Der Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT ist ein 1U-Dual-Prozessor-Komplettsystem. Supermicro hat den SuperServer für eine Reihe beliebter Anwendungsfälle wie Virtualisierung, Datenbanken, Cloud Computing und andere entwickelt, die von der Rechenleistung hoher Dichte profitieren können. Das System wurde aktualisiert, um skalierbare Intel Xeon-CPUs der zweiten Generation zu unterstützen, und ist eines der ersten, das mit Unterstützung ausgeliefert wird Persistente Intel Optane DC-Speichermodule.
Der Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT ist ein 1U-Dual-Prozessor-Komplettsystem. Supermicro hat den SuperServer für eine Reihe beliebter Anwendungsfälle wie Virtualisierung, Datenbanken, Cloud Computing und andere entwickelt, die von der Rechenleistung hoher Dichte profitieren können. Das System wurde aktualisiert, um skalierbare Intel Xeon-CPUs der zweiten Generation zu unterstützen, und ist eines der ersten, das mit Unterstützung ausgeliefert wird Persistente Intel Optane DC-Speichermodule (PMM).
Zusätzlich zur Unterstützung der neuesten Intel-Rechenzentrumstechnologien bietet das System Speicher über zehn Hot-Swap-fähige 2.5-Zoll-NVMe-Schächte an der Vorderseite. Intern bietet Supermicro Unterstützung für zwei M.2-Steckplätze, einen SATA und einen NVMe, optional können jedoch weitere M.2-Steckplätze hinzugefügt werden. Das Board unterstützt 24 DIMM-Steckplätze, die auf herkömmliche Weise mit DRAM oder, wie in diesem Test beschrieben, mit PMEM verwendet werden können. Was die Konnektivität betrifft, verfügt das System über zwei 10GBase-T-LAN-Ports an Bord. Eine Erweiterung für zusätzliche Konnektivität ist über zwei PCI-E 3.0 x16 (FH, 10.5″L)-Kartensteckplätze möglich.
Wie bereits erwähnt, verfügt unser Testsystem über zwei Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24C) sowie 12 DRAM-Sticks und 12 persistente Intel Optane DC-Speichermodule. Auch wenn die Entwicklung des persistenten Speichers noch sehr am Anfang steht, dürfte diese Konfiguration von 4:1 persistentem Speicher zu DRAM unter Nutzung aller Speichersteckplätze auf der Platine und zwei Intel-CPUs eine typische und empfohlene Serverkonfiguration sein, die man voll ausnutzen sollte diese neuen Technologien. Zusätzlich zu diesen Kernkomponenten umfasst das untersuchte System zehn Intel DC P4510 NVMe SSDs.
Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT-Spezifikationen
- Gehäuse – Ultra 1U SYS-1029U-TN10RT
- CPU – 2 x Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24 C)
- Speicher – 10 x Intel DC P4510 2 TB NVMe SSD, 1 DWPD
- DRAM – 12 x 32 GB DDR4-2933
- Persistenter Speicher – 12 x 128 GB DDR4-2666 Intel Optane DC PMMs
- Netzwerk – 2 x 10GBaseT
Designen und Bauen
Wie bereits erwähnt, handelt es sich beim Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT um einen kompakten 1U-Server, der zwei der neuen skalierbaren Intel Xeon Prozessoren aufnehmen kann. Den Großteil der Vorderseite des Geräts nehmen 2.5-Zoll-NVMe-Laufwerksschächte ein, insgesamt zehn. Auf der rechten Seite befindet sich das Bedienfeld mit Power-Taste, UID-Taste und Status-LEDs. Darunter befinden sich zwei USB-3.0-Typ-A-Anschlüsse.
Dreht man das Gerät nach hinten, befinden sich auf der linken Seite zwei Netzteile, gefolgt von zwei 10GBase-T PJ45 LAN-Anschlüssen, zwei USB 3.0-Anschlüssen, einem dedizierten LAN-Anschluss für IPMI, einem seriellen Anschluss, einer UID-Anzeige und einem UID-Schalter, einem Videoanschluss und zwei PCIe-Steckplätze.
