今年早些時候，戴爾易安信發布了兩款採用 AMD EPYC 處理器的新型單路 PowerEdge 服務器——PowerEdge R2 和 PowerEdge R6415。 PowerEdge R7415 是一款 7415U 單路服務器，配備企業級 AMD EPYC 處理器。 作為單插槽服務器，用戶可以期望在較低的許可成本和電力成本方面節省成本，從而降低總體擁有成本。 當然，AMD 還表示該 CPU 的價格低於這兩款 CPU 同類產品，從而使 R2 能夠應對傳統雙路系統可能不太理想的新工作負載。 R7415 最多可裝載 7415 個 NVMe 驅動器，這不僅可以帶來巨大的性能提升，而且隨著這些驅動器密度的不斷增加，可以提供令人難以置信的容量。 這將使服務器成為軟件定義存儲 (SDS) 或業務分析等用例的理想選擇。
今年早些時候，戴爾易安信發布了兩款採用 AMD EPYC 處理器的新型單路 PowerEdge 服務器——PowerEdge R2 和 PowerEdge R6415。 PowerEdge R7415 是一款 7415U 單路服務器，配備企業級 AMD EPYC 處理器。 作為單路服務器，用戶可以期望在較低的許可成本和電力成本方面節省成本，從而降低總體擁有成本。 當然，AMD 還表示該 CPU 的價格低於這兩款 CPU 同類產品，從而使 R2 能夠應對傳統雙路系統可能不太理想的新工作負載。 R7415 可以裝載多達 7415 個 NVMe 驅動器，這不僅可以帶來巨大的性能提升，而且隨著這些驅動器密度的不斷增加，可以提供令人難以置信的容量。 這將使服務器成為軟件定義存儲 (SDS) 或業務分析等用例的理想選擇。
雖然 AMD EPYC 處理器提供了許多功能，但最重要的功能之一是每個 CPU 的高 PCIe 通道數（每個 CPU 128 個 PCIe 通道）。 這很重要，原因有二。 首先，它提供比單插槽 x3 系統多 86 倍的通道（僅 48 條通道），允許每個 CPU 處理更多的 I/O。 更重要的是，它釋放了以前僅在 2 插槽架構中可用的功能和性能，而沒有相關的過度配置。 這也允許在單個套接字服務器上進行新的系統配置，更多地關注 I/O 功能。
除了利用 EPYC（霄龍）的高 PCIe 通道數外，PowerEdge R7415 的獨特設計還提供多達 12 個直接連接、熱插拔的 NVMe 驅動器（最多 24 個驅動器進行一些切換）。 NVME 驅動器帶來了性能衝擊，新興的發展見證了它們不斷增加的密度。 因此，如果要完全加載 R7415，他們應該會看到性能的大幅提升以及可能非常密集的 2U 服務器。 Dell EMC 繼續表示，即使滿載 24 個 NVMe 驅動器，服務器仍然有足夠的可用通道為 4 個標准後部 PCIe 插槽供電，並帶有可選的 2 x 10GE 夾層卡。 此外，PowerEdge R7415 的 2 個 DDR16 DIMM 插槽可裝入 4TB 內存。
利用 AMD CPU 並沒有改變 PowerEdge 提供的基本價值主張； R7415 具有用戶喜歡並期望從 PowerEdge 系列獲得的相同功能。 這包括功能豐富的 LifeCycle Controller、iDRAC 和 OpenManage Mobile 產品。 這些支持功能可能會影響客戶遠離不包含相同深度管理功能的低成本白盒系統。 R7415 還具有內置的安全選項，具有加密可信引導和矽信任根等功能。
Dell EMC PowerEdge R7415 服務器規格
| 外形 | 2U |
| 中央處理器 | AMD EPYC 7551P 2.00GHz/2.55GHz，32C/64T，64M 緩存 (180W) DDR4-2666 |
