Sabrent Rocket NVMe 4.0 SSD-Test

Mit der Einführung von PCIe 4.0 und mehreren neuen Geräten, die es unterstützen (bei AMD-Prozessoren jedenfalls wird Intel bald einspringen), stehen wir vor einem weiteren massiven Anstieg der Speichergeschwindigkeit. Während wir einige Beispiele auf Unternehmensseite gesehen haben, schauen wir uns nun Client-SSDs mit der Sabrent Rocket NVMe 4.0 SSD an.

Mit der Einführung von PCIe 4.0 und mehreren neuen Geräten, die es unterstützen (bei AMD-Prozessoren jedenfalls wird Intel bald einspringen), stehen wir vor einem weiteren massiven Anstieg der Speichergeschwindigkeit. Während wir einige Beispiele auf Unternehmensseite gesehen haben, schauen wir uns nun Client-SSDs mit der Sabrent Rocket NVMe 4.0 SSD an.

Die Sabrent Rocket NVMe 4 SSD nutzt Toshibas BiCS96 5016-Layer TLC NAND und einen PS16-E4.0-Controller und erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 5 GB/s beim Lesen und 4.4 GB/s beim Schreiben mit einem Durchsatz von bis zu 750 IOPS. Natürlich bräuchte man ein Motherboard, das PCIe 4 unterstützt. Bei einem älteren Motherboard sinken die erwarteten Geschwindigkeiten auf 3.4 GB/s beim Lesen und 3 GB/s beim Schreiben, was eher dem entspricht, was man bei aktuellen NVMe-SSDs sieht. Auch die Sabrent SSB verfügt über einige ordentliche Ausdauerwerte, 1.7 Millionen Stunden MTBF und bis zu 3600 TBW.

Noch ein paar Dinge sind zu beachten: Es gibt einen maßgeschneiderten Kühlkörper für diejenigen, die maximale Leistung benötigen und sich keine Sorgen machen wollen, dass die Wärmeentwicklung das Laufwerk verlangsamt. Dieser Kühlkörper besteht aus einer Kombination aus Aluminium und Kupfer und ist einfach zu installieren. Das Laufwerk wird in einer hübschen kleinen Aluminiumbox geliefert, die zwar nicht wirklich etwas hinzufügt, aber dennoch eine nette Geste im Design darstellt. Die Sabrent SSD ist abwärtskompatibel mit PCIe 3-Motherboards.

Das Laufwerk verfügt über eine 5-Jahres-Garantie und kann für 120 US-Dollar für die 500-GB-Version und bis zu 420 US-Dollar für die 2-TB-Version erworben werden. Für diesen Test schauen wir uns die 2 TB an.

Sabrent Rocket NVMe 4.0-Spezifikationen

Sabrent Rocket NVMe 4.0-Leistung

Testbed

Da wir dazu übergehen, neuere NVME-Gen4-SSDs zu testen, war in unserem Labor ein Plattformwechsel erforderlich, um die neuere Schnittstelle zu unterstützen. Lenovo war mit PCIe-Gen4-Unterstützung, einschließlich der frontmontierten U.2-Schächte, ganz vorne mit dabei, während andere immer noch nur Edge-Card-Unterstützung bieten. In unseren Gen4-Rezensionen nutzen wir das Lenovo ThinkSystem SR635-Server, ausgestattet mit einer AMD 7742 CPU und 512 GB 3200 MHz DDR4-Speicher. 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 Arbeitsablauf des Endbenutzers 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.

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

Bei unserem SQL Server-Transaktions-Benchmark erreichte Sabrent Rocket NVMe 4.0 3,160 TPS und belegte damit den fünften Platz.

Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz lag der Sabrent mit einer durchschnittlichen Latenz von 3 ms auf dem vierten Platz.

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 5 % 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

Vergleichswerte für diesen Testbericht:

Silicon Power U570 1 TB

In unserem 4K-Random-Read landete der Sabrent mit einem Spitzenwert von 363,826 IOPS und einer Latenz von 350 µs auf dem zweiten Platz.

Beim 4K-Zufallsschreiben belegte der Sabrent den ersten Platz mit einem Spitzenwert von 144,229 IOPS bei einer Latenz von 882 µs.

