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Intel Optane SSD 900P 系列评测

by 莱尔·史密斯

英特尔傲腾固态盘 900P 系列是一款高耐久性 NVMe 固态盘,专为客户端系统中对存储要求苛刻的工作负载而设计。 该系列采用 PCIe 和 2.5 英寸外形规格,具有一系列不同的用例,例如工程工作负载、媒体创建(特别是游戏开发)和游戏。 尽管 900P 已经面世一段时间,但我们一直在研究新的 CGI 渲染基准,以正确说明 Optane 的性能概况。 该测试现已完全在线; 结果值得等待。


英特尔傲腾固态盘 900P 系列是一款高耐久性 NVMe 固态盘,专为客户端系统中对存储要求苛刻的工作负载而设计。 该系列采用 PCIe 和 2.5 英寸外形规格,具有一系列不同的用例,例如工程工作负载、媒体创建(特别是游戏开发)和游戏。 尽管 900P 已经面世一段时间,但我们一直在研究新的 CGI 渲染基准,以正确说明 Optane 的性能概况。 该测试现已完全在线; 结果值得等待。

900P 采用英特尔的 Optane 非易失性内存构建,是第二个利用该技术的版本,与我们评测的其他 Optane 驱动器并列: 800P 和恰当的名字 Optane记忆. 此外,900P 标志着最高的最终用户 Optane SSD 容量,边缘卡中高达 480GB。

在性能方面,900P 作为高度响应的客户端存储解决方案进行销售。 英特尔引用他们的 Optane 驱动器来提供令人印象深刻的性能,在 550,000K 随机读取和写入中分别高达 500,000 IOPS 和 4 IOP,以及 10 毫秒以下的超低延迟。

Optane 5P 提供 900 年保修,提供 280GB 和 480GB 两种容量。 在本次评测中,我们将关注 240GB 和 480GB 容量。

Intel Optane SSD 900P 系列规格

外形尺寸 半高半长 (HHHL) 附加卡和 2.5” X 15mm,小型 U.2
容量 半高半长 (HHHL) 附加卡:280GB 和 480GB

2.5” X 15mm,小尺寸 U.2:280GB

接口 PCIe 3.0 X4、NVMe
NAND闪存 3D XPoint 存储介质
工作温度 0°C至70°C
性能
顺序读取 高达2,500MB /秒
顺序写入 高达2,000MB /秒
随机读取 550,000 IOPS
随机写 500,000 IOPS
耐力
预期寿命 1.6 万小时平均无故障时间 (MTBF)
终身耐力 每天 10 次驱动器写入 (DWPD)
电力
主动读取 - 平均功率 8W
主动写入——平均功率 13W
保修政策 5的一年

设计和建造

我们的英特尔傲腾固态硬盘 900P 评测单元采用半高半长附加卡 (HHHL AIC) 外形规格。 一方面,PCB 被光滑的黑色外壳覆盖,上面有英特尔品牌和型号名称; 它的侧面也有通风。 这可以保护驱动器的组件并提供充足的散热。 将驱动器翻转过来可以看到裸露的空白电路板。

900P 使用 PCIe Gen 3 x 4 连接器,适合全高和半高 PCIe 插槽。

性能

测试平台

这些测试中利用的测试平台是 戴尔 PowerEdge R740xd 服务器。 我们通过该服务器内的戴尔 H730P RAID 卡测量 SAS 和 SATA 性能,尽管我们将卡设置为 HBA 模式只是为了禁用 RAID 卡缓存的影响。 NVMe 通过 M.2 转 PCIe 适配卡进行本地测试。 使用的方法更好地反映了最终用户的工作流程,以及虚拟化服务器产品中的一致性、可扩展性和灵活性测试。 重点放在驱动器整个负载范围内的驱动器延迟上,而不仅仅是最小的 QD1(队列深度 1)级别。 我们这样做是因为许多常见的消费者基准测试没有充分捕获最终用户的工作负载配置文件。 对于 900P,由于其外形尺寸,他不需要适配卡。

