ตามคำขอของคุณ: การทดสอบไดรฟ์ SSD ของ Kingston DC500R และ DC500M อย่างมืออาชีพ

คุณขอให้แสดงตัวอย่างจริงของการใช้ไดรฟ์ SSD ระดับองค์กรและการทดสอบระดับมืออาชีพ เรามอบภาพรวมโดยละเอียดเกี่ยวกับไดรฟ์ SSD ของเราให้กับคุณ คิงส์ตัน DC500R และ DC500M จากพันธมิตร Truesystems ของเรา ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems รวบรวมเซิร์ฟเวอร์จริงและจำลองปัญหาที่แท้จริงที่ SSD ระดับองค์กรทั้งหมดต้องเผชิญ มาดูกันว่าพวกเขาได้อะไรมาบ้าง!

กลุ่มผลิตภัณฑ์ Kingston ปี 2019

ขั้นแรกให้ทฤษฎีแห้งเล็กน้อย Kingston SSD ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มใหญ่ การแบ่งส่วนนี้มีเงื่อนไขเนื่องจากไดรฟ์เดียวกันตกอยู่ในหลายครอบครัวพร้อมกัน

• SSD สำหรับผู้สร้างระบบ: SATA SSD ในฟอร์มแฟคเตอร์ 2,5 นิ้ว, M.2 และ mSATA ของ Kingston UV500 และไดรฟ์สองรุ่นที่มีอินเทอร์เฟซ NVMe - Kingston A1000 และ Kingston KC2000;
• SSD สำหรับผู้ใช้. รุ่นเดียวกับในกลุ่มก่อนหน้าและนอกจากนี้ SATA SSD Kingston A400;
• SSD สำหรับบริษัท: UV500 และ KC2000;
• SSD ระดับองค์กร. ไดรฟ์ซีรีย์ DC500 ซึ่งกลายเป็นฮีโร่ของการรีวิวนี้ กลุ่มผลิตภัณฑ์ DC500 แบ่งออกเป็น DC500R (การอ่านหลัก, 0,5 DWPD) และ DC500M (โหลดแบบผสม, 1,3 DWPD)

ในการทดสอบ Truesystems มี Kingston DC500R ที่มีความจุ 960 GB และ Kingston DC500M ที่มีหน่วยความจำ 1920 GB มารีเฟรชความทรงจำของเราเกี่ยวกับคุณลักษณะของพวกเขา:

คิงส์ตัน DC500R

• ปริมาณ: 480, 960, 1920, 3840 GB
• รูปร่าง: 2,5″, สูง 7 มม
• อินเทอร์เฟซ: SATA 3.0, 6 Gbit/s
• ประสิทธิภาพที่อ้างสิทธิ์ (รุ่น 960 GB)
• การเข้าถึงตามลำดับ: อ่าน - 555 MB/s, เขียน - 525 MB/s
• การเข้าถึงแบบสุ่ม (บล็อก 4 KB): อ่าน - 98 IOPS เขียน - 000 IOPS
• เวลาแฝง QoS (บล็อก 4 KB, QD=1, เปอร์เซ็นไทล์ 99,9): อ่าน - 500 µs, เขียน - 2 ms
• ขนาดเซกเตอร์จำลอง: 512 ไบต์ (โลจิคัล/ฟิสิคัล)
• ทรัพยากร: 0,5 DWPD
• ระยะเวลาการรับประกัน: 5 ปี

คิงส์ตัน DC500M

• ปริมาณ: 480, 960, 1920, 3840 GB
• รูปร่าง: 2,5″, สูง 7 มม
• อินเทอร์เฟซ: SATA 3.0, 6 Gbit/s
• ประสิทธิภาพที่อ้างสิทธิ์ (รุ่น 1920 GB)
• การเข้าถึงตามลำดับ: อ่าน - 555 MB/s, เขียน - 520 MB/s
• การเข้าถึงแบบสุ่ม (บล็อก 4 KB): อ่าน - 98 IOPS เขียน - 000 IOPS
• เวลาแฝง QoS (บล็อก 4 KB, QD=1, เปอร์เซ็นไทล์ 99,9): อ่าน - 500 µs, เขียน - 2 ms
• ขนาดเซกเตอร์จำลอง: 512 ไบต์ (โลจิคัล/ฟิสิคัล)
• ทรัพยากร: 1,3 DWPD
• ระยะเวลาการรับประกัน: 5 ปี

ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems สังเกตว่าไดรฟ์ของ Kingston ระบุค่า QoS ของเวลาแฝงทั้งหมดเป็นค่าเปอร์เซ็นไทล์สูงสุดที่ 99,9% (99,9% ของค่าทั้งหมดจะน้อยกว่าค่าที่ระบุ) นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับไดรฟ์เซิร์ฟเวอร์ เนื่องจากการดำเนินการต้องมีความสามารถในการคาดเดา ความเสถียร และการไม่มีการค้างที่ไม่คาดคิด หากคุณรู้ว่าความล่าช้าของ QoS ใดที่ระบุไว้ในข้อมูลจำเพาะของไดรฟ์ คุณสามารถคาดการณ์การทำงานของไดรฟ์ได้ ซึ่งสะดวกมาก

พารามิเตอร์การทดสอบ

ไดรฟ์ทั้งสองได้รับการทดสอบในห้องทดสอบที่จำลองเซิร์ฟเวอร์ ลักษณะของมัน:

• โปรเซสเซอร์ Intel Xeon E5-2620 V4 (8 คอร์, 2,1 GHz, เปิดใช้งาน HT)
• หน่วยความจำ 32 GB
• เมนบอร์ด Supermicro X10SRi-F (1x ซ็อกเก็ต R3, Intel C612)
• เซ็นโอเอส ลินุกซ์ 7.6.1810
• ในการสร้างโหลด จะใช้ FIO เวอร์ชัน 3.14

และอีกครั้งเกี่ยวกับไดรฟ์ SSD ตัวใดที่ถูกทดสอบ:

• คิงส์ตัน DC500R 960GB (SEDC500R960G)
• เฟิร์มแวร์: SCEKJ2.3
• ปริมาณ: 960 ไบต์
• คิงส์ตัน DC500M 1920GB (SEDC500M1920G)
• เฟิร์มแวร์: SCEKJ2.3
• Объём: 1 920 383 410 176 байт

วิธีการทดสอบ

จากชุดทดสอบยอดนิยม ข้อมูลจำเพาะการทดสอบประสิทธิภาพการจัดเก็บข้อมูล SNIA Solid State v2.0.1อย่างไรก็ตาม ผู้ทดสอบได้ทำการปรับเปลี่ยนเพื่อให้โหลดใกล้เคียงกับการใช้งานจริงของ SSD ระดับองค์กรในปี 2019 ในคำอธิบายของการทดสอบแต่ละครั้ง เราจะทราบว่ามีการเปลี่ยนแปลงอะไรและเพราะเหตุใด

การทดสอบการดำเนินการอินพุต/เอาต์พุต (IOPS)

การทดสอบนี้วัด IOPS สำหรับบล็อกขนาดต่างๆ (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) และการเข้าถึงแบบสุ่มด้วยอัตราส่วนการอ่าน/ต่อการอ่านที่แตกต่างกัน บันทึก (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100) ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems ใช้พารามิเตอร์การทดสอบต่อไปนี้: 16 เธรดที่มีความลึกของคิว 8 ในเวลาเดียวกันบล็อก 0,5 KB (512 ไบต์) จะไม่ทำงานเลยเนื่องจากมีขนาดเล็กเกินไปที่จะโหลดไดรฟ์อย่างจริงจัง

Kingston DC500R ในการทดสอบ IOPS

ข้อมูลตาราง:

Kingston DC500M ในการทดสอบ IOPS

ข้อมูลตาราง:

การทดสอบ IOPS ไม่ได้หมายความถึงการเข้าสู่โหมดความอิ่มตัว ดังนั้นจึงค่อนข้างง่ายที่จะผ่าน ไดรฟ์ทั้งสองทำงานได้อย่างดีเยี่ยม สอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะของโรงงานที่ระบุไว้อย่างครบถ้วน วิชาทดสอบแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการเขียนในบล็อกขนาด 4 KB: 70 และ 88 IOPS นี่เป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ Kingston DC500R ที่เน้นการอ่าน ในส่วนของการดำเนินการอ่านนั้น ไดรฟ์ SSD เหล่านี้ไม่เพียงแต่เกินค่าจากโรงงานเท่านั้น แต่ยังเข้าใกล้ขีดจำกัดประสิทธิภาพของอินเทอร์เฟซ SATA อีกด้วย

การทดสอบแบนด์วิธ

การทดสอบนี้จะตรวจสอบปริมาณงานตามลำดับ นั่นคือไดรฟ์ SSD ทั้งสองดำเนินการอ่านและเขียนตามลำดับในบล็อกขนาด 1 MB และ 128 KB 8 เธรดโดยมีความลึกของคิว 16 ต่อเธรด

คิงส์ตัน DC500R:

