OCZ Z-Drive R4 Enterprise PCIe SSD レビュー

我々が最初にレビューした昨年の OCZ Z-Drive R4 に続き、PCIe SSD はクラス最高のパフォーマンス数値と、驚異的な IOPS/$ パフォーマンスで私たちを驚かせました。実際、その速度は非常に速かったため、急成長する PCIe SSD スペースにさらに適切に対応するためにテストプラットフォームを再開発し、エンタープライズストレージソリューション専用のテストプラットフォームを開発する必要がありました。この再レビューでは、Z-Drive R4 を取り上げます。エンタープライズテスト環境企業ユーザーが R4 に期待するものをより適切にエミュレートするためです。

少し復習しますが、OCZ Z-Drive R4 は、複数の反復で利用できるという点で、おそらく市場で最も柔軟な PCIe SSD ストレージソリューションです。フルサイズのカードは最大 3.2TB の容量があります。最大 1.2TB まで利用可能なハーフサイズのオプションもあります。どちらのカードも SandForce SF-2200 コントローラ (フルカードに 4 個、ハーフカードに 2500 個) を利用し、OCZ の SuperScale ストレージアクセラレータと組み合わせて、CPU オーバーヘッドと電力消費を最小限に抑えます。その他のハイライトとしては、追加の電力が必要ないこと、Z-Drive R1.6 は起動可能であるため、システムドライブが不要であることが挙げられます。企業の購入者は、SandForce SF-88 コントローラと、停電時にデータを NAND にフラッシュする電源保護を提供する RM シリーズにアップグレードすることもできます。このレビューは 4TB フルハイト CMXNUMX Z-Drive RXNUMX です。

Z-Drive R4 の大きなハイライト、そしておそらく重要な価値ポイントは、この PCIe SSD で使用されている NAND 周りです。 OCZ は、Z-Drive R4 でコンシューマ MLC NAND を使用しており、市場で最も低コストのエンタープライズ PCIe ソリューションとなっています。ただし、パフォーマンスが低下するわけではありません。フルハイトカードは、最大 2,800 MB/秒の読み取り速度、2,800 MB/秒の書き込み速度、4k ランダム書き込み IOPS 410,000、8k IOPS 275,000 を実現します。また、ドライブは、7.5GB ハーフハイトカードの 300PB から 80TB フルハイトカードの 3.2PB まで、十分な耐久性を備えています。

CM88 (フルハイト) 仕様:

キャパシティ
- 800GB – ZD4CM88-FH-800G
  - 耐久性 – 20PB
- 1.6TB – ZD4CM88-FH-1.6T
  - 耐久性 – 40PB
  - 1490GB使用可能
- 3.2TB – ZD4CM88-FH-3.2T
  - 耐久性 – 80PB
パフォーマンス
- 最大読み取り最大 2,800 MB/秒
- 最大書き込み最大 2,800 MB/秒
- ランダム書き込み操作(4kB) 410,000 IOPS
- ランダム書き込み操作(8kB) 275,000 IOPS
PCI Express Gen.2 x8
PCIeフルハイト、3/4レングス準拠
OCZ SuperScale ストレージコントローラー
NAND コントローラー: 8 x SandForce SF-2200 SSD プロセッサー
寸法（長さx幅x高さ）：242 x 98.4 x 17.14 mm
重さ：283g
消費電力: アイドル時 23W、アクティブ時 26W

CM84（ハーフハイト）仕様

キャパシティ
- 300GB – ZD4CM84-HH-300G
  - 耐久性 – 7.5PB
- 600GB – ZD4CM84-HH-600G
  - 耐久性 – 15PB
- 1.2TB – ZD4CM84-HH-1.2T
  - 耐久性 – 30PB
パフォーマンス
- 最大読み取り最大 2,000 MB/秒
- 最大書き込み最大 2,000 MB/秒
- ランダム書き込み操作(4kB) 250,000 IOPS
- ランダム書き込み操作(8kB) 160,000 IOPS
PCI Express Gen.2 x8
PCIe ハーフハイト、ハーフレングス準拠
OCZ SuperScale ストレージコントローラー
NAND コントローラー: 4 x SandForce SF-2200 SSD プロセッサー
寸法（長さx幅x高さ）：168.55 x 68.91 x 17.14 mm
重さ：131g
消費電力: アイドル時 14.5W、アクティブ時 16W