SideFX 的胡迪尼

Houdini 测试专门用于评估与 CGI 渲染相关的存储性能。 此应用程序的测试台是核心的变体 戴尔 PowerEdge R740xd 我们在实验室中使用的服务器类型具有双 Intel 6130 CPU 和 64GB DRAM。 在这种情况下,我们安装了运行裸机的 Ubuntu 桌面 (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64)。 基准测试的输出以秒为单位来衡量,越少越好。

Maelstrom 演示代表了渲染管线的一部分,它通过演示其有效使用交换文件作为扩展内存形式的能力来突出存储的性能。 测试不会写出结果数据或处理点,以隔离延迟对底层存储组件的影响。 测试本身由五个阶段组成,我们将其中三个阶段作为基准测试的一部分运行,如下所示:

  1. 从磁盘加载打包点。 这是从磁盘读取的时间。 这是单线程的,可能会限制整体吞吐量。
  2. 将点解压缩到一个平面数组中,以便对其进行处理。 如果这些点不依赖于其他点,则可以调整工作集以保留在核心中。 这一步是多线程的。
  3. (不运行)处理点。
  4. 将它们重新打包成适合存储回磁盘的分桶块。 这一步是多线程的。
  5. (未运行)将分桶块写回磁盘。

在性能方面,整个英特尔 Optane 家族占据了榜首。 我们正在测量渲染时间,所以越少越好,而且一切都很清楚,Optane 设备很容易超过其他设备。 不过,最令人惊讶的是,与英特尔傲腾 800P 相比,即使是企业级 NVMe SSD 也难以跟上这项测试,更不用说 480GB 900P 了。

SQL Server 性能

我们使用轻量级虚拟化 SQL Server 实例来适当地表示应用程序开发人员将在本地工作站上使用的内容。 该测试类似于我们在存储阵列和企业驱动器上运行的测试,只是按比例缩小以更好地近似于最终用户采用的行为。 工作负载采用事务处理性能委员会的基准 C (TPC-C) 的当前草案,这是一个模拟复杂应用程序环境中活动的在线事务处理基准。

轻型 SQL Server VM 配置了三个虚拟磁盘:100GB 卷用于引导,350GB 卷用于数据库和日志文件,150GB 卷用于我们在每次运行后恢复的数据库备份。 从系统资源的角度来看,我们为每个 VM 配置 16 个 vCPU、32GB DRAM 并利用 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2,并由戴尔的数据库基准工厂进行压力测试。

SQL Server 测试配置(每个虚拟机)

  • Windows服务器2012 R2的
  • 存储空间:分配 600GB,使用 500GB
  • SQL Server的2014的
    • 数据库大小:1,500 规模
    • 虚拟客户端负载:15,000
    • 内存缓冲区:24GB
  • 测试时长:3 小时
    • 2.5 小时预处理
    • 30分钟采样期

查看 SQL Server 输出时,Intel 900P 480GB 驱动器以 3,160 TPS 记录了最佳性能。

在平均延迟方面,英特尔 900P 480GB 再次获得最佳性能(与三星 960 PRO 2TB 并列),平均延迟仅为 4.0 毫秒。

VDBench 工作负载分析

在我们的第一个 VDBench 工作负载分析中,我们研究了随机 4K 读取性能。 在这里,英特尔 900P 480GB 和 280GB 型号能够在整个运行过程中保持亚毫秒级延迟,分别达到约 587,00 IOPS 和 589,000 IOPS 的峰值,两者均达到约 215μs。 这些结果远远超过其他测试的 SSD。

在随机 4K 写入性能中,两种 900P 容量都显示出非常令人印象深刻(并且几乎相同)的延迟和 IOPS,在整个测试过程中延迟低于 200μs,但最后除外。 两者的峰值性能测得约为 558,000 IOPS。

转向顺序性能,我们查看了我们的 64K 基准测试。 同样,两个 900P 容量记录的性能都远远超过其他驱动器。 在读取方面,英特尔 900p 在我们的整个测试过程中保持亚毫秒级延迟,40,695GB 和 2.52GB 的峰值分别为 40,757 IOPS (2.54GB/s) 和 480 IOPS (280GB/s),均低于 400μs。

