Apex Storage X21 レビュー: Roaring Twenty-Ones

Apex Storage X21 は、ダブル幅 PCIe アドイン カード (FHFL) 上の 21 個の Gen4 NVMe M.2 SSD により、企業およびプロシューマのユースケースに最高レベルのパフォーマンスと容量をもたらします。合計すると、X21 はカードあたり 168 TB のストレージ (8 TB SSD) を提供でき、最大 31 GB/秒の読み取り速度と 10 万を超える IOPS を実現します。

Apex Storage X21 は、ダブル幅 PCIe アドイン カード (FHFL) 上の 21 個の Gen4 NVMe M.2 SSD により、企業およびプロシューマのユースケースに最高レベルのパフォーマンスと容量をもたらします。合計すると、X21 はカードあたり 168 TB のストレージ (8 TB SSD) を提供でき、最大 31 GB/秒の読み取り速度と 10 万を超える IOPS を実現します。

Apex Storage X21 の概要

X21 はプラグ アンド プレイ互換性を備え、UEFI とセキュア ブートをサポートします。高度な ECC とデータ保護、高度なエラー回復によるエンタープライズ グレードの信頼性を提供します。低オーバーヘッド アーキテクチャにより、ホスト CPU や DRAM のオフロードが不要になり、データ保護のためにソフトウェアまたは OS RAID もサポートされます。ドライバーは Windows と Linux で事前にコンパイルされているため、展開は簡単です (ただし、Linux の方が高速です)。また、カードは VMware ESXi で動作します。

この機能セットと全体的なパフォーマンスを推進しているのは、Microchip 100 レーン Gen4 PM40100 ファンアウト PCIe スイッチです。このチップの TDP は 25 ワットです。これは、付属のヒートシンクのおかげで、軽い空気の流れでコントローラーが低温に保たれることを意味します。とはいえ、SSD には少し追加のエアフローが必要な場合があります。これは、カードが挿入されるドライブとエンクロージャによって異なります。また、スペースは限られていますが、4 mm ヒートシンクを追加する余地があることにも注意してください。必要に応じて SSD。 Apex には少しデザインを変更する余地もあります。カスタム アプリケーションの場合は、相互接続 PCB を介してカードの幅を調整できます。

カードの素材によっても違いがあります。 Apex は、Storage X21 が Thunderclad 3+ 素材で作られていると記載しています。それは何ですか？ Thunderclad または TU-933+。仕様の時点では、入手可能な最高品質の PCB 材料です。カードの開発中に低損失の材料が登場しましたが、それが X21 が優れたパフォーマンスを提供し続けるのに役立っていると彼らは主張しています。そのようなことについてのテストはありませんが、これは私たちが普段気づかない興味深い補足です。

Apex Storage は、カードのいくつかの明らかな使用例をターゲットにしています。最も明らかなのは、X21 が、可能な限り高速なローカル ストレージを求めるデータ サイエンティストやクリエイティブなプロのニーズに適合していることです。 Apex は、X21 が HCI などの多くのエンタープライズ ユースケースに適していると感じていると指摘しています。残念ながら、エンタープライズ SSD ベンダーは M.2 開発を撤退し、代わりに EDSFF ドライブを選択しました。データセンターには X21 が適合する場所がかなりの数あるかもしれませんが、現時点では、もう少し点的なソリューションであると考えています。

同時に、カードの機能を無視しないでください。 X21 は、21 台の SSD のパフォーマンスを集約して、本当に飛びます。以下のパフォーマンス結果でわかるように、Apex のスペックシートの主張は合理的です。そして、入手可能な最高のドライブさえ使用していません。このレビューで使用した 980 Pro は確かに最高のパフォーマンスを実現する能力を備えていますが、さらに多くの可能性が秘められています。また、84 枚のカードではパフォーマンス目標を満たせない場合でも、Apex は 8 ドライブを備えた 168 枚のカードが問題なく動作することを検証しました。適切なシステムでは、ユーザーはこれらのカード XNUMX 枚を XNUMX 個の SSD を備えたサーバーに集約できると考えられます。

