PMC NV1604 Flashtec NVRAM 驅動器評測

PMC 的 NV1600 Flashtec 系列是通過 PCIe 使用 NVMe 接口的非易失性存儲器 (NVRAM) 驅動器。 NV1600 Flashtec NVRAM 驅動器完全與性能有關，聲稱超過 10 萬次 IOPS 和亞微秒延遲。與 SSD 不同，NVRAM 具有近乎無限的耐用性，它利用電池供電的 DRAM 在斷電時閃存。 NV1600 Flashtec 系列提供 4GB、8GB 和 16GB 三種容量。

存儲技術一直在進步。目前的衛冕冠軍是固態硬盤。隨著價格持續下降和容量不斷攀升，越來越多的用戶發現 SSD 是建立未來數據中心的選擇。儘管 SSD 可以為給定任務提供盡可能多的性能，但仍然有越來越多的應用程序需要比 SSD 可以實現的更快的性能。組織正在尋找新的內存層，為關鍵任務應用程序的數據提供安全網。這個新層就是 PMC 所說的“存儲級內存時代”。

NV1600 Flashtec NVRAM 系列旨在彌合內存和存儲之間的差距。關鍵任務數據將保存在非易失性內存中，以幫助確保在系統發生故障時數據不會丟失。 NV1600 非常適合用作寫入緩存以提供超低延遲響應時間、用於快速緩存重建的持久緩存、用於橫向擴展集群系統的持久共享內存、用於預寫日誌記錄的高性能日誌記錄，以及 64-位可尋址持久元數據內存區域。

PMC NV1600 Flashtec NVRAM 驅動器規格：

外形：PCIe 3.0 MD2 SFF
容量：4GB、8GB、16GB
接口：x8 通道，PCI Express 3.0 主機
塊模式和直接內存模式
閃存模塊備份存儲
離線數據保留 3 個月
兩個備份圖像庫
系留超級電容模塊後備電源
可選5V輸入輔助電源
5 年使用壽命
性能：
- < 30 秒備份時間
- >5000 個備份週期
- < 1 分鐘恢復時間
NVMe、SMBus 管理接口
智能和警報

設計和建造

NV1604 Flashtec NVRAM 是一款 HHHL PCIe 3.0 附加卡。該裝置主要是一塊裸露的電路板。底部是PCIe接口。設備中間有一個散熱片。前部附近有兩個 LED 指示燈，用於顯示超級電容器和活動，後部附近有一個 LED 指示燈，用於顯示電量。

該設備還帶有一個超級電容器，連接到卡正面附近的端口。

測試背景和比較

目前我們沒有其他 NVRAM 產品可以與 NV1600 進行比較。我們將比較 NV1600 和 PCIe AIC 外形規格的固態硬盤，它們都是高性能的。這不會是一個蘋果對蘋果的比較，因為 NVRAM 非常快但容量小，而 PCIe 固態硬盤“快”但工作能力高得多。這更多是為了展示 NV1600 與下一個最接近的技術相比可以產生的速度類型。本次審查的比較對像是：

芒斯托MX6300 （2.7TB，1x FPGA 控制器，eMLC NAND，PCIe 3.0 x8）
融合-io PX600 （2.6TB，1x FPGA 控制器，MLC NAND，PCIe 2.0 x8）
融合-io SX300 （3.2TB，1x FPGA 控制器，MLC NAND，PCIe 2.0 x8）
Fusion-io ioDrive2 （1.2TB，1x FPGA 控制器，MLC NAND，PCIe 2.0 x4）
美光P420m （1.6TB，1x IDT 控制器，MLC NAND，PCIe 2.0 x8）
華為Tecal ES3000 （2.4TB，3 個 FPGA 控制器，MLC NAND，PCIe 2.0 x8）
Virident FlashMAX II （2.2TB，2x FPGA 控制器，MLC NAND，PCIe 2.0 x8）

企業綜合工作負載分析

我們的企業綜合工作負載分析包括兩個基於實際任務的配置文件。開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值（例如最大 4k 讀寫速度和 8k 70/30，通常用於企業硬件）進行比較。

4k
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 4k
8k 70/30
- 70% 讀取，30% 寫入
- 100% 8k

我們的第一個測試測量 100% 4k 隨機寫入性能，負載為 16T/16Q。在這種情況下，沒有其他驅動器可以與 NV1600 相提並論。 NV1600 的讀取吞吐量最高，為 1,080,500 IOPS，MX6300 緊隨其後，為 904,747 IOPS。雖然這令人印象深刻，但在寫入性能方面，NV1600 的吞吐量為 1,247,600 IOPS，緊隨其後的是華為，為 387,103 IOPS。換句話說，NV1600 的性能比下一個最接近的設備高出三倍多。

平均延遲描繪了類似的畫面，NV1600 以 0.24 毫秒的讀取延遲和寫入延遲以 0.20 毫秒的速度再次奪冠，比所有其他設備快得多，再次比華為快三倍多。

憑藉最大延遲，NV1600 以 1.64 毫秒的讀取速度位居榜首，比緊隨其後的 FlashMAX II 快五倍。令人驚訝的是，NV1600 的寫入速度為 8.64 毫秒，僅次於 Mangstor，其寫入延遲為 8.13 毫秒。

標準偏差顯示 NV1600 在讀取延遲方面排名第二，為 0.163 毫秒（P420m 以 0.089 毫秒排名第一，儘管 MX6300 和 Fusion ioDrive2 Duo 都接近領先者。NV1600 在寫入延遲方面排名第一速度為 0.090 毫秒，比最接近的 MX6300 快五倍半。

驅動器經過預處理後，8k 70/30 吞吐量基準測試會改變工作負載強度，從 2 個線程和 2 個隊列到 16 個線程和 16 個隊列。NV1600 再次主導了吞吐量性能測試。 NV1600 以 241,592 IOPS 開始，幾乎是其他驅動器的十倍，然後達到 720,463 IOPS 的峰值。正如您所看到的，其他設備都無法與之媲美。

平均延遲是 NV1600 主導測試的另一個例子。在我們的整個測試過程中，NV1600 的平均延遲小於 0.1 毫秒，兩次僅超過兩倍，達到 0.17 毫秒。再一次，沒有一個其他驅動器甚至接近，因為它們全部運行在 0.1 毫秒以上。

最大延遲從 NV1600 看到了良好的性能，尤其是在終端深度方面，但在整個測試過程中，它確實比其他一些設備具有更高的延遲。

標準偏差讓 NV1600 重新奪回王位，並提供最低延遲性能和最一致的性能。

結論

PMC 的新 NV1600 Flashtec 系列旨在成為介於內存和存儲之間的新存儲層。該系列是通過 PCIe 使用 NVMe 接口的非易失性內存驅動器。這些驅動器提供極高的性能和亞微秒延遲以及近乎無限的耐用性。目前，這些驅動器提供三種容量，4GB、8GB 和 16GB。新的驅動器系列面向存儲系統 OEM 以及雲應用程序和服務提供商。

在性能方面，NV1600 為我們提供了迄今為止從單個設備中看到的最高吞吐量數字，4k 吞吐量為 1,080,500 IOPS 讀取和 1,247,600 IOPS 寫入，而我們的 8k 70/30 吞吐量峰值為 720,463 IOPS。憑藉兩組測試的平均延遲，NV1600 再次領先，沒有來自其他設備的真正競爭。我們唯一一次看到 NV1600 沒有名列前茅是在我們的一些最大延遲測試中，其他驅動器略微超過它，儘管 NV1600 在這裡仍然提供了出色的性能。

優點