追加の仕様

同期コンシューマ MLC NAND フラッシュ
OCZ VCA 2.0 アーキテクチャ
TRIM/SCSI アンマップ (OS サポートが必要)
DataWrite Assurance Technology による停電保護
暗号化: 128 ビットおよび 256 ビット AES 準拠
ECC リカバリ
エンタープライズ属性を備えた SMART サポート
MTBF：2,000,000時間
3年保証
Windows 7、Windows Server 2008、Linux Red Hat Enterprise 6.1と互換性があります。
作動温度：0°C〜70°C
保管温度：-45°C〜85°C

合成ベンチマーク

OCZ Z-Drive R4 は、Intel の 25nm 標準 MLC NAND、2282 つの SandForce SF-8 コントローラー、および PCIe 1.6x インターフェイスを使用します。私たちのレビューユニットはXNUMXTBです。このレビューで使用した比較対象には、最近テストされた次のエンタープライズ PCIe SSD が含まれます。 LSI ワープドライブ SLP-300 (300GB、SandForce SF-1564 コントローラー x 34、Micron 8nm SLC NAND、PCIe XNUMXx) および Fusion-io ioDrive Duo (640GB、Xilinx Virtex 5 コントローラー 3 個、Samsung 8xnm MLC NAND、PCIe XNUMXx)。すべてのエンタープライズ SSD は、以下に基づいてエンタープライズテストプラットフォームでベンチマークされています。レノボ ThinkServer RD240。 IOMeter のすべての数値は、MB/秒速度の 2 進数値として表されます。

OCZ Z-Drive R4 のような PCIe SSD のより高いパフォーマンス機能を考慮して、単一のエンタープライズ SATA/SAS SSD のストレステスト方法を超えて、標準のテスト方法をわずかに変更しました。カードを完全に飽和させるには、IOMeter の複数のマネージャーとワーカーを通じて I/O 負荷を増やす必要がありました。そうしないと、このドライブの可能性を最大限に発揮できなくなります。私たちの方法では、同じ 5GB LBA セグメントに接続された XNUMX 人のマネージャーと XNUMX 人のワーカーによる未フォーマットのセットアップでもドライブを操作することができました。

このレビューの合成 IOMeter テスト部分を 1 つの部分に分割しました。 4 つ目は、標準の低キュー深度テストです。これは、単一ドライブでは QD=XNUMX レベルで実行され、マネージャー/ワーカースレッド数を考慮して PCI-e SSD では QD=XNUMX レベルで実行されます。最初のテストはシングルユーザー環境により近いものですが、後半のより高いキュー深さの範囲は、I/O リクエストが積み重なったサーバーでカードが認識するものに似ています。

直線パフォーマンスでどの程度優れているかを確認するために、IOMeter を使用して、有効キュー深度レート 4 で 2K に調整されたシーケンシャル 4MB 転送テストを実行しました。OCZ によると、ピークシーケンシャル転送速度は読み取り 2,800MB/秒、および 2,800MB/秒とされています。 ■ フルハイト Z-Drive R4 に書き込みます。

直線測定では、1.6TB Z-Drive R4 は読み取り 2.863MB/秒、書き込み 2,557.2MB/秒を測定しました。

次のテストでは、転送サイズを 2MB に維持しながら、ランダムな大ブロック転送を調べます。

ランダムなラージブロック転送に切り替えても、パフォーマンスはそれほど低下せず、読み取り速度は 2,822MB/s に低下し、書き込み速度は 2,493MB/s で横ばいになりました。

次に、ラボでテストしたすべての PCI-e SSD について、低キュー深度の 4K ランダム読み取り/書き込みとピークキュー深度の両方の数値を調べます。

キューの深さが低い場合、OCZ Z-Drive R4 は 4K 読み取り速度で LSI WarpDrive に遅れますが、書き込み速度ではそれを上回ります。後半のレビューでは、より高いキュー深度でのスケーリングされたパフォーマンスを確認し始めますが、これらのマルチコントローラードライブが機能を拡張するにはマルチスレッド環境が必要であることは明らかです。