| 記憶體應用 | 16 個 DDR4 2666MT/秒 RDIMM |
| 驅動器托架 | |
| 前 | 最多 24 個 2.5” SATA/SAS/NVMe 或最多 12 個 3.5” SAS/SATA HDD |
| 後 | 最多 2 個 3.5” SAS/SATA 硬盤 |
| 存儲控制器 | |
| 內部 | 內部控制器：PERC H330、H730p、 H740p,HBA330 引導優化存儲系統：HW RAID 2 x M.2 + 內部 USB + 內部雙 SD 模塊 外部 PERC (RAID)：H840 12Gbps PERC9 或 10 系列，迷你 PERC x8 插槽 |
| 連接埠數量 | |
| 前 | 視頻、2 個 USB 2.0、專用 iDRAC Direct Micro-USB |
| 後 | LOM：2 x 1GE 嵌入式 + 可選 2 x 1GE 或 2 x 10GE LOM 夾層卡 |
| 其他 | 視頻、串行 2 x USB 3.0、專用 iDRAC 網絡端口； 可選熱插拔 2 x 3.5” SAS/SATA 驅動器托架（混合驅動器托架支持 2.5” 驅動器） |
| 立管選項 | 多達 4 個 Gen3 插槽 – 2 個 16 FHFL PCIe 插槽和 2 個薄型插槽（1 x8、1 x16） |
| 支持的操作系統 | 微軟Windows Server 2016的 |
| 紅帽企業Linux 7.4 | |
| VMware vSphere 2016 U1 (ESXi 6.5 U1) | |
| Microsoft Windows Server 2012 R2 | |
| 電力 | Titanium 750W、Platinum 495W、750W、1600W 和 1100W 240HVDC 750W，具有完全冗餘選項的熱插拔電源 |
設計和建造
如前所述，Dell EMC PowerEdge R7415 是一款 2U 服務器。 設備正面是最多可容納 24 個 NVMe SSD 的驅動器托架（對於具有不同需求的用戶，有配置選項，例如 3.5 英寸驅動器）。 設備左側有用於顯示系統運行狀況和系統 ID 的 LED 燈以及 iDRAC Quick Sync 2 指示燈。 設備右側有電源按鈕、USB 端口、iDRAC Direct 端口和 VGA 端口。
服務器後部有常見的疑點，例如右側的可拆卸 PSU，底部中間的夾層卡（2 x 2GE 或 1 x 2GE）提供 10 個可選的 LAN 端口，左側有兩個嵌入式 1GE LAN 端口，隨後通過兩個 USB 3.0 端口、一個 iDRAC9 專用網絡端口、一個 VGA 端口、一個串行端口、一個 CMA 電源端口和一個系統 ID 按鈕。 全高 PCIe 擴展卡（例如兩個 3.5 英寸驅動器）和兩個半高 PCIe 擴展卡也有空白點。
服務器很容易打開，大致在設備中間顯示單個 AMD EPYC CPU。 16 個 DIMM 插槽圍繞 CPU（每側 8 個）。 它還提供對 PSU 的輕鬆訪問、可選的薄型提升板、可選的迷你 PERC 卡，以及在後背板上添加兩個 3.5 英寸驅動器的可選功能。
我們對 PowerEdge 服務器並不陌生； 然而，這是我們一段時間以來看到的第一個內部沒有簡單、免工具訪問的產品。 這並不是說它仍然不容易訪問。 只是比平時多了幾秒鐘，而且看起來有點奇怪，就像是向後退了一小步。
管理
與其他 PowerEdge 服務器一樣，R7415 提供範圍廣泛的管理選項。 如需更深入的了解，讀者可以查看我們對 戴爾易安信 PowerEdge R740xd 評測 以及我們的調查 Dell EMC 的 OpenManage Mobile 應用程序.
