Intel Optane SSD DC P4800X recension

Intels Optane SSD DC P4800X-serie var lanserades redan i mars 2017 med löftet om att lansera ett nytt lagringsklassminne (SCM) som heter 3D XPoint (Intel märkt som Optane) på marknaden. P4800X lanserades både som en traditionell 2.5-tums NVMe-enhet (U.2) och som ett PCIe-tilläggskort. Initial kapacitet började på 375 GB med planer på att nå 1.5 TB i slutet av 2017. Det kapacitetsmålet kom inte att förverkligas, men Intel lanserades 750GB Optane-modeller i november. Oavsett kapacitet har P4800X ett jobb och det är att leverera högsta möjliga lagringshastighet till latenskänsliga applikationer i datacentret.

Intels Optane SSD DC P4800X-serie var lanserades redan i mars 2017 med löftet om att lansera ett nytt lagringsklassminne (SCM) som heter 3D XPoint (Intel märkt som Optane) på marknaden. P4800X lanserades både som en traditionell 2.5-tums NVMe-enhet (U.2) och som ett PCIe-tilläggskort. Initial kapacitet började på 375 GB med planer på att nå 1.5 TB i slutet av 2017. Det kapacitetsmålet kom inte att förverkligas, men Intel lanserades 750GB Optane-modeller i november. Oavsett kapacitet har P4800X ett jobb och det är att leverera högsta möjliga lagringshastighet till latenskänsliga applikationer i datacentret.

Med tanke på den mindre kapaciteten på enheterna är det mindre troligt att företaget kommer att fylla upp JBOD:er med P4800X SSD:er att använda för primär lagring. Även om det verkligen är möjligt som en punktlösning för applikationer som kan dra nytta av snabbare lagring som små analysdatauppsättningar och BI-användningsfall. Enterprise array-leverantörerna har inte heller bråttom att ta till sig Optane i kvantitet i sina systemdesigner, återigen till stor del på grund av kapacitetsbegränsningarna. HPE har dock undersökt användningen av Optane som en cache för 3PAR-system och andra är verkligen ute efter att integrera denna klass av lagring i sina system när tekniken mognar. Det finns dock en omedelbar uppsättning utmärkta användningsfall för Optane-baserade SSD:er i världen av mjukvarudefinierad lagring där design har mer flexibilitet för att ta hänsyn till denna nya klass av lagring.

VMware vSAN är kanske den mest synliga i detta utrymme som de erbjöd dag 0-stöd för P4800X och har en ledning i HCI-utrymmet. vSAN är också unikt väl positionerat för att dra fördel av dessa mindre enheter eftersom de fungerar i en tvåskiktsarkitektur. vSAN-lagring koordineras i diskgrupper, med en nivå för all inkommande skrivaktivitet samt en kapacitetsorienterad läsnivå. För närvarande utnyttjar vSAN bara upp till 600 GB per enhet i skrivnivån, så de mindre kapaciteterna hos P4800X är egentligen inte en begränsning. För vSAN-användare betyder detta att för distributioner med P4800X som fungerar som en cache-enhet, går skrivningar med snabbast möjliga hastighet till vSAN-kluster.

Denna recension är av P4800X i 375 GB U.2 formfaktor. Samtidigt som vi till stor del arbetar som en del av en diskgrupp för vår kommande vSAN-recension, kunde vi köra en delmängd av våra normala SSD-tester för företag för att ge en mer komplett bild av P4800X:s prestandaprofil.

Specifikationer för Intel Optane SSD DC P4800X

Prestation

Testbädd

Våra Enterprise SSD-recensioner använder en Lenovo ThinkSystem SR850 för applikationstester och en Dell PowerEdge R740xd för syntetiska riktmärken. ThinkSystem SR850 är en välutrustad quad-CPU-plattform som erbjuder CPU-kraft långt över vad som behövs för att betona högpresterande lokal lagring. Syntetiska tester som inte kräver mycket CPU-resurser använder den mer traditionella servern med dubbla processorer. I båda fallen är avsikten att visa upp lokal lagring i bästa möjliga ljus som är i linje med lagringsleverantörens maximala enhetsspecifikationer.

Lenovo ThinkSystem SR850

• 4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1 GHz x 24 kärnor)
• 16 x 32 GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
• 2 x RAID 930-8i 12Gb/s RAID-kort
• 8 NVMe-fack
• VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

• 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 kärnor)
• 16 x 16 GB DDR4-2666MHz ECC DRAM
• 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-kort
• Tillägg NVMe-adapter
• Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Testbakgrund och jämförelser

Smakämnen StorageReview Enterprise Test Lab ger en flexibel arkitektur för att utföra riktmärken för företagslagringsenheter i en miljö som är jämförbar med vad administratörer möter i verkliga implementeringar. Enterprise Test Lab innehåller en mängd olika servrar, nätverk, strömkonditionering och annan nätverksinfrastruktur som gör att vår personal kan etablera verkliga förhållanden för att noggrant mäta prestanda under våra granskningar.

