Recensione della memoria persistente Intel Optane serie 200 (MemVerge)

Intel ha lanciato il Modulo di memoria persistente Optane DC nella primavera del 2019 come un modo per colmare il divario tra DRAM volatile e SSD ad alte prestazioni. Poco più di un anno dopo, Intel ha costruito la piattaforma con Intel Optane Persistent Memory serie 200 o Optane PMem 200 in breve. I nuovi moduli sono ottimizzati per il nuovo Processori scalabili Intel Xeon di terza generazione, rendendo la combinazione con gli SSD Intel una vera e propria piattaforma di gioco. Si stima che PMem 200 offra il 32% in più di larghezza di banda di memoria rispetto alla Gen1, il che è un bel vantaggio e qualcosa che metteremo alla prova in questa recensione.

Intel ha lanciato il Modulo di memoria persistente Optane DC nella primavera del 2019 come un modo per colmare il divario tra DRAM volatile e SSD ad alte prestazioni. Poco più di un anno dopo, Intel ha costruito la piattaforma con Intel Optane Persistent Memory serie 200 o Optane PMem 200 in breve. I nuovi moduli sono ottimizzati per il nuovo Processori scalabili Intel Xeon di terza generazione, rendendo la combinazione con gli SSD Intel una vera e propria piattaforma di gioco. Si stima che PMem 200 offra il 32% in più di larghezza di banda di memoria rispetto alla Gen1, il che è un bel vantaggio e qualcosa che metteremo alla prova in questa recensione.

A titolo informativo, disponiamo di un'ampia copertura precedente su PMem. Questa iterazione non è molto diversa dalla prima, quindi la maggior parte del lavoro precedente è ancora abbastanza rilevante oggi in termini di architettura, vantaggi e così via. Ecco alcuni elementi da utilizzare se hai bisogno di aggiornarti su PMem:

• Podcast n. 60: Kristie Mann, Memoria persistente Intel
• Memoria persistente Intel Optane DC Revisione delle prestazioni NoSQL
• Supermicro SuperServer con Recensione primo sguardo sulla memoria persistente Intel Optane DC
• Intel spiega Vantaggi di PMem 200 con DAOS

In questa recensione, abbiamo messo insieme un’ottima combinazione di tecnologia. Dal punto di vista hardware, abbiamo un box Intel OEM, ben equipaggiato con moduli PMem 200 e le ultime CPU scalabili Xeon. Abbiamo sovrapposto MemVerge memory Machine v1.2, un software appositamente creato per sfruttare al meglio i moduli di memoria persistente.

Novità della memoria persistente Intel Optane serie 200

La maggior parte dei vantaggi della serie 200 sono legati al miglioramento dei processori scalabili Intel Xeon di terza generazione. Chiaramente la differenza più grande è nel throughput della larghezza di banda della memoria, con PMem 3 che raccoglie un supporto di 200 MT/s. Ma ci sono molti altri vantaggi legati alle prestazioni assolute.

Il numero di core nella versione precedente variava da 8 a 28 core, nella serie 200 inizia da 16 core e arriva fino a 40. Con il primo PMem, gli utenti potevano aggiungere 3 TB di PMem per una memoria totale per socket di 4.5 TB, ora il totale è di 6 TB per socket, a cui vengono aggiunti 4 TB di PMem 200. La potenza massima di progettazione termica è scesa da 18 W a 15 W. E la più recente memoria persistente è dotata di eADR, aggiornamento DRAM asincrono esteso.

Differenze di prestazioni PMem 100 vs 200 (512 GB)

Specifiche della memoria persistente Intel Optane serie 200

Gestione MemVerge

MemVerge Memory Machine v1.2 sfrutta ancora la stessa GUI che abbiamo visto nella nostra recensione originale. La Global Dashboard si distingue concentrandosi su DRAM e PMem, dove la maggior parte delle GUI esamina aspetti come CPU, memoria, archiviazione e rete. Per le applicazioni ad uso intensivo di I/O, i dashboard che mostrano l'utilizzo dello spazio di archiviazione su più sistemi possono essere preziosi. Per le applicazioni incentrate sulla memoria, Memory Machine Global Dashboard offre la capacità unica di visualizzare l'utilizzo della memoria, lo stato dei nodi, gli eventi e gli avvisi su più server.

Poiché è il focus, possiamo monitorare la larghezza di banda DRAM e PMem mentre stiamo testando e poiché la maggior parte degli utenti sfrutta la tecnologia. I dati sull'utilizzo di DRAM e PMEM rappresentano una guida per le decisioni di dimensionamento da parte degli amministratori di sistema aiutandoli a comprendere il comportamento del carico di lavoro necessario per l'ottimizzazione delle prestazioni e il debug. Ad esempio, un amministratore può visualizzare un utilizzo costante della memoria quando un carico di lavoro raggiunge il picco di utilizzo della memoria o se alloca e dealloca memoria periodicamente. Ciò è particolarmente importante quando un'applicazione si arresta in modo anomalo a causa di OOM. Gli amministratori possono visualizzare i dati sull'utilizzo della memoria per identificare rapidamente esattamente quando è successo.

