Заказ звонка

*
*
Защита от автоматических сообщений
CAPTCHA
Введите слово на картинке*

Тестирование NVMe SSD OCZ Z-Drive 6300

20.04.16

Предисловие

Если вы ещё не знакомы с накопителями NVMe, ничего не знаете о различиях между NVMe и другими PCI-E SSD, о преимуществах и форм-факторах NVMe-накопителей, то необходимую информацию можно найти в Википедии и в нашем предыдущем обзоре накопителя HGST SN100[1].

NVMe накопители OCZ Z-Drive 6000 и 6300

Новые серверные NVMe SSD Z-Drive 6000 и 6300 были анонсированы компанией OCZ Storage Solutions ещё в мае 2015 года. Определённое время ушло на доработку прошивки — для накопителей форм-фактора U.2 добавилась поддержка двухпортового подключения, необходимого для будущих отказоустойчивых решений. На сегодняшний день доступно четыре линейки:
  • Z-Drive 6000 — младшая модель с ресурсом 1 DWPD. Выпускается только в форм-факторе U.2, объём: 800/1600/3200 ГБ.
  • Z-Drive 6300 — модель с ресурсом 3 DWPD, объём: 800/1600/3200 ГБ. Недавно анонсирована модификация с рекордным объёмом 6400 ГБ.
  • Z-Drive 6300 Max Capacity — модификация Z-Drive 6300 с уменьшенной резервной областью. Ресурс уменьшен до 1 DWPD, объём стал чуть больше: 960/1920/3840 ГБ.
  • Z-Drive 6300 AIC — Z-Drive 6300 в форм-факторе низкопрофильной платы PCI-E.
Все новые Z-Drive используют флеш-память eMLC производства Toshiba, изготовленную по техпроцессу 19 нм, и 16-канальный контроллер PMC-Sierra «Princeton». Аналогичный контроллер применяется в Samsung XS1715, Memblaze PBlaze и в уже протестированных нами HGST SN100/SN150.

Для тестирования нам достались два экземпляра OCZ Z-Drive 6300 в форм-факторе U.2 объёмом 800 и 1600 ГБ. Дизайн корпуса напоминает NVMe накопители — массивный алюминиевый корпус с дополнительным оребрением на нижней стенке. Для улучшения обдува размещенных на двух печатных платах компонентов в торцах корпуса предусмотрены дополнительные отверстия.

Характеристики OCZ Z-Drive 6300

  • Объём: 0,8 ТБ, 1,6 ТБ, 3,2 ТБ, 6,4 ТБ
  • Форм-фактор: U.2 (2,5", высота 15 мм)
  • Интерфейс: PCI-E 3.0 x4 (или 2 x2)
  • Поддержка спецификации NVMe 1.1b
  • Производительность модификации 1,6 ТБ (в скобках — для 0,8 ТБ)
    • Последовательный доступ (блок 128КиБ): чтение — 2700 (2000) МБ/с, запись — 1500 (900) МБ/с
    • Случайный доступ (блок 4 КиБ): чтение — 700 (570) тыс. IOPS, запись — 140 (85) тыс. IOPS
    • Средняя задержка: 30 мкс (блок 4 КиБ, случайный доступ, запись), 120 мкс (блок 4 КиБ, случайный доступ, чтение)
  • Поддержка T10 DIF. Размер сектора: 512/520/528 и 4096/4160/4224 байт
  • Ресурс: 3 DWPD
  • Максимальное энергопотребление: 25 Вт
  • Гарантийный срок: 5 лет

Подключение

Для подключения мы использовали ту же платформу Supermicro 1028R-WC1R, что и в предыдущем тесте другого U.2 накопителя HGST SN100. Как и в случае с накопителями HGST через IPMI можно получить доступ к информации о подключённых NVMe накопителях и осуществлять управление горячим подключением:
К сожалению, после обновления прошивки до 2.0.18, добавляющей поддержку двухпортового подключения, мы столкнулись с несовместимостью. Оба накопителя по-прежнему были видны через IPMI (для этого используется OOB-подключением через SMBus), хоть и со странным статусом портов:
При этом они перестали определяться в ОС при подключении двух накопителей — lspci показывал отсутствие соответствующих устройств PCI-E. Для последующего тестирования пришлось извлечь один из накопителей. По заявлению инженеров Supermicro и OCZ подобная несовместимость связана с отсутствием поддержки корректной работы двухпортовых NVMe накопителей со стороны ретаймера AOC-SLG3-2E4R. Другой ретаймер, AOC-SLG3-2E4 и материнские платы с интегрированной поддержкой NVMe с такими накопителями полностью совместимы.

