Mangstor MX6300 NVMe SSD レビュー

Mangstor MX6300 は、NVMe インターフェイスを使用するフルハイト、ハーフレングスの SSD です。 MX6300 には、2.0TB、2.7TB、5.4TB の 86 つの容量があります。このドライブはエンタープライズ MLC NAND を利用しており、x6300 サーバーの PCIe スロットに配置できます。 NVMe と MLC NAND を使用すると、MX900 のパフォーマンスが大幅に向上します。 Mangstor によると、このドライブはランダム読み取りパフォーマンスで 3.7K IOPS に達し、シーケンシャル読み取りは 6300 GB/秒で、XNUMX 日あたり XNUMX 回の完全なドライブ書き込み耐久性を備えています。 Mangstor MXXNUMX は、東芝 NAND と、Altera FPGA を使用して Mangstor によって開発されたソフトウェアデファインドフラッシュコントローラーを活用しています。

MX6300 のパフォーマンスと低遅延は、リアルタイム分析、オンライントランザクション処理 (OLTP)、サーバー仮想化での使用に最適です。 MX6300 は、ホットデータをホスト CPU のすぐ近くに配置することでアプリケーションを高速化します。このように、MX6300 は、ミッションクリティカルなデータに対して大容量、低遅延、高性能のストレージ層として機能します。 NVMe を使用すると、MX6300 は SATA または SAS インターフェイス上のフラッシュの利点を最大限に活用できます。

MX6300 を競合他社と区別する大きな利点の 6300 つは、その構成可能性です。ドライブのコントローラーは、フロントエンドとバックエンドの両方でソフトウェアを構成して、NAND の使用を最適化し、システム電力を削減できます。 Mangstor ソフトウェアを使用すると、ユーザーはコントローラーを設定できるだけでなく、不必要なダウンタイムを発生させることなくシステム内のフィールド更新を行うこともできます。これにより、データを永続化するためにメモリを DRAM から MXXNUMX に拡張することもできます。

Mangstor MX6300 には 5 年間の保証が付いており、実売価格は約 15,000 ドルです。レビューでは、2.7TB モデルを見ていきます。

Mangstor MX6300 NVMe SSD の仕様:

フォームファクタ: FHHL
容量：2.7TB
NAND: eMLC
インターフェース: NVMe PCIe Gen3 x8 (8GT/秒)
パフォーマンス：
シーケンシャル読み取りパフォーマンス (最大): 3,700MB/秒
シーケンシャル書き込みパフォーマンス (最大): 2,400MB/s
ランダム 4KB 読み取り (最大): 900,000 IOPS
ランダム 4KB 書き込み (最大): 600,000 IOPS
持続的な 4KB 書き込み (最大): 300,000 IOPS
ランダム 70/30 読み取り/書き込み (最大): 700,000 IOP
レイテンシー読み取り/書き込み (QD 1): 90/15ms
耐久性：
DWPD: 7
データ保持: EOL で 90°C で 40 日間保持
MTBF: 1.8万時間
環境：
消費電力 70/30 読み取り/書き込み: 45W
動作温度: 推奨エアフローでの周囲温度 0 ～ 55 °C
非動作温度: -40° ～ 70° C
空気流量 (最小): 300 LFM
オペレーティングシステム：
Windows Server 2012 R2 (受信トレイ)
Windows Server 2008 R2 SP1 (OFA NVME)
Linuxカーネル3.3以降
RHEL 6
5年保証が

設計と構築

Mangstor MX6300 は、フルハイト、ハーフレングスのカードです。高さが高くなると、NAND とコントローラーのためのスペースが広がりますが、スロットが制限されるため、サーバーやカードが収まるスペースが制限されます。カードの上部には、カードの長さ全体にわたるヒートシンクがあります。右上隅には Mangstor のブランドマークがあります。

カードを裏返すと、追加の NAND を備えた露出したボードが見えます。カードの下部には、x8 PCIe 3.0 インターフェイスがあります。

テストの背景と比較対象

Mangstor MX6300 には、Altera FPGA を使用して Mangstor が開発したソフトウェアデファインドフラッシュコントローラである Coherent Logix HyperX プロセッサと東芝 eMLC NAND が搭載されています。

フュージョンアイオ PX600 (2.6TB、1x FPGA コントローラー、MLC NAND、PCIe 2.0 x8)
フュージョンアイオ SX300 (3.2TB、1x FPGA コントローラー、MLC NAND、PCIe 2.0 x8)
Fusion-io ioDrive2 (1.2TB、1x FPGA コントローラー、MLC NAND、PCIe 2.0 x4)
ミクロン P420m (1.6TB、1x IDT コントローラー、MLC NAND、PCIe 2.0 x8)
ファーウェイ・テカル ES3000 (2.4TB、3x FPGA コントローラー、MLC NAND、PCIe 2.0 x8)
ヴィリデントフラッシュマックス II (2.2TB、2x FPGA コントローラー、MLC NAND、PCIe 2.0 x8)