Die 2.5-Zoll-Schächte auf der Vorderseite sind Hot-Swap-fähig und Benutzer können einfach auf die orangefarbene Lasche drücken, um den Griff für eine schnelle Entfernung/Installation herauszuziehen. Auf diesem und anderen Servern von Supermicro weisen orangefarbene Caddys auf NVMe-Unterstützung hin.
Da der SuperServer mit zehn 2.5-Zoll-Schächten ausgestattet war, wurde unser Testsystem mit zehn Intel P10 4510 TB NVMe SSDs geliefert.
Die persistenten Intel Optane-Speichermodule haben den gleichen Formfaktor wie herkömmliches DRAM. Sie benötigen keine zusätzliche Stromverkabelung oder Kühlung. Als Teil des persistenten Speicherdesigns sind Wärmeverteiler enthalten, die hinsichtlich Breite und Höhe denselben Designüberlegungen folgen wie DRAM-Module. Daher sollten wir keine neuen Änderungen für schlanke Server mit Luftstromabdeckungen über den DRAM-Steckplätzen sehen.
Wie bei vielen Supermicro-Servern lässt sich die obere Abdeckung mit zwei Druckknöpfen und dem Entfernen der Befestigungsschrauben an der Rückseite leicht abnehmen. Dies ermöglicht einen schnellen Zugriff auf die neuen CPUs, RAM, die Installation einer GPU oder anderer PCIe-Geräte und, was für diesen Test wichtig ist, die Installation von Intel Optane DC PMMs.
Kennzahlen
Bei unserem ersten Blick auf den neuen persistenten Intel Optane DC-Speicher konzentrieren wir uns auf die Messung seiner Leistung in einer ziemlich traditionellen Form; Vergleich der Blockspeicherleistung mit Standard-NVMe-SSDs. Während es verschiedene Modi für den Betrieb des persistenten Speichers gibt, planen wir, uns in naher Zukunft auf bestimmte Anwendungsfälle rund um den Speichermodus und die App Direct-Byteebene zu konzentrieren. Konkret positionieren wir 12 persistente 128-GB-Speichermodule (6 pro CPU), die in zwei Pools konfiguriert sind, gegenüber 10 Intel P4510 2 TB NVMe-SSDs. Unsere Benchmark-Anwendung in diesem Szenario verwendet immer noch vdbench mit unseren Four-Corner-Workloads sowie Datenbank-Workload-Profilen. In Zukunft werden wir wieder auf FIO umsteigen sowie auf Datenbankanwendungen, die persistenten Speicher direkt nutzen.
Im Hinblick auf unsere technische Benchmark-Konfiguration gruppieren wir 6 persistente Speichermodule zu einem einzigen Pool (ein Pool pro CPU) und weisen den gesamten Poolraum dem persistenten Speicher-Namespace zu. Auf Betriebssystemebene füllen wir dann die rohen persistenten Speichermodule vorab, partitionieren sie auf 50 % ihrer Gesamtgröße und führen unsere Arbeitslasten auf diesem kleineren Abschnitt aus. Anschließend werden Arbeitslasten angewendet, die eine nachhaltige Leistung zeigen sollen, die nachahmt, wie Anwendungsdatensätze auf ihnen arbeiten würden.
Unser erster Test ist der 4K-Random-Read-Test. Hier begann der persistente Speicher bei 1,371,386 IOPS bei 4.6 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 13,169,761 IOPS bei einer Latenz von nur 12.1 μs. Während die Intel NVMe-Laufwerke mit einem Spitzenwert von 5,263,647 IOPS und einer Latenz von 191.4 μs gut abschnitten, übertrafen die PMMs deutlich den Durchsatz und die Latenz betrug nur 6 % der NVMe-Laufwerke.
