Intel SSD DC P4500 レビュー

Intel SSD DC P4500 シリーズは、同社の Intel 3D NAND SSD 製品ラインの一部であり、特にサーバーの設置面積を削減するために、マルチクラウド環境全体でソフトウェアデファインドクラウドインフラストラクチャを処理するように設計されています。 2.5 インチ PCIe、HHHL PCIe、および「ルーラー」フォームファクターで利用できる P4500 は、非常に高い柔軟性を提供し、さまざまな物理的使用例のニーズに適合します。 Intel ドライブは、ペアと CPU コアのマッピングも備えており、Intel プラットフォームでの多数のドライブと複数の SSD のスケーリングの両方をサポートします。

P4500 SSD はまったく新しい NVMe コントローラーを搭載しており、インテルは読み取り集中型のワークロード向けに最適化され、CPU 使用率を最大化していると示しています。そのため、Intel ラインは、シーケンシャル読み取りと書き込みでそれぞれ最大 3,300 MB/秒と 1,900 MB/秒に達し、645,000K ランダム読み取りと書き込みのパフォーマンスでは 65,600 IOPS と 4 IOPS 以上に達すると見積もられています。ここでは 2TB 2.5 インチモデルに注目します。このモデルは、P4500 ラインのパフォーマンス範囲の下位にあたる結果、シーケンシャルパフォーマンスで読み取り 3,200 MB/秒、書き込み 1,050 MB/秒であり、潜在的な 490,000 IOPS に達すると見積もられています。ランダムパフォーマンスで読み取りおよび書き込み 38,000 IOPS。

信頼性機能に関して言えば、Intel P4500 には非常に便利なエンドツーエンドのデータ保護機能が組み込まれており、さらに安心感を得ることができます。これには、サイレントデータ破損からの保護と、差し迫った電力損失 (PLI) テクノロジが含まれます。後者は、電源管理チップ、コンデンサ、ファームウェアアルゴリズム、および内蔵 PLI セルフテストによって、予期せぬ電力損失からコンテンツを駆動するのを保護します。

5 年間の保証が付いた 2.5 インチ Intel P4500 には、1 TB、2 TB、4 TB の容量があります。

インテル SSD DC P4500 シリーズの仕様

フォームファクター	2.5インチ PCIe 3.1 x4
容量	1TB、2TB、4TB
インタフェース
NAND	3D NAND TLC
性能
シーケンシャルリード	3200MB /秒
シーケンシャル書き込み	1050MB /秒
ランダム4K読み取り	490,000 IOPS
ランダム4K書き込み	38,000 IOPS
信頼性の向上
耐久性	1.89PBW
平均故障間隔（MTBF）	2百万時間
振動動作	2.17グラム
振動非動作時	3.13グラム
衝撃（動作時および非動作時）	1000G/0.5ミリ秒
出力
アイドル	<5 W
平均	連続平均13.8W (書き込み)、9.5W (読み取り)
保証	無料テクニカルサポートによる5年間保証

性能

テストベッド

当社の Enterprise SSD レビューでは、アプリケーションテストに Lenovo ThinkSystem SR850 を活用しています。デル PowerEdge R740xd 合成ベンチマーク用。 ThinkSystem SR850 は、十分に装備されたクアッド CPU プラットフォームであり、高性能ローカルストレージに必要な能力を十分に上回る CPU パワーを提供します。大量の CPU リソースを必要としない合成テストでは、より従来のデュアルプロセッササーバーが使用されます。どちらの場合も、ストレージベンダーの最大ドライブ仕様に合わせてローカルストレージを可能な限り最良の状態で紹介することが目的です。

レノボシンクシステム SR850

4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1GHz x 24 コア)
16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
2 x RAID 930-8i 12Gb/秒 RAID カード
8 つの NVMe ベイ
VMware ESXI 6.5

デル PowerEdge R740xd

2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1GHz x 16 コア)
16 x 16GB DDR4-2666MHz ECC DRAM
1x PERC 730 2GB 12Gb/秒 RAID カード
アドインNVMeアダプター
Ubuntu-16.04.3-デスクトップ-amd64

テストの背景と比較対象

この StorageReview エンタープライズテストラボは、管理者が実際の展開で遭遇するものと同等の環境でエンタープライズストレージデバイスのベンチマークを実施するための柔軟なアーキテクチャを提供します。エンタープライズテストラボには、さまざまなサーバー、ネットワーキング、電源調整、その他のネットワークインフラストラクチャが組み込まれており、スタッフが実際の条件を確立してレビュー中にパフォーマンスを正確に測定できるようになります。

ラボ環境とプロトコルに関するこれらの詳細をレビューに組み込み、IT プロフェッショナルとストレージ取得の責任者が次の結果を達成した条件を理解できるようにします。私たちのレビューは、私たちがテストしている機器のメーカーによって費用が支払われたり、監督されたりすることはありません。に関する追加の詳細 StorageReview エンタープライズテストラボとそのネットワーク機能の概要それぞれのページで入手できます。

