Fusion-io ioDrive Duo Enterprise PCIe-beoordeling

Als onderdeel van de voortdurende vooruitgang van StorageReview op het gebied van zowel het testprotocol als de ontwikkeling van het bedrijfslaboratorium, kijken we opnieuw naar de eerste generatie flashdrives die we eerder hebben beoordeeld. Deze herbeoordelingen van vroege PCIe-flashopslagapparaten gaven ons de mogelijkheid om ons bedrijfsbeoordelingsproces te verfijnen en opnieuw te kalibreren voordat we nieuwe beoordelingen van PCIe-opslagkaarten en applicatieversnellers van de tweede generatie uitrollen. We hebben de afgelopen maanden onze herziene testmethodologie doorgenomen met kaarten van de eerste en tweede generatie die zijn geleverd door marktleiders, terwijl we ons richten op testprotocollen die relevanter zijn voor de koper van bedrijfsopslag. In deze recensie werken we opnieuw met de Fusion ioDrive Duo van 640 GB – dit keer met meer geavanceerde tests voor zowel Windows als Linux.

Als onderdeel van de voortdurende vooruitgang van StorageReview op het gebied van zowel het testprotocol als de ontwikkeling van het bedrijfslaboratorium, kijken we opnieuw naar de eerste generatie flashdrives die we eerder hebben beoordeeld. Deze herbeoordelingen van vroege PCIe-flashopslagapparaten gaven ons de mogelijkheid om ons bedrijfsbeoordelingsproces te verfijnen en opnieuw te kalibreren voordat we nieuwe beoordelingen van PCIe-opslagkaarten en applicatieversnellers van de tweede generatie uitrollen. We hebben de afgelopen maanden onze herziene testmethodologie doorgenomen met kaarten van de eerste en tweede generatie die zijn geleverd door marktleiders, terwijl we ons richten op testprotocollen die relevanter zijn voor de koper van bedrijfsopslag. In deze recensie werken we opnieuw met de Fusion ioDrive Duo van 640 GB – dit keer met meer geavanceerde tests voor zowel Windows als Linux.

De manier waarop het StorageReview-team bedrijfsopslag evalueert, blijft evolueren, dankzij de voortdurende input van marktleiders en belangrijke partners. Deze samenwerkingsaanpak maakt review-output als deze nog gedetailleerder en relevanter voor de branche als geheel. Door nauw samen te werken met fabrikanten kunnen we continu nieuwe testideeën in onze beoordelingen opnemen en items behandelen die anders misschien over het hoofd worden gezien. Hieronder zullen lezers meer dan 70 grafieken vinden die gewijd zijn aan het analyseren van de ioDrive Duo tot in de kleinste details; en dit omvat niet eens de nieuwe reeks benchmarks op applicatieniveau die in ontwikkeling zijn. Hoewel de details voor sommigen aanmatigend kunnen lijken, zijn deze details voor anderen die een specifiek onderdeel nodig hebben om een ​​opslagprobleem op te lossen, van cruciaal belang. De volledige recensie is hieronder, zoals altijd, op één pagina geplaatst voor het gemak van de lezer.

Voordat we ingaan op de prestaties van de ioDrive, is het belangrijk om enkele van de belangrijkste verschillen tussen Fusion-io's flashopslag en een typische SSD te benadrukken. Flash op SSD's (zoals de naam Solid State Drive correct aangeeft) is verborgen achter een SATA- of SAS-interface, waardoor de NAND om compatibiliteitsredenen wordt verdoezeld. Met het ioDrive-product krijgen gebruikers in wezen toegang tot een flash-geheugenopslaglaag, die een veel lagere latentie en betere algehele prestaties biedt dan een SSD. De redenen hiervoor hebben te maken met de architectuur en de manier waarop de ioDrive met het hostsysteem communiceert.

Waar een enterprise PCIe SSD vaak meerdere block-device controllers heeft en een extra chip om meerdere apparaten samen te RAIDen op een enkele kaart, benadert Fusion-io het leven op een andere manier. Fusion ioMemory-interfaces met NAND Flash zoals een processor zou interageren met systeemgeheugen, dit wordt gedaan met behulp van een combinatie van Fusion-io's NAND-controller (FPGA), die rechtstreeks communiceert via PCIe, en Fusion-io's stuurprogramma of Virtual Storage Layer-software geïnstalleerd op de host-systeem om het apparaat te vertalen naar een traditioneel blokapparaat. Via Fusion-io's Virtual Storage Layer of VSL emuleert de software een blokapparaat voor compatibiliteit, hoewel Fusion-io onlangs een SDK heeft uitgebracht waarmee native toegang (waarbij de kernelbloklaag wordt omzeild) binnen sommige toepassingen.

IoMemory is ook niet-traditioneel in die zin dat het systeembronnen verbruikt om de VSL-stuurprogramma's te laten functioneren, waarbij het gebruikmaakt van de host-CPU en tegelijkertijd een voetafdruk in het systeemgeheugen creëert. Volgens Fusion-io lijkt deze architectuur meer op de architectuur van RAM, vandaar de naam ioMemory. De voordelen zijn onder meer het sneller opzoeken van bestandslocaties en hoewel ioMemory de CPU raakt, is het gebruik ervan zeer efficiënt en stimuleert het de prestaties door de latentie van transacties te verlagen. In termen van beheer is een ander belangrijk voordeel van de architectuur dat, aangezien Fusion-io een FPGA gebruikt als de NAND-controller, het software-/firmware-updates op zeer laag niveau mogelijk maakt die bugfixes en prestatieverbeteringen kunnen verhelpen. Dit in tegenstelling tot standaard SSD-controllers, waarbij fundamentele wijzigingen alleen kunnen worden aangebracht door een nieuwe controller te fabriceren.

Fusion-io ioDrive Duo-specificaties

• Cel op één niveau (SLC)
  • 320 GB ioDrive Duo SLC
    • 1.5 GB/s leesbandbreedte (64 kB)
    • 1.5 GB/s schrijfbandbreedte (64 kB)
    • 261,000 gelezen IOPS (512 bytes)
    • 262,000 schrijf-IOPS (512 bytes)
    • Toegangslatentie 0.026 ms (512 bytes)
  • 640 GB ioDrive Duo SLC
    • 1.5 GB/s leesbandbreedte (64 kB)
    • 1.5 GB/s schrijfbandbreedte (64 kB)
    • 252,000 gelezen IOPS (512 bytes)
    • 236,000 schrijf-IOPS (512 bytes)
    • Toegangslatentie 0.026 ms (512 bytes)
• Cel met meerdere niveaus (MLC)
  • 640 GB ioDrive Duo MLC
    • 1.5 GB/s leesbandbreedte (64 kB)
    • 1.0 GB/s schrijfbandbreedte (64 kB)
    • 196,000 gelezen IOPS (512 bytes)
    • 285,000 schrijf-IOPS (512 bytes)
    • Toegangslatentie 0.029 ms (512 bytes)
  • 1.28 TB ioDrive Duo MLC
    • 1.5 GB/s leesbandbreedte (64 kB)
    • 1.1 GB/s schrijfbandbreedte (64 kB)
    • 185,000 gelezen IOPS (512 bytes)
    • 278,000 schrijf-IOPS (512 bytes)
    • Toegangslatentie 0.03 ms (512 bytes)
• PCI-Express 2.0x8
• OS Compatibiliteit
  • Microsoft: Windows 64-bits Microsoft XP/Vista/Win7/Server 2003/2008/2008 R2
  • Linux: RHEL 5/6; SLES 10/11; OEL 5/6; CentOS 5/6; Debian Knijpen; Fedora 15/16;openSUSE 12; Kubuntu 10/11
  • UNIX: Solaris 10 U8/U9/U10 x64; OpenSolaris 2009.06 x64; OSX 10.6/10.7, HP-UX* 11i
  • Hypervisors: VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0, Windows 2008 R2 met Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
• Bedrijfstemperatuur: 0-55C
• Vijf jaar garantie of maximaal uithoudingsvermogen gebruikt
• VSL-versie herzien: 3.1.1

Ontwerp en bouw

De Fusion ioDrive Duo is een Full-Height Half-Length x8 PCI-Express-kaart, met twee individuele ioDimms aangesloten op de hoofdinterfacekaart. Hoewel de PCI-Express-kaart mechanisch een x8-apparaat is, gebruikt hij op Gen1-platforms 8 rijstroken voor bandbreedte, terwijl hij op PCIe Gen2-systemen slechts 4 rijstroken nodig heeft. Elke kaart vertegenwoordigt een uniek ioMemory-apparaat van 320 GB, dat gebruikmaakt van 4 banen van de PCIe-verbinding. Het ontwerp is zeer compact en strak, inclusief een stevige steunbeugel aan de achterkant van de kaart. Dit helpt de kaart te versterken om hem te laten functioneren in zware bedrijfsomstandigheden en geeft hem een ​​mooi afgewerkt uiterlijk.

