O Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT é um sistema completo de processador duplo 1U. A Supermicro projetou o SuperServer para atender a uma série de casos de uso populares, como virtualização, bancos de dados, computação em nuvem e outros que podem se beneficiar do poder de computação de alta densidade. O sistema foi atualizado para suportar CPUs Intel Xeon Scalable de segunda geração e é um dos primeiros a ser fornecido com suporte para Módulos de memória persistente Intel Optane DC.
O Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT é um sistema completo de processador duplo 1U. A Supermicro projetou o SuperServer para atender a uma série de casos de uso populares, como virtualização, bancos de dados, computação em nuvem e outros que podem se beneficiar do poder de computação de alta densidade. O sistema foi atualizado para suportar CPUs Intel Xeon Scalable de segunda geração e é um dos primeiros a ser fornecido com suporte para Módulos de memória persistente Intel Optane DC (PMM).
Além do suporte para as mais recentes tecnologias de data center da Intel, o sistema oferece armazenamento por meio de dez baias NVMe de 2.5″ hot swap na frente. Internamente, o Supermicro oferece suporte para dois slots M.2, um SATA e um NVMe, embora slots M.2 adicionais possam ser adicionados como opção. A placa suporta 24 slots DIMM, que podem ser usados da forma tradicional com DRAM, ou com PMEM como é a configuração deste teste. Olhando para a conectividade, o sistema possui duas portas LAN 10GBase-T integradas. A expansão para conectividade adicional está disponível por meio de dois slots de placa PCI-E 3.0 x16 (FH, 10.5″L).
Conforme observado, nosso sistema de análise apresenta dois Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24C), juntamente com 12 sticks DRAM e 12 módulos de memória persistente Intel Optane DC. Embora ainda seja muito cedo na jornada de memória persistente, essa configuração de memória persistente 4:1 para DRAM usando todos os slots de memória na placa e duas CPUs Intel provavelmente será uma configuração de servidor típica e recomendada para aproveitar ao máximo essas novas tecnologias. Além desses componentes principais, o sistema em análise inclui dez SSD Intel DC P4510 NVMe.
Especificações Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT
- Chassi – Ultra 1U SYS-1029U-TN10RT
- CPU – 2 x Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24C)
- Armazenamento – 10 x SSD Intel DC P4510 2TB NVMe, 1DWPD
- DRAM – 12 x DDR32-4 de 2933 GB
- Memória persistente – 12 x 128 GB DDR4-2666 Intel Optane DC PMMs
- Rede – 2 x 10GBaseT
Design e Construção
Conforme declarado, o Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT é um servidor 1U denso que pode abrigar dois dos novos processadores Intel Xeon Scalable. A maior parte da frente do dispositivo é ocupada por baias de unidade NVMe de 2.5”, dez no total. À direita está o painel de controle com o botão liga/desliga, o botão UID e os LEDs de status. Abaixo estão duas portas USB 3.0 tipo A.
Virando o dispositivo para trás, duas PSUs estão à esquerda, seguidas por duas portas LAN 10GBase-T PJ45, duas portas USB 3.0, uma porta LAN dedicada para IPMI, uma porta serial, indicador e switch UID, porta de vídeo e dois Slots PCIe.
As baias de 2.5 ″ na frente são compatíveis com hot-swap e os usuários podem facilmente empurrar a aba laranja para estender a alça para remoção/instalação rápida. Neste servidor e em outros da Supermicro, caddies laranja indicam suporte a NVMe.
Com o SuperServer equipado com dez baias de 2.5″, nosso sistema de teste veio com 10 SSDs Intel P4510 2TB NVMe.
Os módulos de memória persistente Intel Optane têm o mesmo fator de forma que a DRAM tradicional. Eles não requerem cabeamento de energia ou refrigeração adicional. Os dissipadores de calor são incluídos como parte do projeto de memória persistente, que segue as mesmas considerações de projeto que os módulos DRAM para largura e altura. Portanto, não devemos ver nenhuma mudança nova para servidores finos com capotas de fluxo de ar sobre os slots DRAM.
Como em muitos servidores Supermicro, a tampa superior sai facilmente com dois botões de pressão e a remoção dos parafusos de fixação na parte traseira. Isso fornece acesso rápido às novas CPUs, RAM, instalação de uma GPU ou outros dispositivos PCIe e, importante para esta revisão, instalação de Intel Optane DC PMMs.