性能
我們團隊評測的 Dell PowerEdge R7415 配備了 SAS 和 NVMe 閃存。 在 CPU 方面，該系統包括 2GHz AMD EPYC 32 核/64 線程 7551P CPU 和 256GB DDR4。 在我們的性能測試中，我們使用在 JBOD 中配置的 VDBench 綜合測試對 NVMe 和 SAS SSD 進行了測試，在我們的 SQL Server 和 Sysbench 測試中僅關注 NVMe 性能。 工作負載均勻分佈在所有驅動器上。
SQL Server 性能
StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 測試協議採用事務處理性能委員會的基準 C (TPC-C) 的最新草案，這是一種模擬複雜應用程序環境中活動的在線事務處理基準。 TPC-C 基準比綜合性能基準更接近於衡量數據庫環境中存儲基礎設施的性能優勢和瓶頸。
每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤：100GB 卷用於啟動，500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、64GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和，但 SQL 測試尋找延遲性能。
此測試使用在 Windows Server 2014 R2012 來賓虛擬機上運行的 SQL Server 2，並由戴爾的數據庫基準工廠進行壓力測試。 雖然我們對該基準的傳統用法是在本地或共享存儲上測試 3,000 規模的大型數據庫，但在本次迭代中，我們專注於在我們的服務器上均勻分佈四個 1,500 規模的數據庫。
SQL Server 測試配置（每個虛擬機）
- 在Windows Server 2012 R2
- 存儲空間：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server 2014的
- 數據庫大小：1,500 規模
- 虛擬客戶端負載：15,000
- 內存緩衝區：48GB
- 測試時長：3 小時
- 2.5 小時預處理
- 30分鐘採樣期
對於 SQL Server，我們查看了單個 VM 以及總分。 交易結果顯示總得分為 12,618.1 TPS，單個虛擬機的得分從 3,152.9 TPS 到 3,155.8 TPS 不等。
對於平均延遲，R7415 的總分為 11.75 毫秒，單個虛擬機的運行時間在 10 毫秒到 14 毫秒之間。
Sysbench MySQL 性能
我們的第一個本地存儲應用程序基準測試包括通過 SysBench 測量的 Percona MySQL OLTP 數據庫。 該測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲和平均 99% 延遲。
每個 Sysbench VM 配置了三個虛擬磁盤：一個用於啟動 (~92GB)，一個用於預構建數據庫 (~447GB)，第三個用於測試中的數據庫 (270GB)。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、60GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 測試配置（每個虛擬機）
- 中央操作系統 6.3 64 位
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 數據庫表：100
- 數據庫大小：10,000,000
- 數據庫線程：32
- 內存緩衝區：24GB
- 測試時長：3 小時
- 2 小時預處理 32 個線程
- 1 小時 32 個線程
在我們的 Sysbench 基準測試中，我們測試了具有與上述類似佈局的 R7415。 對於事務性能，服務器的總平均 TPS 為 7,567.3，單個 VM 的範圍從 1,817.6 TPS 到 1,967.1 TPS。
對於平均延遲，R7415 的總延遲為 16.9 毫秒，單個虛擬機的延遲為 16.3 毫秒至 17.6 毫秒。
在我們最壞情況下的第 99 個百分位數延遲測量中，服務器達到 45.4 毫秒的總分，單個虛擬機的延遲時間範圍為 42.7 毫秒到 48.1 毫秒。
VDBench 工作負載分析
有了最新最好的服務器，投入最新最好的存儲以獲得最大的收益是非常誘人的。 然而，並不是每個人都會這樣做，一些用戶將使用他們現有的存儲或成本更低的基於 SAS 的閃存來升級他們的服務器。 對於我們的審查，我們為每個基準測試在服務器中填充了 NVMe 和 SAS 存儲。 這不是“哪個更好”的場景，因為從性能的角度來看，NVMe 會勝出。 這更像是“給定存儲的預期結果”場景，應該以這種方式來看待。
我們本地性能測試的最後一部分側重於合成工作負載性能。 在此領域，我們在運行 Ubuntu 16.04.4 的裸機環境中利用了四個 SAS 和四個 NVMe SSD。 工作負載配置為對每個驅動器容量的 25% 施加壓力，重點關注持續性能與穩態、最壞情況下的性能。
