Recensione di Apex Storage X21: I ruggenti anni 'XNUMX

Apex Storage X21 offre prestazioni e capacità di alto livello ai casi d'uso aziendali e prosumer con 21 SSD NVMe  M.4 Gen2 su una scheda aggiuntiva PCIe a doppia larghezza (FHFL). In totale, l'X21 può fornire 168 TB di spazio di archiviazione per scheda (SSD da 8 TB) e raggiunge velocità di lettura fino a 31 GB/s e oltre 10 milioni di IOPS.

Apex Storage X21 offre prestazioni e capacità di alto livello ai casi d'uso aziendali e prosumer con 21 SSD NVMe  M.4 Gen2 su una scheda aggiuntiva PCIe a doppia larghezza (FHFL). In totale, l'X21 può fornire 168 TB di spazio di archiviazione per scheda (SSD da 8 TB) e raggiunge velocità di lettura fino a 31 GB/s e oltre 10 milioni di IOPS.

Panoramica di Apex Storage X21

L'X21 è dotato di compatibilità plug-and-play e supporta UEFI e Secure Boot. Offre affidabilità di livello aziendale con ECC avanzato e protezione dei dati, nonché ripristino avanzato degli errori. La sua architettura a basso sovraccarico non consente l'offload della CPU o della DRAM dell'host e supporta anche il software o il RAID del sistema operativo per la protezione dei dati. I driver sono precompilati in Windows e Linux, quindi la distribuzione è semplice (ma più veloce su Linux) e la scheda funziona con VMware ESXi.

A guidare questo set di funzionalità e le prestazioni complessive è lo switch PCIe Fanout Microchip 100 lane Gen4 PM40100. Il chip ha un TDP di 25 watt, il che significa che il controller rimarrà fresco con un leggero flusso d'aria grazie al dissipatore di calore incluso. Detto questo, gli SSD potrebbero aver bisogno di un piccolo flusso d'aria extra, che dipenderà dalle unità e dal contenitore in cui verrà inserita la scheda. Va anche notato che, sebbene lo spazio sia limitato, c'è spazio per un dissipatore di calore da 4 mm da aggiungere al SSD se necessario. Apex ha anche un piccolo margine di manovra nel design. Per le applicazioni personalizzate, è possibile regolare la larghezza della scheda tramite il PCB di interconnessione.

Anche i materiali della carta fanno la differenza. Apex elenca Storage X21 come realizzato con materiale Thunderclad 3+. Che cos'è? Beh, Thunderclad o TU-933+, che, al momento delle specifiche, è il materiale PCB della massima qualità disponibile. Sebbene durante lo sviluppo della scheda siano emersi materiali con perdite inferiori, essi sostengono che abbiano aiutato l'X21 a continuare a fornire prestazioni eccezionali. Sebbene non disponiamo di un test per una cosa del genere, è una nota a margine interessante di cui di solito non siamo consapevoli.

Apex Storage si rivolge ad alcuni casi d'uso ovvi con la carta; più chiaramente, l'X21 soddisfa le esigenze dei data scientist e dei professionisti creativi che desiderano l'archiviazione locale più veloce possibile. Apex sottolinea che ritiene che l'X21 sia appropriato per una serie di casi d'uso aziendali, come l'HCI. Sfortunatamente, i fornitori di SSD aziendali hanno rinunciato allo sviluppo M.2, optando invece per le unità EDSFF. Anche se potrebbero esserci alcuni punti nel data center in cui si adatta l'X21, pensiamo che al momento sia un po' più una soluzione puntuale.

Allo stesso tempo, non ignoriamo le capacità della carta. L'X21 vola assolutamente, sommando le prestazioni di 21 SSD. Come vedremo nei nostri risultati prestazionali di seguito, le affermazioni della scheda tecnica di Apex sono ragionevoli. E non utilizziamo nemmeno le migliori unità disponibili. Sebbene i 980 Pro utilizzati in questa recensione siano certamente capaci, per ottenere le migliori prestazioni in assoluto, c'è ancora più potenziale sul tavolo. E se una singola scheda non dovesse soddisfare i tuoi obiettivi prestazionali, Apex ha verificato che quattro schede con 84 unità funzionano perfettamente. Nel sistema giusto, un utente potrebbe plausibilmente aggregare 8 di queste schede in un server con ben 168 SSD.

