Selon vos besoins: test professionnel des SSD Kingston DC500R et DC500M

Vous avez demandé des exemples concrets de nos SSD d'entreprise et de nos tests professionnels. Nous vous fournissons un aperçu détaillé de nos SSD Kingston DC500R et DC500M de notre partenaire True System. Les experts de True System ont assemblé un vrai serveur et émulé des tâches absolument réelles auxquelles sont confrontés tous les SSD de classe entreprise. Lisons ce qu'ils ont fait!

Gamme Kingston 2019

Pour commencer, une petite théorie sèche. Tous les SSD de Kingston peuvent être divisés en quatre grands groupes. Cette division est conditionnelle, car les mêmes lecteurs tombent dans plusieurs familles à la fois.

• SSD pour les constructeurs de systèmes: SSD SATA 2,5 ", M.2 et mSATA Kingston UV500 et deux modèles de stockage NVMe - Kingston A1000 et Kingston KC2000;
• SSD pour les utilisateurs . Les mêmes modèles que dans le groupe précédent et, en plus, SATA SSD Kingston A400;
• SSD pour les entreprises : UV500 et KC2000;
• SSD d'entreprise . Drives DC500 series, qui est devenu le héros de cette revue. La ligne DC500 est divisée en DC500R (lecture primaire, 0,5 DWPD) et DC500M (charges mixtes, 1,3 DWPD).

Lors du test, le True System avait Kingston DC500R avec une capacité de 960 Go et Kingston DC500M avec 1920 Go de mémoire. Rafraîchissons leurs caractéristiques:

Kingston DC500R

• Volume: 480, 960, 1920, 3840 Go
• Facteur de forme: 2,5 ", hauteur 7 mm
• Interface: SATA 3.0, 6 Gb / s
• Performances déclarées (pour le modèle 960 Go)
• Accès série: lecture - 555 Mo / s, écriture - 525 Mo / s
• Accès aléatoire (bloc de 4 Ko): lecture - 98 000 IOPS, écriture - 20 000 IOPS
• Délais QoS (bloc de 4 Ko, QD = 1, percentile 99,9%): lecture - 500 μs, écriture - 2 ms
• Taille du secteur émulé: 512 octets (logique / physique)
• Ressource: 0,5 DWPD
• Période de garantie: 5 ans

Kingston DC500M

• Volume: 480, 960, 1920, 3840 Go
• Facteur de forme: 2,5 ", hauteur 7 mm
• Interface: SATA 3.0, 6 Gb / s
• Performances déclarées (pour le modèle 1920 Go)
• Accès série: lecture - 555 Mo / s, écriture - 520 Mo / s
• Accès aléatoire (bloc de 4 Ko): lecture - 98 000 IOPS, écriture - 75 000 IOPS
• Délais QoS (bloc de 4 Ko, QD = 1, percentile 99,9%): lecture - 500 μs, écriture - 2 ms
• Taille du secteur émulé: 512 octets (logique / physique)
• Ressource: 1,3 DWPD
• Période de garantie: 5 ans

Les experts de True System ont remarqué que dans les disques Kingston, les valeurs de QoS du retard total sont indiquées comme la valeur centile maximale de 99,9% (99,9% de toutes les valeurs seront inférieures à la valeur spécifiée). Il s'agit d'un indicateur très important, en particulier pour les lecteurs de serveur, car ils nécessitent de la prévisibilité, de la stabilité et de l'absence de gel inattendu dans leur travail. Si vous savez quels retards QoS sont indiqués dans les spécifications du lecteur, vous pouvez prédire son fonctionnement, ce qui est très pratique.

