Revisión de Intel Optane SSD P5800X

Intel Optane SSD P5800X amplía el nivel de almacenamiento SSD más rápido de Intel. Hemos visto SSD Optane rodar por el laboratorio con el P4800X, que se lanzó hace un poco más de cuatro años. Con el tiempo, Intel aumentó la capacidad de la unidad (que comenzó en 375 GB), alcanzando un máximo de 1.5 TB. Sin embargo, las capacidades pequeñas estaban bien, ya que las SSD Optane las diseñamos principalmente para la resistencia y las usamos con frecuencia en una arquitectura de dos niveles. Aquí los SSD podrían absorber escrituras, que es típicamente donde fallan los SSD NAND. Vimos que a Optane le fue bien en este papel con Azure Stack HCI y vSAN de VMware, Entre otros. Ahora participamos en esta revisión con la última generación Intel Optane SSD P5800X, para ver cómo ha crecido la plataforma.

Intel Optane SSD P5800X amplía el nivel de almacenamiento SSD más rápido de Intel. Hemos visto SSD Optane rodar por el laboratorio con el P4800X, que se lanzó hace un poco más de cuatro años. Con el tiempo, Intel aumentó la capacidad de la unidad (que comenzó en 375 GB), alcanzando un máximo de 1.5 TB. Sin embargo, las capacidades pequeñas estaban bien, ya que las SSD Optane las diseñamos principalmente para la resistencia y las usamos con frecuencia en una arquitectura de dos niveles. Aquí los SSD podrían absorber escrituras, que es típicamente donde fallan los SSD NAND. Vimos que a Optane le fue bien en este papel con Azure Stack HCI y vSAN de VMware, Entre otros. Ahora participamos en esta revisión con la última generación Intel Optane SSD P5800X, para ver cómo ha crecido la plataforma.

Novedades de Intel Optane SSD P5800X

Intel no se detiene en la fanfarronería con el Intel Optane SSD P5800X. Han apodado la unidad como "la SSD para centros de datos más rápida del mundo". Los números de Intel también se ven muy bien hasta que te das cuenta de que se están comparando con su SSD basado en NAND P5600. Sin embargo, de cualquier manera, el P5800X obtiene un gran impulso sobre el P4800X donde importa, la resistencia con 100 DWPD.

Debido a que Intel Optane SSD P5800X se usa en tantas configuraciones de almacenamiento de varios niveles, la resistencia de la unidad es crítica. Los SSD de Optane a menudo se configuran para absorber todas las escrituras en un sistema, protegiendo los medios más grandes y lentos detrás de él. Estos pueden ser SSD QLC, por ejemplo, que funcionan bien para cargas de trabajo de lectura intensiva, pero no tienen mucha resistencia o rendimiento de escritura. De esta forma, la P5800X es la compañera perfecta para medios más lentos. Muchos proveedores de software han descubierto esto. vSAN, Azure HCI, StorONE y muchos otros son expertos en hacer que los niveles múltiples funcionen bien.

Como se mencionó durante el evento Intel Memory and Storage, la compañía ahora está implementando su segunda generación de productos Optane, la clase de almacenamiento que se encuentra entre la memoria y la NAND tradicional, a menudo denominada memoria de clase de almacenamiento. El P5800X aprovecha los nuevos medios, así como la interfaz PCIe Gen4 (que ahora se puede aprovechar gracias a Procesadores escalables Intel Xeon de tercera generación) para velocidades aún más altas.

Los números citados son bastante impresionantes, con velocidades máximas de 7.4 GB/s y un rendimiento de hasta 2 millones de IOPS, todo esto con una latencia realmente baja para arrancar. QoS también ofrece un rendimiento predecible con una latencia muy baja. La baja latencia predecible lo convierte en una opción atractiva para los servicios financieros (detección de fraude, análisis, cumplimiento y modelado de mercado), así como para las ofertas en tiempo real (solicitudes de anuncios, solicitudes de ofertas, ofertas y entrega de anuncios).

El Intel Optane SSD P5800X viene con una garantía de cinco años y en capacidades de 400 GB, 800 GB y 1.6 TB. Para nuestra revisión, estamos viendo el modelo de 800 GB.

