Recensione dell'SSD Intel Optane P5800X

L'SSD Intel Optane P5800X espande il livello più veloce di storage SSD di Intel. Abbiamo visto gli SSD Optane girare molto in laboratorio con il P4800X, che è stato lanciato più di quattro anni fa. Nel corso del tempo Intel ha aumentato la capacità dell'unità (che inizialmente era di 375 GB), arrivando a 1.5 TB. Le piccole capacità però andavano bene, poiché gli SSD Optane sono stati progettati principalmente per la resistenza e utilizzati spesso in un'architettura a due livelli. Qui gli SSD potrebbero assorbire le scritture, che in genere è il punto in cui gli SSD NAND cadono. Abbiamo visto Optane fare bene in questo ruolo Azure Stack HCI che a VMware vSAN, fra gli altri. Ora proviamo in questa recensione l'SSD Intel Optane P5800X di ultima generazione, per vedere come è cresciuta la piattaforma.

L'SSD Intel Optane P5800X espande il livello più veloce di storage SSD di Intel. Abbiamo visto gli SSD Optane girare molto in laboratorio con il P4800X, che è stato lanciato più di quattro anni fa. Nel corso del tempo Intel ha aumentato la capacità dell'unità (che inizialmente era di 375 GB), arrivando a 1.5 TB. Le piccole capacità però andavano bene, poiché gli SSD Optane sono stati progettati principalmente per la resistenza e utilizzati spesso in un'architettura a due livelli. Qui gli SSD potrebbero assorbire le scritture, che in genere è il punto in cui gli SSD NAND cadono. Abbiamo visto Optane fare bene in questo ruolo Azure Stack HCI che a VMware vSAN, fra gli altri. Ora proviamo in questa recensione l'SSD Intel Optane P5800X di ultima generazione, per vedere come è cresciuta la piattaforma.

Novità dell'SSD Intel Optane P5800X

Intel non si trattiene dallo spettacolo con l'Intel Optane SSD P5800X. Hanno soprannominato l'unità "L'SSD per data center più veloce del mondo". Anche i numeri di Intel sembrano davvero ottimi finché non ti rendi conto che vengono confrontati con il loro SSD basato su NAND P5600. In ogni caso, il P5800X ottiene un grande vantaggio rispetto al P4800X dove conta, la resistenza con 100 DWPD.

Poiché l'SSD Intel Optane P5800X viene utilizzato in così tante configurazioni di archiviazione multilivello, la resistenza dell'unità è fondamentale. Gli SSD Optane sono spesso configurati per assorbire tutte le scritture in un sistema, proteggendo i supporti più grandi e lenti dietro di esso. Questi possono essere ad esempio SSD QLC, che funzionano bene per carichi di lavoro pesanti in lettura, ma non hanno molta resistenza o prestazioni di scrittura. In questo modo, il P5800X è un compagno perfetto per i media più lenti. Molti fornitori di software lo hanno capito. vSAN, Azure HCI, StorONE e molti altri sono abili nel far funzionare bene il multi-livello.

Come menzionato durante l'evento Intel Memory and Storage, l'azienda sta ora lanciando la sua seconda generazione di prodotti Optane, la classe di storage che si colloca tra la memoria e la NAND tradizionale, spesso definita memoria di classe storage. Il P5800X sfrutta i nuovi media e l'interfaccia PCIe Gen4 (che ora può essere sfruttata grazie a Processori scalabili Intel Xeon di terza generazione) per velocità ancora più elevate.

I numeri citati sono piuttosto impressionanti, con velocità massime di 7.4 GB/s e un throughput fino a 2 milioni di IOPS, il tutto con una latenza di avvio davvero bassa. Il QoS offre prestazioni prevedibili anche con una latenza molto bassa. La prevedibilità e la bassa latenza lo rendono una scelta interessante per i servizi finanziari (rilevamento di frodi, analisi, conformità e modellazione di mercato) nonché per le offerte in tempo reale (richieste di annunci, richieste di offerta, offerte e pubblicazione di annunci).

L'SSD Intel Optane P5800X viene fornito con una garanzia di cinque anni e con capacità di 400 GB, 800 GB e 1.6 TB. Per la nostra recensione, stiamo esaminando il modello da 800 GB.