Het hart (of de harten) van de op MLC gebaseerde ioDrive Duo zijn de twee ioDimms. Elke identieke ioDimm vertegenwoordigt één ioDrive, met zijn eigen Xilinx Virtex-5 FPGA en 400GB pool van MLC NAND. De ioDrive Duo die we hebben beoordeeld, gebruikte Samsung NAND, maar Fusion-io is fabrikant-agnostisch. De NAND is opgesplitst in 25 dubbel gestapelde chips van 16 GB per apparaat, waarvan 320 GB bruikbaar is met standaardformattering. Die verhouding brengt het voorraadniveau op 20%, ongeveer op hetzelfde niveau als de meeste zakelijke flash-apparaten. Fusion-io biedt ook de mogelijkheid om de overbevoorradingsniveaus aan te passen om maatwerk en betere prestaties mogelijk te maken door gebruikerscapaciteit in te ruilen voor achtergrondactiviteiten.

Vanuit het oogpunt van functionaliteit zijn de ioDrives allemaal voorzien van indicatie-LED's die de status van de schijf weergeven vanaf het opstarten tot het uitschakelen. Afhankelijk van de LED's die actief zijn, worden de volgende modi van de kaart weergegeven:

• Power Off
• Power On (stuurprogramma niet geladen, apparaat niet aangesloten)
• Inschakelen (stuurprogramma geladen, apparaat niet aangesloten)
• Actieve schrijfactiviteit
• Actieve leesactiviteit
• Locatie baken

Voor een meer traditionele aanpak bevat de ioDrive Duo ook een standaard HDD Activity LED-aansluiting. Deze verbinding maakt een verbinding mogelijk met het aan de voorzijde gemonteerde HDD-activiteitslampje van een computerbehuizing met de ioDrive Duo.

De ioDrive Duo wordt passief gekoeld en bevat drie koellichamen; ontworpen om te werken in een serveromgeving met geforceerde koeling. Deze koellichamen koelen één Xilinx Virtex-5 FPGA op elke ioDimm, evenals een PCIe-switch die beide apparaten verbindt met het enkele PCIe-slot. Fusion-io vermeldt een aanbevolen luchtstroom van 300LFM, met een omgevingstemperatuur onder de 55C. Om schade te voorkomen, is de ioDrive ontworpen om de prestaties te vertragen als hij een interne temperatuur van 78C bereikt en uitschakelt bij 85C. Opgemerkt moet worden dat deze kaarten niet zijn ontworpen voor een werkstationomgeving, aangezien werkstations doorgaans geen koelingsondersteuning bieden voor PCIe-add-ons in standaardconfiguraties. Om die markten aan te spreken, Fusion-io heeft onlangs de ioFX aangekondigd, wat eigenlijk een enkele ioDimm is met actieve koeling.

Een ander verschil tussen Fusion "Duo" ioMemory-apparaten en veel van de concurrerende PCIe-oplossingen, is dat ze meer stroom nodig hebben dan wat over het algemeen wordt ondersteund door een x8 PCIe 2.0-verbinding om volledige prestaties te behouden. Dankzij de elektrische specificaties van PCIe 2.0 kan 25 W worden getrokken uit een x8-verbinding, wat onder zware schrijfomstandigheden twin-ioDimm-modellen zoals de ioDrive Duo kan overtreffen. Hoewel ze voldoen aan de specificaties zonder extra stroom te leveren, zijn de volledige schrijfprestaties beperkt. Om dit probleem op te lossen biedt Fusion-io twee oplossingen; de ene vereist een externe voedingsadapter, de andere laat de kaart meer dan 25 watt trekken in systemen die dit ondersteunen. Om te beslissen welke optie het meest logisch is voor een installatie, heeft Fusion-io een serverconfiguratiegids voor de meeste tier XNUMX-servers die de beste installatie-instructies geeft.

Om de gegevens van gebruikers te beschermen, biedt Fusion-io twee belangrijke functies. Ten eerste bevatten Fusion-io-producten stroomonderbrekingsfuncties die gegevensintegriteit garanderen tijdens onverwachte stroomuitval. Voor meer ongebruikelijke storingen, zoals het falen van een NAND-chip, is een voordeel van de NAND-architectuur op Fusion-io-apparaten van de eerste generatie hun Flashback-redundantie, waardoor een enkele NAND-storing mogelijk is zonder het hele apparaat uit te schakelen. Modellen van de tweede generatie bieden Adaptive Flashback, die meerdere NAND-storingen ondersteunt.

Software

Fusion-io loopt voorop als het gaat om het aanbieden van een breed portfolio van goed gepolijste intuïtieve software, waaraan maar weinig opslagleveranciers kunnen tippen, als ze al software leveren. Fusion-io biedt out-of-the-box hulpprogramma's om de ioMemory-apparaten in alle belangrijke besturingssystemen volledig te beheren via zowel GUI's als console-applicaties. Beheerfuncties omvatten alles, van manieren om gemakkelijk overprovisioning te beheren om prestaties te verbeteren door gebruikerscapaciteit te verhandelen, tot het monitoren van schijfstatistieken, tot zelfs live streaming-gegevens over wat de kaart doet, van seconde tot seconde. Geen enkele andere fabrikant van PCIe-opslag komt in de buurt van dit niveau van ondersteuning voor schijfbeheer, laat staan ​​van dit niveau van intuïtief gebruiksgemak.

ioSphere Low-Level Format (overprovisioning naar High-Performance-modus)

Een van de interessantste mogelijkheden van de ioSphere-software is de mogelijkheid om te zien welk type activiteit het ioMemory-apparaat treft. Deze informatie varieert van bandbreedte en I/O-activiteit tot de huidige apparaattemperatuur, de resterende levensduur van het apparaat of zelfs de systeembronnen die door de VSL-stuurprogramma's worden gebruikt.

ioSphere Live prestatiestreaming

Voor meer gedetailleerde informatie is er ook een pagina met de volledige afdruk van de specificaties van het momenteel geselecteerde ioMemory-apparaat. Dit kan van alles zijn, van de totale hoeveelheid informatie die naar of van het apparaat wordt verzonden tot het huidige stroomverbruik via de PCIe-bus.

ioShpere Levenslange gebruiksinformatie

Het maakt niet uit of je de voorkeur geeft aan een GUI of een console-interface om je informatie op te halen of je ioDrive Duo in te stellen, Fusion-io biedt ook een volledige reeks console-gebaseerde hulpprogramma's om alles aan te kunnen, van de status van de schijf opvragen tot het formatteren van de schijf. Al deze hulpprogramma's zijn ingesteld om in meerdere besturingssystemen te werken, dus ongeacht welk platform in gebruik is; u hoeft geen reservebesturingssysteem te laden om een ​​Fusion-io-product te beheren.

Fusion-io-opdrachtregelstatus (basis)

Achtergrond en vergelijkingen testen

Als het gaat om het testen van bedrijfshardware, is de omgeving net zo belangrijk als de testprocessen die worden gebruikt om deze te evalueren. Bij StorageReview bieden we dezelfde hardware en infrastructuur als in veel datacenters waar de apparaten die we testen uiteindelijk voor bestemd zijn. Dit omvat zowel bedrijfsservers als de juiste infrastructuurapparatuur zoals netwerken, rackruimte, stroomconditionering/bewaking en vergelijkbare hardware van dezelfde klasse om goed te evalueren hoe een apparaat presteert. Geen van onze beoordelingen wordt betaald of gecontroleerd door de fabrikant van de apparatuur die we testen; met relevante vergelijkingen die naar eigen goeddunken zijn gekozen uit producten die we in ons laboratorium hebben.