Paramètres de test

Les deux disques ont été testés dans un banc d'essai simulant un serveur. Ses caractéristiques:

• Processeur Intel Xeon E5-2620 V4 (8 cœurs, 2,1 GHz, HT activé)
• 32 Go de mémoire
• Carte mère Supermicro X10SRi-F (1x socket R3, Intel C612)
• CentOS Linux 7.6.1810
• Pour générer la charge, la version 3.14 de FIO a été utilisée

Et encore une fois sur quels SSD ont été testés:

• Kingston DC500R 960GB (SEDC500R960G)
• Micrologiciel: SCEKJ2.3
• Volume: 960197124096 octets
• Kingston DC500M 1920 Go (SEDC500M1920G)
• Micrologiciel: SCEKJ2.3
• Volume: 1 920 383 410 176 octets

Méthodologie de test

La base était la populaire suite de tests SNIA Solid State Storage Performance Performance Specification v2.0.1 , mais les testeurs y ont apporté des ajustements pour rapprocher les charges de travail de l'utilisation réelle des SSD d'entreprise en 2019. Dans la description de chaque test, nous notons ce qui a exactement changé et pourquoi.

Test d'opérations d'E / S (IOPS)

Ce test mesure le nombre d'opérations d'E / S par seconde pour des blocs de différentes tailles (1024 Ko, 128 Ko, 64 Ko, 32 Ko, 16 Ko, 8 Ko, 4 Ko, 0,5 Ko) et l'accès aléatoire avec différents rapports de lecture / écriture enregistrement (100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Les experts de True System ont utilisé les paramètres de test suivants: 16 threads avec une profondeur de file d'attente de 8. En même temps, un bloc de 0,5 Ko (512 octets) ne s'est pas exécuté du tout, car sa taille était trop petite pour charger sérieusement les lecteurs.

Kingston DC500R dans le test IOPS



Données tabulaires:



Kingston DC500M dans le test IOPS



Données tabulaires:



Le test IOPS n'implique pas de passer en mode saturation, il est donc assez facile. Les deux disques se sont parfaitement adaptés, répondant pleinement aux caractéristiques d'usine déclarées. Les sujets ont montré d'excellentes performances en écriture de blocs de 4 Ko: 70 et 88 000 IOPS. C'est génial, surtout pour le Kingston DC500R orienté lecture. En ce qui concerne les opérations de lecture elles-mêmes, ces SSD dépassent non seulement leurs valeurs d'usine, mais se rapprochent également des performances maximales de l'interface SATA.

Test de bande passante

Ce test examine le débit d'accès séquentiel. Autrement dit, les deux SSD effectuent des opérations de lecture et d'écriture séquentielles avec des blocs de 1 Mo et 128 Ko. 8 threads avec une profondeur de file d'attente de 16 par thread.

Kingston DC500R:

• 128 Ko en lecture séquentielle: 539,81 Mo / s
• 128 Ko d'écriture séquentielle: 416,16 Mo / s
• Lecture séquentielle de 1 Mo: 539,98 Mo / s
• Écriture séquentielle de 1 Mo: 425,18 Mo / s

Kingston DC500M:

• 128 Ko en lecture séquentielle: 539,27 Mo / s
• 128 Ko d'écriture séquentielle: 518,97 Mo / s
• 1 Mo en lecture séquentielle: 539,44 Mo / s
• Écriture séquentielle de 1 Mo: 518,48 Mo / s

Et ici, nous voyons également que la vitesse de lecture séquentielle du SSD a approché la limite de bande passante de l'interface SATA 3. En général, les lecteurs Kingston n'ont aucun problème avec la lecture séquentielle.

L'enregistrement séquentiel est légèrement en retard, ce qui est particulièrement évident dans le Kingston DC500R, qui appartient à la classe intensive en lecture, c'est-à-dire qu'il est conçu pour une lecture intensive. Par conséquent, Kingston DC500R dans cette partie du test a donné des valeurs encore plus faibles. Mais les experts de True System pensent que pour un lecteur qui n'est pas du tout conçu pour de telles charges (rappelez-vous que la ressource du DC500R est de 0,5 DWPD), ces 400 Mo ou plus peuvent toujours être considérés comme un bon résultat.

