2年くらい前に直接対決をしたんですが、 対決 5510 つの人気のあるエンタープライズ グレードの SSD、Intel P9 と Samsung PM3A5520 の比較です。どちらもデータセンターで確固たる支持を得ています。それ以来、Intel は SSD ビジネスを SK ハイニックスが支援する Solidigm という新会社に分離しました。そして今回、メインストリーム エンタープライズ SSD の直接対決の更新として、Solidigm PXNUMX を取り上げます。
2年くらい前に直接対決をしたんですが、 対決 5510 つの人気のあるエンタープライズ グレードの SSD、Intel P9 と Samsung PM3A5520 の比較です。どちらもデータセンターで確固たる支持を得ています。それ以来、Intel は SSD ビジネスを SK ハイニックスが支援する Solidigm という新会社に分離しました。そして今回、メインストリーム エンタープライズ SSD の直接対決の更新として、Solidigm PXNUMX を取り上げます。
これまで、単一のエンタープライズ SSD の仕様シートは、非常に小規模で特定のワークロードに対する単一ドライブのパフォーマンスに重点を置いているため、あまり役に立たないことがわかってきました。このため、私たちは対決に集中することにしました。 パフォーマンス 単一ドライブの帯域幅ではなく、複数のドライブを備えたシステムの帯域幅を考慮します。
最終的に、実際のテストシナリオでは、P5510 が Samsung PM9A3 を上回りました。これを念頭に置いて、これら 5510 つのドライブの再比較テストを提供したいと考えましたが、今回は P5520 の後継である Solidigm P7400 を使用しました。今回は、より包括的なデータセットとして Micron 6 Pro と Kioxia CDXNUMX も含めました。
これらすべてのドライブについてはすでに個別にレビューしているため、このレポートでは単一ドライブのパフォーマンスについては詳しく説明しません。代わりに、複数のドライブが相互に連携して使用されるこのデバイスの企業展開に焦点を当てます。当社のテストには、混合ワークロード、近隣の騒音の多い状況、書き込み量の多いワークロードが含まれます。
上で述べたように、2020 年に、評判の高い韓国の半導体メモリおよびデバイス メーカーである SK ハイニックスが、インテルの NAND 事業を 9 億ドルで買収すると発表しました。この買収により、SK ハイニックスは、SK ハイニックスが完全所有する米国に拠点を置く新会社 Solidigm を設立しました。これにより、SK ハイニックスにとっては忠実なファンを持つ高評価の既存製品ラインをポートフォリオに追加するという追加のメリットが得られるため、両社にとってこれは勝利であると考えています。
Solidigm P5520 と P5510 の比較
P5520 を P5510 と比較すると、 スペックシート P5520 のシーケンシャル パフォーマンスのわずかな向上のみが示されています。ただし、仕様書にはストーリーの一部しか示されていないことがわかり、このためこれらのテストを実行しています。
しかし、パフォーマンスの数値は話の一部にすぎません。今日のハイパースケーラーとデータセンターは、密度と電力効率を求めています。 Solidigm は、前世代の P44 デバイスと比較して全体の消費電力を 5510% 削減し、両方のメリットを両立します。これは、同じ 7.68 インチ 5510mm ドライブ サイズで最大容量が P15.36 の 5520 TB から P2.5 の 15 TB に増加したためです。完全に実装されたサーバー全体では、これらの利益は非常に早く加算されます。
P5520 は、複数のセクター サイズ、OPAL 2.0、構成可能な名前空間ロック、安全な消去、改善されたテレメトリ ログ、動的な複数の名前空間、デバイスの自己テストなど、顧客から要求された多くの機能を実装しています。
テストでは、エンタープライズ用途で一般的な容量ポイントである U.2 フォーム ファクター 7.68 TB ドライブを使用しました。 P5520 は、1.92 TB ～ 15.36 TB の容量でご利用いただけます。興味深いことに、P5520 は 定規 (E1.S および E1.L) 形式。ハイパースケーラーおよび一部のサーバーで人気があります。これが、サーバー OEM が次世代の更新で活用することを期待している新しい形式である E3.S で提供されていないことに少し驚きました。そうは言っても、P5520 は長い間開発されており、Solidigm は P3 の E5540.S バリエーション、またはこのカテゴリの SSD の次のものを含める可能性があります。
