ScaleFlux CSD 3000 SSD レビュー

ScaleFlux は、大規模なコンピューティング ストレージに独自に焦点を当てています。同社の新しいComputational Storage Device (CSD) 3000は、データ圧縮および解凍エンジンを統合したGen4 SSDで、容量をXNUMX倍、パフォーマンスをXNUMX倍にできると同社は述べている。私たちはこれらの主張をテストしてみます。

ScaleFlux は、大規模なコンピューティング ストレージに独自に焦点を当てています。同社の新しいComputational Storage Device (CSD) 3000は、データ圧縮および解凍エンジンを統合したGen4 SSDで、容量をXNUMX倍、パフォーマンスをXNUMX倍にできると同社は述べている。私たちはこれらの主張をテストしてみます。

ScaleFlux CSD 3000 仕様

コンピューティング ストレージの背景については、 ScaleFlux CSD 2000 レビュー (ここでレビューされている CSD 3000 の以前のバージョン) は読む価値があります。つまり、コンピューティング ストレージは、ホスト システムのコンピューティング リソースに依存するのではなく、ストレージ自体にコンピューティング リソースを統合します。

CSD 3000 の計算能力は、専用のハードウェア アクセラレーションを備えたカスタム SoC ARM チップである SFX 3000 ストレージ プロセッサから供給されます。このドライブは、2.5 インチ U.2 フォーム ファクタで、容量は 3.2 TB、3.84 TB、6.4 GB、および 7.68 TB です。 CSD 4 の Gen4 インターフェイスを改良した PCIe Gen2000 x3 インターフェイスを使用します。

ScaleFlux は、同様のドライブである NSD 3000 を提供しています。これには圧縮機能が組み込まれていますが、CSD 3000 のような容量倍増はありません。

CSD 3000 の主な仕様を以下の表に示します。

ScaleFlux CSD 3000 テストの背景と比較対象

StorageReview Enterprise Test Lab 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。

ScaleFlux CSD 3000 テストベッド

CSD 3000 をレビューするために、通常のテストベッドとは異なるシステムを使用しました。ドライブがこれほどユニークであり、異なるテスト プラットフォームを活用しているため、従来の Gen4 NVMe SSD と直接比較することはありません。このレビューでは、デュアル Intel 3 プロセッサーを十分に備えたインテル OEM スケーラブル Gen8380 サーバーを活用し、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。その高レベルの仕様には次のものが含まれます。

• 2 x インテル スケーラブル Gen3 8380
• 32×32GB DDR4 3200MHz
• Ubuntu 20.04.2 ライブサーバー (合成ワークロード)
• VMware ESXi 7.0u2 (アプリケーション ワークロード)
• 8 x PCI Gen4 U.2 NVMe ベイ

ScaleFlux CSD 3000 のパフォーマンスを測定するために、各ワークロードの前に圧縮可能なレベルを調整できる VDbench を活用します。通常、この設定はデフォルトで 0% に保たれますが、この SSD をテストするときは、50:2 の圧縮率を実現するためにこの設定を 1% に上げました。これら XNUMX つの実行は、以下のグラフに反映されています。

ScaleFlux CSD 3000 のパフォーマンス

注意: ScaleFlux CSD 3000 をレビューした後、製品ファームウェアを備えた XNUMX つの新しいモデルが提供されました。これら XNUMX つのキャパシティ ポイントからの最新の結果を反映してレビューを更新しました。

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、総合テストが 2 番目になります。実際のワークロードを完全に表す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との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」テストから、さまざまな VDI 環境からのキャプチャをトレースするための一般的なデータベース転送サイズ テストに至るまで、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、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 クラスター上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 25% 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、ドライブを 100% 使用して定常状態にする完全なエントロピー 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

 

このドライブの一意性は、それ自体とのみ比較することを意味します。比較のために、非圧縮データと 3000:2 圧縮データを送信する VDBench を備えた ScaleFlux CSD 1 を見てみましょう。

最初のベンチマークである 4K ランダム読み取りでは、CSD 3000 の圧縮パフォーマンスは、909 TB モデルで 139 μs の遅延で 7.68K IOPS まで着実に上昇しました (3.85 TB モデルは他のモデルより少し遅れていました)。圧縮なしの場合、同じ容量のドライブはわずかに遅くなり、886μs で 142.4K IOPS に達しました。

非圧縮 CSD 3000 は、次のテストである 4K ランダム書き込みでジェットコースターのような曲線を示し、7.68 TB モデルが 454 つのうちの最良の結果を示しました。ピークは 275.7K IOPS、遅延は 735μs でした。圧縮ドライブは、どちらも約 168.2K IOPS と XNUMX µs で終了し、はるかに優れた結果を示しました。

