Apex Storage X21 通過雙寬 PCIe 附加卡 (FHFL) 上的 21 個 Gen4 NVMe M.2 SSD 為企業和專業消費者用例帶來頂級性能和容量。 總的來說，X21 每張卡可以提供 168TB 的存儲空間（8TB SSD），讀取速度高達 31GB/s，IOPS 超過 10 萬次。
Apex Storage X21 通過雙寬 PCIe 附加卡 (FHFL) 上的 21 個 Gen4 NVMe M.2 SSD 為企業和專業消費者用例帶來頂級性能和容量。 總的來說，X21 每張卡可以提供 168TB 的存儲空間（8TB SSD），讀取速度高達 31GB/s，IOPS 超過 10 萬次。
Apex Storage X21 概述
X21 具有即插即用兼容性，支持 UEFI 和安全啟動。 它通過高級 ECC 和數據保護以及高級錯誤恢復提供企業級可靠性。 其低開銷架構無需主機 CPU 或 DRAM 卸載，還支持用於數據保護的軟件或操作系統 RAID。 驅動程序在 Windows 和 Linux 中預編譯，因此部署簡單（但在 Linux 上更快），並且該卡可與 VMware ESXi 配合使用。
推動此功能集和整體性能的是 Microchip 100 通道 Gen4 PM40100 扇出 PCIe 開關。 該芯片的 TDP 為 25 瓦，這意味著由於隨附的散熱器，控制器將在輕微氣流下保持涼爽。 也就是說，SSD 可能需要一點額外的氣流，這取決於驅動器和卡所在的外殼。還應該注意的是，雖然空間有限，但仍有空間可以添加 4mm 散熱器到如果需要，SSD。 Apex 也有一點設計迴旋餘地。 對於定制應用，他們可以通過互連 PCB 調整卡的寬度。
卡的材料也有所不同。 Apex 將 Storage X21 列為由 Thunderclad 3+ 材料製成。 它是什麼？ Thunderclad 或 TU-933+，在製定規範時，它是可用的最高質量 PCB 材料。 雖然在卡的開發過程中出現了低損耗材料，但他們聲稱它幫助 X21 繼續提供卓越的性能。 雖然我們沒有對此類事情進行測試，但這是一個有趣的旁注，我們通常不會意識到這一點。
Apex Storage 針對該卡的幾個明顯用例； 最明顯的是，X21 滿足了數據科學家和創意專業人士對盡可能快的本地存儲的需求。 Apex 指出，他們認為 X21 適用於許多企業用例，例如 HCI。 不幸的是，企業級 SSD 供應商已停止 M.2 開發，轉而選擇 EDSFF 驅動器。 雖然 X21 適用於數據中心的多個位置，但我們目前認為它更像是一個點解決方案。
同時，我們不要忽視該卡的功能。 X21絕對飛，集合了21塊SSD的性能。 正如我們將在下面的性能結果中看到的那樣，Apex 的規格表聲明是合理的。 我們甚至沒有使用最好的可用驅動器。 雖然本次評測中使用的 980 Pro 確實有能力，但為了獲得絕對最佳的性能，還有更多的潛力。 如果單張卡不能滿足您的性能目標，Apex 已經驗證了具有 84 個驅動器的四張卡也能正常工作。 在正確的系統中，用戶可以想像將 8 個這樣的卡聚集在一個服務器中，該服務器具有高達 168 個 SSD。
這次我們的重點顯然是存儲功能，但 X21 不僅僅是一匹只會一招的小馬。 M.2 插槽支持許多其他設備。 例如，您可以使用帶有 M.2 A+E 轉換板的無線網卡，將每個無線網卡設置為特定的無線通道以進行頻譜監控。 這裡甚至還有一個 AI 角度。 一家公司叫 阿克塞拉 製作一個 M.2 AI Edge 加速器模塊，在某些時候也可以被 Apex 卡使用。
X21 的單件售價為 2800 美元，提供批量定價和定制訂單。
Apex Storage X21 規格
| 原始容量 | 168TB 帶 8TB M.2 NVME SSD （336TB 帶未來的 16TB M.2 SSD） |
| 驅動接口 | M.2 PCI-E 第 4 代 |
| 讀取帶寬 | 30.5 GBps（107+ GBps 多卡） |