Solidigm P5520 のパフォーマンス
この比較では、この構成で 8 つの NVMe SSD をサポートする Intel OEM サーバーを選択しました。 SSD のすべてのバッチは、同じサーバー上で同様にテストされました。
テスト対象のドライブ、すべて 7.68 TB の容量:
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
ベンチマークは、合成ベンチマークには VDbench と FIO、SQL Server には Percona Sysbench と Benchmark Factory を使用して実行されました。
VDベンチ: 8 台の NVMe SSD の各グループが安全に消去され、ディスク表面全体が 64K 書き込み操作で書き込まれ、続いて 64 時間の 25K 連続プレコンディショニング ワークロードが実行されます。完了すると、各ドライブにディスク表面の 2% のパーティションが割り当てられます (8TB SSD の場合は XNUMXTB パーティション)。
次に、一般的な混合ワークロードで構成される一般的なワークロード プロファイルのグループに焦点を当てました。また、I/O パターンを使用して SQL、Oracle、および VDI ワークロードを複製しました。ランダム I/O パターンが開始される前に、さらに 4 時間の XNUMXK ランダム書き込みアクティビティを実行しました。
ワークロードプロファイル
- 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
SQL ワークロードでは、Solidigm P5520 が最低のレイテンシで強力なリードを獲得し、最高のパフォーマンスと最低のレイテンシで終了しました。 P2.36 では 105 マイクロ秒で 5520M IOPS のピークを測定し、次に近い競合製品 (PM9A3) は 1.95 マイクロ秒で 127M IOPS を測定しました。
SQL 90-10 ワークロードにおける書き込みパーセンテージの増加により、P5520 は再び競合 SSD に対して強力なリードを提供しました。ここでは、2.23 マイクロ秒で 111 万 IOPS のピークを測定し、PM9A3 が 1.89 マイクロ秒で 129 万 IOPS でそれに続きました。
SQL 10-20 ワークロードで書き込みパーセンテージを 80% から 20% に増やした後、SSD のグループ分けがわずかに近づいたことがわかりました。ここでは、P5520 が 1.99 マイクロ秒で 122 万 IOPS で最高となり、PM9A3 が 1.79 マイクロ秒で 135 万 IOPS で続きました。
Oracle ワークロードに切り替えると、Solidigm P5520 は残りのパックに対して強力なリードを維持し、1.9 マイクロ秒で 127 万 IOPS に達します。全体として、これは PM1.68A143 の 9 マイクロ秒で 3 万 IOPS、1.66 Pro の 147 マイクロ秒で 7400 万 IOPS、または CD1.59 の 6 マイクロ秒で 157 万 IOPS と比較されます。
Oracle 90-10 ワークロードでは、P5520 が 1.7 マイクロ秒で 99 万 IOPS で最高に達し、次に近い SSD として PM9A3 が 1.54 マイクロ秒で 110M IOPS を測定しました。
80-20 R/W 混合の最終的な Oracle ワークロードでは、Solidigm P5520 が 1.63 マイクロ秒で 103 万 IOPS を達成し、依然としてリードを維持しました。 Samsung PM9A3 は、2 マイクロ秒で 1.5 万 IOPS の速度で依然として 111 位に続きました。
合成データベースから VDI に移行するには、フル クローン ブート ワークロードから始めます。ここでは、Solidigm P5520 がわずかな優位性からスタートしましたが、作業負荷がピークに達するにつれて大幅なリードに変わりました。 P5520 は、ピーク時に 1.79 マイクロ秒で 137 万 IOPS を測定し、その後に PM9A3 が 1.51 マイクロ秒で 160 万 IOPS を記録しました。
VDI フル クローンの初期ログイン ワークロードでは、ピーク スループットは Micron 5520 Pro によるものでしたが、P7400 はレイテンシーの利点を提供しました。ここでは、P5520 が 909 マイクロ秒で 201k IOPS で最高となり、7400 Pro が 959 マイクロ秒で 213k IOPS で上回りました。
