Review: Máy chủ Supermicro SuperServer với bộ nhớ dài hạn Intel Optane DC đầu tiên

Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT là hệ thống 1U hoàn chỉnh dual-CPU. Supermicro đã thiết kế SuperServer để giải quyết hàng loạt các trường hợp sử dụng phổ biến như ảo hóa, cơ sở dữ liệu, điện toán đám mây và các ứng dụng khác mà có thể hưởng lợi từ sức mạnh xử lý mật độ cao. Hệ thống này đã được cập nhật để hỗ trợ CPU Intel Xeon Scalable hệ hai và đây là một trong những thiết bị đầu tiên được phát hành với sự hỗ trợ cho các module bộ nhớ dài hạn DC Optane DC (PMM) của Intel.

Ngoài việc hỗ trợ cho các công nghệ trung tâm dữ liệu mới nhất của Intel, hệ thống này còn cung cấp khả năng lưu trữ thông qua mười bay NVMe 2.5″ hotswap phía trước. Bên trong Supermicro cung cấp hỗ trợ cho hai khe M.2, một SATA và một NVMe, mặc dù vậy khe M.2 bổ sung có thể thêm các khe cắm dưới dạng tùy chọn. Bảng mạch chủ hỗ trợ 24 khe DIMM, có thể được sử dụng theo cách truyền thống với DRAM hoặc với PMEM như cấu hình trong bài đánh giá này. Nhìn vào kết nối, hệ thống có hai cổng LAN 10GBase-T trên board. Mở rộng cho kết nối bổ sung có sẵn thông qua hai khe cắm card PCI-E 3.0 x16 (FH, 10,5 “L).

Như đã lưu ý, hệ thống đánh giá của chúng tôi có hai CPU Intel Xeon Scalable 8268 (2.9GHz, 24C) cùng với 12 thanh DRAM và 12 module bộ nhớ dài hạn Intel Optane DC. Mặc dù vẫn còn rất sớm trong hành trình với bộ nhớ dài hạn, cấu hình bộ nhớ dài hạn 4:1 này cho DRAM sử dụng tất cả các khe cắm bộ nhớ trên bo mạch và hai CPU Intel có thể sẽ là cấu hình máy chủ điển hình và được khuyến nghị để tận dụng tối đa những công nghệ mới này. Ngoài các thành phần cốt lõi này, hệ thống được đánh giá bao gồm mười ổ SSD Intel DC P4510 NVMe.

Thông số kỹ thuật của Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT

  • Chassis – Ultra 1U SYS-1029U-TN10RT
  • CPU – 2 x Intel Xeon có thể mở rộng 8268 (2.9GHz, 24C)
  • Lưu trữ – 10 x SSD Intel DC P4510 2TB NVMe, 1DWPD
  • DRAM – 12 x 32GB DDR4-2933
  • Bộ nhớ dài hạn – 12 x 128GB DDR4-2666 Intel Optane DC PMM
  • Mạng – 2 x 10GBaseT

Thiết kế và lắp đặt

Như đã nói, Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT là một máy chủ 1U dày đặc, có thể chứa hai trong số các bộ xử lý Intel Xeon có thể mở rộng. Phần lớn mặt trước của thiết bị được sử dụng với các ổ đĩa 2,5 NV NVMe, tổng cộng là mười. Bên phải là bảng điều khiển với nút nguồn, nút UID và đèn LED trạng thái. Bên dưới là hai cổng USB 3.0 loại A.

Lật thiết bị ra phía sau, hai PSU ở bên trái, theo sau là hai cổng LAN 1045ase-T PJ45, hai cổng USB 3.0, cổng LAN chuyên dụng cho IPMI, cổng nối tiếp, chỉ báo và chuyển đổi UID, cổng video và hai Khe cắm PCIe.

Các bay 2,5 “ở phía trước có khả năng trao đổi nóng và người dùng có thể dễ dàng đẩy tab màu cam để mở rộng tay cầm để gỡ bỏ / cài đặt nhanh chóng. Trên máy chủ này và các máy chủ khác từ Supermicro, caddies màu cam cho biết hỗ trợ NVMe.

Với SuperServer được trang bị mười bay 2,5 ,, hệ thống đánh giá của chúng tôi được cung cấp 10 ổ SSD NVMe Intel P4510 2TB.