| 寫入帶寬 | 28.5 GBps（80+ GBps 多卡） |
| 讀/寫 IOPS | 10萬+ |
| 讀取訪問延遲 | 平均 79us |
| 寫訪問延遲 | 平均 52us |
| 主機協議 | PCI-E 第 4 代 16x |
| M.2協議 | 第 4 代 NVME v2.0/v1.4c |
| 商品保修條款 | 永久 |
| 重量 | 19盎司 |
| 電力 | 有源：~95 瓦特（典型值） 2 個 PCI-e 6 針 12v |
| 氣流 | 最小 400 LFM |
| 濕度 | 5％至95％（非凝結） |
| 支持的操作系統 | Windows、Windows 服務器、Linux |
Apex Storage X21 性能
儘管 Apex Storage X21 具有卓越的功能，但重要的是要注意我們在系統兼容性方面面臨的挑戰。 為了正確啟動和對卡進行基準測試，我們發現自己求助於消費者平台，因為 X21 在與我們實驗室的企業服務器和工作站集成時遇到了困難。
此限制可能會限制該卡對某些用戶的適應性，並可能阻礙其無縫集成到各種配置中。 潛在買家在投資 X21 之前徹底評估其係統兼容性至關重要，以確保順利高效地部署這一強大的存儲解決方案。
要使用此卡，最低要求是雙插槽開口、一個 x16 PCIe 插槽和一個 6 針電源。 對於消費者工作站，這與傳統全尺寸 GPU 的要求相同，而且大多數台式機都具備空間和電源可用性。
在服務器端，這變得更加複雜。 傳統的 1U 和 2U 服務器旨在利用更多普通的 PCIe 邊緣卡，主要是常見的 HHHL（半高、半長）卡。 幾乎所有這些都從 PCIe 插槽獲取電力，因此許多服務器不附帶附加電源連接器。 對於尺寸和功率，您希望利用具有適當尺寸托架、氣流以及最重要的電源可用性的 GPU 就緒服務器。
對於本次評測，我們使用了基於 AMD 的 MSI X670E 主板和 AMD Ryzen 9 7950X 4.5GHz，16 核 CPU。 該平台包括 64GB 的 DDR5 內存，並且在審查期間僅利用集成顯卡。 我們曾嘗試使用我們的 Lenovo 和 Dell AMD ThreadRipper 平台，但在發布平台時遇到了問題。 我們基於 Intel 的消費者平台以 x8 而不是 x16 模式連接到卡，並且 BIOS 不包含手動設置 PCIe 寬度的選項。 我們設備中的處理器也開始在數百萬次 IOPS 測試中出現問題。
Vdbench 性能測試
用 21 在 Apex Storage X21 上踢輪胎 三星980 Pro 1TB SSD，我們使用 Debian OS 測試環境進行 Vdbench 測試，以及一些 Fio 工作負載。 Vdbench 工作負載與我們多年來審查的企業設備進行了一些比較，而 Fio 支持更新的 io_uring I/O 協議，該協議支持低延遲、高吞吐量測試。
在對存儲設備進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，從“四個角”測試和常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。
所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面，然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 5%，以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與完全熵測試不同，後者使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態。 因此，這些數字將反映更高的持續寫入速度。
簡介：
- 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
- 4K 隨機寫入：100% 寫入，128 線程，0-120% iorate
