderen AES-256-Schlüssel zum Verschlüsseln von Daten verfügen. Innerhalb dieser Namespaces können unkritische Anwendungen eingeschränkt werden, um die QoS wichtigerer Anwendungen sicherzustellen. Die Laufwerke unterstützen außerdem eine Reihe von Funktionen zur Gewährleistung der Datenzuverlässigkeit, darunter: LDPC-Fehlerkorrektur, AES-256-Bit-Datenverschlüsselung, vollständiger Datenpfadschutz, T10 PI End-to-End-Schutz und verbesserter Stromausfallschutz.

Hier unsere Videoübersicht:

Unser Testmodell ist das 6.4 TB große C926.

Technische Daten der Memblaze PBlaze 920-Serie

 Memblaze PBlaze5 C926 Leistung

Testbed

Unsere Enterprise-SSD-Testberichte nutzen ein Lenovo ThinkSystem SR850 für Anwendungstests und a Dell PowerEdge R740xd für synthetische Benchmarks. Das ThinkSystem SR850 ist eine gut ausgestattete Quad-CPU-Plattform, die eine CPU-Leistung bietet, die weit über das hinausgeht, was zur Belastung des leistungsstarken lokalen Speichers erforderlich ist. Synthetische Tests, die nicht viele CPU-Ressourcen erfordern, verwenden den traditionelleren Dual-Prozessor-Server. In beiden Fällen besteht die Absicht darin, den lokalen Speicher im bestmöglichen Licht zu präsentieren, das mit den maximalen Laufwerksspezifikationen des Speicheranbieters übereinstimmt.

Lenovo Think System SR850

• 4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1 GHz x 24 Kerne)
• 16 x 32 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
• 2 x RAID 930-8i 12 Gbit/s RAID-Karten
• 8 NVMe-Schächte
• VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

• 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 Kerne)
• 4 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
• 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-Karte
• Add-in-NVMe-Adapter
• Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Hintergrund und Vergleiche testen

Die StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für die Durchführung von Benchmarks für Unternehmensspeichergeräte in einer Umgebung, die mit der Umgebung vergleichbar ist, die Administratoren in realen Bereitstellungen vorfinden. Das Enterprise Test Lab umfasst eine Vielzahl von Servern, Netzwerken, Stromkonditionierungs- und anderen Netzwerkinfrastrukturen, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, reale Bedingungen zu schaffen, um die Leistung während unserer Überprüfungen genau zu messen.

Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht. Weitere Details zum StorageReview Enterprise Test Lab und einen Überblick über seine Netzwerkfähigkeiten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

• Memblaze PBlaze5 916 AIC 

Analyse der Anwendungsauslastung

Um die Leistungsmerkmale von Unternehmensspeichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere Benchmarks für den Memblaze PBlaze5 916 sind daher die MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast. Für unsere Anwendungs-Workloads werden auf jedem Laufwerk zwei bis vier identisch konfigurierte VMs ausgeführt.

Houdini von SideFX

Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit der CGI-Wiedergabe entwickelt. Der Prüfstand für diese Anwendung ist eine Variante des Kernservertyps Dell PowerEdge R740xd, den wir im Labor verwenden, mit zwei Intel 6130-CPUs und 64 GB DRAM. In diesem Fall haben wir Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) mit Bare-Metal installiert. Die Ausgabe des Benchmarks wird in Sekunden bis zum Abschluss gemessen, wobei weniger besser ist.

Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:

• Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Hierbei handelt es sich um Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
• Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, kann der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
• (Nicht ausführen) Verarbeitet die Punkte.
• Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
• (Nicht ausgeführt) Schreibt die zusammengefassten Blöcke zurück auf die Festplatte.

Hier sehen wir, dass der Memblaze PBlaze5 C926 mit einer Wiedergabe von 2,883 Sekunden im unteren Drittel der „mittleren“ Leistungsträger landet, etwa 44 Sekunden weniger als der 916.

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. StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, 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

Für unseren SQL Server-Transaktions-Benchmark hatte der Memblaze PBlaze5 C926 einen Gesamtwert von 12,644.2 TPS, wobei einzelne VMs zwischen 3,161 und 3,161.09 TPS lagen. Dies liegt knapp unter dem 916, der eine Gesamtleistung von 12,645 TPS hatte.