今回私たちが重点を置いているのは明らかにストレージ機能ですが、X21 は単なるワントリックポニーではありません。 M.2 スロットは他の多くのデバイスをサポートします。たとえば、M.2 A+E コンバータ ボードを備えたワイヤレス カードを使用して、各ワイヤレス カードをスペクトル監視用の特定のワイヤレス チャネルに設定できます。ここにはAIの視点もあります。という会社が アクセレラ ある時点で Apex カードでも使用できる M.2 AI エッジ アクセラレータ モジュールを作成します。

X21 は単体で 2800 ドルで販売されており、ボリュームプライスとカスタムオーダーが可能です。

Apex Storage X21の仕様

Apex Storage X21 のパフォーマンス

Apex Storage X21 の優れた機能にもかかわらず、システムの互換性に関して直面した課題に注目することが重要です。 X21 をラボ内のエンタープライズ サーバーやワークステーションと統合するときに問題が発生したため、カードを適切に起動してベンチマークするために、消費者向けプラットフォームに頼ることになりました。

この制限により、一部のユーザーに対するカードの適応性が制限される可能性があり、さまざまな構成へのシームレスな統合が妨げられる可能性があります。この強力なストレージ ソリューションをスムーズかつ効率的に導入するには、購入を検討している人が X21 に投資する前にシステムの互換性を徹底的に評価することが重要です。

このカードを活用するには、デュアルスロット開口部、x16 PCIe スロット、および 6 ピン電源供給が最低限必要です。消費者向けワークステーションの場合、これは従来のフルサイズ GPU と同じ要件であり、ほとんどのデスクトップにはスペースと電力が利用可能です。

サーバー側では、これはさらに複雑になります。従来の 1U および 2U サーバーは、より一般的な PCIe エッジ カード、主に一般的な HHHL (ハーフハイト、ハーフレングス) カードを活用するように構築されています。これらのほとんどすべては PCIe スロットから電力を供給するため、多くのサーバーには追加の電源コネクタが付属していません。サイズと電力の両方に関して、適切なサイズのベイ、エアフロー、そして最も重要な電力の可用性を備えた GPU 対応サーバーを活用することをお勧めします。

このレビューでは、AMD Ryzen 670 9X 7950GHz、4.5 コア CPU を搭載した AMD ベースの MSI X16E マザーボードを利用しました。このプラットフォームには 64 GB の DDR5 メモリが含まれており、レビュー期間中は統合グラフィックスのみを利用していました。 Lenovo および Dell AMD ThreadRipper プラットフォームを使用しようとしましたが、プラットフォームを投稿する際に問題が発生しました。 Intel ベースのコンシューマ プラットフォームは x8 モードではなく x16 モードでカードに接続していましたが、BIOS には PCIe 幅を手動で設定するオプションが含まれていませんでした。リグ内のプロセッサも、数百万 IOPS テストで窒息し始めました。

Vdbench パフォーマンス テスト

21 で Apex Storage X21 のタイヤを蹴るには Samsung 980 Pro 1TB SSD では、Vdbench テストといくつかの Fio ワークロードで Debian OS テスト環境を使用しました。 Vdbench ワークロードは、私たちが長年にわたってレビューしてきたエンタープライズ デバイスとの比較を提供します。一方、Fio は、より低いレイテンシで高スループットのテストを可能にする新しい io_uring I/O プロトコルをサポートしました。

ストレージ デバイスのベンチマークに関しては、アプリケーション テストが最適であり、総合テストは 2 番目になります。実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間での完全な比較を容易にする再現性係数を備えたストレージ デバイスのベースライン設定に役立ちます。これらのワークロードは、「4 コーナー」テストや一般的なデータベース転送サイズのテストから、さまざまな VDI 環境からのトレース キャプチャに至るまで、さまざまなテスト プロファイルを提供します。