StorageReview Enterprise-testplatform:

Lenovo Think Server RD240

• 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, 12 MB cachegeheugen)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64-bits en CentOS 6.2 64-bits
• Intel 5500+ ICH10R-chipset
• Geheugen – 8 GB (2 x 4 GB) 1333 MHz DDR3 geregistreerde RDIMM's

Fusion-io ioDrive Duo van 640 GB

• Vrijgegeven: 1H2009
• NAND-type: MLC
• Besturing: 2 x Eigendom
• Apparaatzichtbaarheid: JBOD, software-RAID afhankelijk van het besturingssysteem
• Fusion-io VSL Windows: 3.1.1
• Fusion-io VSL Linux 3.1.1

300GB LSI Warpdrive SLP-300

• Vrijgegeven: 1H2010
• NAND-type: SLC
• Controller: 6 x LSI SandForce SF-1500 via LSI SAS2008 PCIe naar SAS Bridge
• Apparaatzichtbaarheid: vaste hardware RAID0
• LSI-vensters: 2.10.43.00
• LSI Linus: native CentOS 6.2-stuurprogramma

1.6TB OCZ Z Drive R4

• Vrijgegeven: 2H2011
• NAND-type: MLC
• Controller: 8 x LSI SandForce SF-2200 via aangepaste OCZ VCA PCIe naar SAS Bridge
• Apparaatzichtbaarheid: vaste hardware RAID0
• OCZ Windows-stuurprogramma: 1.3.6.17083
• OCZ Linux-stuurprogramma: 1.0.0.1480

Standaard synthetische benchmarks

We hebben het standaard synthetische IOMeter-testgedeelte van deze beoordeling in twee delen gesplitst. De eerste is onze standaard lage wachtrijdieptetest, die wordt uitgevoerd met een wachtrijdiepte van 4 per werknemer (4 werknemers in totaal verdeeld over twee managers). De eerste tests zijn meer in overeenstemming met omgevingen met één gebruiker, terwijl hogere wachtrijdieptebereiken in de tweede helft meer lijken op wat de kaart zou zien in een server met opgestapelde I/O-verzoeken.

Onze eerste test kijkt naar lineaire sequentiële lees- en schrijfsnelheden in een aanhoudende burst-conditie. Fusion-io vermeldt een leessnelheid van 1.5 GB/s en een schrijfsnelheid van 1.0 GB/s op de 640 GB MLC-gebaseerde ioDrive Duo.

We hebben sequentiële overdrachtsprestaties gemeten van 1,584 MB/s lezen en 1,045 MB/s schrijven.

Vervolgens kijken we naar willekeurige overdrachten van grote blokken, met een overdracht van 2 MB in IOMeter.

Met een willekeurige overdracht van 2 MB handhaafde de ioDrive Duo een leessnelheid van 1,589 MB/s en een schrijfsnelheid van 1046 MB/s.

Onze volgende test kijkt naar willekeurige 4K-overdrachtssnelheden met een lage wachtrijdiepte met in totaal vier werknemers met een wachtrijdiepte van elk 1.

Bij een lage wachtrijdiepte bood de Fusion ioDrive Duo de hoogste prestaties, met snelheden van 189 MB/s lezen en 366 MB/s schrijven, of 48,403 IOPS lezen en 93,740 IOPS schrijven.

Omdat prestaties en latentie hand in hand gaan, hebben we gekeken naar de gemiddelde en pieklatentie tijdens onze 4K willekeurige overdrachtstest met lage wachtrijdiepte. De Fusion ioDrive Duo meet een gemiddelde responstijd van 0.0422 ms met een piekrespons van 2.08 ms.

De volgende helft van onze synthetische benchmarks zijn ramped tests, die prestaties dekken van vroege wachtrijniveaus tot maximaal 64 per werknemer (effectieve QD=256) of 128 (effectieve QD=512). Dit gedeelte bevat ook onze serverprofieltests, die vanaf het begin zijn ontworpen om te laten zien hoe goed enterprise-producten presteren onder veeleisende gemengde serverbelastingen.

Kijkend naar de willekeurige 4K-leesprestaties van de ioDrive Duo, behield het bijna twee keer de snelheid van zowel de LSI WarpDrive als de OCZ Z-Drive R4 bij een wachtrijdiepte van 1 en 2, waarbij de lead slipte op een wachtrijdiepte van 4 ervoor werd voorbijgeschoten door beide concurrerende modellen. In deze test bereikten de prestaties 140,000 IOPS gelezen bij een wachtrijdiepte van 64, hoewel het snelheden boven 120,000 IOPS handhaafde vanaf een wachtrijdiepte van 8 en hoger.

Overschakelend naar een ramped 4K random write test, vertoonde de ioDrive Duo een vergelijkbaar prestatieprofiel en versloeg het de andere concurrerende modellen bij lagere wachtrijdieptes. In deze test piekten de prestaties van de ioDrive Duo met een schrijfsnelheid van 224,000 IOPS bij een wachtrijdiepte van 4, en stabiliseerden zich tussen 201,000 en 210,000 IOPS bij een wachtrijdiepte van 8 tot 64.

Onze laatste groep standaard synthetische benchmarks kijkt naar geschaalde prestaties met behulp van onze serverprofielen in IOMeter. Deze tests meten de prestaties van een lage wachtrijdiepte tot een maximum van 128 per werknemer (effectieve QD=512). Deze sectie is ontworpen om te laten zien hoe goed enterprise-producten presteren onder verschillende veeleisende gemengde workloads in burst-omstandigheden. In onze ondernemingsgerichte gemengde workloads leidde de ioDrive Duo het peloton met een wachtrijdiepte van 1 en 2, met uitzondering van de File Server-test, en liep daarna achter de andere schijven aan met de hoogste wachtrijdieptes.

Benchmarks voor ondernemingen in de echte wereld

Onze enterprise trace dekt een Microsoft Exchange mailserveromgeving. We hebben de activiteit van onze StorageReview-mailserver over een periode van dagen vastgelegd. Deze serverhardware bestaat uit een Dell PowerEdge 2970 met Windows Server 2003 R2-omgeving die werkt op drie 73GB 10k SAS harde schijven in RAID5 op de Dell Perc 5/I geïntegreerde controller. De trace bestaat uit veel kleine overdrachtsverzoeken, met een sterke leesbelasting van 95% met 5% schrijfverkeer.

Aangezien sommige PCIe-apparaten hogere belastingen nodig hebben om maximale prestaties te bereiken, nemen we zowel een Light- als een Heavy-profiel op voor het afspelen van sporen. Hierin beperken we de effectieve wachtrijdiepte tot 8 in het zwakkere profiel en verhogen we deze tot 48 in het Heavy-profiel.

Met een effectieve wachtrijdiepte beperkt tot 8, wat staat voor lichtere activiteitsomstandigheden, bood de ioDrive Duo de hoogste overdrachtssnelheden in onze Mail Server trace playback-test met een gemiddelde snelheid van 969 MB/s. Dit in vergelijking met 508 MB/s gemiddeld van de LSI WarpDrive of 625 MB/s van de OCZ Z-Drive R4 onder dezelfde omstandigheden. Door de toegestane wachtrijdiepte uit te breiden tot 48, nam de Z-Drive R4 de eerste plaats in met een gemiddelde snelheid van 1,327 MB/s gemiddeld, gevolgd door de ioDrive Duo met een snelheid van 1,227 MB/s en de WarpDrive SLP-300 erachter met een snelheid van 830 MB/s.

Een nadeel van toenemende wachtrijdiepte om overdrachtssnelheden te verhogen, is dat het de reactietijden kan beïnvloeden naarmate de uitstaande I/O's toenemen. Bij een lichte belasting behield de ioDrive Duo zijn overdrachtssnelheid van 969 MB/s met een responstijd van 0.06 ms. Om de Z-Drive R4 te overtreffen met een overdrachtssnelheid van 1,327 MB/s, nam de responstijd 3.5 keer toe tot 0.21 ms, terwijl de WarpDrive een gemiddelde respons van 0.45 ms had voor een overdrachtssnelheid van 830 MB/s.