すべての PCIe アプリケーションアクセラレータは、レノボ ThinkServer RD630。合成ベンチマークには、 FIO Linux の場合はバージョン 2.0.10、Windows の場合はバージョン 2.0.12.2 です。 CentOS 6300 を使用して Mangstor MX7.0 の合成パフォーマンスをテストしました。 Sysbench は現在 CentOS 6.6 環境を使用していますが、Windows SQL Server テストでは Server 2012 R2 を使用しています。ネイティブ NVMe ドライバーが全体で使用されました。

アプリケーションのパフォーマンス分析

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、Mangstor MX6300 の最初の XNUMX つのベンチマークは、 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。

私たちの SysBench による Percona MySQL データベースのテスト OLTP アクティビティのパフォーマンスを測定します。このテストでは、99 ～ 2 スレッドの範囲で平均 TPS (32 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、および平均 XNUMX パーセンタイルレイテンシを測定します。 Percona と MariaDB は、データベースの最近のリリースで Fusion-io フラッシュ対応アプリケーションアクセラレーション API を利用できますが、比較の目的で各デバイスを「レガシー」ブロックストレージモードでテストしています。

SysBench テストでは、CentOS 6300 の MX6.6 はこのグループの他の製品よりも低いスタートを切り、負荷が増加してもパフォーマンスが低下しました。 MX6300 のピークは 2520 TPS でした。 Mangstor 氏は、CentOS 6.6 の NVMe ドライバーが原因である可能性があり、CentOS 7 以降ではパフォーマンスと安定性が向上していると述べています。

SysBench の平均レイテンシは、MX6300 とほぼ同じであり、6.83 ミリ秒で始まり、12.7 ミリ秒でピークに達するまで、一貫してオーバードライブよりも高いレイテンシを示しています。

SysBench テストで 99 パーセンタイルのレイテンシーを比較すると、MX6300 は再び全体を通してパックの最後尾でパフォーマンスを発揮しましたが、今回はわずかに差があり、ピークは 25.9 ミリ秒で、次に近いピークは 19.71 ミリ秒でした。

StorageReview の Microsoft SQL Server OLTP テストプロトコルは、複雑なアプリケーション環境で見られるアクティビティをシミュレートするオンライントランザクション処理ベンチマークである、トランザクション処理パフォーマンス評議会のベンチマーク C (TPC-C) の最新草案を採用しています。 TPC-C ベンチマークは、データベース環境におけるストレージインフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックを測定するのに、合成パフォーマンスベンチマークよりも近くなります。当社の SQL Server プロトコルは、685GB (3,000 スケール) SQL Server データベースを使用し、30,000 人の仮想ユーザーの負荷の下でトランザクションパフォーマンスと遅延を測定します。

MX6300 と PX600 を比較すると、PX6315.4 の 600 TPS と比較して、6311.8 TPS でわずかに優れていることがわかります。

平均レイテンシーにも同じことが見られ、MX6300 は PX600 よりも 2 ミリ秒速く、3 ミリ秒から XNUMX ミリ秒となっています。

エンタープライズ総合ワークロード分析

フラッシュのパフォーマンスは、各ストレージデバイスのプリコンディショニングフェーズ全体を通じて異なります。当社の合成エンタープライズストレージベンチマークプロセスは、徹底的な事前調整フェーズ中にドライブがどのように動作するかを分析することから始まります。同等の各ドライブは、ベンダーのツールを使用して安全に消去され、スレッドごとに 16 の未処理キューを備えた 16 スレッドの高負荷でデバイスがテストされるのと同じワークロードで定常状態に事前調整され、その後、設定された間隔でテストされます。複数のスレッド/キュー深度プロファイルで、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスを示します。

プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:
スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)

当社のエンタープライズ合成ワークロード分析には、実際のタスクに基づいた 4 つのプロファイルが含まれています。これらのプロファイルは、過去のベンチマークや、最大 8K の読み取り/書き込み速度やエンタープライズハードウェアで一般的に使用される 70K 30/XNUMX などの広く公開されている値との比較を容易にするために開発されました。

4k
- 100% 読み取りまたは 100% 書き込み
- 100％4k
8k 70/30
- 70% 読み取り、30% 書き込み
- 100％8k

最初のテストでは、100T/4Q の負荷で 16% 16k ランダム書き込みパフォーマンスを測定しました。このシナリオでは、MX6300 は最も高いパフォーマンスでスタートした後、定常状態で 225 位に落ち、XNUMX IOPS マーク付近で推移しました。

平均レイテンシを見ても同様の結果が得られます。MX6300 は好調にスタートし、1 ミリ秒から 1.2 ミリ秒の間で安定した状態で終了し、パックの先頭近くに位置しました。

最大遅延では、MX6300 は再び好調にスタートし、定常状態では約 6 ミリ秒から 8 ミリ秒未満までゆっくりと上昇して全体で 13.54 位になりました。いくつかのスパイクがあり、9.92 つは早い段階で XNUMX ミリ秒、もう XNUMX つは最後の近くで XNUMX ミリ秒でした。

