귀하의 요청에 따라: Kingston DC500R 및 DC500M SSD 드라이브의 전문 테스트

귀하는 당사의 기업용 SSD 드라이브와 전문적인 테스트 사용에 대한 실제 사례를 보여달라고 요청하셨습니다. SSD 드라이브에 대한 자세한 개요를 제공합니다. 킹스턴 DC500R 및 DC500M 파트너 Truesystems에서 제공합니다. Truesystems 전문가는 실제 서버를 조립하고 모든 엔터프라이즈급 SSD가 직면하는 절대적으로 실제적인 문제를 에뮬레이트했습니다. 그들이 무엇을 생각해 냈는지 봅시다!

2019 킹스턴 라인업

첫째, 약간 건조한 이론입니다. 모든 Kingston SSD는 XNUMX개의 큰 그룹으로 나눌 수 있습니다. 동일한 드라이브가 동시에 여러 제품군에 속하므로 이 구분은 조건부입니다.

• 시스템 빌더용 SSD: 2,5인치, M.2 및 mSATA 폼 팩터의 SATA SSD Kingston UV500 및 NVMe 인터페이스를 갖춘 두 가지 드라이브 모델(Kingston A1000 및 Kingston KC2000)
• 사용자를 위한 SSD. 이전 그룹과 동일한 모델 및 SATA SSD Kingston A400;
• 기업용 SSD: UV500 및 KC2000;
• 엔터프라이즈 SSD. 이번 리뷰의 주인공이 된 DC500 시리즈 드라이브입니다. DC500 라인은 DC500R(0,5차 판독값, 500 DWPD)과 DC1,3M(혼합 부하, XNUMX DWPD)로 구분됩니다.

테스트에서 Truesystems는 500GB 용량의 Kingston DC960R과 500GB 메모리를 갖춘 Kingston DC1920M을 사용했습니다. 그들의 특성에 대한 기억을 새롭게 해보자:

킹스턴 DC500R

• 볼륨: 480, 960, 1920, 3840GB
• 폼 팩터: 2,5인치, 높이 7mm
• 인터페이스: SATA 3.0, 6Gbit/s
• 주장된 성능(960GB 모델)
• 순차 액세스: 읽기 - 555MB/s, 쓰기 - 525MB/s
• 무작위 액세스(4KB 블록): 읽기 - 98 IOPS, 쓰기 - 000 IOPS
• QoS 대기 시간(4KB 블록, QD=1, 99,9 백분위수): 읽기 - 500μs, 쓰기 - 2ms
• 에뮬레이트된 섹터 크기: 512바이트(논리적/물리적)
• 리소스: 0,5 DWPD
• 보증기간 : 5년

킹스턴 DC500M

• 볼륨: 480, 960, 1920, 3840GB
• 폼 팩터: 2,5인치, 높이 7mm
• 인터페이스: SATA 3.0, 6Gbit/s
• 주장된 성능(1920GB 모델)
• 순차 액세스: 읽기 - 555MB/s, 쓰기 - 520MB/s
• 무작위 액세스(4KB 블록): 읽기 - 98 IOPS, 쓰기 - 000 IOPS
• QoS 대기 시간(4KB 블록, QD=1, 99,9 백분위수): 읽기 - 500μs, 쓰기 - 2ms
• 에뮬레이트된 섹터 크기: 512바이트(논리적/물리적)
• 리소스: 1,3 DWPD
• 보증기간 : 5년

Truesystems 전문가들은 Kingston 드라이브가 총 대기 시간의 QoS 값을 최대 백분위수 값인 99,9%(모든 값의 99,9%가 지정된 값보다 작음)로 표시한다는 점에 주목했습니다. 이는 특히 서버 드라이브의 경우 매우 중요한 지표입니다. 서버 드라이브의 작동에는 예측 가능성, 안정성 및 예상치 못한 정지 현상이 필요하기 때문입니다. 드라이브 사양에 어떤 QoS 지연이 지정되어 있는지 알면 해당 드라이브의 작동을 예측할 수 있어 매우 편리합니다.