Test de retard

Comme nous l'avons déjà noté, il s'agit du test le plus important pour les disques d'entreprise. Après tout, il peut être utilisé pour déterminer quels problèmes surviennent lors de la longue utilisation quotidienne d'un disque SSD. Le test SNIA PTS standard mesure la latence moyenne et maximale pour différentes tailles de bloc (8 Ko, 4 Ko, 0,5 Ko) et les rapports de lecture / écriture (100/0, 65/35, 0/100) avec une profondeur de file d'attente minimale (1 flux avec QD = 1). Cependant, les éditeurs de True System ont décidé de le modifier sérieusement afin d'obtenir des valeurs plus réalistes:

• Exclus le bloc de 0,5 Ko;
• Au lieu d'une charge à un seul thread avec les files d'attente 1 et 32, la charge varie dans le nombre de flux (1, 2, 4) et la profondeur de la file d'attente (1, 2, 4, 8, 16, 32);
• Au lieu du rapport 65/35, 70/30 est utilisé comme plus réaliste;
• Non seulement des valeurs moyennes et maximales sont données, mais aussi des centiles 99%, 99,9%;
• pour la valeur sélectionnée du nombre de flux, des graphiques de la dépendance du retard (99%, 99,9% et valeur moyenne) sur IOPS pour tous les blocs et les rapports de lecture / écriture sont construits.

Les données ont été moyennées sur quatre des 25 rondes d'une durée de 35 secondes (5 «échauffements» + charge de 30 secondes) chacune. Pour les graphiques, les éditeurs True System ont choisi une série de valeurs avec des profondeurs de file d'attente de 1 à 32 pour 1 à 4 threads. Cela a été fait afin d'évaluer les performances des variateurs en tenant compte du retard, c'est-à-dire de l'indicateur le plus réaliste.

Indicateurs de retard moyen:



Ce graphique illustre la différence entre le DC500R et le DC500M. Le Kingston DC500R est conçu pour les opérations de lecture intensives, de sorte que le nombre d'opérations d'écriture n'augmente pas avec l'augmentation de la charge, restant à 25 000.
Si vous regardez la charge mixte (70% d'écriture et 30% de lecture), la différence entre le DC500R et le DC500M reste également notable. Si l'on prend la charge correspondant à un retard de 400 microsecondes, on constate que le DC500M universel a une performance trois fois supérieure. Ceci est également assez naturel et découle des caractéristiques des disques.
Un détail curieux - le DC500M est en avance sur le DC500R même à 100% de lecture, offrant moins de latence avec la même quantité d'IOPS. La différence est petite, mais très intéressante.

Délai de 99%:



Délai de 99,9% au centile:



Selon ces graphiques, les experts de True System ont vérifié la fiabilité des caractéristiques déclarées du retard de QoS. Les spécifications indiquaient un indicateur de 0,5 ms pour la lecture et de 2 ms pour l'écriture pour un bloc de 4 Ko avec une profondeur de file d'attente égale à 1. Nous sommes fiers d'annoncer que ces chiffres ont été confirmés, également avec une grande marge. Fait intéressant, le délai de lecture minimum (280–290 μs pour DC500R et 250–260 μs pour DC500M) n'est pas atteint à QD = 1, mais à 2–4.
Le retard d'écriture à QD = 1 était de 50 μs (un retard aussi bas est obtenu en raison du fait qu'à faible charge, le cache du lecteur est garanti d'être libéré, et nous voyons toujours un retard lors de l'écriture dans le cache). Cet indicateur est 40 fois inférieur à la valeur déclarée!

Test de performance continu

Un autre test extrêmement réaliste, qui étudie l'évolution des performances (IOPS et latence) lors de longs travaux intensifs. Comme scénario de travail, un enregistrement aléatoire en blocs de 4 Ko pendant 600 minutes a été sélectionné. La signification de ce test est qu'avec une telle charge, le lecteur SSD entre en mode de saturation lorsque le contrôleur collecte continuellement des ordures pour préparer des blocs de mémoire libres pour l'écriture. C'est-à-dire qu'il s'agit du mode le plus épuisant - exactement ce à quoi sont confrontés les SSD de classe entreprise dans les vrais serveurs.

