Kingston DC600M – нове покоління універсальних індустріальних SSD

Представлені нещодавно компанією Kingston твердотілі накопичувачі серії DC600M вже виходять на ринок. І це стало приводом розібратися з тим, наскільки успішно ці рішення можуть справлятися з тими навантаженнями, які для них заявлені.

Твердотілий накопичувач Kingston DC600M на 960 ГБ можна придбати за середню ціну 4850 грн

Твердотілі накопичувачі Kingston DC600M заявлені виробником як четверте покоління рішень даного класу. Компанія не розкриває які саме технологічні нововведення реалізовані в новинці, обмежуючись лише повідомленням про використання найсучаснішої флешпам'яті 3D TLC NAND. Нагадаємо, ми докладно знайомили із SSD DC500M сімейства DC (Data Center) від Kingston попереднього покоління, коли ті виходили на ринок. І тоді було проведено детальне тестування, яке підтвердило, що це рішення оптимізовано для розміщення «гарячих» даних у багаторівневій системі зберігання підприємства, оскільки твердотілі накопичувачі сімейства DC з індексом M призначені для змішаних наванитажень з великими обсягами операцій і читання, і запису. Тим цікавіше було розібратися з новинкою та з'ясувати, наскільки успішно вона справляється зі змішаними навантаженнями.

При вивченні специфікацій серії DC600M порівняно з DC500M єдине, що впало в око – розширення DC600M до обсягу 7,68 ТБ, тоді як накопичувачі DC500M пропонуються до 3,84 ТБ. Тому можна припустити, що оновлена серія насамперед націлена на корпоративні системи зберігання максимальної місткості. Однак перш ніж познайомитися з результатами тестування SSD DC600M, звернімося до технічних характеристик цієї серії.

Для тестування було використано сервер Entry на базі материнської плати ASUS RS500A-E12-RS12U та процесора AMD EPYC 9274F (24 ядра, 4300 МГц), у його оснащенні – 192 ГБ оперативної пам'яті

Дані накопичувачі виконані у 2,5-дюймовому формфакторі та оснащені інтерфейсом SATA 3.0 (6 Гбіт/с). Оскільки вони націлені на застосування у складі критично важливих для бізнесу платформ, у них реалізовано захист інформації від пропадання живлення PLP (Power Loss Protection) за допомогою вбудованих конденсаторів. Крім того, такий захід покликаний допомогти успішно перезапустити SSD при наступній подачі напруги.

Виробник особливо наголошує, що серед пріоритетів при розробці DC600M було забезпечення мінімальних затримок та стабільності швидкісних характеристик, оскільки цей SSD націлюється на використання у складі RAID-масивів. Крім того, передбачуваність його швидкісних характеристик дозволяє забезпечити стабільний показник якості обслуговування, що є важливим у роботі сервіс-провайдерів.

Для накопичувачів цієї серії всіх обсягів від 480 ГБ до 7,68 ТБ заявлено швидкість послідовного читання до 560 МБ/с. А для операцій запису SSD на 480 ГБ забезпечують до 470 МБ/с, а дедалі більші – до 530 МБ/с. При випадковому доступі блоками 4К продуктивність операцій читання заявлена на рівні 94000 IOPS, а для запису лежить в межах від 34000 IOPS до 78000 IOPS для пристроїв різної місткості. Типовий рівень затримок заявлений не більше 200 мкс для операцій читання, і до 30 мс – під час запису. Для всіх обсягів SSD DC600M забезпечується витривалість 1 DWPD, а відповідний термін гарантії становить 5 років, тоді як у разі експлуатації із навантаженням 1,66 DWPD гарантія спливе орієнтовно за 3 роки.

Тестування
Після короткого знайомства з характеристиками DC600M перейдемо до вивчення його роботи з різними навантаженнями. Нам було надано два накопичувачі об'ємом по 960 ГБ – моделі SEDC600M/960GB. Для цього було використано сервер Entry на базі материнської плати ASUS RS500A-E12-RS12U та процесора AMD EPYC 9274F (24 ядра, 4300 МГц), у його оснащенні – 192 ГБ оперативної пам'яті. Він працював під керуванням ОС Microsoft Server 2022. Для тестування використовували пакети IOMeter 2008 (Intel), ATTO Disk Benchmark 4.00.0f2, fio-3.35.