테스트 매개변수

두 드라이브 모두 서버를 시뮬레이션하는 테스트 벤치에서 테스트되었습니다. 그 특성:

• Intel Xeon 프로세서 E5-2620 V4(8코어, 2,1GHz, HT 지원)
• 32GB 메모리
• Supermicro X10SRi-F 마더보드(1x 소켓 R3, Intel C612)
• 센트OS 리눅스 7.6.1810
• 로드를 생성하기 위해 FIO 버전 3.14가 사용되었습니다.

그리고 어떤 SSD 드라이브가 테스트되었는지 다시 한 번 설명합니다.

• 킹스턴 DC500R 960GB(SEDC500R960G)
• 펌웨어: SCEKJ2.3
• 볼륨: 960바이트
• 킹스턴 DC500M 1920GB(SEDC500M1920G)
• 펌웨어: SCEKJ2.3
• Объём: 1 920 383 410 176 байт

테스트 방법론

인기 있는 테스트 세트를 기반으로 함 SNIA 솔리드 스테이트 스토리지 성능 테스트 사양 v2.0.1그러나 테스터들은 2019년 기업 SSD의 실제 사용에 더 가까운 부하를 만들기 위해 이를 조정했습니다. 각 테스트에 대한 설명에서 정확히 무엇이 변경되었고 그 이유는 무엇인지 확인할 것입니다.

입출력 작업 테스트(IOPS)

이 테스트는 다양한 블록 크기(1024KB, 128KB, 64KB, 32KB, 16KB, 8KB, 4KB, 0,5KB)에 대한 IOPS와 읽기/읽기 비율이 서로 다른 무작위 액세스를 측정합니다. , 100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95). Truesystems 전문가는 다음 테스트 매개변수를 사용했습니다. 대기열 깊이가 0인 스레드 100개. 동시에 16KB 블록(8바이트)은 크기가 너무 작아서 드라이브를 심각하게 로드할 수 없기 때문에 전혀 실행되지 않았습니다.

IOPS 테스트의 Kingston DC500R

테이블 데이터:

IOPS 테스트의 Kingston DC500M

테이블 데이터:

IOPS 테스트는 포화 모드에 도달했음을 의미하지 않으므로 매우 쉽게 통과할 수 있습니다. 두 드라이브 모두 명시된 공장 사양을 완벽하게 준수하여 탁월한 성능을 발휘했습니다. 테스트 대상은 4KB 블록 쓰기에서 70 및 88 IOPS의 뛰어난 성능을 보여주었습니다. 이는 특히 독서 중심의 Kingston DC500R에 적합합니다. 읽기 작업 자체의 경우 이러한 SSD 드라이브는 공장 출하 값을 초과할 뿐만 아니라 일반적으로 SATA 인터페이스의 성능 상한선에 접근합니다.

대역폭 테스트

이 테스트에서는 순차적 처리량을 검사합니다. 즉, 두 SSD 드라이브 모두 1MB 및 128KB 블록에서 순차적 읽기 및 쓰기 작업을 수행합니다. 스레드당 대기열 깊이가 8인 스레드 16개.

킹스턴 DC500R:

• 128KB 순차 읽기: 539,81MB/s
• 128KB 순차 쓰기: 416,16MB/s
• 1MB 순차 읽기: 539,98MB/s
• 1MB 순차 쓰기: 425,18MB/s

킹스턴 DC500M:

• 128KB 순차 읽기: 539,27MB/s
• 128KB 순차 쓰기: 518,97MB/s
• 1MB 순차 읽기: 539,44MB/s
• 1MB 순차 쓰기: 518,48MB/s

그리고 여기서는 SSD의 순차 읽기 속도가 SATA 3 인터페이스의 처리량 한계에 접근했음을 알 수 있으며 일반적으로 Kingston 드라이브는 순차 읽기에 아무런 문제도 보이지 않습니다.

순차적 쓰기가 약간 지연되는데 이는 읽기 집중 클래스에 속하는 Kingston DC500R에서 특히 두드러집니다. 즉 집중 읽기를 위해 설계되었습니다. 따라서 이 테스트 부분에서 Kingston DC500R은 명시된 것보다 훨씬 낮은 값을 생성했습니다. 그러나 Truesystems 전문가들은 이러한 부하를 위해 전혀 설계되지 않은 드라이브(DC500R의 리소스가 0,5 DWPD임을 기억)의 경우 이러한 400MB/s가 여전히 좋은 결과로 간주될 수 있다고 믿습니다.