Nella scheda istanze, possiamo vedere le istanze Redis e i relativi riepiloghi.

L'interfaccia di gestione di MemVerge Memory Machine può aiutare gli amministratori in una serie di casi d'uso:

Ripristino da crash: la GUI dello snapshot viene utilizzata per ripristinare rapidamente il database e/o risolvere la causa. Il registro del database e i dati di Memory Machine Dashboard determinano l'ora dell'arresto anomalo, consentendo all'amministratore di selezionare e ripristinare uno snapshot più vicino al momento dell'arresto anomalo. Gli sviluppatori possono quindi utilizzare l'istanza ripristinata per il debug.

Accelerazione dell'animazione e degli effetti visivi con Memory DVR: gli artisti desiderano esplorare diverse opzioni su una scena Maya base. Caricano la scena base, applicano le modifiche e la salvano come progetto diverso. Possono salvare molte scene separate, ma per mostrare queste opzioni devono essere ricaricate ripetutamente, il che richiede molto tempo. Con la funzionalità Memory DVR, puoi caricare una scena base una volta, scattare un'istantanea come istantanea di base, quindi applicare le modifiche e scattare un'altra istantanea. Per applicare un effetto diverso, ripristina semplicemente l'istantanea, modificala e scatta un'altra istantanea. La velocità di ripristino degli snapshot in memoria è di pochi secondi rispetto ai minuti necessari per ricaricare le scene dallo spazio di archiviazione.

Accelerare l'analisi genomica con Memory DVR – Gli scienziati vogliono sperimentare un algoritmo di apprendimento automatico utilizzando diverse impostazioni dei parametri. Caricano i dati, impostano i parametri, eseguono l'algoritmo e controllano i risultati. se i risultati non sono buoni, i dati vengono ricaricati, viene applicato un diverso insieme di parametri e l'algoritmo viene eseguito nuovamente. Con la funzionalità Memory DVR, puoi caricare i dati una volta e scattare un'istantanea. Da quel momento in poi, se i risultati non sono buoni, ripristina i dati di base e in pochi secondi verrà eseguita un'altra corsa con i nuovi parametri.

Memoria persistente Intel Optane serie 200 Performance

Sebbene PMem possa essere testato come storage a blocchi, cosa che abbiamo fatto in passato, i vantaggi reali di PMem si manifestano quando puoi sfruttarlo a livello di byte con il software appropriato. In molti casi, gli sviluppatori di applicazioni come SAP ottimizzano la propria applicazione per poter sfruttare PMem. Anche se funziona per alcune applicazioni, c'è un'altra opzione. Sfrutta una soluzione definita dal software, creata da zero per aiutare le aziende a sfruttare tutti i vantaggi in termini di prestazioni e persistenza offerti da PMem 200. Per testare quest’ultima generazione di PMem, è esattamente quello che abbiamo fatto.

MemVerge offre una delle offerte più complete quando si tratta di sfruttare la memoria persistente. Abbiamo dato un'occhiata a Macchina della memoria MemVerge all'inizio di quest'anno. MemVerge ha rilasciato un aggiornamento al proprio software per sfruttare le nuove CPU Xeon, PMem 200 e tutto il nuovo storage rilasciato da Intel. MemVerge Memory Machine è ora disponibile sulla versione 1.2 con numerosi nuovi vantaggi, i primi due dei quali sono il supporto per i processori scalabili Intel Xeon di terza generazione e il supporto per Intel Optane Persistent Memory serie 200.

Memory Machine v1.2 offre supporto per Microsoft SQL Server su Linux dove affermano di poter raddoppiare le prestazioni OLTP allo stesso costo di memoria. Ora supporta anche gli hypervisor KVM con la regolazione dinamica del rapporto DRAM:PMEM per VM. I cluster di database in memoria come Redis e Hazlecast ora dispongono di HA con snapshot in memoria coordinati. Infine, la versione 1.2 ha una gestione centralizzata della memoria per DRAM e PMem nel data center.

Piattaforma Ice Lake: server Intel OEM

• 2 Intel Xeon Platinum 8380 a 2.3 GHz a 40 core
• 16 DDR32 da 4 GB a 3200 MHz
• 16 memorie persistenti Intel serie 128 da 200 GB
• SSD di avvio: Intel SATA da 1 TB
• SSD della banca dati: Intel P5510 7.68 TB
• Sistema operativo: CentOS 8.3.2011

Piattaforma Cascade Lake – Supermicro SYS-2029U-TN24R4T

• 2 Intel Xeon Platinum 8270 a 2.70 GHz a 26 core
• 12 DDR16 da 4 GB da 192 GB
• 12 memorie persistenti Intel serie 128 da 100 GB
• SSD di avvio: SSD SATA da 1 TB
• Sistema operativo CentOS 8.2.2004

Sia Optane che MemVerge Memory Machine vengono sfruttati meglio per le applicazioni in memoria. I nostri benchmark sono generalmente visti come carichi di lavoro da normali a altamente stressanti che sarebbero visti nella vita reale durante le operazioni IT. Invece, qui esamineremo alcuni test diversi e esamineremo in particolare cose come DRAM rispetto a PMem rispetto a DRAM + PMem e come ciascuno di essi si risolve. Per questa recensione, utilizzeremo KDB Performance sia per l'inserimento in blocco che per il test di lettura, nonché Redis Quick Recovery con ZeroIO Snapshot e Redis Clone con ZeroIO Snapshot.