Các module bộ nhớ dài hạn Intel Optane có yếu tố hình thức giống hệt như DRAM truyền thống. Họ không yêu cầu thêm cáp điện hoặc làm mát. Thiết bị phân tán nhiệt được bao gồm như một phần của thiết kế bộ nhớ dài hạn, tuân theo các cân nhắc thiết kế tương tự như các module DRAM về chiều rộng và chiều cao. Vì vậy, chúng ta không nên thấy bất kỳ thay đổi mới nào đối với các máy chủ mỏng với luồng gió trên các khe DRAM.

Giống như nhiều máy chủ Supermicro, nắp trên dễ dàng bật ra với hai nút ấn và tháo ốc vít ở phía sau. Điều này cho phép truy cập nhanh vào CPU, RAM mới, cài đặt GPU hoặc các thiết bị PCIe khác và quan trọng là để đánh giá này, cài đặt PMM Intel Optane DC.

Hiệu suất

Trong cái nhìn đầu tiên về bộ nhớ dài hạn Intel Optane DC mới, chúng tôi tập trung vào việc đo hiệu năng của nó ở dạng khá truyền thống; so sánh hiệu năng lưu trữ khối của nó với SSD NVMe vấn đề tiêu chuẩn. Mặc dù có các chế độ khác nhau để bộ nhớ dài hạn hoạt động, chúng tôi dự định tập trung vào các giai đoạn cụ thể trong tương lai gần xung quanh Chế độ bộ nhớ và mức byte ứng dụng trực tiếp. Cụ thể, chúng tôi định vị 12 module bộ nhớ dài hạn 128 GB, (6 cho mỗi CPU) được định cấu hình trong hai nhóm so với 10 SSD NVMe Intel P4510 2TB. Ứng dụng benchmark của chúng tôi trong kịch bản này vẫn đang sử dụng vdbench với khối lượng công việc bốn góc cũng như hồ sơ khối lượng công việc cơ sở dữ liệu. Trong tương lai, chúng tôi sẽ chuyển trở lại FIO cũng như các ứng dụng cơ sở dữ liệu sử dụng bộ nhớ dài hạn trực tiếp.

Về cấu hình kỹ thuật benchmark của chúng tôi, chúng tôi nhóm 6 module bộ nhớ dài hạn lại với nhau để tạo thành một nhóm duy nhất (một nhóm cho mỗi CPU) và phân bổ toàn bộ không gian nhóm cho không gian tên bộ nhớ dài hạn. Ở cấp độ HĐH, sau đó chúng tôi sẽ điền trước các module bộ nhớ dài hạn thô, phân vùng chúng đến 50% tổng kích thước của chúng và thực hiện khối lượng công việc của chúng tôi trên phần nhỏ hơn đó. Khối lượng công việc sau đó được áp dụng nhằm thể hiện hiệu suất bền vững, bắt chước cách các bộ dữ liệu ứng dụng sẽ hoạt động trên chúng.

Thử nghiệm đầu tiên của chúng tôi là thử nghiệm đọc ngẫu nhiên 4K ở đây, bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở 1.371.386 IOPS lúc 4.6s và tiếp tục đạt cực đại ở mức 13.169.761 IOPS với độ trễ chỉ 12.1μs. Trong khi các ổ đĩa Intel NVMe hoạt động tốt, mức cao nhất là 5.263.647 IOPS và độ trễ là 191,4μ thì các PMM rõ ràng đã nghiền nát nó với hơn hai lần thông lượng và độ trễ chỉ bằng 6% số ổ NVMe.

Nhìn vào hiệu quả ghi ngẫu nhiên 4K, chúng ta thấy một hạn chế của công nghệ khi ghi. Như ở trên cho thấy một hiệu suất tăng đáng kể, bộ nhớ dài hạn sẽ đạt đỉnh nhanh hơn nhiều khi ghi. Tại đây, bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở 162.642 IOPS với độ trễ 8,9μs và đạt cực đại khoảng 980K IOPS ở độ trễ khoảng 60 befores trước khi giảm xuống.

