Les postes de travail Dell sont des outils puissants pour créer du contenu professionnel de toutes sortes. Tous les appareils de la ligne sont unis par une seule chose: ils sont entièrement compatibles avec les logiciels spécialisés, ont des performances élevées et sont très fiables.
Pour atteindre ce dernier, l'un des rôles clés est joué par le choix correct du lecteur pour le stockage des données. Et nous avons une approche très spéciale de cette tâche. Aujourd'hui, nous vous présenterons les méthodes que nous utilisons pour classer les périphériques de stockage dans les stations de travail Dell Precision. Ces informations seront utiles à ceux qui souhaitent comprendre les paramètres de performance des postes de travail eux-mêmes et des sous-systèmes de stockage.
Pourquoi les performances du disque sont-elles importantes?
Les postes de travail sont équipés des composants les plus rapides disponibles pour les systèmes clients. En ce qui concerne le stockage, il est important que les applications professionnelles ne passent pas la plupart de leur temps à attendre que le sous-système de stockage termine leur fonctionnement. Ces temps d'arrêt réduisent considérablement les performances globales du poste de travail.
Classification du stockage et niveaux de performance
Même si les périphériques de stockage ont la même capacité, ils peuvent différer par le facteur de forme, la connexion électrique physique, le protocole d'accès et, bien sûr, le niveau de performance - des spécifications qui déterminent la vitesse de ces périphériques. Ceci est particulièrement important pour les disques SSD, dont les caractéristiques peuvent être fondamentalement différentes selon l'architecture interne et la mémoire flash appliquée.
Avant que le SSD ne devienne la technologie principale, les performances du disque dur étaient souvent déterminées par les soi-disant spécifications arrière. L'utilisateur peut simplement retourner le lecteur et examiner les caractéristiques: vitesse de rotation, capacité du cache, temps de recherche moyen, ainsi que les valeurs de débit et le nombre de plaques à l'intérieur du lecteur. Ces spécifications ne sont pas toujours directement liées aux performances des applications individuelles, mais fournissent une base pour comparer différents disques dans l'écosystème des disques durs.
Quant au SSD, il sera très difficile de comparer les performances de plusieurs modèles sans utiliser certaines méthodes systématiques. Les disques SSD peuvent fournir des informations descriptives dans les spécifications, mais il n'est pas très rationnel de comparer les interfaces SSD, les types de mémoire flash et les modèles de contrôleur flash avec les performances des applications.
Les disques SSD présentent des avantages importants par rapport aux disques durs traditionnels, mais sans évaluation systématique des performances, il peut être difficile de comparer différents modèles de disques SSD. En classant les périphériques de stockage en fonction des mesures de performances, Dell améliore l'efficacité des postes de travail professionnels.
SSD M.2 sur ordinateur portable Dell XPS 13 9365Méthodes de mesure
Des mesures de performances sont nécessaires pour différencier les disques SSD. Mais que faut-il mesurer? Logiquement, la lecture et l'écriture sont à la fois aléatoires et séquentielles. Si vous êtes guidé par certains des tests les plus populaires pour les clients, vous pouvez conclure que seules les performances de pointe doivent être mesurées - le débit maximal possible ou les opérations d'E / S par seconde (IOPS).
Référence pour classer les disques par performance
Les valeurs maximales et les méthodes utilisées pour les mesurer peuvent ou non correspondre à une application professionnelle. Cela est particulièrement vrai pour les tests qui mesurent les performances maximales dans des conditions idéales - par exemple, une profondeur importante de la file d'attente d'E / S en attente d'exécution dans le pipeline de stockage.
Pour correspondre à un large éventail d'applications et de modèles d'utilisation des postes de travail, nos méthodes de classification du stockage incluent plusieurs types de mesures différents. Ils reflètent à la fois les caractéristiques appliquées et synthétiques.
Analyse de cluster
Les mesures de performances de divers SSD sont utilisées dans l'analyse de cluster. Dans ce cas, un certain nombre d'algorithmes de clustering sont appliqués, y compris ceux centroïdes et basés sur la densité, suivis d'une comparaison des résultats.
