Revisão da série Intel Optane Persistent Memory 200 (MemVerge)

A Intel lançou o Módulo de memória persistente Optane DC na primavera de 2019 como uma forma de preencher a lacuna entre DRAM volátil e SSDs de alto desempenho. Um pouco mais de um ano depois, a Intel construiu a plataforma com Intel Optane Persistent Memory 200 Series ou Optane PMem 200 para abreviar. Os novos módulos são otimizados para o novo Processadores escaláveis ​​Intel Xeon de 3ª geração, tornando a combinação, com SSDs Intel, um jogo de plataforma. O PMem 200 é cotado para fornecer 32% mais largura de banda de memória do que o Gen1, o que é um bom impulso e algo que testaremos nesta análise.

A Intel lançou o Módulo de memória persistente Optane DC na primavera de 2019 como uma forma de preencher a lacuna entre DRAM volátil e SSDs de alto desempenho. Um pouco mais de um ano depois, a Intel construiu a plataforma com Intel Optane Persistent Memory 200 Series ou Optane PMem 200 para abreviar. Os novos módulos são otimizados para o novo Processadores escaláveis ​​Intel Xeon de 3ª geração, tornando a combinação, com SSDs Intel, um jogo de plataforma. O PMem 200 é cotado para fornecer 32% mais largura de banda de memória do que o Gen1, o que é um bom impulso e algo que testaremos nesta análise.

A título de referência, temos extensa cobertura anterior sobre o PMem. Essa iteração não é muito diferente da primeira, então a maior parte do trabalho anterior ainda é bastante relevante hoje em termos de arquitetura, benefícios e assim por diante. Aqui estão algumas peças para acertar se você precisa se atualizar sobre o PMem:

• Podcast #60: Kristie Mann, memória persistente da Intel
• Memória Persistente Intel Optane DC Revisão de desempenho NoSQL
• Supermicro SuperServer com Análise inicial da memória persistente Intel Optane DC
• A Intel explica Benefícios do PMem 200 com DAOS

Nesta revisão, reunimos uma ótima combinação de tecnologia. Do lado do hardware, temos uma caixa Intel OEM, bem equipada com módulos PMem 200 e as mais recentes CPUs Xeon Scalable. Colocamos em camadas o MemVerge Memory Machine v1.2, que é um software desenvolvido especificamente para aproveitar melhor os módulos de memória persistentes.

O que há de novo com a memória persistente Intel Optane série 200

A maioria dos benefícios da série 200 está relacionada à melhoria dos processadores escalonáveis ​​Intel Xeon de 3ª geração. Claramente a maior diferença no throughput da largura de banda da memória, com o PMem 200 obtendo suporte de 3,200 MT/s. Mas existem vários outros benefícios voltados para o desempenho absoluto.

A contagem de núcleos na versão anterior variava de 8 a 28 núcleos, na série 200 começa com 16 núcleos e vai até 40. Com o primeiro PMem, os usuários podiam adicionar 3 TB de PMem para uma memória total por soquete de 4.5 TB, agora o total é de 6 TB por soquete, sendo adicionados 4 TB de PMem 200. A potência máxima do design térmico caiu de 18W para 15W. E a mais nova memória persistente vem com eADR, atualização DRAM assíncrona estendida.

PMem 100 vs 200 diferenças de desempenho (512 GB)

Especificações da série Intel Optane Persistent Memory 200

Gerenciamento MemVerge

MemVerge Memory Machine v1.2 ainda aproveita a mesma GUI que vimos em nossa análise original. O Global Dashboard se destaca por se concentrar em DRAM e PMem, onde a maioria das GUIs analisa itens como CPU, memória, armazenamento e rede. Para aplicativos com uso intensivo de E/S, os painéis que mostram o uso de armazenamento em vários sistemas podem ser valiosos. Para aplicativos centrados na memória, o Memory Machine Global Dashboard fornece a capacidade exclusiva de visualizar o uso da memória, status do nó, eventos e alertas em vários servidores.

Como é o foco, podemos monitorar a largura de banda DRAM e PMem enquanto testamos e a maioria dos usuários está aproveitando a tecnologia. Os dados de uso de DRAM e PMEM são um guia para decisões de dimensionamento por administradores de sistema, ajudando-os a entender o comportamento de sua carga de trabalho que é necessário para ajuste e depuração de desempenho. Por exemplo, um administrador pode ver o uso de memória constante quando uma carga de trabalho atinge o pico de uso de memória ou se está alocando e desalocando memória periodicamente. Isso é especialmente importante quando um aplicativo falha devido a OOM. Os administradores podem ver os dados de uso de memória para identificar rapidamente exatamente quando isso aconteceu.

Na guia instâncias, podemos ver as instâncias do Redis e seus resumos.