在對存儲陣列進行基準測試時，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，包括“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試，以及來自不同 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。
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，64 線程，0-120% iorate
- 64K 順序讀取：100% 讀取，16 個線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，8 個線程，0-120% 迭代
- 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪
查看 SAS 驅動器的峰值讀取性能，PowerEdge R7415 開始時為 19,686 IOPS，延遲為 132 微秒，一直保持在 1 毫秒以下，直到達到大約 180K IOPS，峰值為 196,299 IOPS，延遲為 2.11 毫秒。
對於峰值讀取 NVMe 性能，R7415 始終保持在 1 毫秒以下，峰值為 2,358,609 IOP，延遲為 212 微秒。
對於峰值 SAS 寫入性能，R7415 從 18,519 IOPS 開始到 179,249 IOPS 峰值，延遲為 816μs，全程亞毫秒。
峰值 NVMe 寫入性能顯示服務器達到 1,252,375 IOPS，延遲為 179μs。
當我們切換到順序基準測試 (64K) 時，我們看到 SAS 驅動器的性能有點奇怪。 對於 64K 讀取，性能以 18.7 毫秒的高延遲開始，並隨著性能的提高而下降，最終達到 27,865 IOPS 或 1.74GB/s，延遲為 2.3 毫秒。
NVMe 64K 讀取使服務器達到 193,835 IOPS 或 12.1GB/s，最高延遲為 329μs。
使用 SAS 的 64K 寫入表現出相似的性能，從 8.1 毫秒的延遲開始，峰值為 1.95GB/s 或 31,221 IOPS，延遲為 1 毫秒。
NVMe 的 64K 寫入性能實際上讓服務器運行大約 50 微秒，直到大約 35K IOPS，峰值為 88,180 IOPS 或 5.51GB/s，延遲為 355 微秒。
切換到我們的 SQL 工作負載後，SAS 驅動器的整體表現更好，始終具有亞毫秒級延遲，峰值約為 193K IOPS，延遲為 481μs。
對於 R7415 中 NVMe 的 SQL 結果，我們看到了 973,568 IOPS 的峰值性能，延遲僅為 130μs。
對於 SQL 90-10，R7415 中的 SAS 驅動器始終具有亞毫秒級延遲，這次峰值為 183,606 IOPS，延遲為 528μs。
NVMe SQL 90-10 的峰值為 802,921 IOPS，延遲為 157μs。
使用 SAS SQL 80-20，服務器始終具有亞毫秒級延遲，峰值性能為 174,882 IOPS，延遲為 557μs。
對於帶有 NVMe 驅動器的 R80 上的 SQL 20-7415，我們看到了 671,888 IOPS 的峰值性能，延遲僅為 188 微秒。
轉向 Oracle 工作負載，加載 SAS 的 R7415 能夠達到 170,844 IOPS，同時將延遲保持在 1 毫秒以下（峰值延遲為 671 微秒）。
R7415 的 Oracle NVMe 版本在 586,026 微秒的延遲下達到 226 IOPS 的峰值。
對於 SAS 驅動器的 Oracle 90-10 性能，服務器峰值為 182,345 IOPS，延遲為 439μs。
Oracle 90-10 基準測試的 NVMe 版本的服務器峰值為 645,168 IOPS，延遲僅為 135μs。
對於 Oracle 80-20，帶有 SAS 的 R7415 峰值達到 171,694 IOPS，延遲為 458μs。
在 NVMe Oracle 80-20 基準測試中，R7415 的峰值為 553,829 IOPS，延遲為 157μs。
接下來我們切換到我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接。 對於使用 SAS 的 VDI 完整克隆引導，PowerEdge R7415 始終具有亞毫秒級延遲，峰值得分約為 181K IOPS，延遲約為 610μs。
使用 NVMe 加載的 R7415，VDI 完整克隆啟動測試為我們提供了 636,481 IOPS 的峰值性能，延遲為 203μs。
對於使用 SAS 的 VDI 完整克隆初始登錄，服務器始終具有亞毫秒級延遲——但僅此而已。 它以 107,633μs 達到 991 IOPS 的峰值。
使用 NVMe 的 VDI 完整克隆初始登錄使 R7415 達到 248,517 IOPS 的峰值性能，延遲為 475μs。
使用 VDI 完整克隆星期一登錄 SAS，服務器達到 82,754 IOPS 的峰值和 712 微秒的延遲。
借助 NVMe 完整克隆星期一登錄，服務器達到了 162,859 IOPS 的峰值性能，延遲為 386μs。