シーケンシャル 64K テストに移り、読み取りパフォーマンスから始めます。これは同様のことを物語ります (圧縮ドライブは再び印象的な数値を示しました)。どちらの容量も実質的に同じパフォーマンスを示し、3.84TB モデルは 113µs で高容量の 7.06K IOPS (または 282GB/s) をわずかに上回りました。上位の非圧縮ドライブ (7.68TB) は、98µs で 326.8K IOPS に達しました。

64K シーケンシャル書き込みでは、結果は圧縮バージョンの方がさらに有利でした。どちらの容量も同様のパフォーマンスを示しました (ただし、ご覧のとおり、3.84TB は 96μs の遅延で 154K IOPS という大容量よりわずかに性能を上回っており、100K IOPS に近づくまでは 90μs をはるかに下回っていました。一方、非圧縮ドライブは激しいスパイクが発生し、29TB 容量の場合は 534μs で 7,68K IOPS、25TB 容量の場合は 616.6μs で 3.85K IOPS で終了しました。

次のテスト セットは、SQL ワークロード、SQL、SQL 90-10、および SQL 80-20 です。 SQL ワークロード テストが最初です。 CSD 3000 は、高容量モデルの圧縮時と非圧縮時で同様の曲線を示しますが、圧縮バージョンの方が 310K IOPS、遅延 101.9µs とわずかに優れていました。

SQL 90-10 では、7.68TB 圧縮 CSD 3000 が再び最高のパフォーマンスを示し、311K IOPS および 101.3 μs の遅延でテストを完了しました。比較すると、最高の非圧縮ドライブ (これも 7.68TB) は 285K IOPS、遅延 110.8μs で終了しました。

SQL 80 ～ 20 では、圧縮 CSD 3000 の両方の容量がトップの座を占めており、7.68 TB モデルは 319 µs のレイテンシで 98.3 IOPS に終わりました。非圧縮の 7.68TB は、277μs で 113.5K IOPS と、明らかに遅れていました (ただし、小容量モデルに非常に近い)。

次に、Oracle ワークロード、Oracle、Oracle 90-10、Oracle 80-20 です。ここでも、圧縮された CSD 3000 ドライブは全体的に優れたパフォーマンスを維持しました。 Oracle ワークロード テストから始めて、最も優れた結果を示したのは、7.68K IOPS、遅延 336 μs の 103.9 TB 圧縮ドライブでした。圧縮された 7.68 TB ドライブはかなり回復し、279 μs の遅延で 126K IOPS に達しました。

Oracle 90-10では;圧縮された 7.86TB ドライブは 229K IOPS、94.7μs の遅延で終了しました。 3.84TB (圧縮) ドライブと 7.68TB (非圧縮) ドライブは、214μs の遅延で 101.4K IOPS という同一のパフォーマンスを示しました。

Oracle 80-20 に移ると、同様のストーリーが再び語られました。非圧縮 7.68TB ドライブは、遅延 237μs で 91K IOPS で終了しましたが、7.68TB 圧縮ドライブは遅延わずか 213μs で 101.9 IOPS で続きました。

次に、VDI クローン テストであるフル クローン (FC) とリンク クローン (LC) に切り替えました。すべてのドライブで、VDI FC ブートでテールエンドがわずかに不安定になりました。圧縮すると、7.68TB CSD 3000 が 270K IOPS、126.9μs の遅延で再びトップになりました。圧縮された場合、7.68TB ドライブの最高性能の容量 (実際には 3.84TB 圧縮ドライブを上回りました) は 242μs の遅延で 141.9K IOPS を実現します。

VDI FC の初期ログインでは、圧縮ドライブの方がはるかに優れていたのに対し、非圧縮ドライブがあちこちにあったため、別の話がわかります。 7.68TB 圧縮ドライブは 244μs の遅延で 117.2K IOPS でピークに達しましたが、3.84TB モデルは 210μs の遅延で 137.2K IOPS でピークに達しました。非圧縮ドライブは、127K IOPS でレイテンシー 231.1µs (7.68TB) で終了し、94K IOPS でレイテンシー 312.4µs (3.84TB) で終了しました。

圧縮された CSD 3000 は、前回の FC テストである Monday Login でも引き続き優れた結果を示し、その最高値は 144K IOPS、遅延 106.9μs (7.68TB) でした。非圧縮 7.68TB ドライブは、100μs の遅延で 154.6K IOPS を示しました。