A interface de gerenciamento da máquina de memória MemVerge pode ajudar os administradores em vários casos de uso:

Recuperação de falha – A GUI de instantâneo é usada para recuperar rapidamente o banco de dados e/ou solucionar problemas da causa. O registro do banco de dados e os dados do painel da máquina de memória determinam a hora da falha, permitindo que o administrador selecione e restaure um instantâneo mais próximo da hora da falha. Os desenvolvedores podem usar essa instância restaurada para depuração.

Acelerando Animação e VFX com Memory DVR – Artistas querem explorar diferentes opções em uma cena Maya básica. Eles carregam a cena base, aplicam as alterações e a salvam como um projeto diferente. Eles podem salvar muitas cenas separadas, mas para mostrar essas opções eles devem ser recarregados repetidamente, o que leva muito tempo. Com a funcionalidade Memory DVR, você pode carregar uma cena base uma vez, tirar um instantâneo como o instantâneo básico, aplicar suas alterações e tirar outro instantâneo. Para aplicar um efeito diferente, simplesmente restaure o instantâneo, edite e tire outro instantâneo. A velocidade de restauração de instantâneos na memória é de alguns segundos em comparação com minutos para recarregar cenas do armazenamento.

Acelerando a análise genômica com memória DVR – Os cientistas querem experimentar um algoritmo de aprendizado de máquina usando diferentes configurações de parâmetros. Eles carregam os dados, definem o parâmetro, executam o algoritmo e verificam os resultados. se os resultados não forem bons, os dados são recarregados, um conjunto diferente de parâmetros é aplicado e o algoritmo é executado novamente. Com a funcionalidade Memory DVR, você pode carregar os dados uma vez e tirar um instantâneo. A partir daí, se os resultados não forem bons, restaure os dados base e outra execução com novos parâmetros é feita em segundos.

Memória Persistente Intel Optane Série 200 Desempenho

Embora o PMem possa ser testado como armazenamento em bloco, o que fizemos no passado, os benefícios reais do PMem aparecem quando você pode aproveitá-lo no nível de byte com o software apropriado. Em muitos casos, desenvolvedores de aplicativos, como SAP, ajustam seus aplicativos para poder aproveitar o PMem. Embora isso funcione para alguns aplicativos, há outra opção. Aproveite uma solução definida por software construída desde o início para ajudar as empresas a aproveitar todos os benefícios de desempenho e persistência que o PMem 200 oferece. Para testar essa última geração do PMem, foi exatamente isso que fizemos.

O MemVerge oferece uma das ofertas mais abrangentes quando se trata de aproveitar a memória persistente. Demos uma olhada no Máquina de Memória MemVerge no início deste ano. A MemVerge lançou uma atualização para seu software para aproveitar as vantagens das novas CPUs Xeon, PMem 200, e todo o novo armazenamento que a Intel lançou. MemVerge Memory Machine está agora na versão 1.2 com vários novos benefícios, sendo os dois primeiros suporte para processadores Intel Xeon Scalable de terceira geração e suporte para Intel Optane Persistent Memory 200 Series.

O Memory Machine v1.2 oferece suporte para Microsoft SQL Server no Linux, onde eles disseram que podem dobrar o desempenho do OLTP com o mesmo custo de memória. Ele também suporta hipervisores KVM agora com o ajuste dinâmico da proporção DRAM:PMEM por VM. Os clusters de banco de dados na memória, como Redis e Hazlecast, agora têm HA com instantâneos coordenados na memória. E, finalmente, a versão 1.2 centralizou o gerenciamento de memória para DRAM e PMem no data center.

Plataforma Ice Lake – Servidor OEM Intel

• 2 x Intel Xeon Platinum 8380 @ 2.3 GHz 40 núcleos
• 16x32GB DDR4 3200MHz
• 16 x 128 GB de memória persistente Intel série 200
• SSD de inicialização: Intel 1 TB SATA
• SSD do banco de dados: Intel P5510 7.68 TB
• SO: CentOS 8.3.2011

Plataforma Cascade Lake – Supermicro SYS-2029U-TN24R4T

• 2 x Intel Xeon Platinum 8270 @ 2.70 GHz 26 núcleos
• 12 x 16 GB DDR4 192 GB
• 12 x 128 GB de memória persistente Intel série 100
• SSD de inicialização: SSD SATA de 1 TB
• SO CentOS 8.2.2004

O Optane e o MemVerge Memory Machine são melhor aproveitados para aplicativos na memória. Nossos benchmarks são normalmente vistos como cargas de trabalho normais a de alto estresse que seriam vistas na vida real durante as operações de TI. Em vez disso, aqui veremos alguns testes diferentes e veremos especificamente coisas como DRAM versus PMem versus DRAM + PMem e como cada um se comporta. Para esta revisão, usaremos o KDB Performance tanto de inserção em massa quanto de teste de leitura, bem como Redis Quick Recovery com ZeroIO Snapshot e Redis Clone com ZeroIO Snapshot.

