メモリ基本講座【番外編】「NVMe Gen4 SSD 9400」のパフォーマンスを評価してみた【第2回】
本ブログは、前回 メモリ基本講座【番外編】「NVMe Gen4 SSD 9400」のパフォーマンスを評価してみた【第1回】 の続きでMicron社の最新SSDである「NVMe Gen4 SSD 9400」（以下「9400」）の30.72TBのパフォーマンスをサーバで測定した結果をお伝えします。第2回目の今回は「9400」と「7450」のランダムアクセスでの単体評価比較についてお伝えします。
「9400」は以前ご紹介した「7450」よりハイエンドモデルとなり、車で例えるならフェラーリ社のような高級車でしょうか。「7450」でソフトウエアRAIDを構築し、パフォーマンス測定した結果については以下のブログよりご確認ください。
目次
1.「9400」と「7450」はどんなSSD？
前回のブログで「9400」と「7450」について紹介しているため、詳細は前回ブログを参照していただきたいのですが、「9400」がハイエンドモデルとなり、Micron社の製品で最も高速なSSDとなります。「7450」はNVMeのメインストリーム製品で、パフォーマンスとコストのバランスがとれたSSDとなります。
このあと、ランダムアクセスにおいて、「9400」と「7450」を比較するため、表1に各SSDのランダムアクセス時のデータシートスペックと消費電力を記載しています。
表1. 「9400」 30.72TBと「7450」 15.35TBのスペック比較
| 9400PRO 30.72TB | 7450PRO 15.36TB | |
| Random Read (4KB) | 1,500K IOPS：21W | 1,000K IOPS：12.1W |
| Random Write (4KB) | 300K IOPS：25W | 410K IOPS：12.1W |
| コントローラ | 他社 | Micron |
| NAND | Micron 3D TLC 176L | Micron 3D TLC 176L |
| TBW (Random 4KB) | 56,064TB | 28,000TB |
| DWPD | 1 | 1 |
| MTTF | 200万時間 | 200万時間 |
| Warranty | 5年間 | 5年間 |
2.「9400」の単体評価
評価対象SSD
- 9400PRO：30.72TB
- 7450PRO：15.36TB
評価対象SSDは弊社にて検証機を準備しています。「少しでも評価してみたい」とお考えの方は、検証機を貸出しできますので、お気軽にお問い合わせください。
評価するサーバ
弊社で所有している検証機サーバで評価しました。
表2. サーバスペック
| サーバ | Supermicro AS-2024US-TRT |
|---|---|
| CPU | AMD EPYC 7302 3.0GHz 16 Core |
| メモリ | DDR4-3200 128GB |
| OS | Ubuntu 22.04.1 LTS |
図1. AS-2024-US-TRT
出典：SUPERMICRO A+ Server 2024US-TRT (Complete System Only)
パフォーマンス測定ツール
今回のSSDのパフォーマンス測定では、fio-3.28を使用しました。
図2. fioのバージョン
fioのコマンドオプション
今回はランダムアクセスでデータシートスペックと同等なパフォーマンスが出るかを確認するため、以下の条件で測定しました。
今回はnumjobsで並列するジョブ数を8、テスト容量をx2にして、大容量でのパフォーマンスを測定しました。
表3. fio測定条件
| アクセス方法 | ランダムリード ランダムライト |
|---|---|
| ブロックサイズ | ランダム：4KB |
| QD | リード：256 ライト：128 |
| 測定容量 | 9400：30.72TB x2 7450：15.36TB x2 |
[Random-Write]
thread
rw=randwrite
bs=4k
norandommap=1
iodepth=128
numjobs=8
direct=1
group_reporting=1
ioengine=libaio
filename=/dev/nvme0n1
invalidate=1
size=100%
loops=2[Random-Read]
thread
rw=randread
bs=4k
norandommap=1
iodepth=256
numjobs=8
direct=1
group_reporting=1
ioengine=libaio
filename=/dev/nvme0n1
invalidate=1
size=100%
loops=2図3. fioのコマンド
3. fioで測定してみる
fioのコマンド実行
以下のコマンドを実行し、fioでパフォーマンス測定をします。
fio xxxx.fio --output xxxx.txtxxxx.fio は図3で表示したコマンドが記載されたファイルになります。
今回は各SSDのランダムアクセスのAverageパフォーマンスを測定しました。
パフォーマンス結果
図4. 「9400」 vs 「7450」 ランダムアクセスパフォーマンス比較
ランダムアクセスでは各SSDの容量を2周まわした結果となり、測定時間としては、ランダムリード、ライトはそれぞれ、「9400」は約1.5日、「7450」は約18時間になります。
測定前にnvme formatコマンドを実行し、フォーマット後、fioを実行しています。
図4.の結果を見て分かる通り、シーケンシャルアクセスと同様に、「9400」のパフォーマンスが良いことが分かりました。特に「9400」については、データシートスペック以上のパフォーマンスが出ています。データベース等のアプリケーションでは「9400」だとパフォーマンスに期待できる可能性があります。
4. まとめ
今回は「9400」を「7450」のシーケンシャルとランダムアクセスを比較し、データシートスペック値が出ているか！？を確認するべく測定した結果をお伝えしました。
「9400」はやはり速かった。「7450」も決して遅いわけではなく、コストとパフォーマンスのバランスが取れた非常に良い製品だということが改めて分かりました。
実運用時はRAIDを構築したり、QDやBlock Sizeをアプリケーションに合わせてカスタマイズしたり等、今回の評価とは違った構成になると思います。そのため、この結果はあくまでも参考値として見ていただければと思います。
PALTEKでは2023年7月を目途に「9400」についてウェビナーを企画しています。そのウェビナーではさらに詳細なパフォーマンス測定をお伝えする予定ですので、お楽しみに！！
「7450」でソフトウエアRAIDを構築し、パフォーマンス測定した結果もあります。
改めて、NVMe SSDについて知りたい！と思った方は、下記のブログを参照してください。
