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Examen du SSD KIOXIA CD6

by Lyle Smith

Le KIOXIA CD6 est le disque phare de la société conçu pour offrir des performances constantes dans des environnements exigeants 24h/7 et 6j/960, y compris l'hyperscale, l'IoT et l'analyse de données volumineuses, la virtualisation, le streaming multimédia et les réseaux de diffusion de contenu. Le CD15.36 est disponible dans une gamme de capacités (XNUMX Go à XNUMX To) et dans plusieurs options de sécurité et d'endurance différentes.

Le KIOXIA CD6 est le disque phare de la société conçu pour offrir des performances constantes dans des environnements exigeants 24h/7 et 6j/960, y compris l'hyperscale, l'IoT et l'analyse de données volumineuses, la virtualisation, le streaming multimédia et les réseaux de diffusion de contenu. Le CD15.36 est disponible dans une gamme de capacités (XNUMX Go à XNUMX To) et dans plusieurs options de sécurité et d'endurance différentes.

KIOXIA CD6

La série KIOXIA est disponible dans des facteurs de forme de 2.5 pouces et 15 mm de hauteur Z et comprend le contrôleur propriétaire de la société et la mémoire BiCS FLASH 96D TLC à 3 couches. Il exploite également une conception à port unique, ce qui signifie qu'il n'y a qu'un seul chemin de données de l'hôte au SSD).

We précédemment examiné l'itération de pré-production du CD6 à l'été 2020, et à l'époque c'était l'un des premiers disques PCIe 4.0 disponibles sur le marché des entreprises. Avec le lecteur maintenant dans la nature et une version de firmware plus mature sur des échantillons de production, nous avons décidé de revoir un SSD acquis via

Pour les performances, le CD6 actuel est censé fournir jusqu'à 6.2 Go/s en lecture (modèles 7.68 Go et 3.84 Go) et 4 Go/s (modèles 15.36 Go et 7.68 Go) en écriture à des vitesses séquentielles. Les performances aléatoires devraient atteindre plus d'un million d'IOPS en lecture, mais seulement 1 85,000 IOPS en écriture.

connecteur kioxia cd6

Le KIOXIA CD6 dispose également de la 6e génération, de la récupération de panne à deux puces et de la protection à double parité, de la protection contre les coupures de courant (PLP) et de la correction des données de bout en bout. Les options de sécurité des données incluent SIE, SED, FIPS 140-2. La consommation d'énergie varie de 13 à 19 W avec une consommation d'énergie active, avec six réglages de mode d'alimentation disponibles.

Spécifications du micrologiciel KIOXIA CD6

Capacités 15,360GB 7,680 GB 3,840GB 1,920GB 960GB
Spécifications de base
linterface PCIe 4.0, NVMe 1.4
Vitesse d'interface 64 GT/s (Gen4 x4)
Type de mémoire flash BiCS FLASH TLC
Performances en mode port unique (1×4) (Jusqu'à)
Lecture séquentielle soutenue de 128 Kio 5,500MB / s 6,200MB / s 5,800MB / s
Écriture séquentielle soutenue de 128 Kio 4,000MB / s 2,350MB / s 1,150MB / s 1,300MB / s
Lecture aléatoire soutenue de 4 Kio 750K IOPS 1,000K IOPS 700K IOPS
Écriture aléatoire soutenue de 4 Kio 30K IOPS 85K IOPS 60K IOPS 30K IOPS
Exigences d'alimentation
Tension d'alimentation 12V ± 10 %, 3.3 Vaux ± 15 %
Consommation d'énergie (active) Type 19W. Type 15W. Type 13W.
Consommation d'énergie (Prêt) Type 5W.
Fiabilité
MTTF 2,500,000 heures
Garanties 5 ans
DWPD 1
Dimensions
Taille 15.0 mm + 0, – 0.5 mm
Largeur 69.85 ± 0.25 mm
longueur 100.45 mm Max.
Poids 130g Max.
Environnemental
Température (fonctionnement) 0 ° C à 70 ° C
Humidité (en fonctionnement) 5 % à 95 % HR
Vibrations (fonctionnement) 21.27 m/s2{ 2.17 Grms } ( 5 à 800 Hz )
Choc (fonctionnement) 9,800 m/s2{ 1,000 0.5 G } (durée XNUMX ms)

Performances du KIOXIA CD6

Contexte des tests et comparables

Votre partenaire Laboratoire de test d'entreprise StorageReview fournit une architecture flexible pour effectuer des tests de performances des périphériques de stockage d'entreprise dans un environnement comparable à ce que les administrateurs rencontrent dans les déploiements réels. Le laboratoire de test d'entreprise intègre une variété de serveurs, de réseaux, de conditionnement d'alimentation et d'autres infrastructures de réseau qui permettent à notre personnel d'établir des conditions réelles pour évaluer avec précision les performances lors de nos examens.