대기시간 테스트

이미 언급했듯이 이는 기업용 드라이브에 대한 가장 중요한 테스트입니다. 결국 SSD 드라이브를 매일 장기간 사용하는 동안 어떤 문제가 발생하는지 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 표준 SNIA PTS 테스트는 최소 대기열 깊이(8 QD=4인 스레드). 그러나 Truesystems의 편집자들은 보다 현실적인 값을 얻기 위해 이를 심각하게 수정하기로 결정했습니다.

• 제외된 블록 0,5KB;
• 대기열 1과 32가 있는 단일 스레드 로드 대신 스레드 수(1, 2, 4)와 대기열 깊이(1, 2, 4, 8, 16, 32)에 따라 로드가 달라집니다.
• 65/35 비율 대신 70/30이 더 현실적으로 사용됩니다.
• 평균 및 최대값뿐만 아니라 99%, 99,9%의 백분위수도 제공됩니다.
• 선택한 스레드 수 값에 대해 모든 블록 및 읽기/쓰기 비율에 대한 IOPS에 대해 대기 시간 그래프(99%, 99,9% 및 평균값)가 표시됩니다.

데이터는 각각 25초(웜업 35회 + 로드 5초) 동안 지속되는 30회 라운드 중 1회에 걸쳐 평균화되었습니다. 그래프의 경우 Truesystems 편집자는 32~1개의 스레드를 사용하여 대기열 깊이가 4~XNUMX인 일련의 값을 선택했습니다. 이는 가장 현실적인 지표인 대기 시간을 고려하여 드라이브 성능을 평가하기 위해 수행되었습니다.

평균 지연 시간 측정항목:

이 그래프는 DC500R과 DC500M의 차이점을 명확하게 보여줍니다. Kingston DC500R은 집중적인 읽기 작업을 위해 설계되었으므로 로드가 증가해도 쓰기 작업 수가 실질적으로 증가하지 않고 25으로 유지됩니다.
혼합 부하(쓰기 70%, 읽기 30%)를 보면 DC500R과 DC500M의 차이도 여전히 눈에 띕니다. 400 마이크로초의 지연 시간에 해당하는 로드를 취하면 범용 DC500M이 XNUMX배의 성능을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 이것도 매우 자연스러운 현상이며 드라이브의 특성에 따른 것입니다.
흥미로운 세부 사항은 DC500M이 500% 읽기에서도 DC100R보다 성능이 뛰어나 동일한 양의 IOPS에 대해 더 낮은 대기 시간을 제공한다는 것입니다. 그 차이는 작지만 매우 흥미롭습니다.

99% 지연 시간 백분위수:

99.9% 지연 시간 백분위수:

Truesystems 전문가들은 이러한 그래프를 사용하여 QoS 대기 시간에 대해 선언된 특성의 신뢰성을 확인했습니다. 사양에는 대기열 깊이가 0,5인 2KB 블록에 대해 읽기 4ms 및 쓰기 1ms가 표시되어 있습니다. 이러한 수치가 확인되었으며 큰 차이가 있음을 보고하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. 흥미롭게도 최소 읽기 지연(DC280R의 경우 290~500μs, DC250M의 경우 260~500μs)은 QD=1이 아닌 2~4로 달성됩니다.
QD=1에서의 쓰기 대기 시간은 50μs였습니다(낮은 로드에서 드라이브 캐시가 확보될 시간이 보장되고 캐시에 쓸 때 항상 지연이 발생한다는 사실로 인해 이러한 낮은 대기 시간이 얻어졌습니다). 이 수치는 신고된 가격보다 40배나 낮습니다!

지속적인 성능 테스트

장기간 집중 작업하는 동안 성능 변화(IOPS 및 대기 시간)를 검사하는 또 다른 매우 현실적인 테스트입니다. 작업 시나리오는 4분 동안 600KB 블록으로 무작위로 녹음되는 것입니다. 이 테스트의 요점은 이러한 로드 하에서 컨트롤러가 쓰기 가능한 메모리 블록을 준비하기 위해 지속적으로 가비지 수집을 수행할 때 SSD 드라이브가 포화 모드로 전환된다는 것입니다. 즉, 이는 실제 서버에서 볼 수 있는 엔터프라이즈급 SSD가 직면하는 가장 힘든 모드입니다.