- 64K 順序讀取：100% 讀取，32 線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，16 個線程，0-120% 迭代
- 綜合數據庫：SQL
- VDI 完整克隆跟踪
雖然 達普斯特R5100 和 Apex Storage X21 並沒有正面競爭，我們選擇這款驅動器是因為它是我們最近測試過的最快的 U.2 企業級 SSD 之一。 雖然 Dapustor R5100 達到了將近 1.8 萬 IOPS 的最高值，但 Apex Storage X21 尖叫著超過了它，延遲要低得多，在此測試中接近 3 萬 IOPS。
接下來我們看一下 4K 隨機寫入性能，其中 Dapustore 提供了大約 700k IOPS，而 X21 與 1.94 三星 21 Pro SSD 一起提供了 980M IOPS。
雖然 4K 性能在性能規模上有顯著差異，但與您在驅動器帶寬上看到的相比，這算不了什麼。 除了 GPU 之外，Apex Storage X21 是為數不多的充分利用每一滴 PCIe 潛力的設備之一，它完全使 x16 Gen4 插槽飽和。 在我們的 64K 順序工作負載中，X21 達到了令人難以置信的 27.2GB/s，而 Dapustor 測得為 7.2GB/s。
64K 順序寫入性能同樣令人印象深刻，X21 達到了 23.3GB/s，而 Dapustor R5100 達到了 2.8GB/s。
接下來，我們查看 SQL 工作負載，其中 X21 提供了 3.46M IOPS 或 27.1GB/s 的峰值吞吐量。
在我們的 SQL 90-10 工作負載中，Apex Storage X21 測得 3.27M IOPS 或 25.6GB/s。
在我們具有更高寫入混合的 SQL 80-20 工作負載中，X21 測得的峰值吞吐量為 3.13M IOPS 或 24.5GB/s。
最後，我們通過完整克隆跟踪查看 VDI 性能。 在我們的 VDI 初始登錄測試中，X21 達到了令人印象深刻的 1.01M IOPS 或 19.2GB/s。
在我們的 VDI 引導工作負載中，Apex Storage X21 測得 1.99M IOPS 或 27.5GB/s，完全使 PCIe Gen4 插槽飽和。
在我們上一次涵蓋 VDI 星期一登錄的 Vdbench 工作負載中，X21 在其峰值時測得 919k IOPS 或 20GB/s。
雖然 Vdbench 涵蓋了驅動器綜合性能的一個方面，但我們還在本次審查中包括了 Fio 結果，因為它可以利用更新、更高效的 io-uring I/O 協議。 這裡我們的重點是顯示通過卡可能的絕對峰值 I/O 和帶寬。 在執行這些測試中的每一個之前，每個 SSD 都被格式化，然後被完全填滿。
| 工作量 | 吞吐量 (IOPS) | 帶寬（GB/秒） |
|---|---|---|
| 512 字節隨機讀取 | 14.6 萬次 IOPS | 7.477GB /秒 |
| 512 字節隨機寫入 | 3.421 萬次 IOPS | 1.751GB /秒 |
| 4K 隨機讀取 | 6.832 萬次 IOPS | 28GB /秒 |
| 4K 隨機寫入 | 5.274 萬次 IOPS | 21.6GB /秒 |
| 8K 隨機讀取 | 3.454 萬次 IOPS | 28.3GB /秒 |
| 8K 隨機寫入 | 3.499 萬次 IOPS | 28.7GB /秒 |
我們想提及的一個有趣的統計數據是關於 512 字節隨機讀取性能的。 在 SSD 裝滿之前，他們可以以 23GB/s 的速度推動 11.8M IOPS。 雖然這與這些 SSD 在完全充滿數據之前的真實性能不同，但它確實表明 Apex Storage X21 能夠通過更快的 SSD 傳遞更多的流量。
公司告訴我們，性能超過 40M IOPS 是可能的。 該卡將達到的主要限制是 PCIe Gen4 x16 插槽上限，最高可達 28GB/s 左右。