VDI フル クローンの月曜日のログインでは、Solidigm P5520 の応答時間がわずかに増加しました。ただし、ワークロードが増加すると、グループ内の他の製品よりも高いパフォーマンス プロファイルが提供されました。ここで、P5520 は 634 マイクロ秒で 156k IOPS を測定し、7400 Pro は 606 マイクロ秒で 166k IOPS を記録しました。
合成ワークロード プロファイルの最後のグループは、ブートから始まる VDI リンク クローンのパフォーマンスに焦点を当てています。このテストでは、Samsung PM9A3 が 696 マイクロ秒で 149 IOPS を測定し、トップの座にいたのに対し、P5520 は 534 マイクロ秒で 196 IOPS を測定しました。
VDI リンク クローンの初期ログイン プロファイルでは、Solidigm P5520 が PM9A3 のすぐ後ろにランクインしました。 P5520 は 312 マイクロ秒で 148k IOPS を測定しましたが、PM9A3 は 325 マイクロ秒で 140k IOPS を測定しました。
最後に、VDI リンク クローンの月曜日のログイン ワークロードでは、Solidigm P5520 が Micron 7400 Pro と比較してレイテンシでわずかなリードを保っていることがわかりました。ここでは、5520 Pro の 485 マイクロ秒で 198k IOPS と比較して、P487 は 205 マイクロ秒で 7400k IOPS を測定しました。
FIO 書き込み圧力テスト
SSD がピーク使用レベルでの同時読み取り/書き込みリクエストに対応し続けるため、ストレージのワークロードはますます複雑になっています。同時書き込み圧力下で IO を処理できる機能は、書き込みが存在しない読み取りを実行するよりも興味深いものになります。ベンダーは、バックグラウンド アクティビティを十分に低く抑えて、アンロード状態で読み取り応答などの「ベンチマーク」を示すことができます。しかし、現実世界の IO はそうではありません。
このワークロードは、SSD がコア ファームウェアおよび NAND コンポーネント レベルで書き込みを一時停止またはステージングし、読み取りを優先する方法を示しています。読み取り優先度は、特定のアプリケーション製品の SLA 要件を推進できます。したがって、書き込み圧力テストの動機は、同時 IO と SSD 製品の復元力と QoS の両方をテストする必要性によって決まります。
書き込み圧力テストでは、Solidigm P5520、Samsung PM9A3、Kioxia CD6、および Micron 7400 Pro テスト グループの 8 つのドライブにわたってワークロードを実行しました。フラッシュ デバイスをテストする場合、個々のドライブのテストが、よりアクティブなシステムでドライブがどのように反応するかを必ずしも反映していないケースを多く見てきました。パフォーマンスがどのように反映されるかを示すために、各グループの 16 つのドライブから結果を抽出しました。この場合、これは各グループの 99 つのドライブに対応します。テストは、99.99K ブロック サイズと XNUMXK ブロック サイズのワークロードに分割されました。各テストでは、clat (完了レイテンシ)、XNUMX パーセンタイル レイテンシ、および XNUMX パーセンタイル レイテンシに焦点を当てています。
8K ブロックサイズから始めて、100 つの SSD グループのそれぞれの完了レイテンシーを調べたところ、開始時に劇的な違いが形成されていることがわかりました。 700MB/s から 6MB/s の範囲を見ると、Kioxia CD350 が 350MB/s で低下するラインで際立っています。これは、その時点を超えると、テストでより高い帯域幅が要求されたため、他のドライブが上昇し続ける一方で、帯域幅が 350MB/秒で上限に達したためです。 5520MB/秒のレートを見ると、122 は 9 マイクロ秒、PM3A135 は 6 マイクロ秒、CD157 は 7400 マイクロ秒、192 Pro は XNUMX マイクロ秒でした。
99 パーセンタイル グループでは、Solidigm P5520 が引き続き群を大きくリードしました。 350MB/s マークでは、P424 で 5520 マイクロ秒、CD627 で 6 マイクロ秒、PM668A9 で 3 マイクロ秒、742 Pro で 7400 マイクロ秒を測定しました。
