ニューテックが提案する NVMe 応用製品

現在、弊社にて取り扱っている NVMe 応用製品についての製品紹介、性能比較のコラムとなります。

実機検証データを元に製品の特長と推奨用途を紹介いたします。

導入いただいた製品: ニューテックが提案する NVMe 応用製品

ご導入前の課題: ニューテックが提案する NVMe 応用製品

ニューテックを選んだ理由: ニューテックが提案する NVMe 応用製品

製品紹介

ScaleFlux CSD3000

米国、中国、インドに拠点を置くデータストレージ専業メーカであるScaleFlux社が開発した製品です。
NVMeSSD U.2フォームファクタ内にCPUとNANDを一体化した製品となります。

GRAID SupremeRAID SR-1000シリーズ

米国と台湾に拠点を置くGRAID Technology社が開発した製品です。
NVDIA製GPU(T1000)をそのまま利用した製品で、ライセンスを適用することでRAIDカードとして利用できる製品となります。形状もGPUそのままでPCI-Eスロットに増設するだけでSSDとPCI-Eバスで接続されますのでSASケーブルのような接続はありません。

　以下のような使い分けができます。
　　・すぐに高パフォーマンスな製品を使いたい：ScaleFlux CSD3000
　　　⇒専用ドライバ追加不要のため、接続するだけで通常のNVMeSSDのように使えます。
　　・SSDの容量が足りない：GRAID SupremeRAID SR-1000シリーズ
　　　⇒RAID構成することで容量問題が解決でき、RAIDレベルによりますがSSD故障対策にもなります。
　　・SSDの寿命が気になる：ScaleFlux CSD3000
　　　⇒圧縮書込みを製品内部で行うため、寿命も延び、容量も節約できます。
　　・障害発生時にリモート通知したい：GRAID SupremeRAID SR-1000シリーズ
　　　⇒メール通知機能があるため、リモート通知できます。

主な仕様

本コラム評価対象

ScaleFlux CSD3000

GRAID SR-1000 ED12

対応OS

Linux,Windows

専用ドライバ追加

無

有

設定管理方法

専用ユーティリティ
Linux版はCLI、Windows版はGUI

専用ユーティリティ
CLI

構成可能な最大NVMe台数

対応RAIDレベル

RAID非対応

RAID０，１，５，６，１０

GRAIDシリーズ

GRAID SR1010 FD32

GRAID SR1000 FD32

対応OS

Linux,Windows

専用ドライバ

有

設定管理方法

専用ユーティリティ
CLI

構成可能な最大NVMe台数

対応RAID

RAID０，１，５，６，１０

接続規格

PCIe×16（Gen4）

PCIe×16（Gen3）

使用レーン数

２

１

各製品の組込イメージ

ScaleFlux CSD3000の組み込みイメージ

GRAID SupremeRAID SR-1000シリーズの組み込みイメージ

性能比較

上記2製品と、単体のNVMeSSDでfioコマンドでベンチマークを取得してみました。
以降の表記は、ScaleFlux CDS3000をCSD、GRAID SupremeRAID SR-1000をGRD、単体のNVMeSSDをSSDとします。

ベンチマーク取得環境

サーバ：CloudyDP(第4世代)
CPU：Intel Xeon Gold 5416S 2.0GHz 16Core 32Threads x2
メモリ：256GB

OS：
Ubuntu22.04 kernel 6.5.0-21-generic(CSD、SSD)
Ubuntu22.04 kernel 5.15.0-43-generic(GRD)
※CSDとSSDは、ベンチマーク取得時の最新バージョン。
　GRDは動作要件にあるOSとカーネルバージョン。

使用した製品：
　CSD：ScaleFlux CSD3000 3.8TB x1
　GRP：GRAID SupremeRAID SR-1000 ED12 + Micron7450 960GB x8
　SSD：Micron9200 1.92TB x1

ベンチマーク取得条件：
・fioコマンドにて、ベンチマークを取得
・GRDは、NVMeSSD8本でRAID5を構成
・すべての製品は、ファイルシステム作成後、マウントしていない状態で、fioを実行

ベンチマーク結果

シーケンシャルライト

fio実行時のパラメータ
bs=128K, numjobs=1, iodepth=128,
(圧縮有の時) buffer_compress_chuck=4k, buffer_compress_percentage=72

CSDでは、圧縮有の時に圧縮無の2倍近い結果となりました。
GRDでは、圧縮無の方がスループット、IOPSともに良い結果になりました。
SSDには圧縮機能が無いため、圧縮有無では値は変わりませんでした。

シーケンシャルライトでの総合結果は以下のようになりました。
　　SSD＜CSD＜GRD

シーケンシャルリード

fio実行時のパラメータ
bs=128K, numjobs=1, iodepth=128,
(圧縮有の時) buffer_compress_chuck=4k, buffer_compress_percentage=72

シーケンシャルリードにおいては、どの製品も圧縮有無での結果はほとんど変わりませんでした。
GRDが飛び抜けていい値が出る結果となっています。

シーケンシャルリードでの総合結果は以下のようになりました。
　　SSD＜CSD＜＜＜GRD

ランダムライト

fio実行時のパラメータ
bs=4K, numjobs=4, iodepth=128,
(圧縮有の時) buffer_compress_chuck=4k, buffer_compress_percentage=72

CSDでは、圧縮有の時に圧縮無の5倍近いスループット、50倍近いIOPSの結果となりました。
GRDでは、圧縮有無でほとんど差は出ませんでした。値としてはかなり良い結果となりました。
SSDには圧縮機能がないため、圧縮有無で値は変わりませんでした。

ランダムライトでの総合結果は、以下のようになりました。
　　SSD＜＜CSD＜GRD

ランダムリード

fio実行時のパラメータ
bs=4K, numjobs=4, iodepth=128,
(圧縮有の時) buffer_compress_chuck=4k, buffer_compress_percentage=72

ランダムリードにおいても、どの製品も圧縮有無での結果はほとんど変わりませんでした。
シーケンシャルリードのような極端な差は出ない結果になっています。

ランダムリードでの総合結果は以下のようになりました。
　　SSD＜GRD＜CSD

性能比較まとめ

CSD

ライトに関しては、圧縮有無でかなり値が変わってくるため、特に圧縮可能なデータの場合は、処理時間の短縮が見込める結果となり、SSDの寿命を延ばすことも期待できるのではないかと思います。
リードに関しては、ランダムでは1番よい値が出たため、こちらも処理時間の短縮が見込める結果になったと思います。
圧縮書込みで容量の節約ができ、その分SSDを増やす必要がなくなるため、初期投資や電力などTCOの削減が可能な製品だと思います。

GRD

ライトに関しては、シーケンシャル・ランダムともに良い値が出た結果となっており、処理時間の短縮が見込める結果になったのではないかと思います。
リードに関しても、シーケンシャル・ランダムともに良い値が出た結果となっており、こちらも処理時間の短縮が見込める結果になったと思います。
GPUを利用した製品のため、今回のようなiodepthが128と深い値(≒同時に多数のデータアクセスを想定)の処理に強い製品だと思います。

今回の測定結果は、特定条件での一例であり、今後も違う条件で比較しながら、各製品の長所をつかんで、お客様のご利用シーンに合わせた最適なシステムを提案していきます。

最終更新：2024年9月17日