Questa volta la nostra enfasi è chiaramente sulle capacità di archiviazione, ma l'X21 è molto più di un semplice pony. Lo slot M.2 supporta numerosi altri dispositivi. Ad esempio, potresti utilizzare schede wireless con schede di conversione M.2 A+E per impostare ciascuna scheda wireless su un canale wireless specifico per il monitoraggio dello spettro. C'è anche un angolo di intelligenza artificiale qui. Una società ha chiamato Axelera realizza un modulo acceleratore M.2 AI Edge che potrebbe essere utilizzato anche dalla scheda Apex ad un certo punto.

L'X21 viene venduto a $ 2800 come singola unità, con prezzi a volume e ordini personalizzati disponibili.

Specifiche di Apex Storage X21

Prestazioni di Apex Storage X21

Nonostante le notevoli capacità di Apex Storage X21, è importante notare le sfide che abbiamo dovuto affrontare per quanto riguarda la compatibilità del sistema. Per avviare e confrontare correttamente la scheda, ci siamo ritrovati a ricorrere a una piattaforma consumer, poiché l'X21 ha incontrato difficoltà quando veniva integrato con server e workstation aziendali nel nostro laboratorio.

Questa limitazione potrebbe limitare l’adattabilità della scheda per alcuni utenti e potrebbe potenzialmente ostacolarne la perfetta integrazione in una varietà di configurazioni. È fondamentale che i potenziali acquirenti valutino attentamente la compatibilità del proprio sistema prima di investire nell'X21 per garantire un'implementazione fluida ed efficiente di questa potente soluzione di storage.

Per sfruttare questa scheda, il requisito minimo è un'apertura a doppio slot, uno slot PCIe x16 e un'alimentazione a 6 pin. Per una workstation consumer, questo è lo stesso requisito di una tradizionale GPU full-size e la maggior parte dei desktop avrà lo spazio e la disponibilità di energia necessari.

Lato server la cosa diventa più complicata. I server tradizionali 1U e 2U sono costruiti per sfruttare i vantaggi delle schede edge PCIe più normali, principalmente la comune scheda HHHL (mezza altezza, mezza lunghezza). Quasi tutti traggono energia dallo slot PCIe, quindi molti server non vengono forniti con connettori di alimentazione aggiuntivi. Sia per le dimensioni che per la potenza, ti consigliamo di sfruttare un server pronto per GPU con alloggiamenti di dimensioni, flusso d'aria e, soprattutto, disponibilità di alimentazione adeguati.

Per questa recensione, abbiamo sfruttato una scheda madre MSI X670E basata su AMD con una CPU AMD Ryzen 9 7950X 4.5GHz a 16 core. Questa piattaforma includeva 64 GB di memoria DDR5 e, per la durata della recensione, sfruttava solo la grafica integrata. Avevamo provato a utilizzare le nostre piattaforme Lenovo e Dell AMD ThreadRipper, ma abbiamo riscontrato problemi durante la pubblicazione delle piattaforme. La nostra piattaforma consumer basata su Intel si collegava alla scheda in modalità x8 anziché x16 e il BIOS non includeva un'opzione per impostare manualmente la larghezza PCIe. Anche il processore all'interno del nostro rig ha iniziato a bloccarsi nei test multimilionari di IOPS.

Test delle prestazioni Vdbench

Per dare un calcio alle gomme dell'Apex Storage X21 con 21 Samsung 980 Pro SSD da 1 TB, abbiamo utilizzato un ambiente di test del sistema operativo Debian con i nostri test Vdbench, nonché alcuni carichi di lavoro Fio. I carichi di lavoro Vdbench forniscono alcuni paragoni con i dispositivi aziendali che abbiamo esaminato nel corso degli anni, mentre Fio supportava il nuovo protocollo I/O io_uring, che consente test a bassa latenza e throughput elevato.

Quando si tratta di confrontare i dispositivi di archiviazione, il test delle applicazioni è la soluzione migliore e il test sintetico viene al secondo posto. Pur non essendo una rappresentazione perfetta dei carichi di lavoro effettivi, i test sintetici aiutano a definire i dispositivi di storage con un fattore di ripetibilità che semplifica il confronto tra soluzioni concorrenti. Questi carichi di lavoro offrono una gamma di profili di test diversi che vanno dai test "quattro angoli" e test comuni sulle dimensioni di trasferimento del database per tracciare le acquisizioni da diversi ambienti VDI.