Enterprise synthetische werklastanalyse (voorraadinstellingen)

De manier waarop we naar PCIe-opslagoplossingen kijken, gaat dieper dan alleen kijken naar traditionele burst- of steady-state-prestaties. Als je naar de gemiddelde prestaties over een lange periode kijkt, verlies je de details uit het oog van hoe het apparaat over die hele periode presteert. Aangezien de prestaties van flash sterk variëren naarmate de tijd verstrijkt, analyseert ons nieuwe benchmarkingproces de prestaties op gebieden als totale doorvoer, gemiddelde latentie, pieklatentie en standaarddeviatie over de gehele preconditioneringsfase van elk apparaat. Bij high-end enterprise-producten is latentie vaak belangrijker dan doorvoer. Om deze reden doen we er alles aan om de volledige prestatiekenmerken te laten zien van elk apparaat dat we gebruiken Enterprise testlab.

We hebben ook prestatievergelijkingen toegevoegd om te laten zien hoe elk apparaat presteert onder een andere driverset voor zowel Windows- als Linux-besturingssystemen. Voor Windows gebruiken we de nieuwste stuurprogramma's op het moment van de oorspronkelijke beoordeling, waarna elk apparaat wordt getest in een 64-bits Windows Server 2008 R2-omgeving. Voor Linux gebruiken we de 64-bits CentOS 6.2-omgeving, die elke Enterprise PCIe Application Accelerator ondersteunt. Ons belangrijkste doel met deze tests is om te laten zien hoe de prestaties van het besturingssysteem verschillen, aangezien het hebben van een besturingssysteem dat op een productblad als compatibel wordt vermeld, niet altijd betekent dat de prestaties ervan gelijk zijn.

Alle geteste apparaten vallen van begin tot eind onder hetzelfde testbeleid. Momenteel worden apparaten voor elke afzonderlijke werklast veilig gewist met behulp van de tools die door de leverancier worden geleverd, gepreconditioneerd in stabiele toestand met dezelfde werklast waarmee het apparaat zal worden getest onder zware belasting van 16 threads met een uitstekende wachtrij van 16 per thread, en vervolgens getest met vaste intervallen in profielen met meerdere threads/wachtrijen om de prestaties bij licht en zwaar gebruik te tonen. Voor tests met 100% leesactiviteit is preconditionering met dezelfde werkbelasting, hoewel omgedraaid naar 100% schrijven.

Voorconditionering en primaire steady-state tests:

• Doorvoer (lezen+schrijven IOPS aggregaat)
• Gemiddelde latentie (lees- en schrijflatentie samen gemiddeld)
• Maximale latentie (piek lees- of schrijflatentie)
• Latentie Standaarddeviatie (Lezen + Schrijven Standaarddeviatie samen gemiddeld)

Op dit moment omvat Enterprise Synthetic Workload Analysis vier veelvoorkomende profielen, die kunnen proberen de werkelijke activiteit weer te geven. Deze werden uitgekozen om enige gelijkenis te vertonen met onze eerdere benchmarks, evenals een gemeenschappelijke basis voor vergelijking met algemeen gepubliceerde waarden zoals max. 4K lees- en schrijfsnelheid, evenals 8K 70/30 die vaak wordt gebruikt voor zakelijke schijven. We hebben ook twee verouderde gemengde workloads opgenomen, waaronder de traditionele bestandsserver en webserver die een brede mix van overdrachtsgroottes bieden. Deze laatste twee worden uitgefaseerd met toepassingsbenchmarks in de categorieën die op onze site worden geïntroduceerd, en vervangen door nieuwe synthetische workloads.

• 4K
  • 100% lezen of 100% schrijven
  • 100% 4K
• 8K 70/30
  • 70% lezen, 30% schrijven
  • 100% 8K
• file Server
  • 80% lezen, 20% schrijven
  • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
• webserver
  • 100% gelezen
  • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

Als we kijken naar 100% 4K-schrijfactiviteit onder een zware belasting van 16 threads en 16 wachtrijen gedurende een periode van 6 uur, ontdekten we dat de Fusion ioDrive Duo de hoogste piekoverdrachtssnelheden bood in onze Lenovo ThinkServer RD240. Dit gold voor zowel Windows Server 2008 R2 64-bit als CentOS 6.2, dat toevallig een kleine voorsprong had op de Windows-prestaties. De volgende in de rij was de 1.6 TB OCZ Z-Drive R4, hoewel alleen in Windows. De OCZ-driver voor CentOS 6.2 [1.0.0.1480] zou niet correct reageren op verzoeken met een hogere wachtrijdiepte, ongeacht het aantal threads, en behield een snelheid van ongeveer 7,600 IOPS gedurende deze fase van de test. De volgende in de rij was de LSI WarpDrive SLP-300, die een zeer vergelijkbare doorvoer bood in zowel Windows als Linux.

Kijkend naar de gemiddelde latentie tijdens onze 4K 100% schrijfvoorbereidingstest, was de snelste en langzaamste schijf de OCZ Z-Drive R4. In een Windows-omgeving, met de driver volledig functioneel, was de gemiddelde latentie veel sneller dan de Fusion ioDrive Duo of LSI WarpDrive. In een Linux-omgeving met zijn nogal matige prestaties was het exponentieel hoger dan de andere apparaten in deze categorie.

Als u tijdens de 4K 100% schrijfvoorbereidingstest per interval inzoomt op de maximale latentie-output, kunt u beginnen te zien hoe groot een impactcontroller en NAND zijn in het spel met een omgeving met veel schrijven. De Fusion ioDrive Duo met MLC NAND kwam tussen de op SLC gebaseerde LSI WarpDrive en de op MLC gebaseerde OCZ Z-Drive R4 in wat betreft pieklatentiepieken. Als we de prestaties in zowel Windows als Linux vergelijken, zagen we meer consistente uitvoer in de Windows-omgeving ten opzichte van Linux, met veel minder pieken, hoewel geen kleinere pieken. De op MLC gebaseerde Z-Drive R4 in Windows had grote pieken die ruim boven onze kaartschaal landden, waarbij de Linux-prestaties redelijk stabiel waren, hoewel verre van zwaar belast door de lage IOPS-prestaties. De LSI WarpDrive bood zijn beste prestaties in Windows, met een veel vlakkere latentiecurve, hoewel hij nog steeds een piek van meer dan 1,000 ms zag.

Wanneer we kijken naar de maximale latentieprestaties van een bepaald opslagproduct, is het gebied dat vaak wordt verdoezeld hoeveel van de duizenden of miljoenen I/O's een hoge responswaarde hadden. Daarom is het belangrijk om niet alleen pieklatentie te monitoren om de hoogste pieken te zien, maar ook om te kijken naar de standaarddeviatie, die de variatie in latentie laat zien. Zelfs als een schijf een vrij lage gemiddelde latentie heeft met alle waarden uitgemiddeld, kan deze nog steeds een vrij grote hoeveelheid I/O's hebben die als onaanvaardbaar kan worden beschouwd, afhankelijk van de toepassing die u gebruikt.

Met de SLC NAND-configuratie handhaafde de LSI WarpDrive een zeer goede standaarddeviatie voor latentie, waarbij zijn kracht vooral zichtbaar was in een Windows-omgeving. De Fusion ioDrive Duo kwam in de buurt van het bovenste bereik van de standaarddeviatie, hoewel het redelijk consistent was, zoals het patroon in de WarpDrive. Als we de prestaties van het stuurprogramma vergelijken, was het consistent sneller in Linux in deze specifieke test. De OCZ Z-Drive R4 had een breed scala aan hogere latentie-output gedurende de duur van onze test, hoewel het af en toe begon te egaliseren toen het eenmaal stabiel was, hoewel het nog steeds perioden met hoge latentie had.

Nadat de preconditioneringstesten waren afgerond, zijn we meteen begonnen met onze primaire testbemonstering. In stabiele toestand was het PCIe-opslagapparaat met de hoogste doorvoer in deze groep de OCZ Z-Drive R4 in Windows. Het meet een piek van 229,811 IOPS lees- en een schrijfsnelheid van 56,978 IOPS. De volgende in de rij was de Fusion ioDrive Duo, die 140,230 IOPS bij lezen en 42,644 IOPS bij schrijven meet. De Windows-prestaties van de ioDrive Duo kwamen er net onder uit, met een kleine dip in de schrijfprestaties. De LSI WarpDrive SLP-300 bood de sterkste 4K-schrijfsnelheid in Windows, met 120,502 IOPS lezen en 35,015 IOPS schrijven.