99.9 パーセンタイルでは、このグループのエンタープライズ SSD 間でより大きな差が見られました。 P5520 はグループ内の他の製品よりも大幅に低いスタートを切り、テスト セグメント全体でそのリードを維持しました。 350MB/秒の点を見ると、P578 で 5520 マイクロ秒、CD922 で 6 マイクロ秒、PM1,074A9 で 3 マイクロ秒、1,254 Pro で 7400 マイクロ秒を測定しました。
各ドライブを比較する基準として 99.99MB/s のマークを維持しながら、350 パーセンタイルのレイテンシに移行しても、Solidigm P5520 は引き続き群をリードしました。 PM717A9 の 3 マイクロ秒、CD1,336 の 6 マイクロ秒に対して、1,369 マイクロ秒の低遅延を実現しました。 7400 Pro は 2,311 件で大きく続きました。
書き込み圧力テストでブロック サイズを 16K に増やしたところ、このカテゴリの 5520 つの SSD 間で応答時間に関して大きな違いが再び確認されました。テストが開始されると、完了レイテンシを見ると、Solidigm P9 と Samsung PM3A6 は非常に接近しており、書き込みワークロードが増加するにつれてパスが分岐しました。ここでも Kioxia CD350 が 5520MB/s でトップであることがわかり、これをドライブ グループ全体の比較ポイントとして使用します。ここで、P139.7 では 141 マイクロ秒が測定されましたが、PM9A3 では 6 マイクロ秒でした。この段階で CD174 の測定値は 7400、その上の 216.5 Pro の測定値は XNUMX でした。
99 パーセンタイル測定では、帯域幅が増加するにつれて、各 SSD 間の違いがより明確になります。 350MB/s マークでは、P5520 は 445 マイクロ秒、PM9A3 は 668、CD6 は 685、7400 Pro は 824 マイクロ秒を測定しました。
レイテンシが 99.9 パーセンタイルに達しても、P5520 はリードを維持しましたが、CD6 にはいくつかの興味深い動作が見られました。 CD9 は当初、PM3A300 よりも 6MB/秒も劣っていましたが、飽和に達する前に遅延が急増しました。同じ 350MB/秒のサンプル ポイントに続いて、P5520 で 603 マイクロ秒、CD6 で 1,037、PM9A3 で 1,074、7400 Pro で 1,418 を測定しました。
最後に、99.99K ブロック サイズの書き込み圧力テストの 16 パーセンタイル部分に移ると、Solidigm P5520 の遅延が最も低く、Micron 7400 Pro の応答時間が 350 倍近くであることがわかりました。 5520MB/秒のインデックス ポイントに注目すると、P734 は 9 マイクロ秒、PM3A1,319 は 6、その後ろの CD1,565 は 7400、そして 2,606 Pro は XNUMX で最高でした。
FIO ノイジーネイバーテスト
従来、さまざまな同時ワークロードの下で SSD がどのように動作するかを確認するには、デバイスに読み取りおよび書き込みワークロードを同時に適用します。これらのワークロードには、さまざまなブロック サイズやその他の要素が含まれる場合もあります。 NVMe SSD は、共通のパーティショニングではなくマルチテナントの名前空間プロビジョニングを提供できる新しい概念をミックスにもたらしました。
複数のテナントがすべて、異なるワークロードでプロビジョニングされた名前空間を使用している場合、各テナントでストレージが応答しなくなるほど遅延が増加してはなりません。ノイジー ネイバー テストでは、プロビジョニングされた 6 つの名前空間のうち 3 つに混合書き込みワークロードを適用し、残りの 3 つの名前空間からの読み取り遅延を追跡して、各ドライブが同時書き込みおよび読み取りアクティビティをどのように処理するかを確認します。
フィールド上のデバイスが増えたため、Solidigm P5520 は完了レイテンシ、99.99 パーセンタイルおよび 99.9999 パーセンタイルのレイテンシでリードを維持しました。完了レイテンシ (clat) から始めて、ネームスペース 5520 ～ 4 の P6 時間の平均は 141 マイクロ秒で、次に近いのは Samsung PM9A3 の 157 マイクロ秒、次に Micron 7400 Pro の 166 マイクロ秒、最後に Kioxia CD6 の 177 マイクロ秒でした。 XNUMX.