追加のコントローラーを使用した OCZ Z-Drive R4 の QD=4 パフォーマンスは、LSI WarpDrive よりも強力な 4K 書き込みパフォーマンスを示し、4K 平均遅延時間の短縮に相当します。ピークレイテンシーの違いは、おそらく NAND とコントローラーの違いにあると考えられます。特に、ioDrive Duo ではコントローラーが 4 つしかないのに対し、LSI WarpDrive ではコントローラーが 2200 つしかないのに比べ、Z-Drive R35.38 には同期するための SandForce SF-XNUMX プロセッサーが XNUMX つあります。私たちのテストでは、最大遅延は XNUMX ミリ秒で最高に達しました。

合成ベンチマークの次の半分はランプテストで、初期のキュー深さレベルから最大 64 (QD=256) または 128 (QD=512) までのパフォーマンスをカバーします。このセクションには、サーバープロファイルテストも含まれています。これは、当初から、要求の厳しい混合サーバー負荷の下でエンタープライズ製品がどの程度優れたパフォーマンスを発揮するかを示すように設計されています。

最初のランプテストでは、有効なキューの深さ 4 から 4 までスケールして、ランダム 256K 読み取りパフォーマンスを調べます。

Z-Drive R4 は、キューの深さ 8 (実質 32) まで LSI WarpDrive のわずかに遅れをとり、その後、飛び越えて 314,000 IOPS に達します。

ランダムな 4K 書き込みアクティビティを使用した同じテストを見て、有効なキューの深さ 4 ～ 256 でパフォーマンスを再度測定します。

OCZ Z-Drive R4 は、QD2 (実質 8) まで WarpDrive に対してわずかなリードを維持し、すぐに 355,000 IOPS のピークに達しました。

標準合成ベンチマークの最後のグループでは、IOMeter のサーバープロファイルを使用して拡張されたパフォーマンスを調べます。これらのテストは、低いキュー深度から最大 128（QD=512）までのパフォーマンスを測定します。このセクションは、さまざまな要求の厳しい混合ワークロードの下でエンタープライズ製品がどの程度優れたパフォーマンスを発揮するかを示すことを目的としています。 OCZ Z-Drive R4 は、LSI WarpDrive の 2000 台の SF-1500 コントローラーに対して、XNUMX 台の SF-XNUMX コントローラーを活用して、この領域を容易に支配しました。

エンタープライズ総合ベンチマーク

フラッシュのパフォーマンスは、ドライブへの書き込み時間が長くなるほど変化し、ドライブが定常状態の速度に達するまで速度が低下します。エンタープライズ設定では、24 時間使用した後にドライブがその速度に戻らなくなる場合、初期バーストはほとんど意味がありません。ここで定常状態のベンチマークが登場し、7 時間 XNUMX 日負荷がかかったときにドライブがどのように動作するかを示します。このため、以下のベンチマークはすべて事前調整され、定常状態モードで記録されました。

StorageReview Enterprise テスト環境を使用して、OCZ Z-Drive R4 のベンチマークを行いました。エンタープライズ環境におけるその機能を正確に表現します。エンタープライズテストプラットフォームは、レノボ ThinkServer RD240、デュアル Intel Xeon X5650 プロセッサを搭載し、Windows Server 2008 R2 を実行します。 IOMeter のすべての数値は、MB/秒速度の XNUMX 進数値として表されます。

最初のテストでは、大規模なブロック転送を伴うシーケンシャル書き込み環境での速度を調べます。この特定のテストでは、IOMeter で 2MB の転送サイズ、4k セクターアライメントを使用し、キューの深さ 4 でパフォーマンスを測定します。

非圧縮データの場合、1.6TB Z-Drive R4 は、定常状態の大ブロックシーケンシャル転送速度である読み取り 2,200MB/s、書き込み 1,443MB/s で横ばいになりました。

ランダムアクセスプロファイルに移行しても、2MB という大きなブロック転送サイズを維持すると、マルチユーザー環境でパフォーマンスがどのように変化するかがわかり始めます。このテストでは、以前のシーケンシャル転送ベンチマークで使用したのと同じキュー深さレベル 4 を維持します。