Banco di prova

Le nostre nuove recensioni sugli SSD PCIe Gen4 Enterprise sfruttano a Lenovo Think System SR635 per test applicativi e benchmark sintetici. ThinkSystem SR635 è una piattaforma AMD a CPU singola ben equipaggiata, che offre una potenza della CPU ben superiore a quella necessaria per stressare l'archiviazione locale ad alte prestazioni. È anche l'unica piattaforma nel nostro laboratorio (e una delle poche attualmente sul mercato) con alloggiamenti PCIe Gen4 U.2. I test sintetici non richiedono molte risorse della CPU ma sfruttano comunque la stessa piattaforma Lenovo. In entrambi i casi, l'intento è quello di mostrare lo storage locale nella migliore luce possibile in linea con le specifiche massime dell'unità di storage del fornitore.

Piattaforma sintetica e applicativa PCIe Gen4 (Lenovo ThinkSystem SR635)

• 1 AMD 7742 (2.25 GHz x 64 core)
• 8 DRAM ECC DDR64-4 MHz da 3200 GB (1 da 64 GB per Houdini)
• CentOS 7.7 1908
• Desktop Ubuntu 20.10
• ESXi6.7u3

Piattaforma sintetica PCIe Gen3 (Dell PowerEdge R740xd)

• 2 CPU Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 core)
• 4 DRAM ECC DDR16-4MHz da 2666 GB
• 1x scheda RAID PERC 730 da 2 GB 12 Gb/s
• Adattatore NVMe aggiuntivo
• Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Test di background e comparabili

Le Laboratorio di test aziendale di StorageReview fornisce un'architettura flessibile per condurre benchmark dei dispositivi di storage aziendali in un ambiente paragonabile a quello che gli amministratori incontrano nelle distribuzioni reali. L'Enterprise Test Lab incorpora una varietà di server, reti, condizionatori di alimentazione e altre infrastrutture di rete che consentono al nostro personale di stabilire condizioni reali per valutare con precisione le prestazioni durante le nostre revisioni.

Incorporiamo questi dettagli sull'ambiente e sui protocolli del laboratorio nelle revisioni in modo che i professionisti IT e i responsabili dell'acquisizione dello spazio di archiviazione possano comprendere le condizioni in cui abbiamo ottenuto i seguenti risultati. Nessuna delle nostre revisioni è pagata o supervisionata dal produttore delle apparecchiature che stiamo testando. Ulteriori dettagli su Laboratorio di test aziendale di StorageReview e una panoramica delle sue capacità di rete sono disponibili nelle rispettive pagine.

Houdini di SideFX

Il test Houdini è specificamente progettato per valutare le prestazioni di archiviazione in relazione al rendering CGI. Il banco di prova Gen3 per questa applicazione è una variante del tipo di server core Dell PowerEdge R740xd che utilizziamo in laboratorio con doppie CPU Intel 6130 e DRAM da 64 GB. Per i dispositivi Gen4 utilizziamo il Lenovo ThinkSystem SR635 dotato di una CPU 64 a 7742 core e DRAM ridotta a 64 GB. Sulla nostra piattaforma Gen3, abbiamo installato Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) con bare metal, mentre la nostra nuova piattaforma Gen4 utilizza Ubuntu 20.10-desktop. L'output del benchmark viene misurato in secondi per il completamento, dove meno significa meglio.

La demo di Maelstrom rappresenta una sezione della pipeline di rendering che evidenzia le capacità prestazionali dello storage dimostrando la sua capacità di utilizzare in modo efficace il file di scambio come una forma di memoria estesa. Il test non scrive i dati dei risultati né elabora i punti per isolare l'effetto wall-time dell'impatto della latenza sul componente di storage sottostante. Il test stesso è composto da cinque fasi, tre delle quali vengono eseguite come parte del benchmark, che sono le seguenti:

• Carica i punti compressi dal disco. Questo è il momento di leggere dal disco. Si tratta di un thread singolo, che potrebbe limitare il throughput complessivo.
• Decomprime i punti in un unico array piatto per consentirne l'elaborazione. Se i punti non hanno una dipendenza da altri punti, il set di lavoro potrebbe essere modificato per rimanere nel nucleo. Questo passaggio è multi-thread.
• (Non eseguito) Elabora i punti.
• Li reimpacchetta in blocchi con bucket adatti per essere archiviati nuovamente su disco. Questo passaggio è multi-thread.
• (Non eseguito) Scrive nuovamente i blocchi inseriti in bucket su disco.

