Recensione dell'unità NVRAM PMC NV1604 Flashtec

Le serie NV1600 Flashtec di PMC sono unità di memoria non volatile (NVRAM) che utilizzano l'interfaccia NVMe tramite PCIe. Le unità NVRAM NV1600 Flashtec sono incentrate sulle prestazioni con richieste di oltre 10 milioni di IOPS e latenza inferiore al microsecondo. A differenza degli SSD, la NVRAM ha una durata quasi illimitata, sfruttando la DRAM alimentata a batteria per eseguire la flash in caso di interruzione di corrente. La serie NV1600 Flashtec è disponibile in tre capacità: 4 GB, 8 GB e 16 GB.

La tecnologia di archiviazione è in continuo miglioramento. L'attuale campione in carica è l'unità a stato solido. Poiché i prezzi continuano a scendere e la capacità continua ad aumentare, sempre più utenti ritengono che gli SSD siano la scelta migliore per la configurazione dei futuri data center. Nonostante le prestazioni che un SSD può offrire a una determinata attività, ci sono ancora applicazioni là fuori e ne vengono create sempre di più che richiedono prestazioni ancora più veloci di quelle che un SSD può ottenere. Le organizzazioni sono alla ricerca di un nuovo livello di memoria per fornire alle applicazioni mission-critical una rete di sicurezza per i propri dati. Questo nuovo livello è ciò che PMC chiama “l’era della memoria di classe di archiviazione”.

La famiglia NVRAM NV1600 Flashtec ha lo scopo di colmare il divario tra memoria e storage. I dati mission-critical verrebbero conservati nella memoria non volatile per garantire che i dati non vadano persi in caso di guasto del sistema. L'NV1600 sarebbe ideale per l'uso come cache di scrittura per fornire tempi di risposta a latenza estremamente bassa, cache persistente per una ricostruzione rapida della cache, memoria condivisa persistente per sistemi cluster scalabili, journaling ad alte prestazioni per la registrazione anticipata della scrittura e per un 64- regione di memoria metadati persistente indirizzabile a bit.

Specifiche dell'unità PMC NV1600 Flashtec NVRAM:

Fattore di forma: PCIe 3.0 MD2 SFF
Capacità: 4 GB, 8 GB, 16 GB
Interfaccia: x8 corsia, host PCI Express 3.0
Modalità blocco e modalità memoria diretta
Archivio di backup del modulo Flash
Conservazione dei dati offline per 3 mesi
Due banche di immagini di backup
Alimentatore di backup del modulo supercondensatore collegato
Alimentazione ausiliaria in ingresso opzionale da 5 V
5 anni di vita operativa
Performance:
- Tempo di backup < 30 secondi
- >5000 cicli di backup
- Tempo di ripristino < 1 minuto
Interfacce di gestione NVMe, SMBus
SMART e avvisi

Progettazione e costruzione

La NVRAM Flashtec NV1604 è una scheda aggiuntiva HHHL PCIe 3.0. Il dispositivo è principalmente un circuito stampato esposto. In basso c'è l'interfaccia PCIe. La parte centrale del dispositivo ha un dissipatore di calore. Ci sono due indicatori LED vicino alla parte anteriore per mostrare il supercondensatore e l'attività e uno vicino alla parte posteriore per mostrare l'alimentazione.

Il dispositivo viene fornito anche con un supercondensatore collegato a una porta vicino alla parte anteriore della scheda.

Test di background e comparabili

Al momento non abbiamo altri prodotti NVRAM con cui confrontare l'NV1600. Confronteremo l'NV1600 con gli SSD con fattore di forma PCIe AIC che erano tutti ad alte prestazioni. Questo non sarà un confronto tra mele poiché la NVRAM è incredibilmente veloce ma con una capacità ridotta, mentre gli SSD PCIe sono "veloci" ma con capacità di lavoro molto più elevate. Questo serve più per mostrare il tipo di velocità che l'NV1600 può produrre rispetto alla tecnologia più vicina. I comparabili per questa recensione sono:

Mangstor MX6300 (2.7 TB, 1 controller FPGA, eMLC NAND, PCIe 3.0 x8)
Fusion-io PX600 (2.6 TB, 1 controller FPGA, NAND MLC, PCIe 2.0 x8)
Fusion-io SX300 (3.2 TB, 1 controller FPGA, NAND MLC, PCIe 2.0 x8)
Fusion-ioioDrive2 (1.2 TB, 1 controller FPGA, NAND MLC, PCIe 2.0 x4)
Micron P420m (1.6 TB, 1 controller IDT, NAND MLC, PCIe 2.0 x8)
HuaweiTecal ES3000 (2.4 TB, 3 controller FPGA, NAND MLC, PCIe 2.0 x8)
Virident FlashMAX II (2.2 TB, 2 controller FPGA, NAND MLC, PCIe 2.0 x8)

Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale

La nostra analisi sintetica del carico di lavoro aziendale include due profili basati su attività del mondo reale. Questi profili sono stati sviluppati per facilitare il confronto con i nostri benchmark precedenti e con valori ampiamente pubblicati come la velocità massima di lettura e scrittura di 4K e 8K 70/30, comunemente utilizzata per l'hardware aziendale.