Підбір тестів відображав те, що аналізований накопичувач націлюється на такі програми, як:
- віртуалізація;
- високошвидкісні бази даних;
- потокова передача мультимедіа у широкосмугових мережах з високою пропускною здатністю;
- служби звітів сервера SQL (SSRS);
- SAP;
- робочі навантаження BI, ERP, CRM, GL, OLAP, OLTP, ERM та EDW;
- постачальники хмарних служб.

Перед процесом тестування було виконано етап підготовки SSD відповідно до стандартів JESD218A та JESD219A. Воно проводилося на повному обсязі пристрою.

У тесті продуктивності «База даних» IOMeter застосовувалося змішане навантаження (Rd/Wr – 67%/33%). Як видно з графіка, пропускна здатність 94,4 KIOPS досягається при розмірі блоку 4 КБ та довжині черги QD=32. Причому понад QD=32 зростання продуктивності немає - у самого інтерфейса SATA максимально можлива глибина черги обмежена 32.

Отримана в цьому тесті латентність представлена на окремому графіку. Тест FIO, проведений із параметрами 4K, QD=1, дав результат 92,7 мкс, який збігається з даними тесту IOMeter. Зазначимо, що тести FIO та ATTO були використані для контролю значення параметрів лише у «контрольних» точках для уникнення неправильних результатів.

Тест продуктивності «Довільні дані» виконувався при розмірі блоку 4 КБ. В операціях запису максимум продуктивності зафіксовано при QD=4, йому відповідає латентність 40 мкс. А в операціях читання найбільшої продуктивності було досягнуто при QD=15, латентність – 160 мкс.

Багато завдань, що вимагають операцій із послідовними даними, оперують розміром блоку 512 КБ, тому на графіку представлені значення саме для такого параметра. Отримані дані показують, що максимальна продуктивність таких операцій досягається в діапазоні навантажень QD=1 … 8.

Порівняння заявлених виробником показників з результатами тестування показало, що для досліджуваного SSD вони підтверджені.

Програма досліджень також включила тест змішаних довільних навантажень при різному співвідношенні операцій читання і записи. Примітно, що зафіксована у цьому тестуванні крива за параметра Q=16 характерна для багатьох SSD. Видно, що провал припадає на навантаження 50/50, яке вважається одним із найбільш несприятливих для продуктивності накопичувачів. Однак, цей SSD забезпечує стабільність у широкому діапазоні навантажень.

Ми також провели тест на стабільність продуктивності в операціях запису в режимі довільних даних, оскільки саме цей тип операцій буває дуже суттєвим у виконанні певних завдань. На графіці представлено по 300 вибірок кожного значення QD при розмірі блоку 4 КБ. Як бачимо, стабільність показників досліджуваного нами SSD просто вражає.

Продуктивність SSD з навантаженням «База даних»

Латентність SSD з навантаженням «База даних»

Продуктивність SSD при повільному читанні та запису при розмірі блока даних 4К

Латентність SSD при повільному читанні та запису при розмірі блока даних 4К

Продуктивність SSD при послідовному читанні та запису при розмірі блока даних 512К

Продуктивність SSD зі змішаними  навантаженнями

Стабільність продуктивності SSD

Порівняння продуктивності одинокого SSD та RAID-масива у тесті “База даних”

Порівняння продуктивності одинокого SSD та RAID-масива при послідовних операціях

Програма тестування включила дослідження продуктивності RAID-масиву на базі двох накопичувачів DC600M. Він був сформований програмно із двох SSD як Storage Space mirror вбудованим засобами Windows Server 2022. Його продуктивність досліджували за допомогою тесту "База даних", який відображає можливість працювати з OLTP навантаженням. Як видно з графіків, один диск до QD=2 показує таку ж продуктивність, як у RAID масиву, але при збільшенні навантаження продуктивніше буде RAID-масив.

Ми також досліджували можливості RAID-масиву під час операцій з послідовними даними. У цьому випадку його продуктивність виявилася вдвічі вищою за один накопичувач.

Підбиваючи підсумки тестування, відзначимо, що новий твердотілий накопичувач Kingston DC600M повністю підтвердив заявлені для нього характеристики. Тому його можна сміливо використовувати у тих платформах, де важливо забезпечити передбачуваність продуктивності та мінімальні затримки.

Редакція висловлює подяку компанії Entry та її фахівцям за предоставлену платформу для тестування та надані консультації.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365