Vi införlivar dessa detaljer om labbmiljön och protokollen i granskningar så att IT-proffs och de som ansvarar för lagringsanskaffning kan förstå under vilka förutsättningar vi har uppnått följande resultat. Ingen av våra recensioner betalas för eller övervakas av tillverkaren av utrustning vi testar. Ytterligare information om StorageReview Enterprise Test Lab och en översikt över dess nätverkskapacitet finns på respektive sida.

Jämförelser för denna recension:

• Memblaze PBlaze5 3.2TB
• Intel P4510 2TB
• Samsung PM1725a 1.6TB
• Huawei ES3000 V5 3.2TB
• Toshiba PX04 1.6TB

Houdini från SideFX

Houdini-testet är speciellt utformat för att utvärdera lagringsprestanda när det gäller CGI-rendering. Testbädden för denna applikation är en variant av kärnan Dell PowerEdge R740xd servertyp vi använder i labbet med dubbla Intel 6130-processorer och 64GB DRAM. I det här fallet installerade vi Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) med ren metall. Resultatet av riktmärket mäts i sekunder att slutföra, och färre är bättre.

Maelstrom-demon representerar en del av renderingspipelinen som belyser lagringskapaciteten genom att demonstrera dess förmåga att effektivt använda växlingsfilen som en form av utökat minne. Testet skriver inte ut resultatdata eller bearbetar punkterna för att isolera väggtidseffekten av latenspåverkan på den underliggande lagringskomponenten. Själva testet är sammansatt av fem faser, varav tre vi kör som en del av benchmark, vilka är följande:

1. Laddar packade punkter från disken. Det är dags att läsa från disk. Denna är enkelgängad, vilket kan begränsa den totala genomströmningen.
2. Packar upp punkterna i en enda platt array för att de ska kunna bearbetas. Om punkterna inte är beroende av andra punkter, kan arbetsuppsättningen justeras för att förbli i kärnan. Detta steg är flertrådigt.
3. (Kör ej) Bearbetar punkterna.
4. Packar om dem i hinkformade block som lämpar sig för att lagra tillbaka till disken. Detta steg är flertrådigt.
5. (Kör ej) Skriver tillbaka de bucketade blocken till disken.

Intel Optane SSD DC P4800X tog topplatsen i Houdini-testet med 1,520.4 4800 sekunder. PXNUMXX hade den bästa prestandan av någon av Optane-enheterna, såväl som bäst totalt sett.

VDBench arbetsbelastningsanalys

När det gäller benchmarking av lagringsenheter är applikationstestning bäst, och syntetiska tester kommer på andra plats. Även om det inte är en perfekt representation av faktiska arbetsbelastningar, hjälper syntetiska tester till baslinjelagringsenheter med en repeterbarhetsfaktor som gör det enkelt att göra jämförelser "äpplen-till-äpplen" mellan konkurrerande lösningar. Dessa arbetsbelastningar erbjuder en rad olika testprofiler som sträcker sig från "fyra hörn"-tester, vanliga tester av databasöverföringsstorlekar, till spårningsfångningar från olika VDI-miljöer. Alla dessa tester utnyttjar den vanliga vdBench-arbetsbelastningsgeneratorn, med en skriptmotor för att automatisera och fånga resultat över ett stort beräkningstestkluster. Detta gör att vi kan upprepa samma arbetsbelastningar över ett brett utbud av lagringsenheter, inklusive flash-arrayer och individuella lagringsenheter. Vår testprocess för dessa riktmärken fyller hela enhetens yta med data och partitionerar sedan en enhetssektion som motsvarar 25 % av enhetens kapacitet för att simulera hur enheten kan reagera på applikationsarbetsbelastningar. Detta skiljer sig från fullständiga entropitester som använder 100 % av enheten och tar dem till ett stabilt tillstånd. Som ett resultat kommer dessa siffror att återspegla högre ihållande skrivhastigheter.

profiler:

• 4K slumpmässig läsning: 100 % läsning, 128 trådar, 0-120 % iorat
• 4K Random Write: 100% Write, 64 trådar, 0-120% iorate
• 64K sekventiell läsning: 100 % läsning, 16 trådar, 0-120 % iorat
• 64K sekventiell skrivning: 100 % skrivning, 8 trådar, 0-120 % iorate
• Syntetisk databas: SQL och Oracle
• VDI Full Clone och Linked Clone Traces

För slumpmässig toppprestanda i 4K började Intel Optane SSD DC P4800X (hädanefter kallad P4800X) med mycket lägre latens än de andra enheterna innan den spikade strax efter 500K IOPS och slutade sist med 585,754 213 IOPS med en latens på XNUMXμs .

Med 4K topp skrivprestanda hade P4800X en bättre visning och slutade tvåa med en toppprestanda på ungefär 554K IOPS och en latens på endast 155μs.

När vi växlade över till sekventiella arbetsbelastningar såg vi i vår 64K-läsning ett liknande mönster som 4K-läsningen. P4800X började med mycket lägre latens än de andra enheterna innan den spikade upp med cirka 35K IOPS och toppade med 40,558 2.53 IOPS eller 394 GB/s med en latens på XNUMXμs. Detta placerade drivet på fjärde plats totalt.

