Questo sito utilizza cookie per offrire agli utenti servizi e funzionalità avanzate. Utilizzando il sito l'utente accetta l'uso dei cookie. A Kingston stanno a cuore la vostra privacy e la sicurezza dei vostri dati. Consultate il nostro Regolamento sui cookie e le Disposizioni sulla privacy, in quanto entrambi i documenti sono stati aggiornati di recente.
NVMe vs SATA - Achieving 1M IOPS
Quali sono le differenze riscontrabili nell'utilizzo di drive SSD di tipo SATA o NVMe?

PANORAMICA

L'esigenza di disporre di prestazioni più elevate è sempre in crescita. Applicazioni diffuse come l'analisi dei Big Data, la virtualizzazione dei server o la realizzazione di database ad alte prestazioni, necessitano di basse latenze e prestazioni di storage estremamente elevate per poter assicurare risultati sopra la media e un miglior ROI, sia per i server che per i data center.

È necessario poter accedere e elaborare una gran quantità di dati in tempi ridottissimi se si vuole migliorare l'esperienza di chi utilizza queste applicazioni, e questi risultati dipendono direttamente dalle effettive capacità dello storage a livello di sistema. I metodi attualmente utilizzati pe ottenere livelli di prestazioni elevate sono numerosissimi, ma non tutti assicurano gli stessi risultati.

BACKGROUND

Molti dei moderni progettisti di data center sono costretti a utilizzare tecnologie non all'avanguardia, ma comunque in grado di assicurare prestazioni "sufficienti", con l'obiettivo di ottenere le prestazioni richieste dalle applicazioni esistenti e quelle in evoluzione, cercando anche di conseguire una riduzione dei costi generali e un miglioramento del ROI (Return On Investment). Questo approccio tuttavia porta spesso a un aumento della complessità, senza però i benefici sperati anche in termini di TCO (Total Cost of Ownership). Il settore sta iniziando a interessarsi alle tecnologie più recenti, come ad esempio NVMe e PCIe, la nuova generazione di interfacce e protocolli di storage, destinati a sostituire le interfacce precedenti di tipo SATA/AHCI. Superare queste tecnologie avrà l'effetto di ridurre complessità e costi, incrementare le prestazioni e abbassare i livelli attuali di latenza.

ANALISI DELLE PRESTAZIONI

L'obiettivo principale di questo white paper consiste nell'esaminare i diversi metodi disponibili per raggiungere il traguardo di 1M IOPS e 6GB/s utilizzando tipologie diverse di SSD. In particolare, si vogliono esaminare le differenze riscontrabili nell'utilizzo di drive SSD di tipo SATA o NVMe. I parametri da considerare sono il numero dei drive necessari, i requisiti di tipo HBA, le differenze di consumo complessivo e l'impatto sulla latenza nelle applicazioni. Si prevede che un singolo drive SSD di tipo NVMe distribuito dietro schede HBA (Host Bus Adapter) possa essere in grado di sostituire banchi interi di drive SSD SATA della generazione precedente. I drive SSD di tipo NVMe ridurranno la complessità, il consumo energetico, assicurando un incremento di prestazioni e un miglioramento complessivo del TCO dei data center.

RISULTATI

Esaminando i test emergono tre importanti risultati: La soluzione di Kingston DCP1000 Add In Card offre

1) Una soluzione migliore per ottenere il traguardo di 1 milione di IOPS e 6GB/s di velocità di trasferimento
2) Una riduzione della potenza assorbita del 70% rispetto ai 12 drive SSD SATA più i 3 HBA
3) Una latenza del 65% inferiore rispetto a quella garantita dalla tecnologia precedente SATA
4) Un tasso di complessità significativamente inferiore e un miglioramento del TCO per i data center