在顺序 64K 写入中,480GB 和 280GB Intel 900P 驱动器再次表现出几乎相同的性能,在整个测试过程中保持亚毫秒级延迟(甚至低于 500μs)。 两个驱动器的峰值性能约为 35,000 IOPS (2.9GB/s)。

接下来,我们查看了我们的 VDI 基准测试,这些基准测试旨在进一步对驱动器征税。 这些测试包括启动、初始登录和星期一登录。 查看启动测试,两种 900P 容量型号在整个测试过程中都有非常令人印象深刻的延迟,峰值约为 169K IOPS。 同样,这些图表在整个过程中显着降低了持续延迟,从低至 28μs 开始并一直保持在 200μs 以下,直到测试结束。

对于 VDI 初始登录,480GB 和 280GB 型号在整个测试过程中具有相同的性能,延迟低于 300μs。 两个驱动器的峰值也达到了 108,821 IOPS 和 273μs。

对于最终的 VDI 星期一登录,英特尔 480GB 和 280GB 在整个测试过程中再次具有低于 200μs 的延迟性能,再次具有相同的性能。 它们的峰值均达到 98,000 IOPS,延迟为 161.8 微秒。

总结

正如我们在上面的性能图表中清楚地显示的那样,英特尔傲腾 900P 系列是我们迄今为止测试过的最快的驱动器之一。 英特尔对傲腾内存的使用在其他英特尔驱动器(即 800P 和傲腾内存)中产生了不同的结果; 但是,此版本展示了英特尔能够为专业人士和爱好者提供的产品。 这一令人印象深刻的 SSD 系列具有 PCIe 和 2.5 英寸两种外形尺寸,当然具有在各种资源密集型用例(如工程工作负载、媒体创建甚至游戏)中为硬核人群提供出色表现的能力。

至于其性能细节,480GB 和 280GB 型号在我们的大多数测试中的性能几乎相同。 这种情况很少见,因为容量大的通常优于容量小的版本,这让客户有理由花额外的钱购买更大的型号。 但对于 900P,无论容量如何,用户都将能够体验到几乎相同的性能。

在随机性能方面,两种 900P 容量都能够在整个运行过程中保持亚毫秒级延迟,峰值约为 587,00 IOPS (480GB) 和 589,000 IOPS (280GB),两者均达到约 215μs。 在写入方面,这两种容量都具有非常令人印象深刻的延迟和 IOPS,在整个测试过程中延迟低于 200 毫秒,峰值性能约为 558,000 IOPS。 这些结果大大优于其他测试的 SSD。

在我们的多线程 64K 顺序读取基准测试中,英特尔 900P 固态硬盘能够再次在整个测试过程中轻松保持亚毫秒级性能,同时峰值分别为大约 40,695 IOPS (2.52GB/s) 和 40,757 IOPS (2.54GB/s)分别为 480GB 和 280GB。 在写入方面,两个驱动器的峰值性能约为 35,000 IOPS (2.9GB/s)。 继续进行我们的 VDI 测试,900P 继续占据主导地位,在我们所有的测试中排名第一(再次以巨大的优势),其中包括 VDI 启动、初始登录和星期一登录基准测试。

不过,最令人印象深刻的是 900P 在 Houdini 中所做的工作。 此处 480GB 驱动器的渲染时间为 1,540 秒,而 240GB 驱动器为 1,782。 这两款驱动器仅被英特尔的企业 Optane 驱动器 P4800X 击败,后者以 1,520 秒领先。 更恰当地说,480GB 900P 以超过 19 分钟的速度击败了下一个最接近的最终用户驱动器。 如果您在一个时间就是金钱且工作量取决于存储的行业工作,英特尔会为您提供各种借口来推动老板(或您自己)购买这些最新的驱动器。

底线

英特尔傲腾 900P 证明了低延迟存储对可以利用它的应用程序的影响有多大。 900P 是专业人士的梦想,使其轻松成为目前可用的最佳终端用户 SSD。

亚马逊上的英特尔傲腾 900P

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