Bij steady-state metingen van high-load 4K lezen en 4K schrijven, kwam de OCZ Z-Drive R4 met zijn toonaangevende doorvoersnelheden in Windows voorop, met een gemiddelde latentie van 4.49 ms lezen en 1.11 ms schrijven. De Fusion ioDrive Duo kwam als volgende met leessnelheden van 6.00 ms in Linux en 6.25 ms in Windows, en 1.82 ms in beide besturingssystemen. Vervolgens kwam de WarpDrive met een leessnelheid van 7.31 ms in Windows en 7.32 ms in Linux, met schrijfsnelheden van 2.12 ms in Windows en 2.71 ms in Linux.

Kijkend naar pieklatentie gedurende de bemonsteringstijd van onze steady-state-test, kwam de op SLC gebaseerde LSI WarpDrive als laagste of beste uit in zowel Windows als Linux, gevolgd door de Fusion ioDrive Duo in Windows als eerste met 426.15 ms piek lezen en 170.09 ms peak write, en dan in Linux met 1,208 ms peak read en 156.91 ms peak write. In Windows had de OCZ Z-Drive R4 de hoogste pieken, namelijk 1,889 ms lezen en 5,299 ms schrijven in Windows.

Kijkend naar de standaarddeviatie over de periode van onze steady-state 4K lees- en schrijftest, is de meest consistente PCIe Application Accelerator in onze 4K-test voor zowel lees- als schrijfactiviteit de LSI WarpDrive in Windows. Gerangschikt op consistente 4K-schrijfprestaties, komt de OCZ Z-Drive R4 in Windows als volgende, gevolgd door de WarpDrive in Linux, gevolgd door de ioDrive Duo in Linux en vervolgens de ioDrive Duo in Windows. Gerangschikt op consistent hoge leessnelheid, kwamen zowel de Windows- als de Linux-prestaties van de ioDrive Duo binnen na de op SLC gebaseerde WarpDrive, vervolgens de WarpDrive in Linux, gevolgd door de Z-Drive R4 in Windows.

De volgende preconditioneringstest werkt met een meer realistische spreiding van de lees-/schrijfwerklast in vergelijking met de 100% schrijfactiviteit in onze 4K-test. Hier hebben we een 70% lees- en 30% schrijfmix van 8K-overdrachten. Kijkend naar onze 8K 70/30 gemengde werkbelasting onder een zware belasting van 16 threads en 16 wachtrijen gedurende een periode van 6 uur, ontdekten we dat de Fusion ioDrive Duo nog steeds de hoogste piekoverdrachtssnelheden bood in onze Lenovo ThinkServer. Dit gold zowel voor Windows Server 2008 R2 64-bits als voor CentOS 6.2-omgevingen, die toevallig een kleine voorsprong hadden op de Windows-prestaties. De volgende in de rij was de 1.6 TB OCZ Z-Drive R4, hoewel alleen in Windows. De volgende in de rij was de LSI WarpDrive SLP-300, die betere prestaties bood in een Windows-omgeving.

Als we overschakelen naar de gemiddelde latentie in onze 8K 70/30-test, wordt het verschil tussen de stuurprogrammasets duidelijker. De Fusion ioDrive Duo had de meest vergelijkbare prestaties tussen zowel Linux als Windows, hoewel de voorsprong van de Linux-driverset duidelijker werd naarmate de drive stabiel werd. De LSI WarpDrive vertoonde een aanzienlijke spreiding in gemiddelde latentie tussen driversets, waarbij de Windows-driver de beste prestaties leverde. De OCZ Z-Drive R4 in Windows had de laagste gemiddelde latentie van de groep, wat hand in hand ging met de snelste doorvoer. De Linux-prestaties waren echter opnieuw buiten de hitlijsten, gemiddeld ongeveer 46 ms in Linux versus ongeveer 6 ms in Windows.

Kijkend naar de piekresponstijden van de ioDrive Duo, WarpDrive en Z-Drive R4, veel van dezelfde eigenschappen die we in onze 4K-test zagen, speelden zich af in onze 8K 70/30-werklast met een inbegrepen leesactiviteit. In deze test begon de Fusion-io ioDrive Duo met de laagste pieklatentiecurve, en begon na twee uur iets te verbeteren toen de schijf begon over te schakelen naar een stabiele toestand. Op dat moment kwam het boven de WarpDrive in Windows uit, die de laagste curve had van de schijven in deze groep. Kijkend naar de stuurprogrammaverschillen tussen de ioDrive Duo in Windows en Linux, had het Linux-stuurprogramma hogere pieken, hoewel het tegen de tweede helft van de test een lagere (snellere) curve behield. De Z-Drive R4 aan de andere kant in Windows had hogere pieken, hoewel als geheel rustiger in vergelijking met zijn gedrag in een 100% schrijfwerklast.

Het standaarddeviatieprofiel in onze preconditioneringsfase van de 8K 70/30-werkbelasting toonde interessante verschillen tussen de kaarten in hoe ze presteerden tijdens de duur van de tests. Hoewel de WarpDrive consequent de snelste responstijden in Windows had, lieten de latentieprestaties in Linux een beetje te wensen over. De ioDrive Duo liet zich van zijn beste kant zien in Linux, terwijl de OCZ Z-Drive R4 in deze test een sterk verbeterd latency-standaarddeviatieprofiel produceerde in vergelijking met de 100% schrijf-4K-test.

Vergeleken met de vaste werklast van 16 threads en max. 16 wachtrijen die we hebben uitgevoerd in de 100% 4K-schrijftest, schalen onze gemengde werklastprofielen de prestaties over een breed scala aan thread/wachtrij-combinaties. In deze tests variëren we onze werkbelasting van 2 threads en 2 wachtrijen tot 16 threads en 16 wachtrijen. Het meest bizarre profiel is meteen de OCZ Z-Drive R4 die zijn Windows-prestaties vergelijkt met zijn Linux-prestaties. Op de momenten dat het het snelst is in Windows, is het het langzaamst in Linux met een probleem met het schalen van de wachtrijdiepte in de driver die we hebben getest. Met een lage thread- en wachtrijdiepte had de ioDrive Duo een sterke voorsprong in prestaties ten opzichte van de door LSI SandForce aangedreven WarpDrive en Z-Drive R4. Naarmate de wachtrij dieper werd, konden de andere kaarten de prestaties evenaren of overtreffen. Als we de Windows- en Linux-stuurprogramma-omgevingen vergelijken, bood de ioDrive Duo vrijwel gelijke prestaties gedurende de gehele werklast.

Bij vergelijking van de gemiddelde voltooiingslatentie over het brede bereik van verschillende niveaus van thread- en wachtrijactiviteit, behield de WarpDrive in de meeste gevallen de laagste responstijden, totdat de Z-Drive R4 in Windows deze overtrof bij hogere wachtrijdieptebelastingen. De ioDrive Duo bood bijna identieke prestaties in zowel Windows als Linux, met slechts een kleine opening op het hoogste uitvoerniveau, wat de leiding gaf aan de Linux-driverset.

Het was interessant om te kijken naar de maximale latentie in onze 8K 70/30-workload, omdat het aantoonde dat zelfs met een lager aantal threads en wachtrijen de schijven nog steeds hoge piekresponstijden zagen. De ioDrive Duo in Linux zag consistente pieken tot 1,000 ms in de meeste workloads, terwijl de Windows-driver veel rustiger was. In deze specifieke test kwam de ioDrive Duo in Windows binnen met de laagste piekresponstijden tot de 16T/16Q-belasting, met de WarpDrive er direct achter.

Hoewel af en toe hoge pieken er misschien ontmoedigend uitzien, zagen we bij het bekijken van de standaarddeviatie latentiegrafiek een veel tammer latentieprofiel van alle apparaten behalve de Z-Drive R4 in Linux. Tot de hoogste belastingen behield de ioDrive Duo in Windows de laagste standaarddeviatie, met de Linux-driver iets achterop, gevolgd door de WarpDrive en vervolgens de Z-Drive R4 in Windows.