In questo caso, il P5800X è risultato migliore tra i drive testati con soli 1,799.5 secondi. Questo lo inserisce anche tra i primi quattro risultati che abbiamo mai visto.

Analisi del carico di lavoro VDBench

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 dei "quattro angoli", ai test comuni sulle dimensioni di trasferimento del database, alle acquisizioni di traccia 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, quindi partiziona una sezione dell'unità pari al 25% 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 li 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%, 64 thread, 0-120% irate
• Lettura sequenziale 64K: lettura al 100%, 16 thread, 0-120% irate
• Scrittura sequenziale 64K: scrittura al 100%, 8 thread, 0-120% irate
• Database sintetici: SQL e Oracle
• Clonazione completa VDI e tracce di clonazione collegata

Comparabili:

• Intel P4800X 375 GB
• Dapustor H3900 800 GB

Nella nostra prima analisi del carico di lavoro VDBench, lettura casuale 4K, il P5800X ha spolverato le altre unità e ha raggiunto il picco di 1,416,092 IOPS e una latenza di soli 85.5 µs.

La scrittura casuale 4K ha mostrato un'altra prestazione impressionante rimanendo sotto i 100 µs con un picco di 1,328,538 IOPS con una latenza di soli 90.3 µs.

Passando ai carichi di lavoro sequenziali, in particolare ai nostri carichi di lavoro da 64K, in lettura non c'era una vera concorrenza. Il P5800X ha raggiunto un picco di 112,979 IOPS o 7.1 GB/s con una latenza di 281 µs.

Con la scrittura sequenziale a 64K, il P5800X ha continuato a dominare con un picco di 93,579 IOPS o 5.85 GB/s con una latenza di 161 µs.

La prossima serie di test riguarda i carichi di lavoro SQL: SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20. A partire da SQL, l'Intel Optane SSD P5800X ha mantenuto il suo ritmo impressionante più che raddoppiando le prestazioni dell'unità successiva con un picco di 828,464 IOPS e una latenza di 37.6μs.

SQL 90-10 ha avuto il primo successo sul P5800X con un picco di 808,476 IOPS e una latenza di 38.3 µs. Ancora una volta, raddoppiando le prestazioni del DapuStor con metà della latenza.

Per SQL 80-20 il P5800X ha avuto ancora una volta prestazioni davvero elevate con un picco di 778,015 IOPS con una latenza di 39.5μs.

Successivamente ci sono i nostri carichi di lavoro Oracle: Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. A partire da Oracle, l'SSD Intel Optane P5800X ha continuato a più che raddoppiare le prestazioni dell'unità più vicina e ad arrivare con latenze molto basse. In Oracle, il nuovo Optane ha raggiunto il picco di 697,772 IOPS con una latenza di 48.5 µs.

In Oracle 90-10 il P5800X era al primo posto con 748,100 IOPS e una latenza di soli 28μs.

Oracle 80-20 P5800X ha registrato un picco impressionante di 726,162 IOPS con 28.8 µs di latenza.

Successivamente, siamo passati al nostro test clone VDI, Completo e Collegato. Per l'avvio VDI Full Clone (FC), il P5800X ha conquistato facilmente il primo posto con una prestazione di picco di 481,166 IOPS e una latenza di 70.4 µs.

L'accesso iniziale VDI FC ha visto il P5800X raggiungere un picco di 274,042 IOPS e una latenza di 105.3 µs.

E VDI FC Monday Login ha visto ancora una volta il P5800X in testa con prestazioni di 232,343 IOPS e una latenza di 65.5μs.

Per l'avvio VDI Linked Clone (LC), l'SSD Intel Optane P5800X ha registrato un impressionante 247,127 IOPS e 63.6 µs di picco.

L'accesso iniziale VDI LC ha visto un salto di latenza nelle prime fasi, ma il P5800X ha comunque ottenuto ottimi risultati con 134,846 IOPS e 55.6μs di latenza.

Infine, con VDI LC Monday Login, il P5800X ha iniziato con una latenza più elevata, ma è scesa rapidamente e ha terminato a 168,481 IOPS e 91.1 µs di latenza.