För 64K-skrivningen kom P4800X på andra plats med en toppprestanda på ungefär 34,700 2.17 IOPS eller 380 GB/s med en latens på XNUMX μs innan den tappade något.

Med vår SQL-arbetsbelastning ser vi P4800X hoppa till fronten med stor marginal med en topppoäng på 286,548 111 IOPS med en latens på endast XNUMXμs.

I vår SQL90-10 fortsatte P4800X sin regeringstid med en topppoäng på 276,530 114 IOPS med en latens på XNUMXμs.

När P80X stannade på första plats i SQL 20-4800 nådde P266X en topp på ungefär 111K IOPS med en latens på cirka XNUMXμs innan ett litet avhopp.

När vi vände över till våra Oracle-arbetsbelastningar kom P4800X på andra plats med en topppoäng på nästan 248K IOPS och en latens på 127μs.

I Oracle 90-10 blåste P4800X bort de andra enheterna med en toppprestanda på 276,703 79 IOPS med en latens på endast XNUMXμs.

Återigen i Oracle 80-20 såg vi P4800X långt framme med 265,769 82 IOPS och en latens på bara XNUMXμs.

Därefter bytte vi till vårt VDI-klontest, Full Clone (FC) och Linked Clone (LC). För VDI FC Boot började P4800X extremt starkt innan han hoppade upp och tog tredje plats med en toppprestanda på 167,856 199 IOPS och en latens på XNUMXμs.

Med VDI FC Initial Login tog P4800X trea igen med 108,159 274 IOPS och en latens på XNUMXμs.

För VDI FC Monday Login hoppade P4800X till andra plats med en toppprestanda på 97,198 163 IOPS och en latens på XNUMXμs.

Genom att gå vidare till VDI LC Boot kunde P4800X ta topplatsen med en poäng på 93,095 171 IOPS och en latens på XNUMXμs.

VDI LC Initial Login hade ännu en topplacering för P4800X med en poäng på 66,463 118 IOPS och en latens på XNUMXμs.

Slutligen hade vårt VDI LC Monday Login-test P4800X-platsen tvåa med 67,085 235 IOPS med en latens på XNUMXμs.

Slutsats

Intel Optane SSD DC P4800X är ännu en enhet som släppts med Intels 3D XPoint-teknik. Som namnet antyder är enheten designad speciellt för datacentret och har vanliga U.2 och AIC HHHL formfaktorer. En av nackdelarna som direkt blir uppenbara är att disken endast erbjuds i 375GB och 750GB kapacitet. Detta begränsar dess användningsfall å ena sidan, men å andra sidan är dess användningsfall främst inriktade på arbetsbelastningar och applikationer där låg latens är av största vikt kontra kapacitet. I detta avseende har Optane-teknologin visat sig vara branschledande i både företags- och slutanvändarbelastningar.

P4800X:s lilla kapacitet är anledningen till att vi har ett litet hål i vår normala mängd riktmärken. Enhetskapaciteten var inte tillräckligt stor för att köra SQL eller Sysbench, så de saknas i den här recensionen med en enhet. På den första applikationsanalysarbetsbelastningen vi kunde köra, Houdini av SideFX, var P4800X den övergripande bästa presterande med 1,520.4 4800 sekunder. I vår VDBench dominerade P4800X över hela linjen på låga ködjup. Toppprestanda var mer blandat med P90X där vissa traditionella NVMe-produkter överträffade den i prestanda. Men det blåste bort andra inom områden som SQL och Oracle 10-80 och 20-4800. Höjdpunkterna i P4X inkluderar över en halv miljon IOPS i båda 2.53K-testerna, 64 GB/s i 2.17K-läsning och 64GB/s i 4800K-skrivning. I alla tre SQL-tester var P250X över en kvarts miljon IOPS och på eller över 4800K IOPS i våra Oracle-tester. Men bortsett från toppprestanda hade Intel Optane P4800X extremt låga latenser. I varje test började latensen mycket låg, vanligtvis mycket lägre än alla andra enheter. Och i några få fall hade P79X en toppprestanda med så låg latens som 90μs i Oracle 10-82 och 80μs i Oracle 20-XNUMX.

För arbetsbelastningar med låg latens finns det för närvarande inget som kommer i närheten av Intel Optane SSD DC P4800X. Även om det finns områden som traditionella NVMe-produkter kan överträffa den i total bandbredd och IOPS, generellt sett, skulle P4800X inte passa dessa användningsfall baserat på dess pris/kapacitetsmått. Det är dock spännande att tänka på möjligheterna för Intel Optane-teknik när företagsenheterna når de högre kapacitetspunkterna; speciellt något i 2TB-klassen som fortfarande är en favorit för array-leverantörer, trots att 30TB SAS SSD är allmänt tillgängliga. I vårt specifika användningsfall kring vSAN, levererar P4800X snabbast möjliga prestanda för skrivcachelagret. För alla som vill ha ut det mesta av vSAN är P4800X den defacto-standarden.

Intel P4800X produktsida

Diskutera denna recension

Anmäl dig till StorageReviews nyhetsbrev