De werkbelasting van de bestandsserver vertegenwoordigt een groter spectrum van overdrachtsgrootte dat elk afzonderlijk apparaat raakt, dus in plaats van genoegen te nemen met een statische werklast van 4k of 8k, moet de schijf verzoeken van 512b tot 64K aan. In deze sectie viel de Z-Drive R4 in Windows op met de hoogste burst- en steady-state-prestaties, gevolgd door de ioDrive Duo. In burst-modus bood de ioDrive Duo in Windows hogere snelheden, en draaide vervolgens om met de Linux-prestaties toen de schijf in stabiele toestand kwam. De WarpDrive kwam daarna, met hogere Windows-prestaties in zowel burst- als steady-state-modus.

Kijkend naar de gemiddelde latentie tijdens de File Server Preconditioning-test, had de Z-Drive R4 een sterke voorsprong op de ioDrive Duo en WarpDrive in Windows. De ioDrive had heel weinig verschil tussen de prestaties van Linux en Windows, terwijl de WarpDrive een grotere kloof tussen besturingssystemen vertoonde.

Kijkend naar de maximale latentie tijdens de preconditioneringsfase van elke schijf, vertoonde de LSI WarpDrive enige zwakte met zijn maximale Linux-responstijden die bijna 400 ms sneller waren dan de Windows-tijden. De ioDrive Duo in Linux-responspieken waren hoger dan die van Windows, hoewel tijdens de duur van de test de meeste van hen de laagste waren in de test, terwijl de Windows-kant bijna geen pieken met hoge latentie had, hoewel ze gemiddeld hoger zweefden. De op MLC gebaseerde OCZ Z-Drive R4 fladderde tijdens het grootste deel van het voorbereidingsproces van de bestandsserver, met enkele pieken van meer dan 10,000-40,000 ms tijdens het eerste uur van de test.

Bij het onderzoeken van de standaarddeviatie van de apparaten die onze file Server preconditioneringstest doorlopen, werd het meest verrassende verschil eigenlijk gevonden met de LSI WarpDrive, waar de Linux I/O-responstijd aanzienlijk toenam tijdens de duur van de test in vergelijking met de Windows-prestaties. De ioDrive Duo zag een vergelijkbare verandering toen de schijf een stabiele toestand bereikte, waarbij beide wegen uiteenliepen en de reactiesnelheid van Windows minder gegroepeerd werd. Over het algemeen was de schijf met de beste prestaties in deze sectie de LSI WarpDrive onder Windows, waar hij gedurende de hele test de vlakste standaarddeviatiecurve behield.

Nadat ons preconditioneringsproces was voltooid onder een hoge belasting van 16T/16Q, hebben we gekeken naar de prestaties van de bestandsserver voor een breed scala aan activiteitsniveaus. De Fusion-io ioDrive Duo behield de hoogste prestaties bij een laag aantal threads en wachtrijen, en werd alleen overtroffen door de OCZ Z-Drive R4 in doorvoer bij hogere uitstekende I/O-niveaus.

Bij het analyseren van de gemiddelde latentie tijdens onze variërende belastingstest, kwam de Z-Drive R4 als beste uit de bus met gemiddeld de snelste reactietijden naarmate de activiteit tijdens onze test toenam. Naarmate het uitstekende wachtrijniveau per thread-telling toenam, nam de latentie van de ioDrive Duo aan de Linux-kant toe, ook al had de Windows-driver een iets lagere doorvoer.

Kijkend naar de maximale latentie gedurende de duur van onze primaire File Server-test, vertoonde de ioDrive in Linux nog steeds zijn hogere pieken van 1,000 ms bij lage en hoge aantal threads/wachtrijen. Zijn Windows-tegenhanger bood echter de laagste consistente maximale responstijden, tot aan de 16T/16Q-werklast.

Het standaarddeviatieprofiel van de bestandsserver van zowel de ioDrive Duo als WarpDrive bleef redelijk dicht bij elkaar in zowel Windows als Linux tot aan de hogere effectieve wachtrijdieptes. In het geval van de ioDrive Duo behield de Linux-driver een betere kalmte op het 16T/16Q-niveau, waar de Windows-prestaties verspreid waren.

Onze laatste werklast is vrij uniek in de manier waarop we de preconditioneringsfase van de testversie van de hoofdoutput analyseren. Omdat het een werklast is die is ontworpen met 100% leesactiviteit, is het moeilijk om de echte leesprestaties van elk apparaat weer te geven zonder een goede voorbereidingsstap. Om de conditioneringswerklast hetzelfde te houden als de testwerklast, hebben we het patroon omgekeerd zodat het 100% schrijven is. Om deze reden zijn de preconditioneringsgrafieken veel dramatischer dan de uiteindelijke werklastcijfers. Onder deze zware omstandigheden behield de OCZ Z-Drive R4 de hoogste doorvoer van burst tot steady state, met de ioDrive Duo als volgende en de WarpDrive als derde.

Gemiddelde latentie over het 100% schrijven Web Server preconditioneringsproces toonde aan dat de ioDrive Duo in Linux het voordeel had met iets kortere responstijden dan de Windows-driverset. De LSI WarpDrive vertoonde vrijwel dezelfde gemiddelde responstijd, terwijl de Z-Drive R4 een enorme spreiding had tussen Windows- en Linux-prestaties.

Kijkend naar de maximale latentie in de preconditioneringscurve van de webserver, had de Z-Drive R4 de hoogste pieken, maar toen hij eenmaal was afgevlakt, behield hij minder pieken met hoge latentie. Kijkend naar de ioDrive Duo, terwijl de Linux-prestaties het voordeel hadden wat betreft doorvoer en gemiddelde reactietijden, had het enkele van de hoogste pieken in deze test, met meer dan 1,200 ms, terwijl de Windows-driver veel rustiger was met zijn pieken over het algemeen in de Bereik van 300-400 ms (behalve één grote piek tot meer dan 1,600 ms).

De op SLC gebaseerde LSI WarpDrive handhaafde het profiel met de laagste standaarddeviatie tijdens het preconditioneringsproces van de webserver in Windows, gevolgd door de Z-Drive R4 toen deze eenmaal was gekalmeerd, opnieuw gevolgd door de WarpDrive met zijn Linux-stuurprogramma en vervolgens door de ioDrive Duo in Linux en vervolgens Windows.

Terugschakelend naar een 100% gelezen webserver-workload na het preconditioneringsproces, bood de OCZ Z-Drive R4 absoluut de hoogste prestaties binnen een Windows-prestaties, met meer dan het dubbele van de doorvoersnelheid op zijn hoogst. Tegelijkertijd stond het in contrast met zijn Linux-prestaties, die het langzaamst waren op dezelfde punten dat het de hoogste prestaties in Windows bood. Met de kleinste workloads kwam de ioDrive Duo opnieuw binnen met de hoogste snelheden, hoewel hij snel werd overtroffen door de Z-Drive R4 zodra de effectieve wachtrijdiepte toenam.

Zowel de ioDrive Duo als de WarpDrive bleven dicht bij elkaar in de gemiddelde latentietest van de webserver, hoewel beide gemakkelijk werden verslagen door de R4 in Windows.

Het was enigszins verrassend om te zien dat sommige van de hogere latentiepieken in het bereik van 1,000 ms bleven in de leesintensieve webservertest, hoewel het gedrag het meest te zien was op de ioDrive Duo in Linux, maar het werd opgemerkt op alle drie de apparaten op verschillende punten in de test.

De standaarddeviatiegrafiek van de webserveractiviteit liet zien dat de ioDrive Duo consistent hogere responstijden had bij hogere wachtrijdieptesnelheden, met een piek van 16T/16Q. Dit was terwijl de Windows-prestaties krap bleven tot de hoogste werkdruk. De LSI WarpDrive behield een redelijk vlak profiel, tot aan het einde aan de Linux-kant, waar de latentie begon te flutteren.

Analyse van synthetische werkbelasting voor ondernemingen (hoge prestatiemodus)

Van de drie PCIe Application Accelerators in deze review biedt alleen de Fusion-io ioDrive Duo een methode om de sectorgrootte of voor de gebruiker zichtbare geformatteerde ruimte te wijzigen voor betere prestaties. Hoewel het mogelijk is om een ​​deel van de schijf af te scheiden en niet te gebruiken met de andere producten, is dat proces niet zo intuïtief. Sommigen zijn zich niet eens bewust van de implicaties bij het verhandelen van capaciteit voor prestatieverbetering.