Tutti questi test sfruttano il comune generatore di carichi di lavoro vdBench, con un motore di scripting per automatizzare e acquisire risultati su un ampio cluster di test di calcolo. Ciò ci consente di ripetere gli stessi carichi di lavoro su un'ampia gamma di dispositivi di storage, inclusi array flash e singoli dispositivi di storage. Il nostro processo di test per questi benchmark riempie l'intera superficie dell'unità con i dati e quindi suddivide una sezione dell'unità pari al 5% della capacità dell'unità per simulare il modo in cui l'unità potrebbe rispondere ai carichi di lavoro delle applicazioni. Questo è diverso dai test entropici completi, che utilizzano il 100% dell'unità e la portano in uno stato stazionario. Di conseguenza, queste cifre rifletteranno velocità di scrittura più sostenute.

Profili:

• Lettura casuale 4K: 100% di lettura, 128 thread, 0-120% irate
• Scrittura casuale 4K: scrittura al 100%, 128 thread, 0-120% irate
• Lettura sequenziale 64K: lettura al 100%, 32 thread, 0-120% irate
• Scrittura sequenziale 64K: scrittura al 100%, 16 thread, 0-120% irate
• Database sintetico: SQL
• Tracce di clonazione completa VDI

Mentre l' Dapustor R5100 e Apex Storage X21 non competono del tutto testa a testa, abbiamo scelto questa unità perché era uno degli SSD aziendali U.2 più veloci che abbiamo testato di recente. Mentre il Dapustor R5100 ha raggiunto quasi 1.8 milioni di IOPS, l'Apex Storage X21 l'ha superato, con una latenza molto più bassa, arrivando a poco meno di 3 milioni di IOPS in questo test.

Sebbene le prestazioni 4K abbiano avuto una differenza drammatica nella scala delle prestazioni, non è niente in confronto a ciò che vedi guardando la larghezza di banda dell'unità. L'Apex Storage X21, oltre alla GPU, è uno dei pochi dispositivi che sfrutta appieno ogni goccia di potenziale PCIe, e satura completamente lo slot x16 Gen4. Nel nostro carico di lavoro sequenziale da 64K, l'X21 ha raggiunto l'incredibile velocità di 27.2 GB/s, mentre il Dapustor ha misurato 7.2 GB/s.

Le prestazioni di scrittura sequenziale a 64K sono state altrettanto impressionanti, con l'X21 che è arrivato a 23.3 GB/s mentre il Dapustor R5100 ha raggiunto i 2.8 GB/s.

Successivamente, esaminiamo il nostro carico di lavoro SQL, in cui l'X21 ha offerto un throughput di picco di 3.46 milioni di IOPS o 27.1 GB/s.

Nel nostro carico di lavoro SQL 90-10, Apex Storage X21 ha misurato 3.27 milioni di IOPS o 25.6 GB/s.

Nel nostro carico di lavoro SQL 80-20 con una combinazione di scritture più elevata, l'X21 ha misurato un throughput di picco di 3.13 milioni di IOPS o 24.5 GB/s.

Infine, esaminiamo le prestazioni VDI con le nostre tracce di clone completo. Nel nostro test di accesso iniziale VDI, l'X21 è arrivato con un impressionante 1.01 milioni di IOPS o 19.2 GB/s.

Nel nostro carico di lavoro VDI Boot, Apex Storage X21 ha misurato 1.99 milioni di IOPS o 27.5 GB/s, saturando completamente lo slot PCIe Gen4.

Nel nostro ultimo carico di lavoro Vdbench relativo al VDI Monday Login, l'X21 ha misurato 919k IOPS o 20 GB/s al suo picco.

Sebbene Vdbench copra un aspetto delle prestazioni sintetiche dell'unità, in questa recensione abbiamo incluso anche i risultati Fio poiché può sfruttare il protocollo I/O io-uring più nuovo e più efficiente. Qui il nostro obiettivo è mostrare il picco assoluto di I/O e larghezza di banda possibile attraverso la scheda. Prima di eseguire ciascuno di questi test, ciascun SSD è stato formattato e quindi completamente riempito.

Una statistica interessante che volevamo menzionare riguarda le prestazioni di lettura casuale di 512 byte. Prima che gli SSD fossero pieni, potevano spingere 23 milioni di IOPS a 11.8 GB/s. Anche se questo era diverso dalle prestazioni reali di questi SSD prima di riempirsi completamente di dati, indica che Apex Storage X21 è in grado di trasferire molto più traffico con SSD più veloci.