ここで LC テストに切り替えます。ブート テストではすべてのドライブが安定したラインを示しました。圧縮ドライブが引き続き優勢でした (特に 7.68TB は 131K IOPS と 120.1µs のレイテンシを記録しました)。最上位の非圧縮ドライブ (7.68TB) は、110μs で 144.4 IOPS に達することができました。

LC 初期ログインでは、20,000 IOPS に近づくと、非圧縮ドライブの動作が不安定になることがわかります。最終的な数値は 49K IOPS/157.1μs (3.84TB) と 56K IOPS/138μs (7.68TB) でした。いつものように、圧縮ドライブはより優れたパフォーマンスと安定性を示し、73K IOPS/103.1μs (3.84TB) および 80K IOPS/94.4μs (7.68TB) でテストを完了しました。

最後のテストでは、非圧縮ドライブは依然として圧縮バージョンと比較してパフォーマンスが劣っていることがわかりました。 LC Monday Login では、圧縮ドライブで奇妙な遅延スパイクが再び示され、3.84TB と 7.68TB はそれぞれ 62K IOPS/250.1μs と 75K IOPS/207.5μs で終了しました。圧縮ドライブの最終的な数値は、109K IOPS/140.9μs (3.84TB) と 124K IOPS/123.5μs (7.68TB) ではるかに優れていました。

まとめ：

ScaleFlux は引き続きコンピューティング ストレージに焦点を当てています。このレビューで取り上げた CSD 3000 ドライブは、主に PCIe Gen2000 インターフェイスを提供することで以前の CSD 4 を改良しており、より高いパフォーマンスの可能性をもたらします。

Intel OEM Gen3000 スケーラブル サーバーの Linux 上で CSD 3 を非圧縮状態でテストし、ドライブのオンボード圧縮エンジンを活用するために 2:1 圧縮状態でも再度テストしました。このドライブは、圧縮可能なデータを使用したすべてのテストで優れたパフォーマンスと低い遅延を示し、多くの場合 XNUMX 桁のパフォーマンス差を達成しました。

圧縮データでのパフォーマンスのハイライト (上位の結果/容量) には、909TB の 4K ランダム読み取りで 7.68K IOPS (非圧縮の場合は 886K IOPS)、735TB の 4K ランダム書き込みで 7.68K IOPS (非圧縮の場合は 454K IOPS)、7.06GB/秒が含まれます。 64TB で 3.85K シーケンシャル読み取り (非圧縮で 6.12GB/秒)、6K シーケンシャル書き込みで 64GB/秒 (非圧縮で 1.82GB/秒)。

CSD 3000 は、SQL と Oracle のテストで圧縮された数値と非圧縮の数値が同様でしたが、圧縮ドライブの方がより一貫性がありました。 SQL 80-20 の一例では、圧縮ドライブは 319μs のレイテンシで 98.3 IOPS (7.68TB モデル) を達成しましたが、非圧縮モデルは 277μs で 113.5K IOPS と著しく遅れていました。

最後に、VDI フルおよびリンク クローン テストでは、圧縮データと非圧縮データを実行している CSD 3000 の間に最も顕著な違いが見られました。つまり、圧縮データのパフォーマンスがはるかに優れており、一貫性が高かったということです。 49 つの例を挙げると、VDI LC の初期ログインでは、非圧縮ドライブのピーク パフォーマンスが 157.1K IOPS/3.84μs (56TB) および 138K IOPS/7.68μs (73TB) であることが示されましたが、圧縮ドライブは 103.1K IOPS/3.84μs でテストが完了したことが示されました ( 80TB) および 94.4K IOPS/7.68μs (XNUMXTB)。

注意事項として、非圧縮データの実行中に原因不明の遅延のスパイクとパフォーマンスの低下が確認されました。これは 4K/64K、SQL/Oracle、VDI FC/LC テスト全体で発生したため、XNUMX つのシナリオに限定されたものではありませんでした。

CSD3000 の強みは、圧縮可能なデータを処理できる場合に最もよく発揮されます。これは、従来の SSD に比べて全体的に最も大きな利点があるためです。 ScaleFlux は、このバージョンでは VMWare サポートも追加しましたが、以前の CSD 2000 をレビューしたときにはサポートされていませんでした。これは大きな利点ですが、Windows 仮想化のサポートはまだありません。それにもかかわらず、プラットフォームのサポートとドライブの大幅な圧縮強度を備えたワークロードを調整できる場合は、ScaleFlux の CSD 3000 を検討する価値があります。

ScaleFlux 製品ページ

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