Nous intégrons ces détails sur l'environnement de laboratoire et les protocoles dans les revues afin que les professionnels de l'informatique et les responsables de l'acquisition du stockage puissent comprendre les conditions dans lesquelles nous avons obtenu les résultats suivants. Aucun de nos examens n'est payé ou supervisé par le fabricant de l'équipement que nous testons. Des détails supplémentaires sur le Laboratoire de test d'entreprise StorageReview et un aperçu de ses capacités de mise en réseau sont disponibles sur ces pages respectives.

Comparables :

Banc d'essai

Nos critiques de SSD PCIe Gen4 Enterprise s'appuient sur un Lenovo Think System SR635 pour les tests applicatifs et les benchmarks synthétiques. Le ThinkSystem SR635 est une plate-forme AMD à processeur unique bien équipée, offrant une puissance de processeur bien supérieure à ce qui est nécessaire pour mettre l'accent sur le stockage local hautes performances. C'est également la seule plate-forme de notre laboratoire (et l'une des rares sur le marché actuellement) avec des baies PCIe Gen4 U.2. Les tests synthétiques ne nécessitent pas beaucoup de ressources CPU mais exploitent toujours la même plate-forme Lenovo. Dans les deux cas, l'intention est de présenter le stockage local sous le meilleur jour possible, conformément aux spécifications maximales des lecteurs du fournisseur de stockage.

Plate-forme synthétique et applicative PCIe Gen4 (Lenovo Think System SR635)

  • 1 x AMD 7742 (2.25 GHz x 64 cœurs)
  • 8 x 64 Go DDR4-3200 MHz ECC DRAM
  • Cent OS 7.7 1908
  • ESXi 6.7u3

Performances du serveur SQL

Chaque machine virtuelle SQL Server est configurée avec deux vDisks : un volume de 100 Go pour le démarrage et un volume de 500 Go pour la base de données et les fichiers journaux. Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 8 vCPU, 64 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI. Alors que nos charges de travail Sysbench testées saturaient la plate-forme à la fois en termes d'E/S de stockage et de capacité, le test SQL recherche les performances de latence.

Ce test utilise SQL Server 2014 exécuté sur des machines virtuelles invitées Windows Server 2012 R2 et est souligné par Benchmark Factory for Databases de Quest. StorageReview's Protocole de test OLTP Microsoft SQL Server utilise la version actuelle du Transaction Processing Performance Council's Benchmark C (TPC-C), une référence de traitement des transactions en ligne qui simule les activités trouvées dans des environnements d'application complexes. Le benchmark TPC-C est plus proche que les benchmarks de performances synthétiques pour évaluer les forces de performance et les goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de base de données. Chaque instance de notre machine virtuelle SQL Server pour cet examen utilise une base de données SQL Server de 333 Go (échelle 1,500 15,000) et mesure les performances transactionnelles et la latence sous une charge de XNUMX XNUMX utilisateurs virtuels.

Configuration des tests SQL Server (par machine virtuelle)

  • Windows Server 2012 R2
  • Empreinte de stockage : 600 Go alloués, 500 Go utilisés
  • SQL Server 2014
    • Taille de la base de données : échelle 1,500 XNUMX
    • Charge de client virtuel : 15,000 XNUMX
    • Mémoire tampon : 48 Go
  • Durée du test : 3 heures
    • 2.5 heures de préconditionnement
    • Période d'échantillonnage de 30 minutes

Pour notre benchmark transactionnel SQL Server, le KIOXIA CD6 a été classé premier avec 12,651.5 XNUMX TPS.

Avec la latence moyenne de SQL Server, le CD6 a affiché d'excellents résultats avec une latence moyenne de seulement 2.3 ms.

Performances de Sybench

Le prochain benchmark applicatif consiste en un Base de données Percona MySQL OLTP mesuré via SysBench. Ce test mesure également le TPS moyen (transactions par seconde), la latence moyenne et la latence moyenne au 99e centile.

Chaque Banc Sys La VM est configurée avec trois vDisks : un pour le démarrage (~92 Go), un avec la base de données prédéfinie (~447 Go) et le troisième pour la base de données testée (270 Go). Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 8 vCPU, 60 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI.

Configuration des tests Sysbench (par machine virtuelle)

  • CentOS 6.3 64 bits
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • Tableaux de base de données : 100
    • Taille de la base de données : 10,000,000 XNUMX XNUMX
    • Threads de base de données : 32
    • Mémoire tampon : 24 Go
  • Durée du test : 3 heures
    • 2 heures de préconditionnement 32 fils
    • 1 heure 32 fils

En regardant notre benchmark transactionnel Sysbench, le KIOXIA CD6 a obtenu des résultats dans la moyenne supérieure (3rd) avec 10,975 XNUMX TPS.