これらのテストはすべて、スクリプト エンジンを備えた共通の vdBench ワークロード ジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティング テスト クラスターの結果を自動化して取得します。これにより、フラッシュ アレイや個々のストレージ デバイスを含む幅広いストレージ デバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。これらのベンチマークのテスト プロセスでは、ドライブの表面全体にデータを埋めてから、ドライブ容量の 5% に相当するドライブ セクションを分割して、ドライブがアプリケーションのワークロードにどのように応答するかをシミュレートします。これは、ドライブの 100% を使用して定常状態にするフル エントロピー テストとは異なります。結果として、これらの数値は、より高い持続的な書き込み速度を反映することになります。

プロフィール：

• 4K ランダム読み取り: 100% 読み取り、128 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 4K ランダム書き込み: 100% 書き込み、128 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、32 スレッド、0 ～ 120% の iorate
• 64K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、16 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 合成データベース: SQL
• VDI 完全クローン トレース

一方、 ダプスター R5100 Apex Storage X21 は直接競合するわけではありませんが、最近テストした U.2 エンタープライズ SSD の中で最も高速なドライブの 5100 つであるため、このドライブを選択しました。 Dapustor R1.8 は最高で 21 万 IOPS 近くに達しましたが、Apex Storage X3 はそれを大幅に上回り、遅延がはるかに低く、このテストでは XNUMX 万 IOPS 弱でした。

4K パフォーマンスにはパフォーマンスのスケールに劇的な違いがありましたが、ドライブの帯域幅に比べれば大したことはありません。 Apex Storage X21 は、GPU のほかに、PCIe の可能性を最大限に活用する数少ないデバイスの 16 つであり、x4 Gen64 スロットを完全に飽和させます。 21K シーケンシャル ワークロードでは、X27.2 は 7.2GB/s という驚異的な速度を記録しましたが、Dapustor は XNUMXGB/s を測定しました。

64K シーケンシャル書き込みパフォーマンスも同様に素晴らしく、X21 は 23.3GB/s でしたが、Dapustor R5100 は最高 2.8GB/s でした。

次に、SQL ワークロードを見てみましょう。X21 は 3.46M IOPS または 27.1GB/秒のピーク スループットを提供しました。

SQL 90-10 ワークロードでは、Apex Storage X21 は 3.27M IOPS または 25.6GB/秒を測定しました。

より高い書き込み混合を伴う SQL 80-20 ワークロードでは、X21 は 3.13M IOPS または 24.5GB/秒のピーク スループットを測定しました。

最後に、完全クローン トレースを使用して VDI のパフォーマンスを確認します。 VDI 初期ログイン テストでは、X21 は 1.01M IOPS または 19.2GB/s という驚異的な性能を発揮しました。

VDI ブート ワークロードでは、Apex Storage X21 は 1.99M IOPS または 27.5GB/秒を測定し、PCIe Gen4 スロットを完全に飽和させました。

VDI Monday Login をカバーする最後の Vdbench ワークロードでは、X21 はピーク時に 919k IOPS または 20GB/s を測定しました。

Vdbench はドライブの合成パフォーマンスの 1 つの側面をカバーしていますが、より新しく効率的な I/O プロトコルを活用できるため、このレビューには Fio の結果も含めました。ここでは、カードを通じて可能な絶対的なピーク I/O と帯域幅を示すことに重点を置いています。これらの各テストを実行する前に、各 SSD はフォーマットされ、完全に埋められました。

言及したい興味深い統計の 512 つは、23 バイトのランダム読み取りパフォーマンスに関するものです。 SSD がいっぱいになる前は、11.8 GB/秒で 21 万 IOPS を押し上げることができました。これは、データで完全に満たされる前のこれらの SSD の実際のパフォーマンスとは異なりますが、Apex Storage XXNUMX が高速な SSD ではるかに多くのトラフィックを通過できることを示しています。

同社からは、40 万 IOPS を超えるパフォーマンスが可能であると聞いています。このカードが到達する主な制限は PCIe Gen4 x16 スロットの上限で、約 28GB/s 程度で最高になります。