Beim Betrachten von 4K-Zufallsschreibvorgängen sehen wir eine Einschränkung der Technologie, wenn es um Schreibvorgänge geht. Da oben eine dramatische Leistungssteigerung zu erkennen ist, erreicht der persistente Speicher bei Schreibvorgängen viel schneller Spitzenwerte. Hier begann der persistente Speicher bei 162,642 IOPS mit einer Latenz von 8.9 μs und erreichte bei etwa 980 μs Latenz einen Spitzenwert von etwa 60 IOPS, bevor er abfiel.
Bei der Umstellung auf sequentielle Workloads begannen die Optane DC PMMs bei 64K-Lesevorgängen mit 106,739 IOPS oder 6.67 GB/s bei einer Latenz von 31.9 μs und erreichten ihren Höhepunkt bei 1,055,634 IOPS oder 65.98 GB/s bei einer Latenz von 57.2 μs. Auch hier zeigten NVMe-Laufwerke eine gute Leistung mit Spitzenwerten von 431,252 IOPS oder 26.6 GB/s bei einer Latenz von 721.5 μs, aber bei weitem nicht an die des persistenten Speichers heran.
Bei sequentiellen 64K-Schreibvorgängen startete der persistente Speicher bei 52,472 IOPS oder 1.64 GB/s bei einer Latenz von 78.8 μs. Die persistenten Speichermodule erreichten ihren Höhepunkt bei 255,405 IOPS oder 15.96 GB/s bei einer Latenz von nur 121.8 μs. Dies steht im Gegensatz zur Intel P4510-Gruppe, bei der die Latenz anstieg, als die Laufwerke ihren Sättigungspunkt erreichten und überschritten.
Als nächstes folgen unsere SQL VDBench-Tests, einschließlich SQL, SQL 90-20 und SQL 80-20. Für SQL begann der persistente Speicher bei 547,821 IOPS bei einer Latenz von 6.4 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 5,095,690 IOPS bei einer Latenz von 10.7 μs. Die NVMe-Laufwerke zeigten erneut eine starke Leistung mit einer Spitzenleistung von 188,170 IOPS und 170 µs.
Bei SQL 90-10 lagen die beiden Vergleiche hinsichtlich des Durchsatzes etwas dichter beieinander, allerdings besteht kein Zweifel an der Latenz, da der persistente Speicher zweifellos eine geringere Latenz aufweist. Der persistente Speicher startete bei 169,874 IOPS bei einer Latenz von 8.1 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 1,911,900 IOPS bei einer Latenz von 27.1 μs im Vergleich zum NVMe-Höchstwert von 1,612,337 IOPS bei einer Latenz von 189.8 μs.
Für SQL 80-20 hatte der persistente Speicher eine bessere Spitzenlatenz von 65.3 μs, aber einen viel geringeren Durchsatz von 668,983 IOPS im Vergleich zum Durchsatz des NVMe-Laufwerks von 1,482,554 IOPS bei einer Latenz von 206 μs.
Unsere letzte Testreihe für diese Überprüfung betrifft unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Der Oracle-Test zeigte, dass der persistente Speicher früh seinen Höhepunkt bei 453,449 IOPS mit einer Latenz von 103 μs erreichte. Das NVMe-Laufwerk konnte mit einer Latenz von 1,366,615 μs einen Spitzenwert von 225.8 IOPS erreichen.
Für Oracle 90-10 begann der persistente Speicher bei 181,455 IOPS mit einer Latenz von 7.8 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 2,080,543 IOPS mit einer Latenz von nur 16.9 μs. Erneut überwältigt die Leistung des NVMe-Laufwerks, die mit 1,357,112 IOPS und einer Latenz von 157.1 μs ihren Höhepunkt erreichte.
Bei unserem Oracle 80-20 schließlich begann der persistente Speicher bei 225,492 IOPS bei einer Latenz von 8.5 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 1,146,229 IOPS bei einer Latenz von 30.4 μs. Das NVMe-Laufwerk hatte einen geringeren Durchsatz (1,265,479 IOPS), aber auch eine viel höhere Latenz (165.9 μs).