このレビューの比較対象:

アプリケーションのワークロード分析

エンタープライズストレージデバイスのパフォーマンス特性を理解するには、実際の運用環境で見られるインフラストラクチャとアプリケーションのワークロードをモデル化することが不可欠です。したがって、Intel P4500 のベンチマークは次のとおりです。 SysBench による MySQL OLTP のパフォーマンスと Microsoft SQL Server OLTP のパフォーマンスシミュレートされた TCP-C ワークロードを使用します。アプリケーションのワークロードでは、各ドライブで 2 ～ 4 個の同一に構成された VM が実行されます。

システムベンチのパフォーマンス

次のアプリケーションベンチマークは次のもので構成されます。 Percona MySQL OLTP データベース SysBench 経由で測定。このテストでは、平均 TPS (99 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、平均 XNUMX パーセンタイルレイテンシも測定します。

各システムベンチ VM は 92 つの vDisk で構成されています。447 つはブート用（約 270 GB）、もう 16 つは事前構築済みデータベース用（約 60 GB）、XNUMX 番目はテスト対象データベース用（XNUMX GB）です。システムリソースの観点から、各 VM に XNUMX 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。

Sysbench テスト構成 (VM ごと)

CentOS 6.3 64 ビット
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- データベーステーブル: 100
- データベースのサイズ: 10,000,000
- データベーススレッド: 32
- RAMバッファ: 24GB
テスト時間: 3 時間
- 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
- 1時間 32スレッド

Sysbench トランザクションベンチマークでは、Intel P4500 2TB がわずか 4,476.3 TPS で最下位であることがわかりました。

Sysbench の平均レイテンシーに目を移すと、P4500 は 28.6 ミリ秒で再び最下位となりました。

最悪の MySQL レイテンシシナリオ (99 パーセンタイルレイテンシ) を見ると、P4500 は 53.7 ミリ秒でリーダーボードの最下位、HGST ドライブのすぐ後ろに位置しています。

SideFX の Houdini

Houdini テストは、CGI レンダリングに関連するストレージパフォーマンスを評価するために特別に設計されています。このアプリケーションのテストベッドはコアのバリエーションですデル PowerEdge R740xd 研究室で使用しているサーバータイプは、デュアル Intel 6130 CPU と 64GB DRAM を搭載しています。この場合、ベアメタルを実行する Ubuntu デスクトップ (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) をインストールしました。ベンチマークの出力は完了までの秒数で測定され、少ないほど優れています。

Maelstrom デモは、拡張メモリの形式としてスワップファイルを効果的に使用する機能をデモンストレーションすることで、ストレージのパフォーマンス機能を強調するレンダリングパイプラインのセクションを表します。このテストでは、基礎となるストレージコンポーネントに対する待ち時間の影響を分離するために、結果データの書き出しやポイントの処理は行いません。テスト自体は 5 つのフェーズで構成されており、そのうちの 3 つはベンチマークの一部として実行されます。次のとおりです。

パックされたポイントをディスクからロードします。これがディスクからの読み取りの時間です。これはシングルスレッドであるため、全体のスループットが制限される可能性があります。
ポイントを処理できるようにするために、ポイントを単一のフラット配列に解凍します。ポイントが他のポイントに依存していない場合、ワーキングセットはコア内に留まるように調整できます。このステップはマルチスレッドです。
（実行ではありません）ポイントを処理します。
ディスクに戻すのに適したバケット化されたブロックにそれらを再パックします。このステップはマルチスレッドです。
（実行しない）バケット化されたブロックをディスクに書き込みます。

Houdini ワークロードでは、Intel P4500 は、8 フレームのレンダリング時間 3,067 秒で、テストされたドライブの中の下位から中程度の範囲に位置しました。比較すると、P4510 は 2,595.7 秒という堅調なタイムを記録しました。

VDBench ワークロード分析

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 25 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を確立するのに役立ちます。これらのワークロードは、「100 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズテスト、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 XNUMX% 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 XNUMX% 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、64 スレッド、0 ～ 120% iorate
64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、16 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、8 スレッド、0 ～ 120% iorate
合成データベース: SQL および Oracle
VDI フルクローンおよびリンククローントレース

最初の VDBench ワークロード分析では、ベンチマーク全体ですべてのドライブがミリ秒未満のレイテンシーを示したランダム 4K 読み取りパフォーマンスを調べました。 Intel P4500 は、レイテンシー 463,745 μs で最高 275.1 IOPS を達成し、他のテスト済みドライブに大きく遅れをとりました。

次に 4K 書き込みパフォーマンスを調べたところ、P4500 は 107,159 IOPS と 1,191.2μs のレイテンシでピークに達し、再び最下位になりました。