標準偏差の計算をプロットすると、ベンチマーク中に収集された個々のレイテンシデータポイント間の変動量をより明確に比較できます。標準偏差テストでは、MX6300 は起動し、全体を通して良好な状態を維持し、テストの大部分で 5 ミリ秒で正確に実行されました。 Huawei のレイテンシは低かったものの、MX6300 よりも一貫性が劣っていました。

ドライブのプレコンディショニングが完了したら、主要な合成ベンチマークを確認します。 4K スループットでは、MX6300 が問題なく読み取りトップの座を獲得しました。 MX6300 は 904,747 IOPS の読み取りを放棄し、次に近い競合製品よりも 150K IOPS を上回りました。書き込みパフォーマンスではトップの座を獲得できませんでしたが、218,348 IOPS で XNUMX 位になりました。

平均的なレイテンシーで同じ配置が見られます。 MX6300 は、読み取りで 0.28 ミリ秒でトップのパフォーマンスを示し、書き込みで 1.17 ミリ秒で XNUMX 位でした。

最大レイテンシに目を向けると、MX6300 はそれほど強力ではありません。読み取りレイテンシでは 17.7 ミリ秒で下位 8.13 分の XNUMX に落ち、書き込みレイテンシでは XNUMX ミリ秒で XNUMX 位になりました。

標準偏差では、MX6300 が再び書き込みレイテンシで読み取りに次ぐトップパフォーマンスとなり、読み取りレイテンシは 0.205 ミリ秒、書き込みレイテンシは 0.496 ミリ秒でした。

次のワークロードは、8% の読み取り操作と 70% の書き込み操作の比率で 30 の転送を使用します。 MX6300 もまた強力なパフォーマンスを示しました。最初は下位から始まりましたが、18,000 IOPS 付近で XNUMX 位の定常状態に達しました。

平均遅延では、MX6300 は 1 ミリ秒をわずかに超える程度で開始され、全体を通して 1.5 ミリ秒未満にとどまりました。

最大遅延ベンチマークでは、MX6300 はほぼ全体を通して 20 ミリ秒未満に留まり、他のドライブと比較してかなり安定したパフォーマンスを示しました。

8k 70/30 プリコンディショニングの標準偏差の計算では、定常状態に近づく際の、それ以外の点では一貫性があり、目立たないレイテンシプロファイルのコンテキストで、その最大レイテンシの異常が特定されます。 MX6300 は全体を通して約 1 ミリ秒で推移し、開始と終了はわずかに下回りました。

ドライブが事前調整されると、8k 70/30 スループットベンチマークは、2 スレッドと 2 キューから最大 16 スレッドと 16 キューまでワークロード強度を変化させます。MX6300 は 246,371 のピーク IOPS で XNUMX 位になりました。

平均レイテンシーは、MX6300 のレイテンシーが 1.03ms を超えず、同様の配置になります。

MX6300 は、最大遅延ベンチマークでわずかに優れたパフォーマンスを示し、全体を通じて一貫して低い遅延を維持しました。

標準偏差で測定すると、MX6300 は上位 XNUMX 分の XNUMX に位置しました。

まとめ

Mangstor MX6300 は、フルハイト、ハーフレングスの NVMe SSD です。 MX6300 には 5.4 つの容量があり、6300TB が最大です。 MX6300 は、オンボードプロセッサ、ソフトウェア構成可能なコントローラ、東芝 eMLC NAND を活用して、パフォーマンスを大幅に向上させます。 MX7 は、リアルタイム分析、OLTP、サーバー仮想化に最適です。このドライブは、5 DWPD 耐久性とともに高性能と低遅延を謳っており、XNUMX 年間の保証が付いています。

パフォーマンスを見ると、MX6300 は SQL Server および FIO 合成 4K 読み取りテストでトップのパフォーマンスを示しました。 SQL Server TPC-C テストでは、MX6300 は、2 人の仮想ユーザーを含む 3,000 規模のワークロードで 30,000 ミリ秒という驚異的な遅延を実現しました。私たちの合成ベンチマークでは、MX6300 がいくつかのテストではるかに優れており、トップになりました。両方のセットまたはプレコンディショニングテストで、MX6300 は強力で安定したパフォーマンスを示し、ほとんどのテストでトップ 4 に入りました。主要な 6300K テストでは、MX904,747 の読み取りスループットは 4 IOPS で、謳われているパフォーマンスよりも高かった。 0.28K の読み取り遅延は平均 8 ミリ秒でした。 70K 30/6300 テストでは、MX246,371 のスループットは 8 IOPS でした。 70K 30/6300 遅延テストでは、MX6300 は 6.6 つのテストすべてで優れた成績を収めました。全体的に注目すべき唯一の弱点は Sysbench ワークロードで、MX7.0 がパックの最下位に位置していましたが、その一部は CentOS 2012 での NVMe ドライバーサポートの弱さに関連している可能性があります。CentOS 2 では FIO の結果を測定し、 SQL を使用して展開した Server XNUMX RXNUMX。

メリット