Bei der Umstellung auf sequentielle Workloads betrachten wir zunächst 64K-Lesevorgänge. Hier belegte der Sabrent erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 55,611 IOPS oder 3.5 GB/s bei einer Latenz von 574.3 µs.

Der Sabrent zeigte seine Stärke beim Schreiben und belegte mit einem Spitzenwert von 13,683 IOPS oder 855 MB/s bei einer Latenz von 1.2 ms den Spitzenplatz.

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. Beim Boot-Test belegte der Sabrent erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 104,323 IOPS bei einer Latenz von 309 µs, bevor er etwas abfiel.

Beim ersten VDI-Login belegte der Sabrent mit einem Spitzenwert von 39,811 IOPS bei 749 µs den ersten Platz, bevor es zu einem starken Rückgang kam.

Mit VDI Monday Login schließlich belegte der Sabrent erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 22,490 IOPS bei einer Latenz von 484 µs.

Schlussfolgerung

Die Sabrent Rocket NVMe 4.0 SSD nutzt das neu aktivierte PCIe Gen4 und verspricht deutlich höhere Geschwindigkeiten. Tatsächlich gibt das Unternehmen maximale Geschwindigkeiten von bis zu 5 GB/s beim Lesen und 4.4 GB/s beim Schreiben mit einem Durchsatz von über 750 IOPS an (vorausgesetzt, Benutzer nutzen Maschinen, die die Vorteile von PCIe Gen4 nutzen). Für diejenigen, die die SSD für maximale Leistung nutzen möchten, sich aber Sorgen wegen der Hitze machen, bietet Sabrent einen schicken Kühlkörper zur Wärmeableitung.

Bei der Leistung könnte man einen gewaltigen Sprung erwarten, leider ist das nicht der Fall. Wir haben die Sabrent mit einer anderen PCIe-Gen4-SSD (mit dem gleichen Controller) verglichen, aber in beiden Fällen lagen die Zahlen hinter den Spitzenmodellen der PCIe-Gen3-Laufwerke, die wir in der Vergangenheit gesehen haben. Die betriebsbereiten Lesegeschwindigkeiten nach einem sicheren Löschvorgang lagen bei über 5 GB/s, was den Datenblattwerten im Gen4-Bereich entspricht. Unser Testprozess führt jedoch zunächst einen vollständigen sequentiellen Schreibvorgang über die Festplattenoberfläche durch, erstellt eine Partition, die 5 % der Festplattenoberfläche ausmacht, und testet dann die Leistung des Laufwerks. Während dieses letzteren Vorgangs konnten die beim sequentiellen Lesen aufgezeichneten Geschwindigkeiten sowohl in vdBench als auch in FIO 4 GB/s nicht überschreiten. Je mehr Consumer-Gen4-Geräte in unser Labor kommen, wird sich dieser Trend wahrscheinlich ändern.

Für SQL Sever lieferte uns Sabrent 3,160 TPS und eine durchschnittliche Latenz von 3 ms. In VDBench erreichte das Laufwerk Spitzenwerte von 364 IOPS beim 4K-Lesen, beim 4K-Schreiben erreichte es einen Spitzenwert von 144 IOPS, beim 64-Lesen erreichten wir 3.5 GB/s und beim 64-Schreiben lag der Spitzenwert des Laufwerks bei 855 MB/s. Bei unseren VDI-Benchmarks erreichte das Laufwerk einen Spitzenwert von 104 IOPS beim Booten, 40 IOPS bei der ersten Anmeldung und 22 IOPS bei der Anmeldung am Montag.

PCIe Gen4 bietet möglicherweise die doppelte Leistung von Gen3. Auch wenn wir das hier nicht gesehen haben, sind die Zahlen für den Preis immer noch hoch und würden eine gute Speicheroption für diejenigen darstellen, die PCIe Gen4 in ihren Maschinen nutzen. Mit der neuesten Technologie ist Sabrent jedoch ganz vorne dabei, was durchaus Spaß macht, auch wenn die Systemunterstützung noch nicht wirklich vorhanden ist.

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