Apex Storage X21 散熱片
當我們第一次看到 Apex Storage X21 登上新聞專線時，我們的第一個想法是這個驅動器會以多快的速度起火。 考慮到該卡能夠承載的 21 個 SSD 中的每一個都流過多少功率，熱性能可不是鬧著玩的。
三星 980 Pro SSD 在峰值負載下能夠消耗近 8.5W 的功率，將所有這些功率加在一起，這張卡將使用近 180W 的功率。 所有這些能量都會轉化為熱量，您需要在驅動器或卡受到限製或損壞之前迅速釋放它。
為了在我們的測試裝置中安全地測試此卡，我們利用了一個位於主板旁邊的大型交流電源風扇來提供充足的氣流。 Apex 列出了 400LFM 的氣流要求，這遠遠超出了普通台式機甚至大多數工作站的範圍。 就風扇速度而言，當服務器以接近全速運行時，您通常會在服務器中發現這種類型的氣流。
我們在整個驅動器填充過程中監控了通過 SMART 數據報告的各個驅動器溫度。 這使每個驅動器在很長一段時間內都處於全寫性能的最壞情況。 在該活動結束時對溫度進行了民意調查。
| 雲端硬碟 | 溫度 |
|---|---|
| SSD1 | 51°C |
| SSD2 | 44°C |
| SSD3 | 59°C |
| SSD4 | 44°C |
| SSD5 | 63°C |
| SSD6 | 46°C |
| SSD7 | 57°C |
| SSD8 | 46°C |
| SSD9 | 45°C |
| SSD10 | 59°C |
| SSD11 | 45°C |
| SSD12 | 61°C |
| SSD13 | 46°C |
| SSD14 | 56°C |
| SSD15 | 49°C |
| SSD16 | 52°C |
| SSD17 | 34°C |
| SSD18 | 41°C |
| SSD19 | 36°C |
| SSD20 | 35°C |
| SSD21 | 42°C |
三星 980 Pro 的安全工作範圍列為 0-70C，因此在峰值負載下，最熱的驅動器確實保持在該數字以下。 在將其中一個投入使用之前，絕對需要確保冷卻得到檢查。
最後的思考
Apex Storage X21 是一款真正卓越且具有開創性的硬件，可為企業和專業消費者環境帶來高性能和巨大的存儲容量。 然而，重要的是要意識到它的局限性，例如顯著的氣流要求和熱量產生，因為它消耗的功率與沒有內置冷卻的 GPU 相當。
儘管存在安裝和冷卻方面的挑戰，但通過適當的設置和冷卻解決方案，X21 有潛力為各種應用釋放無與倫比的性能。 X21 令人印象深刻的存儲功能可以在支持數據科學和創意專業工作負載中流行的數據密集型應用程序方面發揮關鍵作用。
當新設備進入我們的實驗室並完全破壞或使系統飽和時，這總是一個有趣的驚喜。 Apex Storage X21 憑藉其令人難以置信的性能能力做到了這一點。 我們可以在 28.3K 隨機讀取操作中從卡中拉出 8GB/s，或者在 28.7K 隨機寫入工作負載中將 8GB/s 推入卡中。 對於我們 4K Fio 測試中的小塊寫入，該卡的最高讀取速度為 6.8M IOPS，寫入速度為 5.3M IOPS。 移動到更小的塊大小，我們開始達到三星 980 Pro SSD 的極限，它可以在 23 字節隨機讀取操作出廠時推動 512M IOPS，但一旦驅動器被填滿就下降到 14.6 萬 IOPS。 從一個插槽中打出這些數字是不可思議的。
X21 提供了無與倫比的性能，以至於這個組件可以成為某些專業人士正在尋找的生產力遊戲規則改變者。 我們的評測單位是 4500 美元，包括 SSD，考慮到它將為需要這種性能水平的應用程序提供的價值，這還不錯。 同樣，X21 需要一個非常規範的平台才能工作，但如果您願意付出努力，您將不會對這張卡帶來的東西感到失望。 事實上，你可能會非常頭暈。
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