En raison probablement des avantages du bus PCI Express, les SSD NVMe forment un groupe clair différent des SSD SATA. Cela a confirmé nos hypothèses précédentes et nous avons commencé à allouer des clusters dans chacune de ces interfaces.
Les SSD SATA formaient deux grappes: la principale, sur les modules de mémoire flash TLC, et la haute performance, sur la mémoire MLC. Cela montre que les SSD basés sur MLC sont supérieurs aux SSD basés sur TLC. Cependant, lors de certaines mesures, les lecteurs de base d'un cluster hautes performances peuvent avoir les mêmes caractéristiques (ou légèrement pires) qu'un lecteur supérieur dans un autre cluster.
Les SSD NVMe ont également montré une séparation en deux grappes, ce qui est également beaucoup plus distinct que leurs analogues SATA de 2,5 ”et de facteurs de forme M.2. Le cluster «principal» était constitué de SSD basés sur TLC, tandis que le «cluster haute performance» comprenait des MLC et même plusieurs SSD basés sur SLC (cartes haute performance supplémentaires, modules complémentaires).
En conséquence, nous avons sélectionné l'algorithme de clustering centroïde pour classer les périphériques de stockage individuels. Malgré le fait que cela a créé un léger chevauchement entre les disques SSD SLC avec mémoire flash MLC et les disques SSD NVMe avec mémoire flash TLC, cette approche nous a permis de simplifier le système de classification et d'obtenir des indicateurs de performances minimales des classes hautes performances.
Système de classification simplifié
Pour définir des exigences claires pour les fournisseurs de disques SSD, il était important de définir des directives minimales pour les «clusters haute performance». C'est à ce stade que les classes de stockage ont été créées.
Les disques de classe 20 sont des SSD SATA standard que l'on peut trouver sur de nombreuses plates-formes clientes. Ils conviennent aux utilisateurs de postes de travail qui ont besoin de solutions de stockage silencieuses, rapides et fiables.
v
Les disques de classe 30 sont les SSD SATA les plus performants. Lorsque nous avons introduit le système de classification, il y avait beaucoup de tels modèles sur le marché. Aujourd'hui, en raison d'un certain nombre de facteurs, notamment la croissance des performances des disques basés sur TLC, un nombre limité de disques SSD de classe 30 sont publiés. Si les utilisateurs de postes de travail ont besoin de plus de fonctionnalités que les périphériques de classe 20 peuvent fournir, vous devez faire attention aux disques NVMe.
La classe 40 comprend principalement des SSD NVMe massifs avec une mémoire flash TLC. Un nombre important de modèles avec une grande variété de performances sont présentés ici, car les nouvelles générations remplacent les anciennes.
Les disques de classe 50 sont des SSD hautes performances qui offrent des améliorations significatives des performances par rapport à la classe 40. Beaucoup d'entre eux sont basés sur MLC, mais certains modèles prennent en charge des technologies flash plus récentes et plus rapides telles que 3D Xpoint. Ce sont ces disques que nous installons dans les postes de travail Precision.
Performance classe 30
Pour être considéré comme un SSD SATA hautes performances, le lecteur doit avoir une certaine capacité et répondre à au moins 8 des 11 exigences répertoriées dans le tableau:
Performance de classe 50
Le modèle SSD le plus performant peut être considéré comme répondant également à au moins huit des exigences ci-dessous. Le type de connexion dans ce cas n'a pas d'importance.
Mise à jour de la classification
La technologie de stockage continue d'évoluer et le système de classification n'est utile que s'il est amélioré avec la technologie. Tous les six mois, nous l'examinons et analysons la différence entre les cours. Déplacer le cluster vers le haut peut affecter les performances minimales requises: c'est pourquoi le nombre et la variété de modèles de classe 30 sont réduits et la classe 40 continue de croître.
Conclusions
Les SSD offrent des avantages significatifs par rapport à la rotation des disques durs. Mais la question est de savoir comment distinguer les SSD hautes performances de leurs équivalents les moins productifs. Dell résout ce problème grâce à son système de classification: il vous permet de déterminer les exigences minimales pour les disques qui seront classés comme hautes performances.