• อ่านตามลำดับ 128 KB: 539,81 MB/s
• การเขียนต่อเนื่อง 128 KB: 416,16 MB/s
• อ่านต่อเนื่อง 1 MB: 539,98 MB/s
• การเขียนต่อเนื่อง 1 MB: 425,18 MB/s

คิงส์ตัน DC500M:

• อ่านตามลำดับ 128 KB: 539,27 MB/s
• การเขียนต่อเนื่อง 128 KB: 518,97 MB/s
• อ่านต่อเนื่อง 1 MB: 539,44 MB/s
• การเขียนต่อเนื่อง 1 MB: 518,48 MB/s

และที่นี่เรายังเห็นด้วยว่าความเร็วในการอ่านตามลำดับของ SSD เข้าใกล้ขีดจำกัดปริมาณงานของอินเทอร์เฟซ SATA 3 โดยทั่วไปแล้ว ไดรฟ์ของ Kingston จะไม่แสดงปัญหาใด ๆ เกี่ยวกับการอ่านตามลำดับ

การเขียนตามลำดับล่าช้าเล็กน้อยซึ่งเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะใน Kingston DC500R ซึ่งอยู่ในคลาสการอ่านแบบเข้มข้นนั่นคือได้รับการออกแบบมาเพื่อการอ่านแบบเข้มข้น ดังนั้นการทดสอบส่วนหนึ่งของ Kingston DC500R จึงให้ค่าที่ต่ำกว่าที่ระบุไว้ด้วยซ้ำ แต่ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems เชื่อว่าสำหรับไดรฟ์ที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับโหลดดังกล่าวเลย (โปรดจำไว้ว่า DC500R มีทรัพยากร 0,5 DWPD) 400 บวก MB/s เหล่านี้ยังถือเป็นผลลัพธ์ที่ดี

การทดสอบความหน่วง

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว นี่คือการทดสอบที่สำคัญที่สุดสำหรับไดรฟ์ระดับองค์กร ท้ายที่สุดแล้ว สามารถใช้เพื่อระบุปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งานไดรฟ์ SSD ทุกวันในระยะยาว การทดสอบ SNIA PTS มาตรฐานจะวัดค่าเฉลี่ยและเวลาแฝงสูงสุดสำหรับบล็อกขนาดต่างๆ (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) และอัตราส่วนการอ่าน/เขียน (100/0, 65/35, 0/100) ที่ความลึกของคิวขั้นต่ำ (1 ด้ายด้วย QD=1) อย่างไรก็ตาม บรรณาธิการของ Truesystems ตัดสินใจที่จะแก้ไขอย่างจริงจังเพื่อให้ได้คุณค่าที่สมจริงยิ่งขึ้น:

• บล็อกที่ไม่รวม 0,5 KB;
• แทนที่จะเป็นโหลดแบบเธรดเดียวที่มีคิว 1 และ 32 โหลดจะแตกต่างกันไปตามจำนวนเธรด (1, 2, 4) และความลึกของคิว (1, 2, 4, 8, 16, 32)
• แทนที่จะใช้อัตราส่วน 65/35 จะใช้ 70/30 เนื่องจากมีความสมจริงมากกว่า
• ไม่เพียงแต่ให้ค่าเฉลี่ยและค่าสูงสุดเท่านั้น แต่ยังให้เปอร์เซ็นไทล์ 99%, 99,9%;
• สำหรับค่าที่เลือกของจำนวนเธรด กราฟของเวลาแฝง (99%, 99,9% และค่าเฉลี่ย) จะถูกพล็อตเทียบกับ IOPS สำหรับบล็อกทั้งหมดและอัตราส่วนการอ่าน/เขียน

ข้อมูลได้รับค่าเฉลี่ยในสี่รอบจาก 25 รอบโดยใช้เวลา 35 วินาที (5 วอร์มอัพ + โหลด 30 วินาที) ในแต่ละรอบ สำหรับกราฟ ผู้แก้ไข Truesystems เลือกชุดของค่าที่มีความลึกของคิวตั้งแต่ 1 ถึง 32 พร้อม 1–4 เธรด สิ่งนี้ทำเพื่อประเมินประสิทธิภาพของไดรฟ์โดยคำนึงถึงเวลาแฝงซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สมจริงที่สุด

ตัวชี้วัดเวลาแฝงเฉลี่ย:

กราฟนี้แสดงความแตกต่างระหว่าง DC500R และ DC500M อย่างชัดเจน Kingston DC500R ได้รับการออกแบบมาเพื่อการอ่านแบบเข้มข้น ดังนั้นในทางปฏิบัติแล้วจำนวนการเขียนจะไม่เพิ่มขึ้นตามภาระงานที่เพิ่มขึ้น โดยเหลืออยู่ที่ 25 รายการ
หากคุณดูที่โหลดแบบผสม (เขียน 70% และอ่าน 30%) ความแตกต่างระหว่าง DC500R และ DC500M ก็ยังคงสังเกตเห็นได้ชัดเจน หากเรารับโหลดที่สอดคล้องกับเวลาแฝง 400 ไมโครวินาที เราจะเห็นว่า DC500M อเนกประสงค์มีประสิทธิภาพมากกว่าสามเท่า นี่ยังค่อนข้างเป็นธรรมชาติและมีต้นกำเนิดมาจากลักษณะของไดรฟ์
รายละเอียดที่น่าสนใจคือ DC500M มีประสิทธิภาพเหนือกว่า DC500R แม้จะอ่าน 100% โดยให้เวลาแฝงที่ต่ำกว่าด้วย IOPS ที่เท่ากัน ความแตกต่างมีขนาดเล็ก แต่น่าสนใจมาก

เปอร์เซ็นไทล์เวลาในการตอบสนอง 99%:

เปอร์เซ็นไทล์เวลาในการตอบสนอง 99.9%:

เมื่อใช้กราฟเหล่านี้ ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems จะตรวจสอบความน่าเชื่อถือของคุณลักษณะที่ประกาศไว้สำหรับเวลาแฝง QoS ข้อมูลจำเพาะระบุการอ่าน 0,5 ms และการเขียน 2 ms สำหรับบล็อก 4 KB ที่มีความลึกของคิวที่ 1 เราภูมิใจที่จะรายงานว่าตัวเลขเหล่านี้ได้รับการยืนยันแล้วและมีอัตรากำไรขั้นต้นที่สูง สิ่งที่น่าสนใจคือความล่าช้าในการอ่านขั้นต่ำ (280–290 μs สำหรับ DC500R และ 250–260 μs สำหรับ DC500M) ไม่ได้เกิดขึ้นกับ QD=1 แต่ด้วย 2–4
เวลาแฝงในการเขียนที่ QD=1 คือ 50 μs (เวลาแฝงต่ำดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากที่โหลดต่ำ แคชของไดรฟ์รับประกันว่าจะมีเวลาในการเพิ่ม และเรามักจะเห็นความล่าช้าเมื่อเขียนลงในแคช) ตัวเลขนี้ต่ำกว่ามูลค่าที่ประกาศถึง 40 เท่า!

การทดสอบประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง

การทดสอบที่สมจริงอย่างยิ่งอีกประการหนึ่งซึ่งจะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพ (IOPS และเวลาแฝง) ในระหว่างการทำงานที่เข้มข้นเป็นเวลานาน สถานการณ์การทำงานคือการบันทึกแบบสุ่มในบล็อคขนาด 4 KB เป็นเวลา 600 นาที จุดทดสอบนี้คือภายใต้ภาระดังกล่าว ไดรฟ์ SSD จะเข้าสู่โหมดความอิ่มตัว เมื่อตัวควบคุมมีส่วนร่วมในการรวบรวมขยะอย่างต่อเนื่องเพื่อเตรียมบล็อกหน่วยความจำให้ว่างสำหรับการเขียน นั่นคือนี่เป็นโหมดที่เหนื่อยที่สุด - เป็นสิ่งที่ SSD ระดับองค์กรที่พบในเซิร์ฟเวอร์จริงต้องเผชิญ

จากผลการทดสอบ Truesystems ได้รับตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพดังต่อไปนี้:

ผลลัพธ์หลักของการทดสอบส่วนนี้: ทั้ง Kingston DC500R และ Kingston DC500M ใช้งานได้จริงเกินมูลค่าจากโรงงานเอง เมื่อบล็อกที่เตรียมไว้หมด โหมดความอิ่มตัวจะเริ่มขึ้น Kingston DC500R ยังคงอยู่ที่ 22 IOPS (แทนที่จะเป็น 000 IOPS) Kingston DC20M อยู่ในช่วง 000-500 แม้ว่าโปรไฟล์ไดรฟ์จะระบุว่า 77 IOPS การทดสอบนี้ยังแสดงให้เห็นความแตกต่างระหว่างไดรฟ์อย่างชัดเจน: หากกระบวนการทำงานของไดรฟ์เกี่ยวข้องกับการดำเนินการเขียนในสัดส่วนที่สูง Kingston DC78M จะมีประสิทธิผลมากกว่าสามเท่า (เรายังจำได้ว่า DC000M แสดงเวลาแฝงที่ดีกว่าในการดำเนินการอ่าน ).

