请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

Intel Optane P4800X评测(序):不用缓存和电容保护的SSD?

2017-5-28 23:19 418 0
0
摘要: 从3D XPoint Memory回顾下NAND闪存SSD的掉电保护设计。


 

 

上面是块什么卡,我想不少人都已经知道,特别是关注《企业存储技术》微信公众号的读者朋友们。如果还不了解也没关系,下面列出之前我写过Optane(傲腾)SSD3D XPoint Memory相关的东西,都看过至少能了解个大致的全貌了。

 

Optane P4800X内存模式背后技术:Intel Memory Drive

不用闪存了,Optane SSD为何还要28%OP

再谈3D XPoint:延时、QoS与队列深度

Optane P4800X比闪存写快3倍,杀手应用在哪里?

3D XPoint遇上SAP HANA:机遇与挑战

另类VSAN选型、下一代3D XPoint分层架构

从技术到应用:揭开3D XPoint Memory迷雾

 

由于受撰文时间、手头资料和水平所限,从今天来看以上文章中难免有不足之处。但正如我在第一篇(时间最早,排在最下面)标题中所写的那样,从技术到应用都讲过不少。

 

现在,不仅Intel Optane SSD DC P4800X 375GB PCIe扩展卡正式发布,最新版本的VMware VSAN 6.6已经官方宣布支持。在不久之前,我就曾想过能否有机会第一时间测试Optane P4800X,当这个愿望变成现实的时候,还是有点小兴奋的:)

 

 

由于拍摄角度光线的原因,上面照片中的P4800X型号信息可能不是特别清晰。其中包含容量点、产地(这块卡还是在美国)还有NVMelogo等。

 

Optane SSD控制器和3D XPoint颗粒

 

 

迫不及待拆下散热器,可以看到主控芯片的型号是Intel EAT39099PCIe 3.0 x4接口、正面143D XPoint Memory芯片这些我们之前都已经了解。

 

 

Intel Optane P4800X背面对称的位置也有14颗存储芯片,它们的编号为Intel 29P16BIBLDNF2。我觉得暂时还不用太关注该芯片的型号和参数,因为市场中几乎还没有同类产品,这里不能叫闪存了,因为3D XPoint属于SCM(存储级内存)。等到傲腾面向数据中心的更多容量点发布,或者未来Micron使用同类芯片的QuantX SSD推出之后可能才有对比芯片的意义。

 

与使用NAND闪存的SSD相比,Optane上面明显少了一些元件,这个我们找块卡对比下就很容易看出。

 

Intel SSD P3700上的电容和DRAM缓存

 

 

在性能测试中用来跟Optane P4800X对比,Intel旗舰级的SSD DC P3700显然很合适。上面的照片我特别强调了一下两颗电解电容,它们的作用是掉电保护——异常断电时将SSD 临时buffer(而不是大容量DRAM缓存)中的数据写入闪存。这块P3700的散热器贴合比较紧,再加上也不是新品了,我也就没有执着于拆解,接下来看看背面就行了。

 

 

Intel SSD DC P3700的控制器支持18个闪存通道,这块2TB卡正反面共有3664GB H.E.T(高耐久度)MLC NAND闪存颗粒。我用红色箭头指出的是2DRAM缓存芯片,当然卡的正面也有。

 

 

这张放大图可以看到NAND闪存的型号:Intel 29F01T080CMFP。而我还是更关注一旁的Micron D9PQL内存芯片——4Gb512MBDDR3-1600规格,背面2颗加上正面3颗,4+1 ECC之后可用容量为2GB,相当于2TB闪存1/1000容量,正好符合元数据映射表的需求

 

 

Intel资料中我找到一张图来辅助说明下,上面这个是企业级SATA SSD,但Power Loss ImminentPLI)技术的原理是一样的。左边的电容负责在异常断电时,将SSD控制器中的存储Buffer数据写入NAND闪存。我们知道SSD主控芯片里一般都集成有少量DRAMSRAMIntel在这里保护的是临时缓冲,避免其中数据丢失或者闪存页面部分写入的情况发生。

 

由于这个数据量不大,所以对电容的需求也不高。至于控制器外部的DRAM缓存,里面的闪存映射表数据并不是唯一的,所以如果掉电时需要处理的话,我想应该也只是保护少量正在写入闪存页面的数据。映射表放DRAM更多目的应该是加速元数据读访问,像以前一些Host-based架构设计的PCIe闪存卡是把这个映射表放在系统内存里,FTL在主机端实现。

 

在两年多以前的《SSD缓存掉电保护:3种方案的利与弊》一文中我曾经做过相关讨论,后来看其中内容不完全准确,但应该还有值得大家参考的东西。

 

通过对比不难看出,Optane P4800X上没有单独的缓存芯片,也没看到有大容量电容。而据了解它实际上仍然具备Power Loss ImminentPLI技术,需要保护的临时buffer数据量很小而已。元数据映射表不再放在单独的DRAM中,因为3D XPoint Memory本身就是一种非易失性内存介质,而且它的速度足够快。

 

应用测试展望

 

以前写过的内容就尽量不重复了。在下一篇列出Optane P4800X性能测试结果之前,我先简单回顾下在媒体报道中看到过的应用表现,硬件本身的性能Intel资料中已经写的比较清楚了。

 

“以上数据为fio(ioengine=libaio)测试采集。使用方式,将傲腾固态盘作为内存及基于NANDNVMe SSD之间的缓存层,写磁盘是3副本落盘。”

 

大家还记得腾迅云那篇抢先发布的新闻稿吗?还是上面这段技术描述客观一些并且好理解。

 

“以上数据为基于350GB容量数据库测试,基准性能测试SYSBENCH 0.5采集,以上数据库测试经过数据库内核缓存、sql解析、sql语句优化等,同时与表结构和事务相关。”

 

按照常规理解,PCIe SSD的延时性能对于传统关系型数据库来说已经比较短了;如果看IOPSOptane写提高较多(50vs. 17.5万,约3倍),而读IOPSPCIe闪存卡之间的差距没有这么大。

 

是什么原因导致了OptaneQPS测试中的优势呢?这就是我们在后续测试中要探索、验证的东西。敬请继续关注

 

:本文只代表作者个人观点,与任何组织机构无关,如有错误和不足之处欢迎在留言中批评指正。进一步交流技术可以加我的QQ/微信:490834312。如果您想在这个公众号上分享自己的技术干货,也欢迎联系我:)


尊重知识,转载时请保留全文,并包括本行及如下二维码。感谢您的阅读和支持!《企业存储技术》微信公众号:huangliang_storage



鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋
分享到

最新评论

    唐僧

    管理员
    这个人很懒什么都没写!
    • 18

    • 文章
    • 0

    • 收听
    • 0

    • 听众

    热门文章

    SSD社区微信公众号

    SSD社区微信公众号

    扫我关注