Apex Storage X21 サーマル

Apex Storage X21 が初めてニュース電信に掲載されたのを見たとき、私たちが最初に考えたのは、このドライブがどれほどの速さで爆発するかということでした。このカードが保持できる 21 個の SSD のそれぞれにどれだけの電力が流れているかを考えると、熱パフォーマンスは冗談ではありません。

Samsung 980 Pro SSD はピーク負荷時にほぼ 8.5 W の電力を消費することができ、これらをすべて組み合わせると、このカードではほぼ 180 W を使用することになります。この電力はすべて熱に変わるため、ドライブやカードがスロットルされたり損傷したりする前に、すぐに電力を逃がす必要があります。

このカードをテスト装置で安全にテストするために、マザーボードの隣に配置された巨大な AC 電源ファンを活用して、十分なエアフローを実現しました。 Apex では、エアフロー要件を 400LFM としていますが、これは通常のデスクトップやほとんどのワークステーションの範囲を大きく超えています。このタイプのエアフローは、ファン速度の点でほぼフルチルトで動作しているサーバーでよく見られるものです。

ドライブ全体に充填している間、SMART データを通じて報告される個々のドライブの温度を監視しました。これにより、各ドライブは長期間にわたって書き込みパフォーマンスが完全に低下するという最悪のシナリオに陥ります。このアクティビティの終わり近くに気温が調査されました。

Samsung 980 Pro の安全動作範囲は 0 ～ 70℃ と記載されているため、ピーク負荷時に最も高温のドライブはその数値未満に留まりました。これらのいずれかを使用する前に、冷却がチェックされていることを確認することが絶対的な要件です。

最終的な考え

Apex Storage X21 は、エンタープライズおよびプロシューマー環境に高性能と膨大なストレージ容量をもたらす、本当に注目に値する画期的なハードウェアです。ただし、冷却機能が内蔵されていない GPU と同等の電力を消費するため、大量のエアフロー要件や発熱などの制限に注意することが重要です。

設置と冷却の課題にもかかわらず、適切なセットアップと冷却ソリューションを使用すれば、X21 はさまざまなアプリケーションで比類のないパフォーマンスを発揮できる可能性があります。 X21 の優れたストレージ機能は、データ サイエンスやクリエイティブなプロフェッショナルのワークロードで人気のあるデータ集約型アプリケーションを強化する上で重要な役割を果たす可能性があります。

新しいデバイスが私たちの研究室に導入され、システムが完全に壊れたり飽和状態になったりするのは、いつも楽しい驚きです。 Apex Storage X21 は、その驚異的なパフォーマンス機能でまさにそれを実現しました。 28.3K ランダム読み取り操作でカードから 8GB/s を引き出すことも、28.7K ランダム書き込みワークロードで 8GB/s をカードにプッシュすることもできます。 4K Fio テストでの小ブロック書き込みでは、このカードは読み取り 6.8 万 IOPS、書き込み 5.3 万 IOPS で最高を記録しました。より小さいブロックサイズに移行すると、Samsung 980 Pro SSD の限界に達し始めました。工場出荷時の状態では 23 バイトのランダム読み取り操作で 512 万 IOPS を押し上げることができましたが、ドライブがいっぱいになると 14.6 万 IOPS に低下しました。単一のスロットからこの数字を達成するのは信じられないほどです。

X21 は、この 4500 つのコンポーネントが特定の専門家が求めている生産性を大きく変える可能性があるほど、比類のないパフォーマンスを提供します。私たちのレビュー価格は SSD と合わせて 21 ドルですが、このレベルのパフォーマンスを必要とするアプリケーションに提供される価値を考慮すると、それほど悪くはありません。繰り返しになりますが、XXNUMX が動作するにはかなり規範的なプラットフォームが必要ですが、その努力をする意欲があれば、このカードがもたらすものに失望することはありません。実際、あなたはおそらく本当に目がくらむでしょう。

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