Fazit
Der Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT ist ein Dual-Socket-System mit 10 2.5-Zoll-NVMe-Laufwerksschächten, das in eine 1U-Grundfläche passt. Neben den 2.5-Zoll-NVMe-Laufwerksschächten kann der Server auch mit zwei M.2-Speichersteckplätzen konfiguriert werden, einem SATA und einem weiteren NVMe. Der Server ist unter anderem für Virtualisierung, Datenbanken und Cloud Computing konzipiert, die einen dichten Formfaktor mit hoher Rechenleistung nutzen. Apropos Rechenleistung: Der Server unterstützt die neu veröffentlichten Intel Xeon Scalable CPUs der zweiten Generation. Bei den CPUs stehen 24 DIMM-Steckplätze zur Verfügung. Abgesehen davon, dass dieser Server mit viel DRAM ausgestattet ist, bedeutet die Unterstützung der neuen CPUs auch die Unterstützung der neuen persistenten Optane DC-Speichermodule von Intel.
Was die Leistung betrifft, konnten die persistenten Intel-Speichermodule ein Leistungsniveau erreichen, das in unserem Labor noch nicht erreicht wurde. Da Intel derzeit mehr oder weniger das einzige Spiel mit persistentem Speicher ist, haben wir keine Konkurrenz oder ältere Versionen zum Vergleich. Stattdessen verglichen wir es mit den Intel P4510 2 TB NVMe-Laufwerken als Beispiel dafür, was uns bei der Nutzung der neuen Technologie erwartet. Beim Lesen haben die PMMs die NVMe-Technologie umgehauen: 4K-Lesevorgänge erreichten 13.2 Millionen IOPS bei nur 12.1 μs Latenz und 64K-sequentielle Lesevorgänge erreichten 66 GB/s bei nur 57.2 μs Latenz. Beim zufälligen Schreiben stellte die Technologie eine gewisse Einschränkung dar, da der persistente Speicher schnell auf bis zu 980 IOPS anstieg und die Latenzzeit etwa 60 μs betrug, bevor sie abfiel, viel niedriger als bei den NVMe-Laufwerken. Bei 64K-Schreibvorgängen dominierte jedoch der persistente Speicher mit 15.96 GB/s bei einer Latenz von nur 121.8 μs. Bei SQL-Benchmarks übertraf der persistente Speicher das NVMe-Laufwerk in SQL (5,095,690 IOPS bei einer Latenz von 10.7 μs) und SQL 90-10 (1,911,900 IOPS bei einer Latenz von 27.1 μs). In unserem Oracle-Test zeigte der persistente Speicher in Oracle 90-10 eine deutlich höhere Punktzahl (2,080,543 IOPS mit einer Latenz von nur 16.9 μs), fiel aber in den anderen beiden Tests aus Sicht des Durchsatzes zurück. Zu beachten ist die Latenz. Die höchste Spitzenlatenz für den persistenten Speicher betrug 103 μs und die niedrigste Spitzenlatenz betrug 10.7 μs.
Es gibt eindeutig allen Grund, außerordentlich begeistert zu sein, wenn man sich die ersten Ergebnisse in diesem Testbericht ansieht. Wir sehen den Aufschwung durch die neuen skalierbaren Xeon-CPUs insgesamt, aber natürlich sind hier die persistenten Optane DC-Speichermodule die Stars. Wie bereits erwähnt, soll dieser erste Überblick nicht als Ausgangspunkt für die Bewertung von Systemen mit persistentem Speicher dienen. es ist nur der Anfang. Wir sind derzeit dabei, die Anwendungsleistung in diesem System genauer zu untersuchen, und werden weiterhin die Grenzen und Best Practices für die Bewertung des persistenten Intel Optane DC-Speichers sowohl im App Direct- als auch im Speichermodus erweitern. Vorerst aber ein großes Lob an Supermicro und ihr Ingenieursteam für die schnelle und umfassende Zusammenstellung dieses Kits. Dies wird eine unterhaltsame Testreihe.
Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT Produktseite
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