Desempenho
Em nossa primeira olhada na nova memória persistente Intel Optane DC, nos concentramos em medir seu desempenho de uma forma bastante tradicional; comparando seu desempenho de armazenamento em bloco com SSDs NVMe padrão. Embora existam modos diferentes para a memória persistente operar, planejamos nos concentrar em casos de uso específicos em um futuro próximo envolvendo o modo de memória e o nível de byte do App Direct. Especificamente, posicionamos 12 módulos de memória persistente de 128 GB (6 por CPU) configurados em dois pools contra 10 SSDs NVMe Intel P4510 de 2 TB. Nosso aplicativo de referência neste cenário ainda está usando vdbench com nossas cargas de trabalho de quatro cantos, bem como perfis de carga de trabalho de banco de dados. No futuro, faremos a transição de volta para FIO, bem como para aplicativos de banco de dados que usam memória persistente diretamente.
Em termos de nossa configuração técnica de benchmark, agrupamos 6 módulos de memória persistente para formar um único pool (um pool por CPU) e alocamos todo o espaço do pool para o namespace de memória persistente. No nível do sistema operacional, pré-preenchemos os módulos de memória persistente bruta, particionamos em 50% de seu tamanho total e executamos nossas cargas de trabalho nessa seção menor. As cargas de trabalho são então aplicadas com o objetivo de mostrar desempenho sustentado, o que imita como os conjuntos de dados do aplicativo estariam operando nelas.
Nosso primeiro teste é o teste de leitura aleatória de 4K aqui, a memória persistente começou em 1,371,386 IOPS a 4.6 μs e atingiu o pico em 13,169,761 IOPS com uma latência de apenas 12.1 μs. Enquanto as unidades Intel NVMe tiveram um bom desempenho, um pico de 5,263,647 IOPS e uma latência de 191.4 μs, os PMMs claramente superaram com o dobro da taxa de transferência e latência de apenas 6% das unidades NVMe.
Olhando para a gravação aleatória de 4K, vemos uma limitação da tecnologia quando se trata de gravações. Como o exemplo acima mostra um aumento dramático no desempenho, a memória persistente atingirá picos muito mais rapidamente nas gravações. Aqui, a memória persistente começou em 162,642 IOPS com uma latência de 8.9μs e atingiu o pico em torno de 980K IOPS com cerca de 60μs de latência antes de cair.
Mudando para cargas de trabalho sequenciais, na leitura de 64K, os PMMs Optane DC começaram em 106,739 IOPS ou 6.67 GB/s com uma latência de 31.9 μs e chegaram ao pico de 1,055,634 IOPS ou 65.98 GB/s com uma latência de 57.2 μs. Novamente, as unidades NVMe tiveram um bom desempenho com pontuações máximas de 431,252 IOPS ou 26.6 GB/s com uma latência de 721.5 μs, mas nem perto da memória persistente.
Em gravações sequenciais de 64K, a memória persistente começou em 52,472 IOPS ou 1.64 GB/s com uma latência de 78.8 μs. Os módulos de memória persistente atingiram o pico de 255,405 IOPS ou 15.96 GB/s com uma latência de apenas 121.8 μs. Isso está em contraste com o grupo Intel P4510, que aumentou a latência quando as unidades atingiram e ultrapassaram seu ponto de saturação.
A seguir estão os testes SQL VDBench, incluindo SQL, SQL 90-20 e SQL 80-20. Para SQL, a memória persistente começou em 547,821 IOPS com latência de 6.4 μs e atingiu o pico de 5,095,690 IOPS com uma latência de 10.7 μs. As unidades NVMe novamente tiveram forte desempenho com desempenho máximo de 188,170 IOPS e 170µs.
Para o SQL 90-10, as duas comparações foram um pouco mais próximas em taxa de transferência, embora não haja dúvida sobre a latência, a memória persistente tem menor latência. A memória persistente começou em 169,874 IOPS com uma latência de 8.1 μs e atingiu o pico de 1,911,900 IOPS com uma latência de 27.1 μs em comparação com o pico do NVMe de 1,612,337 IOPS com uma latência de 189.8 μs.
Para SQL 80-20, a memória persistente teve melhor latência de pico, 65.3 μs, mas taxa de transferência muito menor, 668,983 IOPS, em comparação com a taxa de transferência da unidade NVMe, 1,482,554 IOPS a uma latência de 206 μs.