大きなブロック転送を維持しながら、シーケンシャルからランダムアクセスに切り替えることで、OCZ Z-Drive R4 は 2,223MB/s の読み取り速度と 426MB/s の書き込み速度を維持しました。

次のテストでは、静的キューの深さ 4 での 32K ランダム書き込みパフォーマンスを調べます。ドライブが定常状態に達すると結果が記録され、平均化されます。 IOPS パフォーマンスは定常状態のパフォーマンスを測定するための優れた指標ですが、もう XNUMX つの重要な関心領域は平均レイテンシーとピークレイテンシーに関するものです。ピークレイテンシの数値が高いということは、継続的なアクセスが集中した場合でも特定のリクエストがバックアップされる可能性があることを意味します。

このテストには、QD4 での単一マネージャー、単一ワーカーのランダム 32K パフォーマンスと、1 マネージャー 4 ワーカーの結果の両方が含まれます。単一ワーカーの速度は 48,129 IOPS および 188MB/s であり、59,904 つのワーカーの速度は 234 IOPS および XNUMXMB/s でした。

エンタープライズ合成ベンチマークの最後のセクションでは、サーバープロファイルテストの定常状態のパフォーマンスを取り上げます。彼らは、データベースプロファイルでの 67% の読み取りから、Web サーバープロファイルでの 100% の読み取りまで、読み取りアクティビティを強く好みます。 Z-Drive R4 はデータを圧縮して高速化できる SandForce プロセッサを利用しているため、圧縮率 0% と 90% で定常状態のパフォーマンスを測定しました。これは、特定の環境内の一部のデータが反復および圧縮される可能性がある、現実世界の状況の 4 つの極的な側面を示しています。 OCZ Z-Drive RXNUMX は、バーストテストでキュー深度の負荷を増加させたときにはるかに高いパフォーマンスレベルを示したため、定常状態テストには単一マネージャー/単一ワーカーと単一マネージャー/XNUMX ワーカーの両方のベンチマークを含めました。

最初のサーバープロファイルはデータベース条件をカバーしており、主に 67K 転送サイズを中心とした読み取り 33%、書き込み 8% のワークロード構成となっています。

低強度の負荷では、OCZ Z-Drive R4 は、データベースプロファイルの LSI WarpDrive とほぼ同等のパフォーマンスを発揮しました。バースト測定でわかったように、その可能性を最大限に発揮するために、負荷を 4 倍に増加させたところ、Z-Drive R4 はより強力なパフォーマンスを示しました。ピーク時には、R63,470 は非圧縮データで 158,902 IOPS、90% 圧縮可能なデータで XNUMX IOPS を測定しました。

次のプロファイルは、80% の読み取りワークロードと 20% の書き込みワークロードが 512 バイトから 64KB の範囲の複数の転送サイズに分散されているファイルサーバーを調べます。

単一ワーカーを使用したファイルサーバープロファイルでは、OCZ Z-Drive R4 は非圧縮データで 45,211 IOPS、69,826% 圧縮可能なデータで 90 IOPS を測定しました。負荷を 82,589 ワーカーに増やすと、速度は圧縮可能なデータで 120,788 IOPS、90% 圧縮可能な情報で XNUMX IOPS まで大幅に向上しました。

当社の Web サーバープロファイルは読み取り専用で、転送サイズは 512 バイトから 512 KB までです。

読み取り専用転送を使用する Web サーバーシナリオでは、圧縮可能データ型と非圧縮データ型の両方で、単一のワーカー負荷で約 50 ～ 51,000 IOPS に達する速度を測定しました。負荷を 50,961 つのワーカーに増やしても、非圧縮データの転送速度は 90 IOPS にとどまりましたが、平均レイテンシはキューの深さが大きくなったことで急上昇しました。 4% の圧縮可能な情報により、Z-Drive R83,257 はパフォーマンスを 1.537 IOPS に向上させ、平均遅延を XNUMX ミリ秒に下げることができました。