Avec la latence moyenne de Sysbench, le CD6 affichait 11.66 ms, ce qui était suffisant pour 3rd et légèrement derrière les disques Samsung PM9A3 et Memblaze.

Pour notre pire scénario de latence (99e centile), le KIOXIA CD6 s'est classé quatrième avec 22.81 ms.


Analyse de la charge de travail VDBench

Lorsqu'il s'agit de comparer les périphériques de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes. Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents, allant des tests « aux quatre coins », des tests de taille de transfert de base de données communs, aux captures de traces à partir de différents environnements VDI.

Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels. Notre processus de test pour ces benchmarks remplit toute la surface du disque avec des données, puis partitionne une section de disque égale à 25 % de la capacité du disque pour simuler la façon dont le disque pourrait répondre aux charges de travail des applications. Ceci est différent des tests d'entropie complète qui utilisent 100% du lecteur et les amènent dans un état stable. Par conséquent, ces chiffres refléteront des vitesses d'écriture plus soutenues.

Profils:

  • Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 128 threads, 0-120 % de vitesse
  • Lecture séquentielle 16K : 100 % de lecture, 32 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture séquentielle 16K : 100 % d'écriture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
  • Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 32 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
  • Mélange aléatoire 4K, 8K et 16K 70R/30W, 64 fils, 0-120 % de vitesse
  • Base de données synthétique : SQL et Oracle
  • Traces de clone complet et de clone lié VDI

Dans notre première analyse de la charge de travail VDBench, Random 4K Read, le KIOXIA CD6 avait une performance maximale de 1.03 million d'IOPS à une latence de 492.6 µs, se classant 2e parmi les disques testés.

En écriture aléatoire 4K, le CD6 est tombé à la dernière place par une large marge, culminant à 159K IOPS avec une latence de 3,207 XNUMXµs.

Passant à des charges de travail séquentielles de 64 6, le CD4.16 était à nouveau le dernier, affichant 66,563 Go/s en lecture (960 XNUMX IOPS) à XNUMX µs de latence en lecture.

En écriture 64K, le CD6 a culminé à 623 Mo/s (9,970 6,382 IOPS) avec une latence de XNUMX XNUMX µs.

La prochaine étape est notre performance séquentielle 16K. En lecture, le CD6 affiche un pic de 2.9 Go/s (185,854 171.1 IOPS) XNUMX µs de latence.

Le lecteur KIOXIA a maintenu ses faibles performances d'écriture en 16K séquentiel, culminant à seulement 40K IOPS (623 Mo/s) avec une latence de 396 µs.

Dans notre profil mixte 70/30 4k (70 % lecture, 30 % écriture), le CD6 s'est classé avant-dernier avec un pic de 479,356 131 IOPS à XNUMX µs de latence.

Dans notre profil mixte 70/30 16k, le CD6 a atteint 130,996 485.8 IOPS à XNUMX µs en latence en dernier.

Dans notre dernier profil mixte (70/30 8k), le CD6 culminait à 260,802 242.3 IOPS avec une latence de XNUMX µs.

Notre prochaine série de tests concerne nos charges de travail SQL : SQL, SQL 90-10 et SQL 80-20, qui ont toutes montré des résultats similaires. En commençant par SQL, le lecteur KIOXIA s'est placé un peu en retrait avec une performance maximale de 244K IOPS à une latence de 130µs.

SQL 90-10 a vu des performances similaires entre les 4 premiers disques ; cependant, le CD6 a de nouveau légèrement suivi le peloton, culminant à 237 133.2 IOPS avec une latence de XNUMX µs.

Avec SQL 80-20, le CD6 traînait encore une fois, culminant à 231 136.2 IOPS avec une latence de XNUMX µs.

Viennent ensuite nos charges de travail Oracle : Oracle, Oracle 90-10 et Oracle 80-20. Comme avec les benchmarks SQL, le CD6 a continué à terminer légèrement en retrait par rapport au reste des disques testés. À partir d'Oracle, le CD6 avait une performance maximale de 228 155.8 IOPS à XNUMX µs.

Pour Oracle 90-10, le CD6 a culminé à 183K IOPS avec 119µs de latence.

En regardant Oracle 80-20, le CD6 a affiché une performance maximale de 185 117.8 IOPS à XNUMX µs.

Ensuite, nous sommes passés à notre test de clone VDI, Full et Linked. Pour le démarrage VDI Full Clone (FC), le CD6 a bien démarré mais a de nouveau terminé à la traîne, culminant à 192 175.2 IOPS avec une latence de XNUMX µs.