Selon les résultats du test True System, nous avons reçu les indicateurs de performance suivants:



Résultat principal de cette partie du test: les Kingston DC500R et Kingston DC500M en fonctionnement réel dépassent leurs propres valeurs d'usine. Lorsque les blocs préparés se terminent, t commence le mode de saturation, le Kingston DC500R est maintenu à 22 000 IOPS (au lieu de 20 000 IOPS). Le Kingston DC500M se situe entre 77 et 78 000, bien que 75 000 IOPS soient déclarés dans le profil du lecteur. La différence entre les lecteurs est également clairement visible dans ce test: si une proportion élevée d'opérations d'écriture est attendue dans le flux de travail du lecteur, le Kingston DC500M s'avère plus de trois fois plus productif (nous nous souvenons également que le DC500M a également montré une meilleure latence dans les opérations de lecture).

Les délais pendant les opérations d'écriture en continu sont illustrés dans le graphique suivant. Valeur médiane, centiles 99%, 99,9% et 99,99%.



Nous constatons que la latence des deux disques augmente proportionnellement à la baisse des performances, sans pannes brusques ni pics inexplicables. C'est très bien, car c'est précisément la prévisibilité qui est attendue des lecteurs d'entreprise. Les experts de True System soulignent que les tests ont eu lieu dans 8 threads avec une profondeur de file d'attente de 16 pour chaque thread, donc, pas de valeurs absolues, mais la dynamique est importante. Quand ils ont testé le DC400, il y avait de graves retards dans ce test en raison du contrôleur, mais dans ce graphique, les Kingston DC500R et Kingston DC500M n'ont pas de tels problèmes.

Répartition du retard de charge

En prime, les éditeurs de True System ont conduit les Kingston DC500R et Kingston DC500M à travers le test simplifié n ° 13 de la spécification SNIA SSS PTS 2.0.1. La distribution du retard sous charge a été étudiée sous la forme d'un schéma CBW spécial:

Tailles de bloc:



Répartition de la charge par volume de lecteur:



Rapport lecture / écriture: 60/40%.

Après un effacement et une précharge sécurisés, les testeurs ont effectué 10 tours de 60 secondes du test principal pour le nombre de threads 1–4 et la profondeur de file d'attente 1–32. Sur la base des résultats, un histogramme de la distribution des valeurs des rondes correspondant à la productivité moyenne (IOPS) a été construit. Pour les deux disques, il a été réalisé avec un seul flux avec une profondeur de file d'attente de 4.

En conséquence, les valeurs suivantes ont été obtenues:
DC500R: 17949 IOPS à 594 μs de retard
DC500M: 18880 IOPS à 448 μs.

La distribution des retards a été analysée séparément pour la lecture et l'écriture.

Conclusion

Les éditeurs de True System ont conclu que les benchmarks Kingston DC500R et Kingston DC500M sont clairement traités comme bons. Le Kingston DC500R fait un très bon travail de lecture et peut être recommandé comme équipement professionnel pour les tâches respectives. Pour les charges mixtes et, si nécessaire, davantage de ressources, True System recommande Kingston DC500M. La publication note également des prix attractifs pour l'ensemble de la gamme de modèles de disques corporatifs Kingston et reconnaît que la transition vers TLC 3D-NAND a vraiment aidé à baisser le prix sans perdre en qualité. Les experts de True System ont également apprécié le niveau élevé de support technique de Kingston et une garantie de cinq ans sur la série de disques DC500.

PS Nous vous rappelons que la critique originale peut être lue sur le site Web de True System .

Pour plus d'informations sur les produits Kingston Technology, visitez le site Web de l'entreprise .