4k
- 100% di lettura o 100% di scrittura
- 100% 4k
8k70/30
- 70% leggi, 30% scrivi
- 100% 8k

Il nostro primo test misura il 100% delle prestazioni in scrittura casuale 4K con un carico di 16T/16Q. In questo scenario, nessun altro drive potrebbe reggere il confronto con l'NV1600. L'NV1600 ha avuto il throughput di lettura più elevato con 1,080,500 IOPS, mentre l'MX6300 è stato il successivo con 904,747 IOPS. Anche se questo è impressionante, in termini di prestazioni di scrittura l'NV1600 ha avuto un throughput di 1,247,600 IOPS, mentre il successivo più vicino è stato l'Huawei con 387,103 IOPS. In altre parole, l'NV1600 ha ottenuto prestazioni tre volte superiori rispetto al dispositivo più vicino.

La latenza media dipinge un quadro simile poiché l'NV1600 è tornato al primo posto con una latenza di lettura di 0.24 ms e una latenza di scrittura tremendamente più veloce di tutti gli altri dispositivi a 0.20 ms, ancora una volta oltre tre volte più veloce dell'Huawei.

Con la massima latenza, l'NV1600 occupa il primo posto nella velocità di lettura con 1.64 ms, cinque volte più veloce del successivo più vicino, FlashMAX II. Sorprendentemente, l'NV1600 è arrivato secondo per velocità di scrittura con 8.64 ms rispetto a Mangstor con una latenza di scrittura di 8.13 ms.

La deviazione standard ha visto l'NV1600 raggiungere il secondo posto nella latenza di lettura con un risultato di 0.163 ms (il P420m è arrivato primo con 0.089 ms sebbene l'MX6300 e il Fusion ioDrive2 Duo fossero entrambi vicini ai leader. L'NV1600 è arrivato primo nella latenza di scrittura con una velocità di 0.090 ms o cinque volte e mezzo più veloce del successivo più vicino, l'MX6300.

Una volta precondizionate le unità, il benchmark del throughput 8k 70/30 varia l'intensità del carico di lavoro da 2 thread e 2 code fino a 16 thread e una coda di 16. Ancora una volta l'NV1600 ha dominato il test delle prestazioni di throughput. L'NV1600 è partito da 241,592 IOPS, quasi dieci volte superiore rispetto alle altre unità prima di raggiungere un picco di 720,463 IOPS. Come si può vedere, nessuno degli altri dispositivi si è nemmeno avvicinato.

La latenza media è un altro caso in cui l'NV1600 domina i test. Durante il nostro test, l'NV1600 ha fornito latenze medie inferiori a 0.1 ms, superando solo due volte fino a 0.17 ms entrambe le volte. Ancora una volta, nessuno degli altri drive si è nemmeno avvicinato, dato che tutti hanno funzionato al di sopra di 0.1 ms.

La latenza massima ha visto buone prestazioni dell'NV1600 soprattutto nella profondità del terminale, tuttavia ha avuto una latenza più elevata rispetto ad alcuni degli altri dispositivi durante i test.

La deviazione standard ha visto l'NV1600 riconquistare il suo trono e fornire le prestazioni di latenza più bassa nonché le prestazioni più costanti.

Conclusione

La nuova famiglia NV1600 Flashtec di PMC è progettata per costituire un nuovo livello di storage che si colloca tra memoria e storage. La famiglia comprende unità di memoria non volatile che utilizzano l'interfaccia NVMe tramite PCIe. Le unità offrono prestazioni estremamente elevate e latenza inferiore al microsecondo, nonché una durata quasi illimitata. Attualmente le unità sono offerte in tre capacità, 4 GB, 8 GB e 16 GB. La nuova famiglia di unità è rivolta agli OEM di sistemi di storage, alle applicazioni cloud e ai fornitori di servizi.

Osservando le prestazioni, l'NV1600 ci ha fornito i numeri di throughput più alti che abbiamo visto finora da un singolo dispositivo con un throughput 4k di 1,080,500 IOPS in lettura e 1,247,600 IOPS in scrittura, e il nostro throughput 8k 70/30 ha registrato un picco di 720,463 IOPS. Con una latenza media in entrambi i set di test, l'NV1600 ha nuovamente preso il comando senza una reale concorrenza da parte degli altri dispositivi. L'unica volta in cui abbiamo visto l'NV1600 non prendere il primo posto è stato in alcuni dei nostri test di latenza massima in cui altre unità lo hanno leggermente superato, sebbene l'NV1600 abbia comunque fornito ottime prestazioni anche qui.

Vantaggi