Die durchschnittliche Latenz betrug beim C926 insgesamt 2 ms. Wieder etwas unter den 916 ms des 1.25.

Sysbench-Leistung

Der nächste Anwendungsbenchmark besteht aus a Percona MySQL OLTP-Datenbank gemessen über SysBench. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz und auch die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz.

. Systembankben Die VM ist mit drei vDisks konfiguriert: eine für den Start (~92 GB), eine mit der vorgefertigten Datenbank (~447 GB) und die dritte für die zu testende Datenbank (270 GB). Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 60 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt.

Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)

• CentOS 6.3 64-Bit
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• • Datenbanktabellen: 100
  • Datenbankgröße: 10,000,000
  • Datenbankthreads: 32
  • RAM-Puffer: 24 GB
• Testdauer: 3 Stunden
  • 2 Stunden Vorkonditionierung von 32 Threads
  • 1 Stunde 32 Threads

Beim Sysbench-Transaktions-Benchmark erreichte der Memblaze PBlaze5 C926 einen Gesamtwert von 8,751.6 TPS im Vergleich zum vorherigen 916 mit einem Gesamtwert von 9,298 TPS.

Laut Sysbench lag die durchschnittliche Latenz beim C926 bei 14.6 ms, während der 916 bei 13.8 ms lag.

Für unser Worst-Case-Szenario-Latenz (99. Perzentil) zeigte uns der C926 eine Latenz von 26.4 ms im Vergleich zur Latenz des 916, die 25.2 ms betrug.

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 25 % 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
• Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
• VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces

In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, lief der Memblaze PBlaze5 C926 AIC durchgehend ziemlich nah an den 916 heran, landete aber knapp dahinter mit einem Spitzenwert von 789,134 IOPS bei einer Latenz von 159.8 µs.

Auch beim 4K-Zufallsschreiben folgte der C926 dem 916 ein wenig, bevor er nachließ und einen Spitzenwert von 558,945 IOPS bei einer Latenz von 226.3 µs erreichte.

Bei der Umstellung auf sequentielle Arbeitslasten sehen wir, dass der C926 mit geringerer Latenz und höheren Spitzenwerten als der 916 beim 64-KByte-Lesen läuft. Der Spitzenwert für den C926 betrug 61,356 IOPS oder 3.83 GB/s bei einer Latenz von 260 µs.

Beim sequentiellen Schreiben mit 64 KB folgte der C926 größtenteils wieder dem 916, bevor er einen höheren Spitzenwert erreichte (bei etwa 43 KB IOPS oder 2.7 GB/s bei einer Latenz von etwa 200 µs), bevor er etwas abfiel und unter das andere Laufwerk fiel.

Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL startete der Memblaze PBlaze5 C926 mit einer etwas höheren Latenz und blieb die ganze Zeit über auf diesem Niveau, um mit 238,861 IOPS bei einer Latenz von 133.5 µs den zweiten Platz zu erreichen.

SQL 90-10 zeichnete ein ähnliches Bild, wobei der C926 mit einer Spitzenleistung von 916 IOPS und einer Latenz von 249,682 µs erneut den zweiten Platz hinter dem 127.6 belegte, bevor er etwas zurückfiel.

Mit dem SQL 80-20 setzten die Laufwerke den Trend fort, wobei der C926 mit 250,990 IOPS und einer Latenz von 126.7 µs den zweiten Platz erreichte.

Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle belegte der Memblaze PBlaze5 C926 mit 268,147 IOPS und einer Latenz von 132.2 µs den zweiten Platz.

Oracle 90-10 zeigte uns mehr davon, der C926 lief direkt hinter dem 916 und erreichte einen Spitzenwert von 190,557 IOPS 114.9 µs.

Mit Oracle 80-20 erreichte der C926 mit 916 IOPS und einer Latenz von 197,016 µs seinen Spitzenwert hinter dem 111.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot erreichte der Memblaze PBlaze5 C926 einen Spitzenwert von 209,687 IOPS bei einer Latenz von 165.2 µs und blieb damit hinter dem 916 zurück.

Bei der ersten Anmeldung bei VDI FC überholte der C926 den 916 und belegte mit einem Spitzenwert von 157,217 IOPS und einer Latenz von 188.2 µs den ersten Platz.