Tabella 1: Differenze tra SSD di tipo SATA e NVMe per raggiungere dell'obiettivo di 1M IOPS e 6GB/s
SSD SATASSD NVMe
# di SSD 12 1
# di HBA 3 -
IOPS ~850K IOPS ~1,1M IOPS
Lett. Seq. ~6,7 GB/s ~6,8 GB/s
Latenza ~175 us ~60us
Potenza totale ~90W ~27W
SISTEMI TESTATI
DCP1000 NVMe SSD:

*NVMe costituito da Kingston DCP1000 Gen3x8 PCIe NVMe SSD con connessione diretta

NVMe:
  • 1 drive NVMe

  • PCIe Gen. 3 x8

  • ~1M IOPS

  • ~6 GB/s

  • PCIe con connessione diretta

  • Hardware totale: 1 pezzo

Applicazione: IOMeter Ver 1.1.0
Modello di access casuale: 4KB Rnd Rd QD=64
Modello di access sequenziale: 64 KB Rnd Rd QD=8
Misurazione della latenza: 4K Rnd Rd QD=1

SATA:

*SATA costituito da SSD SATA Kingston e HBA LSI

SATA:
  • 12 drive SSD SATA

  • SATA 6Gb/sec.

  • ~100K IOPS

  • ~550 MB/s

  • 3x HBA LSI 4-Porte

  • Hardware totale: 30 pezzi

SCELTA DELLO STORAGE

I vantaggi offerti dalle unità DCP1000 AIC basate sulla tecnologia NVMe sono davvero notevoli. Ciò che in precedenza richiedeva interi banchi di drive SSD SATA connessi con numerosi cavi a diverse schede HBA può essere ora ottenuto con un singola scheda DCP1000 PCIe ad elevate prestazioni. Questo modulo AIC di Kingston riduce la complessità dei sistemi e con essi anche i costi, migliorando al contempo le prestazioni complessive; in sostanza permette di eseguire più lavoro con un numero inferiore di dispositivi interni al server. Meno dispositivi significa meno componenti, il che si traduce in minori punti in cui possono verificarsi malfunzionamenti e quindi in un aumento dell'affidabilità. I vantaggi apportati dall'utilizzo dei drive DCP1000 NVMe all'interno dei server possono migliorare in modo esponenziale il TCO dei data center, aumentandone l'affidabilità e riducendo il numero di sistemi da implementare per sostenere il medesimo carico di lavoro dell'applicazione.

REATTIVITÀ DELL'APPLICAZIONE

Uno dei principali vantaggi connessi all'utilizzo dell'unità DCP1000 NVMe AIC è il miglioramento in termini di latenza dell'applicazione. Si arriva infatti a conseguire una riduzione della latenza di storage del 65% in confronto ai dispositivi di tipo SATA basati su HBA (Host Bus Adapter). La scheda DCP1000 NVMe di Kingston consentirà ai data center di futura generazione di ottenere livelli di efficienza e reattività più elevati.

RIEPILOGO

I test hanno dimostrato con evidenza i vantaggi connessi all'utilizzo di storage basato su NVMe, come ad esempio l'unità DCP1000 di Kingston, rispetto alle tecnologie precedenti di livello "sufficiente" costituite da storage basato sulla tecnologia SATA. Rispetto agli interi banchi di drive SSD SATA connessi a diversi HBA, i drive SSD tra loro direttamente connessi all'interno di un'unica unità DCP1000 consentono di incrementare le prestazioni e l'affidabilità, ridurre l'assorbimento energetico e aumentare il TCO per i data center che necessitano di storage SSD ad alte prestazioni. Ciò che prima richiedeva un intera scatola di dispositivi SATA può adesso essere ottenuto con una singola scheda DCP1000!

Man mano che si diffonderà la comprensione dei vantaggi connessi all'utilizzo dei drive SSD di tipo NVMe a elevate prestazioni, si verificherà un passaggio naturale dai precedenti protocolli verso gli storage basati su PCIe e NVMe.

Per ottenere ulteriori informazioni o richiedere una prova di valutazione di un'unità Kingston DCP1000 Add In Card, rivolgetevi al vostro rappresentante Kingston.

Ulteriori informazioni

        Back To Top