Test delle prestazioni KDB

kdb+ di Kx è un database in memoria di serie temporali. È noto per la sua velocità ed efficienza e per questo motivo molto popolare nel settore dei servizi finanziari. Un grosso vincolo per kdb è la limitazione della capacità della DRAM. MemVerge Memory Machine si adatta perfettamente qui in modo che kdb possa sfruttare appieno PMem per uno spazio di memoria espanso con prestazioni simili a quelle della DRAM. Per il test degli inserti sfusi, abbiamo esaminato un singolo inserto, 10, 100 e 1000 inserti e misurato milioni di inserti sfusi al secondo. Consideriamo solo DRAM e Memory Machine con tiering DRAM.

Con il bulk KX kdb+ stiamo esaminando sia Cascade Lake che Ice Lake. I risultati vengono registrati in milioni di record/secondo (MR/s). A partire da Cascade Lake, in un lotto tutti e tre erano più o meno gli stessi. Una volta che abbiamo iniziato a salire, la DRAM è andata avanti fino a raggiungere un picco di circa 142 MR/s. Il tiering MM con DRAM ha raggiunto la soglia dei 1000 lotti.

Lo stesso test su Ice Lake inizia più o meno allo stesso modo: un batch li vede entrambi più o meno uguali, a 10 batch DRAM e MM con DRAM tiering sono gli stessi, ma a 100 MM con DRAM il tiering va avanti questa volta con 333 MR/ S. I due raggiungono la velocità di 500 MR/s a 1000 lotti, ovvero oltre 3.5 volte superiore al picco superiore del Cascade Lake.

Successivamente, abbiamo esaminato kdb+ con un test di lettura. Qui la configurazione del test è leggermente diversa. Il test di lettura è lo stesso ovunque, ma questa volta abbiamo esaminato solo la DRAM e poi Memory Machine con il tiering DRAM da 40 GB. Su Xeon Gen 2 solo la DRAM è stata in grado di raggiungere 4.22 GB/s mentre il tiering MM con 40G DRAM ha raggiunto 4.83 GB/s.

Lo stesso test sui nuovi processori ci ha fornito 5.13 GB/s con DRAM e ben 9.77 GB/s con tiering MM con 40G DRAM.

Conclusione

Con i nuovi processori arriva il nuovo PMem, la serie Intel Optane Persistent Memory 200, l'azienda ha preso un prodotto esistente e ha apportato miglioramenti dove sarebbero stati più efficaci. L'azienda dichiara un miglioramento delle prestazioni del 32% rispetto all'originale con core fino a 40 ora e supporto per 3200 MT/s. Sebbene abbiano la stessa capacità di moduli dell'ultima versione, 128 GB, 256 GB e 512 GB, Intel ha fatto in modo che gli utenti possano aggiungere più moduli per socket per portare l'impronta RAM totale a 6 TB. Per testare il nuovo PMem abbiamo lavorato con MemVerge e la loro Memory Machine v1.2 appena rilasciata.

Nei test applicativi della nuova piattaforma Intel Xeon Gen3 che sfrutta MemVerge Memory Machine v1.2, abbiamo riscontrato enormi vantaggi rispetto alla piattaforma Intel Xeon della generazione precedente. Nel test di scrittura Kdb+ che misura la velocità degli inserti di massa di batch singoli, 10, 100 o 1000, abbiamo misurato enormi guadagni dalla piattaforma Gen3 Xeon nel suo insieme rispetto a una piattaforma Gen2 con specifiche quasi al top. Al picco di 1000 inserimenti batch, abbiamo riscontrato una differenza di circa 142 milioni di record/secondo (MR/s) su Xeon Gen2 rispetto a 500 MR/s su Xeon Gen3, un'enorme differenza di 3.5 volte. Nel test di lettura Kdb+, confrontando Memory Machine + Pmem + tiering DRAM da 40 GB, abbiamo misurato 4.83 GB/s su Xeon Gen2, mentre Xeon Gen3 è arrivato a ben 9.77 GB/s.

Nel complesso c'è molto da apprezzare con la nuova versione di Intel Xeon Gen3 insieme a Intel Optane Persistent Memory serie 200, come abbiamo visto con i nostri test con MemVerge. Sebbene le modifiche più importanti alla piattaforma Intel includano processori molto più veloci, DRAM più veloce e supporto PCIe Gen4, PMem 200 di Intel con le giuste applicazioni può davvero cambiare l'equazione per una serie di casi d'uso mission-critical. Applicazioni come SAP HANA che interagiscono nativamente con PMem, saranno felici di avere accesso a tutte queste tecnologie Intel. Per tutti gli altri che vogliono usufruire di PMem 200, MemVerge offre un facile percorso di adozione.

Macchina della memoria MemVerge

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