最後のプロファイルは、20K 転送を使用して 80% の書き込みと 8% の読み取りを組み合わせたワークステーションを調べています。

ワークステーションプロファイルでは、Z-Drive R4 はデータベーステストと同様のパフォーマンスを示しましたが、特定のキュー深さで LSI WarpDrive を上回るパフォーマンスを得るには、より高いキュー深度が必要でした。単一のワーカーロードで、OCZ Z-Drive R4 は非圧縮データで 48,077 IOPS を測定し、75,273% 圧縮可能な情報では最大 90 IOPS まで高速化しました。 4 ワーカー負荷の場合、Z-Drive R82,079 の転送速度は、非圧縮データの場合は 145,249 IOPS、90% 圧縮可能なデータの場合は XNUMX IOPS でした。

現実世界のエンタープライズベンチマーク

当社のエンタープライズトレースは、Microsoft Exchange メールサーバー環境をカバーしています。私たちは、StorageReview メールサーバーのアクティビティを数日間にわたってキャプチャしました。このサーバーハードウェアは、Dell Perc 2970/I 統合コントローラ上の RAID2003 内の 2 台の 73GB 10k SAS ハードドライブで動作する、Windows Server 5 R5 環境を実行する Dell PowerEdge 95 で構成されています。トレースは多数の小さな転送リクエストで構成されており、5% の強力な読み取り負荷と XNUMX% の書き込みトラフィックが発生します。

実際のメールサーバーシナリオでは、OCZ Z-Drive R4 の平均速度は 166,265 IOPS、つまり 1,327MB/s でした。

まとめ：

数か月後、私たちが再レビューした結果、OCZ が Z-Drive R4 で行ったことに対する賞賛の気持ちがさらに高まりました。これは素晴らしい汎用 PCIe SSD であり、標準グレードの MLC NAND であっても、十分な耐久性を備えた素晴らしいパフォーマンスを提供します。特定の用途に Z-Drive R4 を必要とするユーザーのために、OCZ は特殊なモデルを含む豊富な構成オプションを提供します。 Z-Drive R4 の最初の発売以来、OCZ は、クラウドコンピューティングアプリケーションをターゲットとした Z-Drive R4 CouldServ エディションを発表しました。これは、16 万 IOPS および 2581 MB を超える速度が可能な 1.4 個の SandForce SF-6,000 コントローラーを利用して、最大 XNUMX TB の大容量を提供します。 /秒。

市場の他の PCIe ソリューションと比較すると、Z-Drive R4 は、高度なマルチスレッドトラフィックに関して非常に優れた性能を発揮します。大きな負荷がかかった場合、R4 は他の競合オプションを上回る可能性がありますが、完全に活用されていない場合、パフォーマンスが他のモデルと同等かそれ以下になるシナリオがいくつかあります。ランダム 4K 読み取り速度などの領域で、Z-Drive R4 が LSI WarpDrive を超えるには、実効 QD レベル 32 以上である必要がありました。定常状態のワークステーションとデータベースのプロファイルでは、特定の圧縮可能なワークロードを備えたマルチワーカー環境がなければ、R4 の潜在能力を最大限に活用できないことがわかりました。結局のところ、現在のワークロードを分析し、アプリケーションの要件を満たす最適な PCIe ソリューションを見つけることが重要になります。特定のパフォーマンス範囲では、さまざまな PCIe ソリューションがより良い結果をもたらします。これは、特定の領域に強みを持つさまざまな 2.5 インチフォームファクターのエンタープライズ SSD から得られた結果とも一致しています。

OCZ Z-Drive R4 を活用できるアプリケーションでは、同じレベルで競合できる製品は、たとえあったとしてもほとんどありません。特定の構成でコンシューマ MLC NAND を活用することで、Z-Drive R4 は他のエンタープライズ PCIe ソリューションのパフォーマンスと同等またはそれを上回ることができ、さらに、$/GB および IOPS/$ という説得力のある耐久性の数値を提供できるものはほとんどありません。 SLC-NAND や電源保護の強化など、より高いレベルの耐久性を必要とする場合には、OCZ の Z-Drive R4 RS シリーズでも対応できます。無数のバリエーションを備えた Z-Drive R4 は、ほぼすべてのアプリケーション向けのカスタム構成でクラス最高のパフォーマンスを提供します。

メリット