Teste de desempenho do KDB

Kx's kdb+ é um banco de dados na memória de séries temporais. É conhecido por sua velocidade e eficiência e, por isso, muito popular na indústria de serviços financeiros. Uma grande restrição para kdb é a limitação da capacidade DRAM. O MemVerge Memory Machine se encaixa perfeitamente aqui para que o kdb possa aproveitar ao máximo o PMem para expandir o espaço de memória com desempenho semelhante ao da DRAM. Para o teste de inserção em massa, analisamos uma única inserção, 10, 100 e 1000 inserções e medimos em milhões de inserções em massa por segundo. Nós olhamos apenas para DRAM e Memory Machine com camadas de DRAM.

Com o volume KX kdb+, estamos olhando para Cascade Lake e Ice Lake. Os resultados são gravados em milhões de registros/segundo (MR/s). Começando com Cascade Lake, em um lote todos os três eram quase iguais. Assim que começamos a subir, a DRAM avançou até atingir um pico de cerca de 142 MR/s. Tiering MM w/DRAM alcançou a marca de 1000 lotes.

O mesmo teste no Ice Lake começa mais ou menos da mesma forma: um lote vê ambos quase iguais, em 10 lotes DRAM e MM w/DRAM tiering são os mesmos, mas em 100 MM w/DRAM tiering avança desta vez com 333 MR/ s. Os dois recuperam a 500 MR / s em 1000 lotes, isso é mais de 3.5 vezes maior que o pico superior do Cascade Lake.

Em seguida, examinamos o kdb+ com um teste de leitura. Aqui, a configuração do teste é um pouco diferente. O teste de leitura é o mesmo, mas desta vez analisamos apenas a DRAM e, em seguida, a Memory Machine com níveis de DRAM de 40 GB. No Xeon Gen 2, a DRAM só foi capaz de atingir 4.22 GB/s, enquanto o MM com 40G DRAM atingiu 4.83 GB/s.

O mesmo teste nos novos processadores nos deu 5.13 GB/s com DRAM e impressionantes 9.77 GB/s com MM com 40G DRAM hierárquico.

Conclusão

Com novos processadores vem o novo PMem, o Intel Optane Persistent Memory 200 Series a empresa pegou um produto existente e fez melhorias onde seriam mais eficazes. A empresa reivindica uma melhoria de 32% no desempenho em relação ao original com núcleos de até 40 agora e suporte para 3200MT/s. Embora eles tenham a mesma capacidade de módulos da última versão, 128 GB, 256 GB e 512 GB, a Intel fez com que os usuários pudessem adicionar mais módulos por soquete para elevar o tamanho total da RAM para 6 TB. Para testar o novo PMem, trabalhamos com o MemVerge e seu recém-lançado Memory Machine v1.2.

Nos testes de aplicativos da nova plataforma Intel Xeon Gen3 aproveitando o MemVerge Memory Machine v1.2, vimos grandes ganhos em relação à plataforma Intel Xeon da geração anterior. No teste de gravação Kdb+ medindo a velocidade de inserções em massa de lotes únicos, 10, 100 ou 1000, medimos enormes ganhos da plataforma Gen3 Xeon como um todo em relação a uma plataforma Gen2 quase de alta especificação. No pico de 1000 inserções em lote, vimos uma diferença de cerca de 142 milhões de registros/segundo (MR/s) no Xeon Gen2 versus 500 MR/s no Xeon Gen3, uma enorme diferença de 3.5x. No teste de leitura Kdb+, comparando Memory Machine + Pmem + 40GB DRAM hierárquica, medimos 4.83GB/s no Xeon Gen2, enquanto o Xeon Gen3 aumentou para impressionantes 9.77GB/s.

No geral, há muito o que gostar com o novo lançamento do Intel Xeon Gen3 junto com o Intel Optane Persistent Memory 200 Series, como vimos em nossos testes com o MemVerge. Embora as maiores mudanças na plataforma Intel incluam processadores muito mais rápidos, DRAM mais rápida e suporte Gen4 PCIe, o PMem 200 da Intel com os aplicativos certos pode realmente mudar a equação para vários casos de uso de missão crítica. Aplicativos como o SAP HANA, que interagem nativamente com o PMem, ficarão felizes em ter acesso a todas essas tecnologias da Intel. Para todos os outros que desejam aproveitar o PMem 200, o MemVerge oferece um caminho fácil de adoção.

Máquina de Memória MemVerge

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