Hoewel het grootste deel van deze recensie zich concentreerde op de voorraadmogelijkheden van de ioDrive Duo, gaat dit resterende deel terug naar onze nieuwe synthetische werklastanalyse om te zien hoe de prestaties verschillen tussen de high-performance modus en de voorraadconfiguratie. Bij de voorraadgrootte van 320 GB per apparaat heeft de ioDrive Duo een niveau van 20% overbevoorrading tussen RAW NAND en zichtbaar voor de gebruiker. Door de ioDrive Duo te formatteren naar de high-performance modus daalt die capaciteit tot 256 GB, of 36% overprovisioning, waardoor de totale capaciteit daalt van 640 GB naar 512 GB. Hoewel u een behoorlijke hoeveelheid beschikbare capaciteit verhandelt, waren we verrast hoeveel dit de stabiele prestaties zou beïnvloeden. In sommige gevallen zagen we de prestaties meer dan verdubbelen.

Met de ioDrive Duo in de high-performance modus, bleven de 4K 100% schrijfburstsnelheden ongeveer hetzelfde op ~ 257k IOPS, maar het verschil in steady-state prestaties is dramatisch. Terwijl de ioDrive Duo in standaardconfiguratie doorvoersnelheden van 41-42k IOPS handhaafde tegen het einde van de preconditioneringsfase, bracht de krachtige modus de niveaus op tot ongeveer 90,000 IOPS. Dat is meer dan een 2x sprong door wat gebruikerscapaciteit op te offeren.

Hand in hand gaand met een snellere doorvoer, nam de latentie ook met de helft af in de 4K-schrijfvoorbereidingsfase.

Als we kijken naar het maximale latentieprofiel van de 4K-schrijfvoorbereidingstest, blijven veel van dezelfde eigenschappen behouden, hoewel deze keer veel lager. De Windows 4K-latentie was oorspronkelijk iets hoger, hoewel er minder pieken met hoge latentie waren dan in de Linux-omgeving. Toen de schijf werd geformatteerd in de high-performance modus, had het Windows-profiel nog steeds meer jitter, maar het Linux-profiel had meer kalmte en miste de hoge latentiepieken die eerder werden waargenomen.

De meest veelzeggende grafiek die de dramatische verbetering van de ioDrive Duo in high performance-modus laat zien, is het latentie-standaarddeviatieprofiel. Met de toename van de ruimte voor GC-activiteit op de achtergrond, onder een volledige 4K 100% schrijfbelasting, daalde de standaarddeviatie van 25-30 ms naar 2-5 ms.

Bij het vergelijken van onze steady-state 4K 100% lees- en schrijfscores tussen standaard- en krachtige modi, zagen we geen verbetering in leesprestaties. Dit is niet zo ongewoon, aangezien overprovisioning over het algemeen alleen de stationaire schrijfsnelheden verbetert, zonder invloed op de lees- of schrijfburstsnelheden. In dit geval bleven de 100% 4K-leesprestaties op iets meer dan 140,000 IOPS, waarbij de stationaire schrijfprestaties omhoog sprongen van 40.9-42.6K naar 90.4-91K IOPS.

De verbetering van de 4K-schrijflatentie die we oorspronkelijk waarnamen in de preconditioneringsfase bedroeg gemiddeld 2.80-2.82 ms in de high-performance modus ioDrive Duo, vergeleken met 6-6.25 ms in de standaardmodus.

Hoewel we geen merkbare afname van de 4K-leesgemiddelde responstijd of een toename van de doorvoer hebben gemeten, bood de krachtige geconfigureerde ioDrive Duo veel lagere piekleesreacties. Piek 4K-schrijfresponstijden zijn ook drastisch afgenomen.

Het verschil in standaarddeviatie tussen de twee overprovisioning-modi was dag en nacht, waarbij de krachtige ioDrive Duo 1.70-1.76 ms meet versus 25.6-31.6 ms eerder.

Hoewel de prestatieverbetering in willekeurige 4K-schrijfprestaties indrukwekkend was, waren we meer geïnteresseerd in hoe de ioDrive Duo zou veranderen in een gemengde werklast met leesactiviteit in de mix. In onze 8K 70/30 preconditioneringstest nam de doorvoer aanzienlijk toe, van het 51-53k IOPS-bereik voorafgaand aan ongeveer 76K IOPS in high performance-modus. Burst-snelheden waren vrij gelijkaardig tussen de formatteringsconfiguraties, hoewel de overgeprovisioneerde ioDrive Duo sneller in een stabiele toestand begon te dalen.

Als we kijken naar de latentie in onze 8K 70/30-workload, zijn de matige verschillen tussen de Linux- en Windows-driver op de ioDrive Duo in high-performance-modus verdwenen. De gemiddelde latentie daalde aanzienlijk en bleef gedurende het preconditioneringsproces zeer consistent.

Hoewel doorvoer en gemiddelde latentieverbeteringen belangrijk zijn, is pieklatentie een andere factor om op te letten bij het wijzigen van de configuratie van de ioDrive Duo. In dit geval gaf de extra overbeschikbare ruimte de schijf voldoende ruimte op de achtergrond om de meeste maximale latentiesprongen te onderdrukken die we zagen in de spike-configuratie. Dat gezegd hebbende, ze waren niet helemaal weg, maar het grootste deel van de activiteit zakte naar veel lagere niveaus.

Als je kijkt naar de standaarddeviatie van latentie, kun je het volledige beeld zien van hoe groot de impact kan zijn als de ioDrive Duo wat extra ruimte voor overbevoorrading krijgt. De standaarddeviatie daalde met een factor 5 en bleef rond de 2 ms gedurende het preconditioneringsproces, tegenover 8-12 ms eerder.

De ioDrive Duo bleef over de hele linie prestatievoordelen laten zien in onze belangrijkste doorvoertests, waarbij we de belasting varieerden tussen 2T/2Q en 16T/16Q.

Als we kijken naar gemiddelde latentieverschillen in onze 8K 70/30-workload, waarbij de ioDrive Duo-voorraad wordt vergeleken met krachtige modi, was het verschil het meest opvallend bij de hogere wachtrijdieptes bij elke threadtelling.

Zoals we zagen in de maximale latentiefase van de 8K 70/30 preconditioneringstest, bleven veel van dezelfde hoge pieken over gedurende de test, hoewel er minder waren.

Als we de latency-standaarddeviatie over de hele linie vergelijken, had overprovisioning de grootste impact bij sommige grotere wachtrijdiepte-belastingen, terwijl gebieden zoals 8T/16Q helemaal geen verandering zagen.

De Fusion ioDrive Duo zag niet zoveel verbetering in de totale doorvoer door de hoeveelheid overprovisioning te vergroten. De prestaties namen nog steeds toe, hoewel de toename bescheiden was, in vergelijking met de dramatische sprong die werd gevonden in de 100% 4K-schrijven of de 8K 70/30% werklast.

De gemiddelde latentie gedurende de preconditioneringstest van de bestandsserver verbeterde van ongeveer 7-7.5 ms tot iets meer dan 6 ms naarmate de ioDrive Duo bijna stationair presteerde.

Hoewel de Fusion ioDrive Duo geen dramatische verbetering in doorvoer of gemiddelde latentie zag, was hij in staat om veel van de pieken met hoge latentie te onderdrukken die werden aangetroffen in de configuratie van overbevoorrading van de voorraad. De grootste verbetering vond plaats met de Windows-driver, die een maximale latentieplafond van ongeveer 50-75 ms in stabiele toestand handhaafde versus het bereik van 225-250 ms daarvoor.

Bij het analyseren van de latentiestandaarddeviatie in de preconditioneringstest van de bestandsserver, zorgde verhoogde overprovisioning ervoor dat flutter tot een minimum werd beperkt zodra de schijf de stabiele toestand naderde. De standaarddeviatie van Linux-latentie verbeterde niet zo veel, maar de standaarddeviatie van Windows daalde van 12-14 ms naar iets minder dan 3 ms.

Door de overprovisioning van de Fusion ioDrive Duo te vergroten, kon de prestatie van de kaart toenemen met ongeveer 5,000 IOPS over de meeste thread- en wachtrijdiepte-combinaties, met de grootste toename bij hogere wachtrijdiepte-belastingen.