ただし、その差は拡大し、99.99 パーセンタイルに達し、競合するドライブの応答時間が劇的に向上することがわかり始めました。ここで、Solidigm P5520 は 769 マイクロ秒を測定し、Samsung PM9A3 は 1,049 マイクロ秒、Kioxia CD6 は 1,576 マイクロ秒、Micron 7400 Pro は 2,281 マイクロ秒を測定しました。
シックスナインまたは 9 レイテンシの測定に移っても、P99.9999 は 5520 マイクロ秒を測定し、引き続きグループを大きくリードしました。 Samsung PM1,123A9 は 3 を測定して 1,494 位を維持し、Kioxia CD6 は 2,748 に跳ね上がり、Micron 7400 Pro は驚異的な 3,796 を測定しました。
Sysbench MySQL のパフォーマンス
私たちの Sysbench テストでは、Percona を利用して MySQL OLTP データベースへの I/O を駆動します。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 92 パーセンタイル レイテンシも測定します。各 Sysbench VM は 447 つの vDisk で構成されています。270 つはブート用 (~16 GB)、60 つは事前構築済みデータベース (~XNUMX 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 と XNUMXGB 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
16VM 負荷 (SSD あたり 8VM) では、ストレージが MySQL パフォーマンスの主な制約となり、CPU のヘッドルームがいくらか残ります。パフォーマンスの点では、Solidigm P5520 が 28,455 TPS を測定してトップとなり、7400 Pro が 26,397 TPS、PM9A3 が 26,312、CD6 が 25,628 と続きます。
平均レイテンシを見ると、P5520 が 18.02 ミリ秒でリードし、続いて 7400 Pro が 19.46 ミリ秒、PM9A3 が 19.59 ミリ秒、CD6 が 19.98 ミリ秒でした。これはストレージの遅延ではなくデータベースの応答時間であるため、数値は単なる NVMe I/O レイヤーよりも大きいことに注意することが重要です。
Sysbench ワークロード中の 99 パーセンタイル レイテンシを測定する最後の部分では、P5520 が 31.84 ミリ秒、PM9A3 が 34.37 ミリ秒、7400 Pro が 35.44 ミリ秒、CD6 が 36.56 ミリ秒と測定されました。
まとめ
前回の P5510 の詳細では、PM93A と直接比較しました。そのラウンドのテストでは、P5510 は非常に優れたパフォーマンスを示し、Samsung ドライブを上回りました。今回、Solidigm は更新されたエンタープライズ SSD を搭載して戻ってきたため、Solidigm P5520 と PM9A3 を比較するテストを再度実行しました。さらに、Micron と KIOXIA の評判の高いエンタープライズ SSD を対決に含めることで範囲を拡大しました。
ドライブのスペックシートを見ても、これらの SSD のパフォーマンスがテストで大きく異なることを理解するのは困難でしたが、最も顕著な方法でパフォーマンスが変化しました。この例としては、FIO ノイジーネイバーテストがあり、99.99 パーセンタイルテストで P5520 が最も近い競合他社を 36% 上回りました。
幅広いテストで簡単に確認できる主な傾向は、Solidigm P5520 が全体的に優れたパフォーマンスと非常に低い遅延を提供することです。 Kioxia CD6、Micron 7400 Pro、Samsung PM9A3 と比較して、多くの分野で優れています。これは、CD6 などの SSD が同じクラスの他の SSD に比べて完全に飽和する書き込み圧力テストで最も顕著に現れます。
この演習の後、P5520 は P5510 のときとほぼ同じ状態になります。これは非常に良いことです。 P5520 は、私たちが投入したワークロード全体で強力であり、極度の書き込み圧力や騒々しい隣人のシナリオなど、最も負荷の高いワークロードで真の威力を発揮します。 Solidigm エンジニアリングは、この主流のエンタープライズ SSD クラスにはかなり広い溝があり、フラッシュへの適切な投資がアプリケーションのパフォーマンスにとって非常に重要であることを改めて証明しました。
Solidigm はこのレポートのスポンサーです。このレポートで表明されているすべての見解や意見は、検討中の製品に対する当社の公平な見解に基づいています。
StorageReview と連携する
ニュースレター | YouTube |ポッドキャスト iTunes/Spotifyは | Instagram | Twitter | Facebook | RSSフィード