Banco de pruebas

Nuestras nuevas revisiones de PCIe Gen4 Enterprise SSD aprovechan una Lenovo Think System SR635 para pruebas de aplicación y benchmarks sintéticos. El ThinkSystem SR635 es una plataforma AMD de una sola CPU bien equipada que ofrece una potencia de CPU muy por encima de lo que se necesita para hacer hincapié en el almacenamiento local de alto rendimiento. También es la única plataforma en nuestro laboratorio (y una de las pocas en el mercado actualmente) con bahías PCIe Gen4 U.2. Las pruebas sintéticas no requieren muchos recursos de CPU, pero aún aprovechan la misma plataforma de Lenovo. En ambos casos, la intención es mostrar el almacenamiento local de la mejor manera posible que se alinee con las especificaciones máximas de la unidad del proveedor de almacenamiento.

Plataforma de aplicación y sintética PCIe Gen4 (Lenovo ThinkSystem SR635)

• 1 x AMD 7742 (2.25 GHz x 64 núcleos)
• 8 DRAM ECC DDR64-4MHz de 3200 GB (1 de 64 GB para Houdini)
• CentOS 7.7 1908
• Ubuntu 20.10-escritorio
• ESXi 6.7u3

Plataforma sintética PCIe Gen3 (Dell PowerEdge R740xd)

• 2 CPU Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 núcleos)
• 4 memorias ECC de 16 GB DDR4-2666 MHz
• 1 tarjeta RAID PERC 730 de 2 GB y 12 Gb/s
• Adaptador NVMe adicional
• Ubuntu-16.04.3-escritorio-amd64

Antecedentes de prueba y comparables

El Laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise proporciona una arquitectura flexible para realizar pruebas comparativas de dispositivos de almacenamiento empresarial en un entorno comparable al que encuentran los administradores en implementaciones reales. El Enterprise Test Lab incorpora una variedad de servidores, redes, acondicionamiento de energía y otra infraestructura de red que permite a nuestro personal establecer condiciones del mundo real para medir con precisión el rendimiento durante nuestras revisiones.

Incorporamos estos detalles sobre el entorno de laboratorio y los protocolos en las revisiones para que los profesionales de TI y los responsables de la adquisición de almacenamiento puedan comprender las condiciones en las que hemos logrado los siguientes resultados. El fabricante del equipo que estamos probando no paga ni supervisa ninguna de nuestras revisiones. Detalles adicionales sobre el Laboratorio de pruebas de StorageReview Enterprise y una descripción general de sus capacidades de red están disponibles en esas páginas respectivas.

Houdini por SideFX

La prueba de Houdini está diseñada específicamente para evaluar el rendimiento del almacenamiento en relación con la representación CGI. El banco de pruebas Gen3 para esta aplicación es una variante del tipo de servidor central Dell PowerEdge R740xd que usamos en el laboratorio con dos CPU Intel 6130 y 64 GB de DRAM. Para los dispositivos Gen4, usamos el Lenovo ThinkSystem SR635 equipado con una CPU 64 de 7742 núcleos y una DRAM reducida a 64 GB. En nuestra plataforma Gen3, instalamos Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) sin sistema operativo, mientras que nuestra nueva plataforma Gen4 usa Ubuntu 20.10-desktop. La salida del punto de referencia se mide en segundos para completarse, cuanto menos mejor.

La demostración de Maelstrom representa una sección de la canalización de renderizado que destaca las capacidades de rendimiento del almacenamiento al demostrar su capacidad para usar de manera efectiva el archivo de intercambio como una forma de memoria extendida. La prueba no escribe los datos de los resultados ni procesa los puntos para aislar el efecto de tiempo de pared del impacto de la latencia en el componente de almacenamiento subyacente. La prueba en sí se compone de cinco fases, tres de las cuales ejecutamos como parte del benchmark, que son las siguientes:

• Carga puntos empaquetados desde el disco. Este es el momento de leer desde el disco. Esto es de subproceso único, lo que puede limitar el rendimiento general.
• Desempaqueta los puntos en una sola matriz plana para permitir que se procesen. Si los puntos no dependen de otros puntos, el conjunto de trabajo podría ajustarse para permanecer en el núcleo. Este paso es de subprocesos múltiples.
• (No Ejecutar) Procesa los puntos.
• Los vuelve a empaquetar en bloques divididos en cubos adecuados para volver a almacenarlos en el disco. Este paso es de subprocesos múltiples.
• (No Ejecutar) Escribe los bloques almacenados nuevamente en el disco.