Chuyển sang khối lượng công việc tuần tự, trong 64K đọc các PMM Optane DC bắt đầu ở 106.739 IOPS hoặc 6,67GB / giây ở độ trễ 31,9μs và tiếp tục đạt cực đại ở mức 1.055.634 IOPS hoặc 65,98GB / giây ở độ trễ 57,2μs. Một lần nữa, các ổ NVMe hoạt động tốt với điểm số cao nhất là 430.252 IOPS hoặc 26,6GB / giây với độ trễ 721,5μs nhưng không ở đâu gần bộ nhớ dài hạn.

Trong tuần tự 64K, bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở mức 52.472 IOPS hoặc 1.64GB / giây với độ trễ là 78.8μs. Các module bộ nhớ dài hạn đã đạt đến đỉnh điểm ở mức 255,405 IOPS hoặc 15,96GB / giây với độ trễ chỉ 121,8μs. Điều này trái ngược với nhóm Intel P4510 tăng vọt về độ trễ khi các ổ đĩa được đưa lên và vượt qua điểm bão hòa của chúng.

Tiếp theo là các bài kiểm tra SQL VDBench bao gồm SQL, SQL 90-20 và SQL 80-20. Đối với SQL, bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở 547.821 IOPS với độ trễ 6.4 giây và tiếp tục đạt cực đại ở 5.095.690 IOPS ở độ trễ 10,7μs. Các ổ NVMe một lần nữa có hiệu suất mạnh mẽ với hiệu suất cao nhất là 188.170 IOPS và 170 gợi ý.

Đối với SQL 90-10, hai phép so sánh gần hơn một chút về thông lượng mặc dù không có câu hỏi nào về độ trễ, việc sử dụng bộ nhớ dài hạn có độ trễ thấp hơn. bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở 169.874 IOPS với độ trễ 8.1s và đạt mức cao nhất là 1.911.900 IOPS với độ trễ 27.1μs so với mức cao nhất là 1.612.337 IOPS của NVMe với độ trễ 189.8μs.

Đối với SQL 80-20, bộ nhớ dài hạn có độ trễ cực đại tốt hơn, 65,3μs, nhưng thông lượng thấp hơn nhiều, 668.983 IOPS, so với thông lượng của ổ NVMe, 1.482.554 IOPS ở độ trễ 206μs.

Lô thử nghiệm cuối cùng của chúng tôi cho đánh giá này là khối lượng công việc Oracle, Oracle, Oracle 90-10 và Oracle 80-20 của chúng tôi. Thử nghiệm Oracle cho thấy bộ nhớ dài hạn đạt cực đại sớm ở mức 453.449 IOPS với độ trễ 103s. Ổ đĩa NVMe đã có thể đạt mức cao nhất ở mức 1.366.615 IOPS với độ trễ 225,8μs.

Đối với Oracle 90-10, bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở mức 181.455 IOPS với độ trễ là 7.8μs và đạt mức cao nhất là 2.080.543 IOPS với độ trễ chỉ 16.9s. Một lần nữa nghiền nát hiệu năng của ổ NVMe đạt đỉnh 1.357.112 IOPS với độ trễ 157.1μs.

Cuối cùng, đối với Oracle 80-20 của chúng tôi, bộ nhớ dài hạn bắt đầu ở mức 225.492 IOPS ở độ trễ 8,5μs và tiếp tục đạt cực đại ở 1.146.229 IOPS với độ trễ 30,4μs. Ổ NVMe có thông lượng thấp hơn, 1.265.479 IOPS, nhưng độ trễ cũng cao hơn nhiều, 165,9μs.

Phần kết luận

Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT là một hệ thống dual-socket với ổ đĩa NVMe 10, 2.5, nó phù hợp với dấu chân 1U. Ngoài các ổ đĩa NVMe 2.5, cũng có thể được cấu hình hai khe lưu trữ M.2, một SATA và một NVMe khác. Máy chủ được thiết kế để ảo hóa, cơ sở dữ liệu và điện toán đám mây, trong số các trường hợp sử dụng khác tận dụng yếu tố hình thức dày đặc với sức mạnh tính toán cao. Nói về tính toán, máy chủ hỗ trợ CPU Intel Xeon có thể mở rộng thế hệ thứ hai mới được phát hành. Bởi các CPU là 24 khe DIMM. Ngoài việc đóng gói máy chủ này với rất nhiều DRAM, hỗ trợ cho CPU mới có nghĩa là hỗ trợ cho các module bộ nhớ dài hạn Optane DC mới của Intel.