เวลาแฝงระหว่างการดำเนินการเขียนอย่างต่อเนื่องจะถูกลงจุดในกราฟต่อไปนี้ ค่ามัธยฐาน เปอร์เซ็นไทล์ 99%, 99,9% และ 99,99%

เราจะเห็นว่าเวลาแฝงของไดรฟ์ทั้งสองเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับประสิทธิภาพที่ลดลง โดยไม่มีการลดลงอย่างรวดเร็วหรือจุดสูงสุดที่อธิบายไม่ได้ ซึ่งถือว่าดีมาก เนื่องจากความสามารถในการคาดการณ์เป็นสิ่งที่คาดหวังจากไดรฟ์ระดับองค์กรอย่างแน่นอน ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems เน้นย้ำว่าการทดสอบเกิดขึ้นใน 8 เธรดโดยมีความลึกของคิว 16 ต่อเธรด ดังนั้นจึงไม่ใช่ค่าสัมบูรณ์ที่สำคัญ แต่เป็นค่าไดนามิก เมื่อพวกเขาทดสอบ DC400 การทดสอบนี้เกิดความล่าช้าอย่างมากเนื่องจากการทำงานของคอนโทรลเลอร์ แต่ในกราฟนี้ Kingston DC500R และ Kingston DC500M ไม่มีปัญหาดังกล่าว

โหลดการกระจายเวลาในการตอบสนอง

โบนัสพิเศษคือ บรรณาธิการของ Truesystems ใช้งาน Kingston DC500R และ Kingston DC500M ผ่านการทดสอบแบบง่ายหมายเลข 13 ของข้อกำหนด SNIA SSS PTS 2.0.1 มีการศึกษาการกระจายตัวของความล่าช้าภายใต้น้ำหนักบรรทุกในรูปแบบของรูปแบบ CBW พิเศษ:

ขนาดบล็อก:

การกระจายโหลดตามปริมาณการจัดเก็บข้อมูล:

อัตราส่วนการอ่าน/เขียน: 60/40%

หลังจากลบและโหลดล่วงหน้าอย่างปลอดภัย ผู้ทดสอบทำการทดสอบหลัก 10 รอบใน 60 วินาทีโดยมีจำนวนเธรด 1–4 และความลึกของคิวที่ 1–32 จากผลลัพธ์ที่ได้จะมีการสร้างฮิสโตแกรมของการแจกแจงค่าจากรอบที่สอดคล้องกับประสิทธิภาพโดยเฉลี่ย (IOPS) สำหรับไดรฟ์ทั้งสองสามารถทำได้ด้วยเธรดเดียวที่มีความลึกของคิวที่ 4

เป็นผลให้ได้รับค่าต่อไปนี้:
DC500R: 17949 IOPS ที่มีความหน่วง 594 µs
DC500M: 18880 IOPS ที่ 448 µs

การกระจายเวลาแฝงได้รับการวิเคราะห์แยกกันสำหรับการอ่านและเขียน

ข้อสรุป

บรรณาธิการของ Truesystems สรุปว่าประสิทธิภาพการทดสอบของ Kingston DC500R และ Kingston DC500M ได้รับการตีความอย่างชัดเจนว่าดี Kingston DC500R รับมือกับการอ่านได้เป็นอย่างดี และสามารถแนะนำให้ใช้เป็นอุปกรณ์ระดับมืออาชีพสำหรับงานที่เกี่ยวข้องได้ สำหรับการโหลดแบบผสมและเมื่อต้องการพลังงานมากขึ้น Truesystems ขอแนะนำ Kingston DC500M สิ่งพิมพ์ยังระบุราคาที่น่าสนใจสำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ไดรฟ์องค์กรของ Kingston ทั้งหมด และยอมรับว่าการเปลี่ยนไปใช้ TLC 3D-NAND ช่วยลดราคาได้จริงโดยไม่สูญเสียคุณภาพ ผู้เชี่ยวชาญของ Truesystems ยังชื่นชอบการสนับสนุนทางเทคนิคระดับสูงของ Kingston และการรับประกันห้าปีสำหรับไดรฟ์ซีรีส์ DC500

ป.ล. เราเตือนคุณว่า สามารถอ่านบทวิจารณ์ต้นฉบับได้บนเว็บไซต์ Truesystems.

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของ Kingston Technology โปรดติดต่อ ไปยังเว็บไซต์ของบริษัท.

ที่มา: will.com