シーケンシャルパフォーマンスに移り、64K ベンチマークを調べました。 64K シーケンシャル読み取りでは、すべてのドライブがベンチマーク全体でミリ秒未満の遅延を記録しました。 P4500 のピーク速度は 24,009 IOPS、つまり 1.5GB/s、遅延は 337μs でした。

64K シーケンシャル書き込みの場合、P4500 は再び群に大きく遅れをとり、レイテンシ 8,399μs でピークに達したのはわずか 524 IOPS または 1,893MB/s でした。

次に、SQL ワークロードを調べましたが、ここでも 1 ミリ秒のレイテンシを侵害するドライブはありませんでした。 P4500 のピークは 113,441 IOPS、レイテンシは 280.9 μs でした。

SQL 90-10 では、Intel P4500 はわずか 95,208 IOPS のピークパフォーマンスと 335 μs のレイテンシを記録しました。

SQL 80-20 は、Intel P4500 のピークスコアが 82,092 IOPS、遅延が 389 μs であることを示しました。一方、P4510 のパフォーマンスは指数関数的に向上し、ピーク値は 204,683 IOPS、156 μs でした。

Oracle ワークロードでは、すべてのドライブがミリ秒未満のパフォーマンスを示しました。 Oracle ワークロードでは、P4500 は 74,764μs のレイテンシで 480 IOPS のピークに達しました。

Oracle 90-10 では、P4500 は 78,496 IOPS、レイテンシ 278μs で苦戦しました。

前回の Oracle ベンチマーク（80-20）では、P4500 は 67,820 IOPS のピークスコアと 324μs のレイテンシを示しました。

次に、VDI クローンテストであるフルテストとリンクテスト (それぞれ FC と LC というラベルが付いています) に切り替えました。 VDI フルクローンブートの場合、P4500 はピーク 76,736 IOPS とレイテンシ 446μs で、同様の製品に再び大きく遅れをとりました。

VDI FC 初期ログインの場合、P4500 はわずか 30,102 IOPS のピークと 991μs のレイテンシを記録しました。

VDI FC Monday Login を使用した場合、P4500 のピークパフォーマンスは 24,678 IOPS、レイテンシは 639μs でした。

VDI LC ブートテストでは、P4500 は 40,181 のピークと 395μs のレイテンシを記録しました。

VDI LC の初期ログインでは、わずか 14,386 IOPS と 546μs のレイテンシが記録され、よりパフォーマンス重視のドライブに大きく遅れをとりました。

最後のテストである VDI LC Monday Login では、P4500 のピーク値は 18,937 IOPS、遅延は 841μs でした。

まとめ

Intel P4500 シリーズは、同社の新しい 3D NAND を活用した NVMe SSD で、2.5 インチ PCIe、HHHL PCIe、およびこのレビューで最初に検討した「ルーラー」フォームファクターで提供されます。このドライブの最大容量は 4 TB (4 インチモデルでは 2.5 TB、ルーラーバージョンでは 8 TB) で、シーケンシャル読み取りパフォーマンスで 3,200 MB/秒、ランダム読み取りパフォーマンスで 490,000 IOPS の速度が見積もられています。上の表で明らかなように、P4500 は P4510 のリリースにより改良されました。

ベンチマーク結果の詳細を見ると、P4500 は、CGI レンダリングに関連するストレージパフォーマンスを評価するために特別に設計された Houdini テストを除き、事実上すべてのカテゴリで低い範囲のパフォーマンスを示しました。ここでは、8 フレームのレンダリング時間が 3,067 秒で、中程度の結果が得られました。 Sysbench では、P4500 のトランザクションテストでは 4,476.3 TPS、平均レイテンシは 28.6 ミリ秒、最悪のシナリオでは 53.7 ミリ秒でした。

VDbench ベンチマークでは、P4500 はテストで大幅に遅れをとりました。 4K テスト中、Intel ドライブのピークは 463,745 IOPS、読み取りレイテンシは 275.1 μs、書き込みでは 107,159 IOPS と 1,191.2 μs でした。 64K シーケンシャルの場合、ドライブは読み取り時に 1.5μs のレイテンシで 337GB/s に達し、書き込み時に 524μs のレイテンシで 1,893MB/s に達しました。

繰り返しになりますが、Intel が非常に迅速に P4500 を P4510 にアップデートしたことは注目に値します。これは明らかに価値のあるアップグレードです。 P4500 SSD は依然として広く入手可能であり、私たちがレビューしている VMware vSAN クラスターなどの多くの場所で使用されています。したがって、その文脈では、基礎となるドライブのパフォーマンスを理解することが重要です。ただし、すべての条件が同じであれば、より積極的なパフォーマンスプロファイルに興味がある人にとっては、P4510 の方が良い購入であることは明らかです。

インテル SSD DC P4500

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