De latentie was op beide gebieden verbeterd, waarbij de Fusin ioDrive Duo in Windows de grootste verbetering kreeg bij de 16T/16Q-belasting, gaande van langzaamste naar snelste.

Als we de pieklatentie in de werklast van de bestandsserver vergelijken, is de ioDrive Duo enorm gekalmeerd in Linux, waarbij veel van zijn pieken van 1,000 ms van vroeger verloren zijn gegaan. Deze keer had het slechts een enkele piek van 1,000 ms in de Windows-test.

De standaarddeviatie over de hele linie daalde behoorlijk, wat aantoont hoeveel de ioDrive Duo kalmeerde met de toegenomen hoeveelheid overprovisioning.

Hoewel de preconditioneringscurve van onze webserver niet de beste weergave is van de activiteit van de webserver, in feite het tegenovergestelde bij 100% schrijven, laat het toch zien hoeveel impact een verhoogde overprovisioning kan hebben. De totale doorvoer nam aanzienlijk toe en overtrof zelfs de OCZ Z-Drive R4.

De gemiddelde latentie tijdens de preconditioneringstest van onze webserver werd gehalveerd, van meer dan 20 ms eerder tot iets meer dan 10 ms in de high-performance modus.

Bijna alle pieken met hoge latentie werden onderdrukt met meer overprovisioning, waarbij de Linux-prestaties het meest verbeterden.

Standaarddeviatie van de latentie verbeterde dramatisch gedurende de duur van de Web Server preconditioneringssectie, met de grootste verandering aan de Linux-kant met de curve bijna vlak in vergelijking met de voorraadprestaties.

Door het webserverprofiel terug te zetten naar 100% gelezen, zagen we weinig of geen verbetering in de doorvoersnelheid tussen voorraad en verhoogde overprovisioning in deze specifieke werklast. Dit is echter niet verrassend, aangezien overprovisioning eigenlijk alleen de schrijfgerelateerde prestaties ten goede komt.

De gemiddelde latentie was over de hele linie bijna identiek en vertoonde weinig tekenen van verbetering met extra overbevoorrading.

Hoewel de verwerkingscapaciteit en de gemiddelde latentie niet verbeterden, verdwenen de reactietijden met hoge latentie volledig in dit 100% gelezen webserverprofiel toen de niveaus van overprovisioning werden verhoogd.

Vergelijkbaar met de verminderde pieklatentie in ons webserverprofiel met de ioDrive Duo in High-Performance-modus, daalde ook de standaarddeviatie van de latentie aanzienlijk in onze Linux-test, terwijl de Windows-test minimale verbeteringen liet zien.

Conclusie

Bij het opnieuw bekijken van de ioDrive Duo vallen een aantal dingen op. Aangezien Fusion-io een vroege pionier was van deze specifieke iteratie van opslagtechnologie en zij verschillende belangrijke intellectuele eigendomsrechten op het gebied van opslag bezitten, zou het niet zo verwonderlijk moeten zijn dat het totale pakket zo krap is, maar het niveau van precisie is het waard credit. Dat is niet alleen precisie in termen van prestaties, wat het zelfs als technologie van de vorige generatie goed doet. Maar precisie in termen van het gepolijste gevoel overal, van verpakking tot software-interface tot consistente prestaties op veel van hun ondersteunde platforms, inclusief de versies van Windows en Linux die we hebben getest. Hoewel de huidige ioDrive Duo sinds de eerste release verschillende keren software-updates heeft ondergaan, is de drive, gezien het feit dat de schijf begin 2009 uitkwam, zeer weinig oud.

Voor een op MLC gebaseerde schijf houdt de ioDrive Duo zijn mannetje heel goed tegen de op SLC gebaseerde LSI WarpDrive die als zijn naaste concurrent kan worden beschouwd. Als producten die volledig zijn ontworpen voor het Enterprise Application Acceleration-segment, blinken beide modellen uit met zware workloads over meerdere OS-platforms. In bijna elke test bood de ioDrive Duo consistente prestaties, hoewel de WarpDrive met zijn SLC-NAND qua maximale latentie het beter deed dan onze met MLC uitgeruste 640 GB ioDrive Duo. Bij vergelijking met de op MLC gebaseerde OCZ Z-Drive R4 was het gemakkelijk te zien hoe beide producten zijn ontworpen voor duidelijk verschillende markten. De Z-Drive bood hoge snelheid en hoge capaciteit dankzij goedkopere NAND van consumentenkwaliteit en controllers van de nieuwere generatie, maar de pieklatentie en standaarddeviatie waren inconsistenter dan de ioDrive Duo of WarpDrive. De sterke punten van de Z-Drives waren meer aan de leeszware kant, terwijl de ioDrive Duo en WarpDrive hun plaats vonden in een schrijfzware omgeving. Voor implementaties buiten Windows, waar de ioDrive Duo en WarpDrive beide vergelijkbare prestaties boden in Linux, stonden de prestaties van de Z-Drive R4 in schril contrast met de Windows-scores, met overal exponentieel tragere prestaties.

Natuurlijk is de ioDrive Duo met opslagcapaciteit niet zonder zwakke punten, zoals te zien is aan de frequente blips van 1,000 ms in tests met lage en hoge wachtrijdiepte in stabiele toestand. Gezien de consistente standaarddeviatie waren veel van die blips echter weinig tijdgebeurtenissen, in plaats van consequent hogere responspercentages te halen. Een ander klein punt van zorg kan worden gevonden, afhankelijk van het platform, aangezien Linux de neiging had om de sterke kant van dit product te zijn, zelfs als het de Windows-prestaties maar een klein beetje deed afnemen. Aan het eind van de dag zouden deze latentieproblemen waarschijnlijk niet opduiken in de op SLC gebaseerde ioDrive Duo, die zou kunnen worden gezien als een nauwere concurrent van de LSI WarpDrive, die alleen beschikbaar is in een SLC-configuratie van 300 GB.

Toen we de ioDrive Duo testten in de krachtige modus, waarbij de geformatteerde capaciteit daalde van 256 GB naar 320 GB per ioDimm, werden de prestaties in sommige gevallen meer dan verdubbeld. 4K willekeurige schrijfprestaties piekten van 40,000 IOPS naar 90,000 IOPS en tegelijkertijd daalde de pieklatentie als een baksteen. Voor zakelijke gebruikers die capaciteit willen ruilen in naam van snelheid en lage latentie, biedt Fusion-io een gemakkelijke manier voor de eindgebruiker om die wijzigingen door te voeren. Geen van de concurrerende PCIe-oplossingen biedt dat type prestatieconfiguratie, tenzij u bereid bent om handmatig gebruikersruimte af te scheiden en een sectie ongebruikt te laten, wat misschien niet haalbaar is in alle toepassingen.

VOORDELEN

• De nauwste integratie van software en hardware van alle PCIe Application Accelerator-leveranciers
• De beste prestatiepariteit tussen Windows- en Linux-stuurprogramma's
• Geweldige doorvoer en latentie in stockmodus die nog beter wordt in high-performance modus
• Sterke low-queue/low-thread count-prestaties

NADELEN

• Installatie en initiële installatie kunnen moeilijker zijn dan andere oplossingen (externe voeding vereist, geen ingebouwde ondersteuning voor OS-stuurprogramma's)
• Heeft meer systeembronnen nodig met VSL-footprint die wordt gebruikt om de ioDrive als geheugenlaag te presenteren

Tot slot

Vanuit het oogpunt van gebruiksgemak zet de ioDrive Duo de standaard voor hoe een PCIe Application Accelerator aan de eindgebruiker moet worden gepresenteerd. Ongeacht het gebruikte besturingssysteem, de ervaring is bijna identiek, tot aan de meegeleverde GUI en consolebeheertools. Vanaf de eerste dag kan de gebruiker, ongeacht het besturingssysteem, de hardwarestatus van de ioDrive Duo opvragen, naar eigen wens formatteren of overprovisionen en in productie nemen. De ioDrive Duo is een compleet aanbod dat verfijnder is dan al het andere op de markt voor bedrijfsopslag.

Fusion-io Duo-productpagina

Bespreek deze recensie

bijwerken 8/17/12 - Onze LSI Nytro WarpDrive-recensie is gepost en toegevoegd aan de grafieken die in deze Fusion-io-recensie worden gebruikt.