테스트 결과를 바탕으로 Truesystems는 다음과 같은 성능 지표를 받았습니다.

이 테스트 부분의 주요 결과는 실제 작동 시 Kingston DC500R과 Kingston DC500M 모두 자체 공장 값을 초과한다는 것입니다. 준비된 블록이 소진되면 포화 모드가 시작되고 Kingston DC500R은 22 IOPS(000 IOPS 대신)로 유지됩니다. Kingston DC20M은 드라이브 프로필에 000 IOPS가 명시되어 있지만 500-77 범위에 있습니다. 이 테스트는 또한 드라이브 간의 차이점을 명확하게 보여줍니다. 드라이브의 작동 프로세스에 쓰기 작업의 비율이 높은 경우 Kingston DC78M의 생산성이 000배 이상 더 높은 것으로 나타났습니다. 또한 DC75M이 읽기 작업에서 더 나은 대기 시간을 보여주었다는 것을 기억합니다. ).

영구 쓰기 작업 중 지연 시간은 다음 그래프에 표시됩니다. 중앙값, 99%, 99,9%, 99,99% 백분위수.

급격한 하락이나 설명할 수 없는 최고점 없이 성능 저하에 비례하여 두 드라이브의 대기 시간이 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 예측 가능성은 기업용 드라이브에서 기대되는 것이기 때문에 이는 매우 좋습니다. Truesystems 전문가들은 테스트가 스레드당 대기열 깊이가 8인 16개 스레드에서 수행되었으므로 중요한 것은 절대값이 아니라 역학이라고 강조합니다. DC400을 테스트할 때 컨트롤러의 작동으로 인해 이번 테스트에서 심각한 지연이 발생했지만, 이 그래프에서 Kingston DC500R과 Kingston DC500M은 이러한 문제가 발생하지 않았습니다.

부하 지연 분포

보너스로 Truesystems 편집자는 SNIA SSS PTS 500 사양의 단순화된 테스트 번호 500을 통해 Kingston DC13R 및 Kingston DC2.0.1M을 실행했습니다. 부하 시 지연 분포는 특수 CBW 패턴의 형태로 연구되었습니다.

블록 크기:

스토리지 볼륨 전반에 걸친 부하 분산:

읽기/쓰기 비율: 60/40%.

보안 삭제 및 사전 로드 후 테스터는 스레드 수 10~60 및 대기열 깊이 1~4에 대해 1초 동안 기본 테스트를 32회 실행했습니다. 결과를 바탕으로 평균 성능(IOPS)에 해당하는 라운드 값의 분포에 대한 히스토그램이 구성되었습니다. 두 드라이브 모두 대기열 깊이가 4인 하나의 스레드로 달성되었습니다.

그 결과 다음과 같은 값이 얻어졌다.
DC500R: 17949μs 대기 시간에서 594 IOPS
DC500M: 18880μs에서 448 IOPS.

지연 시간 분포는 읽기 및 쓰기에 대해 별도로 분석되었습니다.

결론

Truesystems의 편집자들은 Kingston DC500R과 Kingston DC500M의 테스트 성능이 분명히 좋은 것으로 해석된다는 결론에 도달했습니다. Kingston DC500R은 읽기 작업에 매우 잘 대처하며 해당 작업에 대한 전문 장비로 권장될 수 있습니다. 혼합 부하 및 더 많은 전력이 필요한 경우 Truesystems는 Kingston DC500M을 권장합니다. 이 간행물은 또한 Kingston 기업 드라이브의 전체 모델 라인에 대한 매력적인 가격을 언급하고 TLC 3D-NAND로의 전환이 품질 저하 없이 가격을 낮추는 데 실제로 도움이 되었음을 인정합니다. Truesystems 전문가들은 높은 수준의 Kingston 기술 지원과 DC500 시리즈 드라이브에 대한 XNUMX년 보증도 마음에 들었습니다.

추신: 우리는 당신에게 상기시켜줍니다 원본 리뷰는 Truesystems 웹사이트에서 읽을 수 있습니다..

Kingston Technology 제품에 대한 자세한 내용은 다음으로 문의하십시오. 회사 웹사이트로.

출처 : habr.com