Nhìn vào hiệu suất, các module bộ nhớ dài hạn của Intel có thể đạt đến mức hiệu suất chưa từng thấy trong phòng thí nghiệm của chúng tôi. Vì Intel ít nhiều là trò chơi duy nhất trong thị trấn vào lúc này với bộ nhớ dài hạn, chúng tôi không có đối thủ hoặc phiên bản cũ hơn để so sánh. Thay vào đó, chúng tôi đã so sánh nó với các ổ NVMe Intel P4510 2TB như một ví dụ về những gì mong đợi khi tận dụng công nghệ mới. Trong các lần đọc, các PMM đã thổi bay công nghệ NVMe với số lần đọc 4K là 13,2 triệu IOPS với độ trễ chỉ 12,1 giây và tốc độ đọc tuần tự 64K đạt 66GB / giây với độ trễ chỉ 57,2s. ghi ngẫu nhiên đã thấy một chút hạn chế của công nghệ với bộ nhớ dài hạn nhanh chóng tăng tốc lên tới 980K IOPS và độ trễ khoảng 60 giây trước khi thả ra, thấp hơn nhiều so với các ổ NVMe. Tuy nhiên, ghi 64K đã thấy bộ nhớ dài hạn chiếm ưu thế ở mức 15. 96GB / giây với độ trễ chỉ 121,8μs. Đối với benchmark SQL, bộ nhớ dài hạn đã nghiền nát ổ NVMe trong SQL (5.095.690 IOPS ở độ trễ 10,7μs) và SQL 90-10 (1.911.900 IOPS với độ trễ 27.1μs). Trong thử nghiệm Oracle của chúng tôi, bộ nhớ dài hạn cho thấy điểm số cao hơn nhiều trong Oracle 90-10 (2.080.543 IOPS với độ trễ chỉ 16,9μs) nhưng bị tụt lại trong hai bài kiểm tra khác từ góc độ thông lượng. Một điều cần lưu ý là độ trễ. Độ trễ cực đại cao nhất cho bộ nhớ dài hạn là 103μs và độ trễ cực đại thấp nhất là 10,7μs. 9μs) nhưng bị tụt lại phía sau trong hai bài kiểm tra khác từ góc độ thông lượng. Một điều cần lưu ý là độ trễ. Độ trễ cực đại cao nhất cho bộ nhớ dài hạn là 103μs và độ trễ cực đại thấp nhất là 10,7μs. 9μs) nhưng bị tụt lại phía sau trong hai bài kiểm tra khác từ góc độ thông lượng. Một điều cần lưu ý là độ trễ. Độ trễ cực đại cao nhất cho bộ nhớ dài hạn là 103μs và độ trễ cực đại thấp nhất là 10,7μs.

Rõ ràng mọi lý do để cực kỳ nhiệt tình khi nhìn vào kết quả ban đầu trong đánh giá này. Chúng ta thấy toàn bộ sự nâng cấp từ các CPU Xeon có thể mở rộng nói chung, nhưng tất nhiên các module bộ nhớ dài hạn Optane DC là những ngôi sao ở đây. Như đã lưu ý, đánh giá cái nhìn đầu tiên này không nhằm mục đích trở thành điểm dừng cho cách chúng ta đánh giá các hệ thống với bộ nhớ dài hạn; đó chỉ là khởi đầu. Chúng tôi hiện đang có các chuyển động để xem xét sâu hơn về hiệu suất ứng dụng trong hệ thống này và sẽ tiếp tục vượt qua các ranh giới và thực tiễn tốt nhất để đánh giá bộ nhớ dài hạn Intel Optane DC trong cả Chế độ bộ nhớ ứng dụng và Bộ nhớ. Tuy nhiên, hiện tại, các danh hiệu lớn cho Supermicro và đội ngũ kỹ thuật của họ đã kết hợp bộ công cụ này nhanh chóng và toàn diện, đây sẽ là một loạt các đánh giá thú vị.

Liên hệ tác giả