En este caso, el P5800X superó a las unidades probadas con solo 1,799.5 segundos. Esto también lo coloca entre los cuatro mejores resultados que hemos visto.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Cuando se trata de comparar dispositivos de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas ocupan el segundo lugar. Si bien no es una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a los dispositivos de almacenamiento de referencia con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre las soluciones de la competencia. Estas cargas de trabajo ofrecen una gama de diferentes perfiles de prueba que van desde pruebas de "cuatro esquinas", pruebas comunes de tamaño de transferencia de bases de datos, hasta capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI. Todas estas pruebas aprovechan el generador de cargas de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en una amplia gama de dispositivos de almacenamiento, incluidos arreglos flash y dispositivos de almacenamiento individuales. Nuestro proceso de prueba para estos puntos de referencia llena toda la superficie del disco con datos, luego divide una sección del disco equivalente al 25% de la capacidad del disco para simular cómo el disco podría responder a las cargas de trabajo de la aplicación. Esto es diferente a las pruebas de entropía completa que usan el 100% del impulso y lo llevan a un estado estable. Como resultado, estas cifras reflejarán velocidades de escritura más altas.

perfiles:

• Lectura aleatoria 4K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura aleatoria 4K: 100 % de escritura, 64 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Lectura secuencial de 64 K: 100 % de lectura, 16 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura secuencial de 64 K: 100 % de escritura, 8 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Base de datos sintética: SQL y Oracle
• Trazas de clones vinculados y clones completos de VDI

Comparables:

• Intel P4800X 375GB
• Dapustor H3900 800GB

En nuestro primer análisis de carga de trabajo de VDBench, Random 4K Read, el P5800X superó por completo a las otras unidades y alcanzó un máximo de 1,416,092 85.5 XNUMX IOPS y una latencia de solo XNUMX µs.

La escritura aleatoria 4K mostró otra impresionante muestra de rendimiento y se mantuvo por debajo de los 100 µs en todo momento con un pico de 1,328,538 90.3 XNUMX IOPS con una latencia de solo XNUMX µs.

Al cambiar a cargas de trabajo secuenciales, específicamente nuestras cargas de trabajo de 64K, en lectura, no hubo competencia real. El P5800X alcanzó un pico de 112,979 7.1 IOPS o 281 GB/s con una latencia de XNUMX µs.

Con escritura secuencial de 64K, el P5800X continuó dominando con un máximo de 93,579 5.85 IOPS o 161 GB/s con una latencia de XNUMX µs.

Nuestro próximo conjunto de pruebas son nuestras cargas de trabajo de SQL: SQL, SQL 90-10 y SQL 80-20. Comenzando con SQL, Intel Optane SSD P5800X mantuvo su ritmo impresionante, más que duplicando el rendimiento de la siguiente unidad con un pico de 828,464 37.6 IOPS y una latencia de XNUMX µs.

SQL 90-10 tuvo el P5800X en primer lugar con un pico de 808,476 38.3 IOPS y una latencia de XNUMX µs. Nuevamente, duplicando el rendimiento de DapuStor con la mitad de latencia.

Para SQL 80-20, el P5800X una vez más tuvo un rendimiento realmente alto con un pico de 778,015 39.5 IOPS a una latencia de XNUMX µs.

Lo siguiente son nuestras cargas de trabajo de Oracle: Oracle, Oracle 90-10 y Oracle 80-20. Comenzando con Oracle, Intel Optane SSD P5800X continuó duplicando con creces el rendimiento de la siguiente unidad más cercana y llegó con latencias muy bajas. En Oracle, el nuevo Optane alcanzó un máximo de 697,772 48.5 IOPS con una latencia de XNUMX µs.

En Oracle 90-10, el P5800X ocupó el primer lugar con 748,100 28 IOPS y una latencia de solo XNUMX µs.

Oracle 80-20 P5800X tuvo un pico impresionante de 726,162 28.8 IOPS con XNUMX µs de latencia.

A continuación, cambiamos a nuestra prueba de clonación de VDI, completa y vinculada. Para VDI Full Clone (FC) Boot, el P5800X ocupó el primer lugar fácilmente con un rendimiento máximo de 481,166 70.4 IOPS y una latencia de XNUMX µs.

El inicio de sesión inicial de VDI FC hizo que el P5800X alcanzara un pico de 274,042 105.3 IOPS y una latencia de XNUMX µs.

Y VDI FC Monday Login una vez más vio al P5800X a la cabeza con un rendimiento de 232,343 65.5 IOPS y una latencia de XNUMX µs.

Para el arranque VDI Linked Clone (LC), Intel Optane SSD P5800X tuvo un impresionante 247,127 IOPS y 63.6 µs para un pico.

El inicio de sesión inicial de VDI LC vio un salto en la latencia desde el principio, pero el P5800X aún terminó fuerte con 134,846 IOPS y 55.6 µs de latencia.

Finalmente, con VDI LC Monday Login, el P5800X comenzó con una latencia más alta, pero bajó rápidamente y terminó con 168,481 91.1 IOPS y XNUMX µs de latencia.