内置內存插槽的PCIe储存装置
Source: | Author:pmo44feef | Publish time: 2015-03-25 | 406 Views | Share:
Mark 1 RAMDisk拥有高达50万IOPS的读写性能,使用DRAM作为储存媒体,并提供电池与数据回写等数据保护机制,可惜容量只有16GB

      储存媒体的发展,除了容量与日俱增之外,近期储存媒体的另一个发展的重点与趋势,就是加快读写速度。其中,最普及的就是采用SAS或SATA界面的固态硬盘(Solid State Disk,SSD),另一种就是采用PCIe界面,提供更高传输性能的SSD。

      而本次测试与介绍的Mark 1 RAMDisk,采用的安装界面是类似后者的PCIe 1.0×4规格,并提供16GB的储存空间,相较于目前常见的各种储存媒体,它的容量相当小。而它最特别的,就是所用的储存媒体有别于传统磁盘、一般固态硬盘所用的Flash等,而是改用DRAM,也就是一般电脑或服务器所使用的內存,来当做储存媒体。

      采用DRAM当做储存媒体的优势,就是读写速度相当快,不过缺点就是有「挥发性」,一旦电力中断,存放在其中的数据就无法保存而消失。

      而Allone Mark 1 RAMDisk为了避免这样的情况,采用了2个很特别的设计,包括提供內存电力的电池,以及由6张8GB的Micro SD卡组成的RAID 5磁盘阵列,让系统在关机的时候,透过电池提供约3小时的电力,可以在DRAM失去电力、数据消失之前,将存放在里头的数据,转存到Micro SD的磁盘阵列中。

提供电源与数据回写保护机制

      这种采用电池提供內存电力的设计并不稀奇,以往我们可以在一些服务器的RAID卡上看到,但RAID卡并不会主动将这些缓存信息写回磁盘或备份,必须在电力消失之前,重新将系统启动,再将这些信息回写。相较之下,Mark 1 RAMDisk不只配备电池,还搭配RAID 5的数据保护与备援机制,算是相当完备。

      实际上,在固态硬盘尚未普及,且价格也还没如此亲民之前,坊间曾经一度流行透过软件RAMDisk的储存加速方式,它的运作原理,是将电脑中一部分內存切割出来,让操作系统将这部分內存视为一个磁盘区,使用者将需要提高读写速度的程序或数据,全部转存在这个內存磁盘区中。

      这样的做法,确实可以提高这个磁盘区的存取速度,但同时也牺牲了內存容量,再加上这是由软件模拟而成,因此势必会占用处理器的运算性能,而且电脑关机后,这个磁盘上的数据会消失,虽然透过软件可以将数据回写到一般硬盘中,但如不是正常的关机程序,例如断电或当机,那RAMDisk中的数据就会消失。现在,若采用傲林推出的硬件RAMDisk卡,只需要安装驱动程序就可以执行,因此和软件RAMDisk最大的差异,就是不必动用处理器的运算性能,且不必牺牲服务器或电脑的內存容量,同时数据可被长期保留。

针对随机、密集存取小型数据的应用,IOPS性能高达50万

      然而,现在SSD或PCIe SSD的价格已经较以往便宜,且容量也相对的大,因此,当我们首次接触到Allone Mark 1 RAMDisk卡的时候,也相当好奇这个容量最大仅有16GB的储存媒体,是要应用在什么样的情境?是否能提供固态硬盘所无法提供的读写速度?

      根据原厂表示,这个PCIe界面的RAMDisk卡,主要是针对有大量随机且密集的小档案存取应用,例如密集交易的专用系统市场、BI数据分析,或是数据库的Log存取等,目的就是提高I/O性能,缩短运算或报表产生时间。

      因此我们在测试的时候,分别测试4K与512 byte这2种档案大小,在100%随机读取与写入而得到IOPS数据。

      在档案大小只有512byte的时候,它的IOPS可达到323,048,写入也可达到300,067 IOPS,而4K档案大小的随机读取与写入的测试中,分别测得136,012 IOPS与129,944 IOPS。

      取得13万上下的IOPS性能,已经超过先前测试过的OCZ Z-Drive 4500 PCIe SSD,同样在4K档案大小的性能为134,761与81,514 IOPS,傲林这款产品表现上,算是相当不错。

      然而,在512byte的测试上,原厂提出的性能数据更漂亮,可拥有高达50万IOPS,差别在于他们的测试平台,所采用的CPU是1颗Intel Core i7-3770处理器,而我们的测试环境是一台仅安装1颗Intel Xeon E5-2620处理器的IBM System x3650,根据过往经验,Xeon E5-2620这颗处理器的最大IOPS,就是在33万上下。因此我们的测试并未达到这张卡的极限。

Allone Mark 1 RAMDisk IOPS测试结果

      这张RAMDisk卡因为储存媒体采用拥有高速、低延迟特性的DRAM,因此在IOPS的测试结果相当显著。

      当它在档案大小4K、100%读取的状态下,可达136,012 IOPS,而写入则可达121,944 IOPS,表现与OCZ Z-Drive 4500相当。

      不过因为这张卡是针对随机、密集且大量的小档案读写应用,因此我们另外测试了档案大小512 byte,且同样100%随机读写的I/O性能,可达323,048 IOPS的读取性能,以及300,067 IOPS的写入性能,整体的I/O性能表现不错。




採用與筆記型電腦相同插槽規格的記憶體
      這張卡的儲存媒體,採用和一般筆記型電腦相同的SO-DIMM,實際上,這張卡還可以搭配其他同樣具備錯誤糾正碼ECC的記憶體,不過基於穩定與相容性,目前Allone MARK 1 RAMDisk搭配的是2支8GB記憶體,整體容量為16GB。


可搭配6張Micro SD卡,作為回寫儲存區
      由於這張RAMDisk卡的儲存媒體採用斷電,資料就會消失的DRAM,因此Allone另外搭配了6個Micro SD記憶卡插槽,並將這6張卡建置成RAID 5磁碟陣列,讓RAMDisk可在系統關機的時候,將資料寫入這個磁碟陣列中。


內建一顆電池,提供RAMDisk資料保存電力
      在資料保護的方式上,由於RAMDisk在電力中斷的時候會無法保存資料,因此Allone設計了1個可提供RAMDsik卡持續運作約3小時的電池,讓這張卡可在系統關閉的狀態下,將記憶體中的資料寫入由6張Micro SD卡建置的RAID 5磁碟區中。


產品資訊
傲林Mark 1 RAMDisk
●建議售價:59,900元 
●原廠:傲林資訊 
●網址:www.all1.com.tw 
●電話:(02)2377-2088 
●連接介面:PCIe 1.0 ×4 
●記憶體規格:ECC SO-DIMM 
●插槽數量:2 DIMM 
●容量:16GB(8GB×2) 
●備援機制:內接鋰電池、Micro SD卡插槽×6(8GB×6,建立RAID 5模式) 
●支援作業系統:Windows、CentOS、Linux、Solaris、VMware

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。】

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