L’azienda ci ha detto che sono possibili prestazioni superiori a 40 milioni di IOPS. Il limite principale che questa scheda colpirà è il limite dello slot PCIe Gen4 x16, che raggiungerà il massimo a circa 28 GB/s circa.

Termiche Apex Storage X21

Quando abbiamo visto per la prima volta l'Apex Storage X21 sui notiziari, il nostro primo pensiero è stato quanto velocemente questa unità prenderà fuoco. Considerando la quantità di energia che fluisce attraverso ciascuno dei 21 SSD che questa scheda è in grado di contenere, le prestazioni termiche non sono uno scherzo.

L'SSD Samsung 980 Pro al carico di picco è in grado di assorbire quasi 8.5 W di potenza, che, sommati tutti insieme, utilizzerebbero quasi 180 W su questa scheda. Tutta quella potenza si trasformerà in calore e dovrai disperderla rapidamente prima che le unità o la scheda vengano limitate o danneggiate.

Per testare in sicurezza questa scheda nel nostro banco di prova, abbiamo sfruttato un'enorme ventola alimentata a corrente alternata posizionata accanto alla scheda madre per un ampio flusso d'aria. Apex elenca i requisiti di flusso d'aria a 400LFM, che è ben al di fuori del campo di un normale desktop e persino della maggior parte delle workstation. Questo tipo di flusso d'aria è quello che potresti trovare comunemente in un server mentre funziona quasi alla massima inclinazione in termini di velocità della ventola.

Abbiamo monitorato le temperature delle singole unità riportate tramite i dati SMART durante il riempimento completo dell'unità. Ciò ha messo ciascuna unità nello scenario peggiore di prestazioni di scrittura complete per un lungo periodo di tempo. Le temperature sono state misurate verso la fine di questa attività.

Il range operativo sicuro del Samsung 980 Pro è compreso tra 0 e 70°C, quindi al loro carico di picco, le unità più calde sono rimaste sotto quella cifra. Assicurarsi che il raffreddamento sia sotto controllo è un requisito assoluto prima di mettere in servizio uno di questi.

Considerazioni finali

Apex Storage X21 è un componente hardware davvero straordinario e rivoluzionario che offre prestazioni elevate e un'ampia capacità di archiviazione agli ambienti aziendali e prosumer. Tuttavia, è importante essere consapevoli dei suoi limiti, come i notevoli requisiti di flusso d'aria e la generazione di calore, poiché assorbe una potenza paragonabile a una GPU senza raffreddamento integrato.

Nonostante le sfide di installazione e raffreddamento, con una configurazione e soluzioni di raffreddamento adeguate, l'X21 ha il potenziale per sbloccare prestazioni senza precedenti per varie applicazioni. Le straordinarie capacità di storage dell’X21 potrebbero svolgere un ruolo cruciale nel potenziare le applicazioni ad uso intensivo di dati popolari nella scienza dei dati e nei carichi di lavoro professionali creativi.

È sempre una sorpresa divertente quando nuovi dispositivi entrano nel nostro laboratorio e rompono o saturano completamente un sistema. Apex Storage X21 ha fatto proprio questo con le sue incredibili capacità prestazionali. Potremmo estrarre 28.3 GB/s dalla scheda in un'operazione di lettura casuale da 8 K o spingerla a 28.7 GB/s in un carico di lavoro di scrittura casuale da 8 K. Per la scrittura a blocchi piccoli nel nostro test Fio 4K, questa scheda ha raggiunto 6.8 milioni di IOPS in lettura e 5.3 milioni di IOPS in scrittura. Passando a dimensioni di blocco più piccole, abbiamo iniziato a raggiungere i limiti degli SSD Samsung 980 Pro, che potevano spingere 23 milioni di IOPS in un'operazione di lettura casuale da 512 byte appena prodotta, ma scendevano a 14.6 milioni di IOPS una volta riempite le unità. Raggiungere queste cifre da un singolo slot è incredibile.

L'X21 offre prestazioni ineguagliabili al punto che questo componente potrebbe rappresentare un punto di svolta in termini di produttività che un certo gruppo di professionisti sta cercando. La nostra unità di prova costa 4500$ tutto compreso con gli SSD, il che non è poi così male, considerando il valore che fornirà alle applicazioni che necessitano di questo livello di prestazioni. Ancora una volta, l’X21 ha bisogno di una piattaforma piuttosto prescrittiva per funzionare, ma se sei disposto a fare questo sforzo, non rimarrai deluso da ciò che questa carta porta sul tavolo. In effetti, probabilmente sarai davvero stordito.

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