Nosso lote final de testes para esta revisão são nossas cargas de trabalho Oracle, Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. O teste Oracle mostrou que a memória persistente atingiu um pico inicial de 453,449 IOPS com uma latência de 103 μs. A unidade NVMe conseguiu atingir o pico de 1,366,615 IOPS com uma latência de 225.8 μs.
Para o Oracle 90-10, a memória persistente começou em 181,455 IOPS com uma latência de 7.8 μs e chegou ao pico de 2,080,543 IOPS com uma latência de apenas 16.9 μs. Mais uma vez esmagando o desempenho da unidade NVMe que atingiu o pico de 1,357,112 IOPS com uma latência de 157.1 μs.
Finalmente, para nosso Oracle 80-20, a memória persistente começou em 225,492 IOPS com uma latência de 8.5 μs e atingiu o pico de 1,146,229 IOPS com uma latência de 30.4 μs. A unidade NVMe teve uma taxa de transferência menor, 1,265,479 IOPS, mas também uma latência muito maior, 165.9 μs.
Conclusão
O Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT é um sistema de soquete duplo com 10 compartimentos de unidade NVMe de 2.5” que cabe em um espaço de 1U. Além dos compartimentos de unidade NVMe de 2.5”, o servidor também pode ser configurado com dois slots de armazenamento M.2, um SATA e outro NVMe. O servidor foi projetado para virtualização, bancos de dados e computação em nuvem, entre outros casos de uso que utilizam um fator de forma denso com alto poder de computação. Falando em computação, o servidor suporta as CPUs escalonáveis Intel Xeon de segunda geração recém-lançadas. Junto às CPUs estão 24 slots DIMM. Além de empacotar este servidor com muita DRAM, o suporte para as novas CPUs significa suporte para os novos módulos de memória persistente Optane DC da Intel.
Olhando para o desempenho, os módulos de memória persistente da Intel conseguiram atingir um nível de desempenho ainda não visto em nosso laboratório. Como a Intel é mais ou menos o único jogo na cidade no momento com memória persistente, não temos concorrentes ou versões mais antigas para comparar. Em vez disso, comparamos com as unidades Intel P4510 2TB NVMe como um exemplo do que esperar ao aproveitar a nova tecnologia. Nas leituras, os PMMs superaram a tecnologia NVMe com leituras de 4K sendo 13.2 milhões de IOPS com apenas 12.1μs de latência e a leitura sequencial de 64K atingindo 66GB/s com apenas 57.2μs de latência. A gravação aleatória viu um pouco de limitação da tecnologia com a memória persistente subindo rapidamente para 980K IOPS e aproximadamente 60 μs de latência antes de cair, muito menor do que as unidades NVMe. As gravações de 64K, no entanto, viram a memória persistente dominar com 15.96 GB/s com uma latência de apenas 121.8 μs. Para benchmarks SQL, a memória persistente esmagou a unidade NVMe em SQL (5,095,690 IOPS com latência de 10.7 μs) e SQL 90-10 (1,911,900 IOPS com latência de 27.1 μs). Em nosso teste Oracle, a memória persistente mostrou uma pontuação muito maior no Oracle 90-10 (2,080,543 IOPS com uma latência de apenas 16.9μs), mas ficou para trás nos outros dois testes do ponto de vista da taxa de transferência. Algo a observar é a latência. A latência de pico mais alta para a memória persistente foi de 103μs e a latência de pico mais baixa foi de 10.7μs.
Claramente, há todos os motivos para ficar extremamente entusiasmado ao observar os resultados iniciais desta revisão. Vemos a melhoria das novas CPUs Xeon Scalable como um todo, mas é claro que os módulos de memória persistente Optane DC são as estrelas aqui. Conforme observado, esta revisão inicial não pretende ser o ponto de parada de como avaliamos sistemas com memória persistente; é apenas o começo. Atualmente, estamos trabalhando para examinar mais profundamente o desempenho do aplicativo neste sistema e continuaremos a ultrapassar os limites e as melhores práticas para avaliar a memória persistente Intel Optane DC nos modos App Direct e Memory. Por enquanto, porém, muitos elogios à Supermicro e sua equipe de engenharia por montar este kit de forma tão rápida e abrangente, esta será uma divertida série de análises.
Página do produto Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT
