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Memblaze PBlaze4 AIC NVMe SSD 评测

by StorageReview 企业实验室

Memblaze 拥有专为企业设计的新一代 NVMe SSD。 PBlaze4 适用于运行云计算、数据库和其他要求苛刻的应用程序的数据中心。 它提供半高半长 (HHHL) 和全高半长 (FHHL) 外形规格,容量范围从 800GB 到 6.4TB。


Memblaze 拥有专为企业设计的新一代 NVMe SSD。 PBlaze4 适用于运行云计算、数据库和其他要求苛刻的应用程序的数据中心。 它提供半高半长 (HHHL) 和全高半长 (FHHL) 外形规格,容量范围从 800GB 到 6.4TB。

PBlaze4 系列可以在断电时保持传输数据的完整性,临时缓冲区中的数据保存在 NAND 介质中。 这些 SSD 还提供热调节。 PBlaze4 系列具有伪 SLC (pSLC) 内存管理模式,该模式旨在让 MLC 模拟 SLC 的速度和耐用性。 PBlaze4 驱动器将用于元数据的内存部分指定为 pSLC,以提供更好的元数据保护和可靠性。 他们还提供 MemSpeed 和 MemSolid,旨在提高 PCIe SSD 性能、可靠性和服务质量。

我们的评论是 3.2TB HHHL 版本。

Memblaze PBlaze4 规格

  • 容量:800GB、1.2TB、1.6TB、2.4TB、 3.2TB, 6.4TB
  • 性能
    • 顺序读取 (128kb):2.2 GB/s、2.8 GB/s、2.8 GB/s、2.8 GB/s、2.8 GB/s、3.4 GB/s
    • 顺序写入 (128kb) IOPS:700 MB/s、1.4 GB/s、1.4 GB/s、2.2 GB/s、2.2 GB/s、2.5 GB/s
    • 持续随机读取 (4kb) IOPS:600k、740k、750k、730k、740k、800k
    • 持续随机写入 (4kb) IOPS(100% 跨度):60k、240k、150k、320k、200k、250k
  • 可靠性
    • 终身耐力(每天擦拭):3、4、3、4、3、3
    • 延迟读取/写入:90μs/20μs
    • 不可纠正的误码率:每读取 1^10 位 < 17 个扇区
    • 平均无故障时间:2 万小时
  • 外形:2.5” HHHL(6.4TB 版本为 FHHL)
  • 接口:PCIe 3.0 x 4(3.0TB版本为PCIe 8 x 6.4)
  • 协议:NVMe
  • NAND闪存:MLC
  • 操作系统:RHEL、SLES、CentOS、Ubuntu、Windows Server、VMware ESXi
  • 功耗:<25w(35TB 版本<6.4w)
  • 工作温度:
  • AIC:0 – 55℃ 环境温度,建议气流
  • 2.5'':0–35℃ 环境温度,建议气流,0-70℃ 外壳温度
  • 气流(LFM):300@25℃(450TB版本为[email protected]℃)
  • 软件支持:CLI 管理工具、操作系统内置驱动程序

设计与建造

Memblaze 提供两种外形规格的 PBlaze4,包括 2.5 英寸 SSD (PBlaze4 D750) 和在这种情况下的半高半长附加卡外形规格 (PBlaze4 C750)。 它的一侧有一个银色散热器,上面有一个深灰色的盖子,上面有 Memblaze 品牌。 另一面是裸露的电路板,可以看到 Toshiba 15nm NAND。

PBlaze4 使用 PCIe Gen 3 x 4 连接器,而 FHHL 6.4TB 版本使用 PCIe Gen 3 x 8。

测试背景和比较

这款 StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构,用于在与管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施,使我们的员工能够建立真实世界的条件,以便在我们的审查期间准确地衡量性能。

我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查,以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 和 其网络功能的概述 在这些相应的页面上可用。

我们在将 Memblaze 与以下其他 SSD 进行比较时对其进行了测试:

  • 英特尔 HHHL P3608 1.6TB
  • 华为 HHHL ES3000v2 1.6TB
  • 闪迪 SHHL PX600 2.6TB
  • 华为 HHHL ES3000v2 3.2TB
  • HGST HHHL SN100 3.2 TB

应用程序工作负载分析

为了了解企业存储设备的性能特征,必须对实时生产环境中的基础架构和应用程序工作负载进行建模。 因此,我们对 Memblae PBlaze4 的第一个基准测试是 通过 SysBench 的 MySQL OLTP 性能 和 Microsoft SQL Server OLTP 性能 具有模拟的 TCP-C 工作负载。 对于我们的应用程序工作负载,每个驱动器将运行 2-4 个配置相同的虚拟机。

存储评论的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议 采用事务处理性能委员会基准 C (TPC-C) 的当前草案,这是一种在线事务处理基准,模拟复杂应用程序环境中的活动。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。 我们用于本次审核的 SQL Server VM 的每个实例都使用 333GB(1,500 规模)的 SQL Server 数据库,并测量 15,000 个虚拟用户负载下的事务性能和延迟。

查看 SQL Server 输出时,Memblaze 驱动器的最高 TPS 为 3,157.235,总计为 3,157.112 TPS。 最好的性能来自华为 ES3000v2,总记录为 3,157.34 TPS。

查看 15k 虚拟用户 SQL Server 基准测试期间的平均延迟,PBlaze4 的总延迟为 7.5 毫秒,仅次于 SanDisk 和华为 SSD,两者均为 7.0 毫秒。

下一个应用程序基准测试包括通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库。 此测试测量平均 TPS(每秒事务数)、平均延迟以及平均 99% 延迟。 Percona 和 MariaDB 在其最新版本的数据库中使用 Fusion-io 闪存感知应用程序 API,尽管为了进行比较,我们在其“传统”块存储模式下测试了每个设备。

在每秒平均交易基准中,Memblaze 的总和高于所有竞争对手。 PBlaze4 的单个 VM 最高性能为 1,509.3 TPS。

在查看我们的平均延迟结果时,Memblaze 的表现不如英特尔 P3608,单个 VM 的运行时间在 21.20 毫秒到 21.66 毫秒之间。 然而,PBlaze4 的总分最低,为 21.50 毫秒。

在我们的 MySQL 第 99 个百分位数延迟中,最坏的情况是,Memblaze 的运行时间在 52.29 毫秒到 52.65 毫秒之间,处于中间位置,而性能最好的 SanDisk PX600 驱动器的总延迟仅为 41.92 毫秒,令人印象深刻。

企业综合工作负载分析

闪存性能随着驱动器适应其工作负载而变化,这意味着闪存存储必须在每个 fio 综合基准 以确保基准是准确的。 每个可比较的驱动器都使用供应商的工具进行了安全擦除,并在 16 个线程的重负载和每个线程 16 个未完成队列的情况下预处理到稳定状态。

  • 预处理和初级稳态测试:
  • 吞吐量(读+写 IOPS 聚合)
  • 平均延迟(读+写延迟一起平均)
  • 最大延迟(峰值读取或写入延迟)
  • 延迟标准偏差(读+写标准偏差一起平均)

预处理完成后,每个设备都会在多个线程/队列深度配置文件中按时间间隔进行测试,以显示轻度和重度使用情况下的性能。 我们对 Memblaze PBlaze4 的综合工作负载分析使用两个配置文件,它们广泛用于制造商规范和基准测试。 重要的是要考虑到合成工作负载永远不会 100% 代表生产工作负载中看到的活动,并且在某些方面不准确地描绘了现实世界中不会发生的场景中的驱动器。

  • 4k
    • 100% 读取和 100% 写入
  • 8k
    • 70% 读取/30% 写入

在我们的吞吐量 4k 写入预处理测试中,Memblaze 获得了一致性分数,尽管它在开始时确实有点飙升,从大约 290,000 IOPS 开始并在 180,000 左右达到稳定状态。 相比之下,华为、HGST 和英特尔驱动器的初始峰值要大得多。 华为 ES300v2 3.2TB 的稳态吞吐量最高。

在测试平均延迟时,Memblaze 总体上是一致的,但并不突出,起始分数约为 0.8 毫秒,达到稳定状态约为 1.4 毫秒。 这低于它的几个竞争对手,但不是英特尔 P3608。

PBlaze4 的最大延迟是本次测试中包含的五个驱动器中最高的,而且它在整个测试过程中频繁出现峰值。 HGST SN100 通常比较稳定,但偶尔会有非常严重的尖峰,而英特尔和华为的驱动器非常稳定。标准偏差计算旨在使 SSD 延迟性能结果的一致性更容易可视化。 在此测试中,Memblaze 产品以最高延迟开始,但最终比华为 ES3000v2 1.6TB 表现更好。 然而,它的稳态延迟高于其他三个驱动器。

测试 4k 吞吐量时,Memblaze 驱动器是性能较慢的驱动器之一,读取时为 705,868 IOPS,写入时为 180,006。 相比之下,英特尔驱动器以令人印象深刻的 851,693 IOPS 表现出最佳写入性能。

PBlaze4 的平均延迟为 0.36 毫秒读取和 1.42 毫秒写入,处于中间位置。 阅读时被 Intel P3608 击败,写作时被 Huawei ES3000v2 3.2TB 击败。

在最大延迟方面,Memblaze 产品的读取速度最好,为 4.6 毫秒,但其 179.8 毫秒的写入速度是迄今为止最差的。

标准偏差分数再次让 PBlaze4 在 0.107 毫秒的读取中名列前茅,但这次它在写入时并没有接近底部,这是华为 ES3000v2 1.6TB 的“荣誉”

我们的下一个工作负载使用 8k 传输,读取操作占 70%,写入操作占 30%。 同样,在切换到主要测试之前,我们将从预处理结果开始。

在吞吐量方面,Memblaze 产品的得分非常一致,在整个测试运行期间保持在 170,000 IOPS 左右,而其同类产品则表现出更大的差异。 一旦一切都达到稳定状态,PBlaze4 再次处于中间位置。

我们的平均延迟测​​试重复了同样的故事,Memblaze 驱动器在整个测试中徘徊在 1.4 毫秒和 1.5 毫秒之间,而其竞争对手的变化要大得多。 不过,一旦一切都达到稳定状态,华为 ES3000v2 3.2TB 无疑是赢家。

PBlaze4 在整个最大延迟结果中都看到了尖峰,尽管这些并不像 HGST SN100 偶尔遇到的那样糟糕。 华为的固态硬盘更稳定,英特尔的是最稳定的,在整个测试过程中都保持在 15 毫秒左右的延迟标记。

在标准偏差预处理中,我们再次看到 PBlaze4 在整个测试过程中保持相当一致的分数,接近整体中等水平。

在对 Memblaze 驱动器进行全面预处理后,我们对其进行了主要的 8k 70/30 测试。

在吞吐量方面,这款硬盘稳居中间位置,与英特尔、HGST 和 1.6TB 华为产品并驾齐驱。 华为 ES3000v2 3.2TB 是明显的赢家,但在所有条件下都优于其竞争对手。

平均延迟反映了吞吐量结果,Memblaze 驱动器与英特尔、HGST 和 1.6TB 华为的竞争激烈,而 ES3000v2 3.2TB 再次领先。

然而,最大延迟情况有所不同,PBlaze4 的运行延迟明显高于同类产品。 其他四个驱动器的性能都好得多,其中华为的产品表现最好。

我们的标准偏差结果表明,Memblaze 驱动器在一系列条件下的性能再次与英特尔和 HGST 驱动器大致相同,但随着条件变得越来越苛刻,1.6GB 华为驱动器开始表现出更好的性能,而 3.2GB 驱动器开始表现更好更差。

结语

Memblaze PBlaze4是一款企业级SSD,6.4TB FHHL AIC版是该公司的旗舰项目。 PBlaze4 具有 NVMe over PCIe 接口,提供 HHHL 和 FHHL(以及 2.5 英寸)两种规格,容量从 800GB 到 6.4TB 不等。 我们在本次评测中测试了 3.2TB HHHL 版本,而我们之前评测的 2.5" 版本排名相当不错,与其 AIC 兄弟的性能配置文件非常接近。 以各种形式提供,使客户在选择最适合给定平台的产品时具有灵活性。 如果可以实现热插拔或集成到提供前端安装访问的较新服务器中,则 2.5 英寸型号具有一些优势。 如果服务器不支持 2.5 英寸 NVMe SSD,AIC 可以与几乎所有现代服务器兼容。

Memblaze PBlaze4 AIC 在我们的基准测试中证明自己是一个很好的 SSD,虽然它有一些可以改进的地方,但它在我们的一些数据库测试中表现特别好,Sysbench 给它的总分是 5954.8 TPS,超过了一些类似的固态硬盘。 Memblaze 驱动器在我们的 8K 70% 读取/30% 写入测试以及我们的 4K 100% 读取测试中处于中间位置,测量值为 705,868 IOPS。 与我们在审查 2.5 英寸 PBlaze4 时注意到的性能配置文件类似,AIC 在更高负载下弹出了一些最大延迟峰值。 不过,Memblaze 对此做出了快速反应,并且刚刚发布了一个更新,将这些值降低到 NVMe SSD 组的正常范围内。

优点

  • 强大的数据库性能
  • 在大多数情况下表现出色
  • 灵活的设计,提供广泛的容量

缺点

  • 显示出一些更高的最大延迟峰值

底线

Memblaze PBlaze4 是企业级 SSD AIC,在数据库条件下表现出非常好的性能,在其他情况下表现一般。

Memblaze PBlaze4 产品页面

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