Connexion initiale au VDI FC, le CD6 a pris du retard avec des pointes assez importantes et est tombé du classement à l'approche de la barre des 40 44 IOPS. Il a réussi à culminer à 671K IOPS (XNUMXµs) avant de subir des pertes de performances à la fin.

Avec VDI ​​FC Monday Login, le KIOXIA CD6 se place bien en retrait du reste des disques testés avec 52K IOPS à une latence de 286.3µs.

Pour le démarrage VDI Linked Clone (LC), les performances du CD6 ont connu une forte augmentation de la latence (similaire au lecteur Micron Pro), bien qu'elles se soient stabilisées autour de 40 93 IOPS. Il a finalement culminé à un solide 170.3K IOPS avec XNUMX µs.

Dans VDI LC Initial Login, les performances du CD6 ont connu des difficultés dès le départ, tout comme les disques Samsung et Micron. Il a finalement culminé à seulement 16 513.2 IOPS avec 3 µs, ce qui était suffisant pour XNUMXrd place mais encore loin des disques Memblaze et Intel.

Pour VDI LC Monday Login, le CD6 a poursuivi ses difficultés (comme les disques Samsung et Micron, encore une fois), culminant à environ 18 12 IOPS mais se terminant finalement à 1,363 XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX XNUMX µs.

Conclusion

Le KIOXIA CD6 est un disque SSD NVMe TLC à écriture unique par jour et a été l'un des premiers disques d'entreprise à tirer parti de l'interface PCIe 4.0. Il est disponible dans un facteur de forme de 2.5 pouces de hauteur Z de 15 mm, doté de la NAND TLC 96D KIOXIA BiCS FLASH à 3 couches et est disponible dans une large gamme de capacités allant de 960 Go à 15.36 To. Il est également livré avec une gamme d'options de sécurité.

kioxia cd6 sur le plateau

Pour les performances, le KIOXIA CD6 avait de bonnes performances applicatives dans nos tests, bien qu'il soit plus faible dans les benchmarks axés sur l'écriture. Nous avons testé le disque KIOXIA contre quatre autres SSD d'entreprise PCIe Gen4 de 7.68 To avec des spécifications et des applications similaires : le Samsung PM9A3, le Memblaze 6920 et l'Intel P5510, et le plus récent du groupe, le Micron 7400 Pro. Nous avons examiné à la fois l'analyse de la charge de travail des applications et les charges de travail VDBench au cours de notre analyse.

Dans nos tests Sysbench, nous avons constaté que le KIOXIA CD6 fonctionnait très bien avec des scores cumulés de 10,975 11.66 TPS, 22.81 ms de latence moyenne et 12,651.5 ms dans le pire des cas. Les résultats ont été fantastiques lors de notre benchmark transactionnel SQL Server, affichant 2.3 XNUMX TPS et une latence moyenne de XNUMX ms.

En passant à VDBench, le KIOXIA CD6 a montré des performances inégales, en particulier en écriture. Les points forts incluent 1.03 million d'IOPS en lecture et 159 4 IOPS en écriture dans nos charges de travail 4.16k, tout en atteignant 64 Go/s en lecture 623K, 64 Mo/s en écriture 2.9K, 16 Go/s en lecture en lecture 2.6K, 623 Go/s en 70 Mo/s à nouveau en écriture, lors de nos charges de travail séquentielles. Nos profils mixtes 30/479 ont enregistré 4K IOPS en 261K, 8K IOPS en 131K et 16K IOPS en XNUMXK.

Lors de nos tests SQL, le CD6 a enregistré des pics de 244 237 IOPS, 90 10 IOPS dans SQL 231-80 et 20 228 IOPS dans SQL 183-90, se laissant distancer par le peloton. Les charges de travail Oracle ont raconté une histoire similaire, enregistrant 10 185 IOPS, 80 20 IOPS dans Oracle XNUMX-XNUMX et XNUMX XNUMX IOPS dans Oracle XNUMX-XNUMX.

Viennent ensuite nos tests VDI Clone, Full et Linked. Dans Full Clone, nous avons vu 192 44 IOPS au démarrage, 52 93 IOPS lors de la connexion initiale (mais avec d'énormes pics de performances par la suite) et 12 16 IOPS lors de la connexion du lundi. Dans Linked Clone, le lecteur KIOXIA a de nouveau connu des difficultés, affichant un pic de 3 XNUMX IOPS au démarrage et seulement XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion du lundi. La connexion initiale a culminé à XNUMX XNUMX IOPS (XNUMXe place), même si elle était encore loin derrière les disques Intel et Memblaze.

Dans l'ensemble, nous étions heureux de revoir le CD6 tel que trouvé dans la chaîne, avec une version de firmware plus mature. Mais au final, les performances d'écriture ne sont pas très bonnes par rapport à ses concurrents.

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