Beim VDI FC Monday Login lieferten sich der C926 und der 916 durchgehend ein Kopf-an-Kopf-Rennen, wobei beide die Führung aufgaben und zurückeroberten, bevor der C926 mit einem Spitzenergebnis von 103,780 IOPS bei einer Latenz von 152.8 µs die Nase vorn hatte.

Beim VDI Linked Clone (LC) Boot fiel der C926 mit einem Spitzenwert von 96,226 IOPS bei einer Latenz von 165.7 µs auf den bekannten zweiten Platz zurück.

Die erste VDI-LC-Anmeldung zeigte dasselbe wie der obige FC-Test: Der C926 setzte sich durch und belegte mit einem Spitzenwert von 55,977 IOPS bei einer Latenz von 141 µs den Spitzenplatz.

Beim VDI LC Monday Login konnte sich der C926 mit 80,393 IOPS und einer Latenz von 196.6 µs erneut knapp durchsetzen.

Fazit

Memblaze erweiterte die PBlaze5-Reihe mit der Einführung der 920-Serie. Der Hauptunterschied in der neuen Laufwerksreihe besteht darin, dass das NAND von 64 auf 96 Schichten umgestellt wird. Die neue Serie wird von DWPD in zwei Typen unterteilt, entweder 1 oder 3. Sie ist weiter nach Formfaktor und Kapazität unterteilt. Für diesen speziellen Test haben wir uns den Formfaktor Memblaze PBlaze5 C926 HHHL AIC angesehen, der sich an diejenigen richtet, die eine höhere Leistung und eine längere Speicherdauer benötigen.

Aus Leistungsgründen haben wir das Laufwerk mit einer anderen Membalze AIC SSD verglichen, der Memblaze PBlaze5 916 AIC. Von der neueren Festplatte wird in der Regel eine bessere Leistung erwartet, insbesondere bei einem Unternehmen wie Memblaze. Allerdings schlug der Vorgänger 916 den C926 in fast jeder Kategorie. Nicht viel, aber es ging voran. Bei der Anwendungs-Workload-Analyse haben wir festgestellt, dass der C926 in SQL Server 2,644.2 TPS mit einer durchschnittlichen Latenz von 2 ms erreichte. In beiden Fällen knapp unter dem 916. Beim Sysbench erreichte das Laufwerk 8,751.6 TPS, eine durchschnittliche Latenz von 14.6 ms und eine Latenz im schlimmsten Fall von 26.4 ms, womit es in jedem Test erneut etwas hinter dem 916 zurückblieb.

Unser VDbench-Test ergab mehr oder weniger ähnliche Ergebnisse wie oben. In den meisten, aber nicht allen Fällen blieb der neuere C926 leicht hinter dem 916 zurück. Zu den Highlights zählen: 789 IOPS beim 4K-Lesen, 559 IOPS beim 4K-Schreiben, 3.83 GB/s beim 64K-Lesen und 2.7 GB/s beim 64K-Schreiben Schlagen Sie das ältere Laufwerk aus. Bei SQL-Workloads wurden 239 IOPS, 250 IOPS für SQL 90-10 und 251 IOPS für SQL 80-20 erreicht, jeweils das Zweite nach 916. Die gleiche enge Platzierung wurde bei Oracle-Workloads mit 268 IOPS, 191 IOPS in Oracle 90-10 und 197 IOPS in Oracle 80-20 beobachtet. In unseren VDI-Klontests konnte das neuere Laufwerk das ältere Laufwerk beim ersten und Montag-Login sowohl im vollständigen als auch im verknüpften Klontest schlagen.

Die neue Memblaze PBlaze5 5-Serie liegt zwar hinter einem älteren Laufwerk der PBlaze 920-Serie zurück, weist aber immer noch gute Zahlen auf. Das Edge-Card-Modell eignet sich gut für ältere Serverplattformen ohne 2.5-Zoll-NVMe-Schächte oder für Server, die die zusätzliche Bandbreite eines einzelnen Laufwerks benötigen, mit der U.2-PCIe-SSDs der 3. Generation nicht mithalten können. Insgesamt bringt Memblaze weiterhin hochwertige Enterprise-SSDs auf den Markt, die auf die Bedürfnisse des Mainstream-Marktes zugeschnitten sind.

Memblaze-Produktseite

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