切換到 VDI 鏈接克隆後，SAS 的啟動測試顯示 PowerEdge R7415 的峰值性能為 129,826 IOPS，延遲為 482μs。
R7415 的 NVMe 版本在 VDI 鏈接克隆引導上具有 357,173 IOPS 的峰值性能和 178μs 的延遲。
對於 SAS VDI 鏈接克隆初始登錄，服務器能夠以 49,760 微秒的延遲達到 639 IOPS。
借助 NVMe 的 VDI 鏈接克隆初始登錄，R7415 的峰值性能為 88,746 IOPS，延遲為 357μs。
SAS 的 VDI 鏈接克隆星期一登錄的峰值性能為 61,513 IOPS，延遲為 974μs。
最後，使用 NVMe 驅動器的 VDI 鏈接克隆星期一登錄使服務器達到 121,351 IOPS，延遲為 522μs。
結論
Dell EMC PowerEdge R7415 是一款單路服務器，採用 AMD 全新 EPYC 系列的 CPU。 借助新處理器，戴爾易安信和 AMD 聲稱用戶將看到性能提升，同時通過插槽許可和電源需求降低 TCO。 R7415 帶有足夠的空間來添加設備以提高性能。 例如，用戶可以添加 16 個 DDR4 DIMM，最多可容納 2TB 內存，並可以添加多達 24 個 NVMe SSD——所有這些都在 2U 的小空間內。 PowerEdge R7415 具有使 PowerEdge 服務器對潛在買家具有吸引力的所有功能，例如 LifeCycle Controller、iDRAC 和 OpenManage Mobile，以及公司新的內置安全功能，例如加密可信啟動和矽信任根。 PowerEdge R7415 主要設計用於 SDS 和業務分析，當然也可以用於其他用例。
在我們的應用程序性能基準測試中，我們使用 7415 個虛擬機查看了 PowerEdge R4 的性能，以查看單個性能和總體性能。 在我們的 SQL Server 事務測試中，我們看到了 12,618.1 TPS 的總分，而各個 VM 的運行從 3,152.9 TPS 到 3,155.8 TPS。 對於同一測試的平均延遲，服務器的總得分為 11.75 毫秒，而單個虛擬機的運行時間為 10 毫秒至 14 毫秒。 對於 Sysbench，我們看到總得分為 7,567.3 TPS，平均延遲為 16.9 毫秒，最壞情況下的延遲為 45.4 毫秒。
我們的應用程序性能基準測試的主要發現：
- SQL Server 事務測試：總分超過 12,000 TPS，平均延遲為 11.75 毫秒，而單個虛擬機超過 3,150 TPS，延遲低於 15 毫秒。
- Sysbench 測試：綜合得分超過 7,500 TPS，平均延遲為 16.9 毫秒。
在我們的 VDBench 工作負載中，我們同時運行 SAS 和 NVMe 存儲。 如上所述，這並不是要看哪個“更好”，因為顯然 NVMe 將具有更高的性能。 但是，這向潛在用戶展示了他們對不同類型的存儲介質的期望。 我們不會查看上面的每個結果，而是只看一下每種驅動器類型的一些亮點。 對於 NVMe，每次測試都有亞毫秒級延遲性能，我們看到 4K 讀取性能高達 2.36 萬 IOPS，4K 寫入性能達到 1.25 萬 IOPS。 NVMe 的 64K 順序性能為 12.1GB/s 讀取和 5.51GB/s 寫入。 裝有 NVMe 驅動器的 R7415 在我們的 SQL 基準測試中也能夠達到近 1 萬次 IOPS。 SAS 讀數沒有那麼顯著，但仍然很強勁。 R7415 上的 SAS 設置在 1K 和 4K 測試中的延遲僅超過 64 毫秒。 使用 SAS 驅動器，服務器能夠在 200K 讀取時達到近 4K IOPS，在 180K 寫入時達到 4K IOPS。 憑藉順序性能，SAS 驅動器達到 1.74GB/s 的讀取速度和 1.95GB/s 的寫入速度。 在我們的 Oracle 和 SQL 工作負載期間，基於 SAS 的 R7415 的性能接近 200K IOPS，延遲為亞毫秒級。
我們的 VDBench 工作負載的主要發現：
- 全NVMe存儲：各項測試亞毫秒級延遲性能，4K讀取性能高達2.36萬IOPS，4K寫入性能達到1.25萬IOPS； 此外，R7415 還能夠在我們的 SQL 基準測試中達到近 1 萬次 IOPS。
- SAS 設置：1K 和 4K 測試的延遲超過 64 毫秒，同時在 200K 讀取時達到近 4K IOPS，在 180K 寫入時達到近 4K IOPS； 使用 Oracle 和 SQL 工作負載，實現了近 200K IOPS，延遲為亞毫秒級。
R7415 顯然是一個功能強大的系統，可以為註重價值的買家以合理的價格配置高性能存儲和 RAM，而不會減少選擇。 這並不是微不足道的，因為許多針對更注重價值的買家的系統減少了可用的選項。 憑藉對 24 個 NVMe 托架和 2TB RAM 的支持，R7415 可用於非常特定的工作負載，這些工作負載計算密集度較低，因此在配備雙處理器時會看到負面的 TCO 影響。 PowerEdge EPYC 系統在軟件定義的情況下也是一個有趣的選擇，在這種情況下，最終用戶可以節省基於 CPU 插槽的許可證。 對於像 VMware vSAN 這樣的東西尤其如此，在遠程辦公室中，工作負載不那麼繁重，但組織仍然希望 vSAN 提供的易管理性和 PowerEdge 帶來的質量——只是在更實惠的配置中。