Результаты тестирования

Условия тестирования

Конфигурация тестового стенда:
  • Два процессора Intel Xeon E5-2660 V3 (10 ядер, 2,6 ГГц, HT включен)
  • 64 ГБ памяти
  • Платформа 1028R-WC1R, системная плата Supermicro X10SRi-F, BIOS v 2.0
  • CentOS Linux 7 X86_64
  • Для генерации нагрузки применялся FIO версии 2.8
  • Использовался штатный драйвер NVMe
Тестируемое устройство:
  • OCZ Z-Drive 6300 1600GB
  • Прошивка: 2.0.18

Методика тестирования SSD неоднократно описывалась в наших предыдущих статьях. Актуальное описание можно увидеть в статье Тестирование NVMe SSD Intel P3608.

SNIA PTS: IOPS test (IOPS при варьировании размера блока и соотношения чтение/запись)

Сравнение с заявленными характеристиками:
  • 4 КиБ чтение: 708 тыс. IOPS (заявлено 700)
  • 4 КиБ запись: 370 тыс. IOPS (140)

OCZ указывает в спецификации производительность на запись для наихудшего сценария, при котором накопитель переходит в так называемый режим насыщения. Данный тест предполагает лишь выход на установившееся состояние после 2-кратной последовательной записи, и тут OCZ демонстрирует существенно большую (2,5 раза) производительность на запись в сравнении с заявленной.

SNIA PTS: throughtput test

Пропускная способность при последовательном однопоточном доступе блоками 128 КиБ с глубиной очереди 128.
Сравнение с заявленными характеристиками:
  • 128 КиБ последовательное чтение: 3076 МиБ/с (заявлено 2637*)
  • 128 КиБ последовательная запись: 1451 МиБ/с (заявлено 1465)

Для сравнения приведены результаты ещё двух NVMe SSD аналогичного объёма и накопителя Sandisk Fusion SX300 объёмом 6,4 ТБ. Мы видим, что производительность при последовательном доступе чуть ниже в сравнении с HGST SN100/SN150, но достаточно высока и соответствует заявленной.

*Произведён пересчёт данных, указанных в спецификации, из десятичных мегабайт (1 МБ = 106 байт), в МиБ (1 МиБ = 220 байт).

SNIA PTS: latency test

В таблице приведены данные для одного потока с QD=1. В целом, уровень задержек получился чуть лучше, чем у HGST SN100/SN150 и ниже заявленных 120/30 мкс.

OCZ 6300 1.6TBHGST SN100 1.6TB Intel P3608 (P3600 0.8TB)
Задержка4КиБ 8КиБ4КиБ 8КиБ4КиБ 8КиБ
Средняя
Чтение 87 89 97 109 67 101
Запись 24 29 22 26 16 18
Чтение/запись 70/30% 118 148 120 162 92 139
99%
Чтение 107 113 266 185 125 153
Запись 44 60 33 41 31 31
Чтение/запись 70/30% 252 1550 354 3345 182 400
99,99%
Чтение 3114 229 2015 226 2832 2812
Запись 99 597 44 59 79 86
Чтение/запись 70/30% 2953 3159 3120 7100 3096 3180

Сравнение с HGST SN100

Приведены графики зависимости задержки (среднее значение, 99% и 99,99% перцентили) от IOPS при варьировании количества потоков (1–4) и глубины очереди (1–128). Пунктирные линии соответствуют накопителю HGST SN100 1,6 ТБ из предыдущего теста. Существенных различий между конкурентами не оказалось. HGST SN100 чуть лучше себя ведёт на смешанной нагрузке и способен обеспечить более стабильное значение задержки на запись при небольших нагрузках, но решающего преимущества перед OCZ 6300 тут нет.

