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西部データデータNVMe固态硬盘走向計画业

by トム・フェントン

NVMe™ ドライバが最初に登場したとき、その性能が優れていることはわかっていましたが、その性能が SATA ハードウェアと同等に使用されるかどうかには疑問があります。 IOPS あたりの性能を考えると、NVMe ドライバーは SATA/SAS のハードウェアよりも優れています。しかし、現時点では、NVMe ドライバーは SATA/SAS に勝るものではないという 640 つの境界点に達し始めています。実験室で西部データ Ultrastar® DC SNXNUMX NVMe ソリッド ハードウェアのパフォーマンス テストを行ったところ、この GB と美品の比較が明らかになりました。SATA/SAS ソリッド ハードウェアと比較して、このハードウェアはNVMe ソリッド ハードウェアの価格はすでに水準を超えており、より優れたパフォーマンスを提供すると同時に、より多くの機能を備えているため、これを主流のアプリケーション データ センターの SATA ドライバの代替品と考えています。低消費電力要件。

このレポートはで構成されています西部データ株式会社このレポートに示されているすべての見解とコンセプトは、当社が検討している製品の顧客閲覧法に基づいています。

NVMe™ ドライバが最初に登場したとき、その性能が優れていることはわかっていましたが、その性能が SATA ハードウェアと同等に使用されるかどうかには疑問があります。 IOPS あたりの性能を考えると、NVMe ドライバーは SATA/SAS のハードウェアよりも優れています。しかし、現時点では、NVMe ドライバーは SATA/SAS に勝るものではないという 640 つの境界点に達し始めています。実験室で西部データ Ultrastar® DC SNXNUMX NVMe ソリッド ハードウェアのパフォーマンス テストを行ったところ、この GB と美品の比較が明らかになりました。SATA/SAS ソリッド ハードウェアと比較して、このハードウェアはNVMe ソリッド ハードウェアの価格はすでに水準を超えており、より優れたパフォーマンスを提供すると同時に、より多くの機能を備えているため、これを主流のアプリケーション データ センターの SATA ドライバの代替品と考えています。低消費電力要件。

サーバー上のWD Ultrastar SN640

Ultrastar SN640 の詳細を理解し、そのパフォーマンス評価を概説する前に、保存されている背景、現在の製品容量、および SN640 の後継技術にある西部のデータを先に見て、これらの技術が SATA を実現しているのです。 /SAS ドライバーの代理人。

西部数据成立于1970年,拥有丰富的半导体开发和运营历史。他们首先生产了分立的部件,例如1970年代中期推动电子计算器革命的芯片,然后是用于磁盘驱动器的控制芯片;从这个背景出发,他们很自然地迁移到生产全套硬盘驱动器。在20世纪90年代和21世纪初,他们进行了许多创新,提高了驱动器的性能和容量。

数年前、ウエスタン データは、ストレージの初期の製品として公開され、2016 年からはストレージ シティの真の新参者であることが認められました。年、他はコンピューターの保存に使用されるものを推出しましたシステム存続そして、1990 年代に西部デジタルと組み合わせて、最初の商業用ストレージ ハードウェア製品が誕生しました。時が経つにつれて、この製品は世界初の商業化を推し進めました。 NANDS MLC 1GB チップは、開発された microSD™ カードを結合し、64GB X4 (各セル 4 ビット) NAND メモリ技術のメモリおよび他の推進技術 (技術や性能の観点だけでなく、既存の観点からも) を備えています。

この豊富な歴史に基づいて、西部データは、商業交通および企業ユーザーの特定のニーズを満たすために、さまざまな製品を使用して、さまざまな都市のニーズを満たす独自の製品を提供するさまざまな製品を開発しました。ストレージ製品、G-Technology® 製品タイルは、ビジネスマン向けに設計されたドライバーおよびストレージ システムとして注目されています。

西部データ アイテム タイルでは、ハードウェア ドライブとストレージ、およびユーザーが必要とする最適なドライバを選択できるようにするためのストレージ ソリューションが提供されています。驱ドライバー人間の電脳上の日常計算要求に使用され、西部データ色ドライバーは面使用に使用され、西部データ紫色ドライバーは電子ストレージに使用され、西部データー色ドライバーは面方向ネットワーク追加保管に使用され、西部データー色ドライバーと西部データ金色ドライバーはそれぞれ高いです。最後の 2 つのタイプには 5 年間の期限付き修繕期間があり、他のタイプには 3 年間の期限付き修繕期限があります。すべてのカラーでハードウェア、SATA、SAS、または NVMe デバイスが提供されるわけではありません。最適な記憶技術は特定の用途に提供される。

Western Data は、エンタープライズ トラフィックとデータ センターの顧客向けに、デバイスのタイプを示すために、ドライバーの前に次のような Ultrastar ドライバーを提供します。HC硬盘装置のため、SSSAS ドライブの場合、SN は NVMe ドライブの場合、SASA SATA ドライブのため、ME内部保存展開駆動します。

ここで取り上げるドライバは、Ultrastar DC SN640 の後継であり、関連するパフォーマンスが向上しています。これらのドライバは、メインストリーム構成に対して西部データをプッシュし、最新の SATA/SAS ストレージ技術から現在の NVMe に移行することを目的としています。ウエスタン データ社が提供する、ウエスタン データ社の金色の NVMe ソリッド ハードウェアも、Ultrastar SN630 と同様の機能を数多く備えていることに注意してください。私たちは、この製品が得られることを期待しています。

WD ウルトラスター SN640 背面

SN640 NVMe ドライバのサイズは 2.5 インチ x 7 mm で、U.2 コネクタを備え、800 GB から 7.68 TB までの異なる記憶容量を備えています。これらのドライバは、エンタープライズ トラフィックおよびデータ センターでの使用を目的として設計されているため、200 年間提供されます。有限量故障保護、平均間隔時間 (MTBF) 0.8 万時間、2.0 または 3.1 DWPD で推奨、安全消去 (SE)、即時安全消去 (ISE) または TCG Ruby 安全選択を備えています。さらに、西部データの 4 層 BiCS1.3 96D TLC NAND は、SATA/SAS ソリッド ハードドライブと比較して競合するために使用されています。これらのドライバの自動読み取りは 4K IOP を実現し、その読み取り性能は SATA ドライバの 3 倍であり、IOP/瓦特は SATA ドライバの 515% より低いと宣言されています。

西部データUltrastar DC SN640 NVMe固态硬盘规格:

  • 形状数:2 2.5”、7mm
  • 容量800GB~7680GB
  • NAND:西部データBiCS4 3D TLC NAND
  • インターフェース第3代PCIex4(兼容NVMe 1.3c)
  • 性能:(TCG Rubyモデル)
  • 顺序读取性能(最高):3340 MB/s
  • 顺順書き込み性能(最高):2190 MB/s
  • 随机4KiB读取(最高):515K IOPS
  • 随机4KiB書き込み(最高):161K IOPS
  • 随机70/30读取/書入,4KiB(最高):305K IOPS
  • 读取延長(最低):78マイクロ秒
  • 耐久性と可使性:
    • DW/D:0.8(阅读密集型)、2(混合使用)
    • 不可修复比特误码率(UBER):1/1017
    • 平均故障間隔:200万時間
    • 遮断保護(PLP)とエンドツーエンドのデータ経路保護
  • 特点
    • サポート128个NVMe命名空间
    • 可变扇区大小サポート
    • NVMe-MI 1.1(TCG Rubyモデル)
    • 安全擦除、即時安全擦除とTCG Ruby
  • 環境:
    • 動作電力状態态(最大):12瓦
    • 空闲電力状態(典型):<5瓦
    • 動作温度:周囲温度0〜70 °C、空気空気流の確立
    • 非動作温度:-40°~85°C
  • 5年間有限质量保证

NVMe驱动器出现在企业市场已经有一段时间了,传统上NVMe驱动器广泛应用的最大障碍是成本,但现在情况不一样了。容量7.68TB的SN640的市场价为1400美元,同等容量的SATA固态硬盘的市场价为1200美元。容量更小的驱动器,如SN640 960GB,售价为300美元,而数据中心级别的SATA固态硬盘驱动器售价为260美元。换句话说,价格只需增加16%,你就能得到一个性能更好的驱动器。通过改用到NVMe驱动器,服务器能处理要求快速响应时间的现代工作负载。SATA驱动器由于有限的带宽和高得多的延迟,不能有效地处理当今应用程序的迫切存储需求。