Средняя задержка.

99% перцентиль задержки.

99,99% перцентиль задержки.

SNIA PTS: Write Saturation Test (насыщение при случайной записи блоками 4КиБ)

Продолжительность теста составляет 360 минут, для большей наглядности на графике представлены первые 300 минут, так как насыщение происходит раньше.

OCZ 6300 ведёт себя в соответствии с ожиданиями — по мере исчерпания пула подготовленных для записи блоков производительность снижается до заявленных 140 тыс. IOPS. Для сравнения приведён график для HGST SN100/SN150.

На следующем графике представлены задержки — от среднего (в пределах каждого 60-секундного раунда) до максимума, плюс перцентили 99%, 99,9% и 99,99%. Никаких аномалий в виде экстремально больших пиковых значений не наблюдается.

SNIA PTS: Host Idle Recovery

Графики для этого теста приведены для одной половины накопителя. Напомним, что данный тест проводится после предыдущего, т.е. накопитель находится в режиме насыщения, с небольшим запасом подготовленных для записи ячеек. Производительность на запись снижена, далее мы даём накопителю возможность восстановить её, прерывая серию из 360 раундов с непрерывной нагрузкой (чёрный цвет на графике) сериями из 360-ти раундов с увеличивающимися паузами:

  • 5 секунд нагрузки + 5 секунд паузы
  • 5 секунд нагрузки + 10 секунд паузы
  • 5 секунд нагрузки + 15 секунд паузы
  • 5 секунд нагрузки + 25 секунд паузы
  • 5 секунд нагрузки + 50 секунд паузы

На этих графиках сразу видны различия в алгоритмах сборки мусора между OCZ 6300 и конкурентами. Как и остальные накопители аналогичного класса, OCZ 6300 уже во время первого участка с 5-секундными паузами быстро восстанавливает производительность со 140 тыс. IOPS в режиме насыщения до диапазона 280-310 тыс. IOPS, что чуть ниже уровня чистого накопителя (380 тыс. IOPS). По дальнейшим участкам видно, что сборка мусора останавливается, точнее существенно замедляется после достижения какого-то достаточного объема подготовленных блоков — при появлении непрерывной нагрузки производительность практически сразу снижается. Положительной стороной такого подхода является меньший износ ячеек NAND, за что приходится расплачиваться ухудшением производительности при тяжёлых нагрузках на запись.

Средняя задержка ведёт себя аналогично.

Перцентиль 99,9%:

Стоит отметить, что накопитель хорошо контролирует уровень задержек — никаких аномально высоких пиковых значений не наблюдается даже при непрерывной нагрузке.

Заключение

Компания OCZ Storage Solutions выпустила на рынок вполне конкурентоспособный продукт: производительность находится на уровне конкурентов или чуть лучше, первое поколение NVMe накопителей от Intel точно удалось превзойти. Дополнительные плюсы накопителей 6000/6300:

  • Поддержка спецификации NVMe 1.1b. В обычных серверах пока что не используется двухпортовое подключение NVMe накопителей, но быстрое развитие технологий NVMe over Fabrics не оставляет сомнений в том, что скоро NVMe выйдет за пределы одиночного сервера и соответствующие готовые продукты потребуют использования современных накопителей с поддержкой двухпортовости.
  • Объём до 6,4 ТБ
  • Две (если считать ещё и "6300 Max Capacity", то три) линейки, отличающихся ресурсом и производительностью.
  • Удобное администрирование через CLI. Утилита clout обладает, пожалуй, самым простым и удобным синтаксисом среди конкурентов.

Ссылки

[1] Тестирование NVMe-совместимого PCI-E SSD HGST SN100. True System.

[2] 1028R-WC1R. Supermicro.

[3] Lance Shelton High Performance I/O with NUMA Systems in Linux. Fusion-IO.

Вернуться к списку

Контакты:

  • Адрес: 115487, г. Москва, ул. Нагатинская, дом 16 (Метро "Нагатинская")
  • Телефон: (495) 747-3113
  • Факс: (495) 747-3112
  • Гарантийный отдел: (495) 747-3113 (доб. 333, 304)
  • Отдел продаж: (495) 747-3113
© 2006-2017 True System inc