NVMe ドライバは高価であるため、当初は小規模な用途に分類されていましたが、現在では、SN640 などの最新の NVMe ソリッド ハードウェアが、仮想マシン (VM) のサポート、ハードウェア ストレージの主流となっています。現在のところ、これらのアプリケーションの使用を妨げる欠点の XNUMX つは、サーバーが努力を続けており、すべてのサーバーがユーザーが期待する NVMe ポート数をサポートできないことであると考えられています。あれですただし、サーバーのフレームワークは、このような貴重なリソースを (本体の観点からではなく、パフォーマンスの観点から) 使用し、そのパフォーマンスを可能な限り賢明に使用する必要があります。

测试データ

西部データ Ultrastar DC SN640 NVMe ソリッド ハードウェアのパフォーマンスを測定するために、NVMe に対応したバック パネルを備えた、トラフィック標準の簡単安信 PowerEdge R740xd サーバーを使用しました。 12つの插槽。

環境:

  • 8x 西部データデータUltrastar DC SN640 NVMe固态硬盘
  • 8x 西部データウルトラスター SA210 SATA 固态硬盘
  • 戴尔易安信PowerEdge R740xd サーバー、12 個の NVMe 插槽(8 個使用)
  • CPU インテル® スケーラブル プラチナ 2 × 8280
  • DRAM 12 x 32GB DDR4-2933MHz

私たちが関心を持っている基準は、ドライバーがそのピーク値や電圧値の数値を表示することを目的とした合成オペレーショナルロード、およびアプリケーションプログラムのオペレーショナルロードであり、ユーザーが望む実際のデータをより重視しています。これらのテストでは、CentOS 7 環境を使用し、合成部分には VDBench が、SQL Server と MySQL™ Sysbench 仮想マシンには VMware ESXi™ 6.7u3 がインストールされています。

これらの NVMe ドライバと SATA ハードウェアの比較をよりよく理解するために、Western Data の Ultrastar DC SA210 1.92TB SATA ドライバでテストを実行し、3.84TB SN640 と比較しました。

下面的图表显示,在每个类别中,西部数据SN640都以巨大的优势击败了SATA驱动器。Sysbench的平均延迟改善46%,在4K 70/30随机IOPS测试中显著提高了875%。

初期のパフォーマンス データは非常に衝撃的ですが、私たちは、これらのドライバが VDI を処理する早期のパフォーマンスの能力を最初に検討しました。

SATA ドライバの遅延は、応答に必要な 3 秒まで急速に減少しましたが、SN640 は動作し続け、遅延は 500 IOPS を超えてテストが停止するまで、約 150000 マイクロ秒を超えて増加しました。

その後、最初の登録テストを実行しましたが、SATA ドライバが再び急速に低下し、ウエスタン データ SN640 はテスト中にわずかな遅延を示しただけでした。

SATA ドライバは再び初期のピーク値に達し、広範囲の IOPS で優れたパフォーマンスを提供できるようになりました。

SN640 は顕著な低遅延を示さず (IOPS 量の圧力により、遅延は少しずつ増加する可能性があります)、また、私たちのテスト期間中、このドライバーは一定のサービス品質も提供しました。

结论

私たちの Ultrastar DC SN640 での検証では、西部データは最新の内部コントローラー 96L の保存と堅牢なコンポーネントを使用し、主流の NVMe 固体ハードウェアを提供し、パフォーマンスと消費電力をバランスさせ、高い効果をもたらす解決策を提供しています。 NVMe ドライバの各 IOPS はほぼ平坦なレベルに達しており、将来的には NVMe ドライバが容量の点で激しい競合を起こすと予想していましたが、この時点で実現しました。上で示したパフォーマンスの観点から、SATA ソリッド ハードウェアを使用してデータを保存する理由はまったくありません。

WD ウルトラスター SN640 のクローズアップ

長年にわたり、ウエスタンデータはストレージ技術の新参者であり、ストレージ技術の最前線を走り、SN640 シリーズのドライバにまで拡張されています。技術力により、デバイス内で優れたパフォーマンスが実現され、非常に魅力的な方法でこれを実現できます。

Ultrastar SN640 は優れたネットワーク ドライバを搭載しており、NVMe がデータ センターのさまざまな動作ロードを提供して、NVMe ベースのストレージを移行して使用していることを示しています。 NVMe ドライバは、現在のワークロードの特性 (データ パッケージや仮想化ワークロード能力など) を高めるだけでなく、機械学習 (ML) や人工知能 ( AI)、これらのオペレーション ロードには超低遅延および超高帯域幅の保存方式が必要です。

Western Digital ウルトラスター NVMe シリーズ

NVMe を使用するとさらに優れた効果が得られます

Western Digital SN640 インフォグラフィック