Die Vorteile von Intel® Optane™ SSDs gegenüber NAND-Speicher

In diesem Beitrag möchten wir euch heute die Vorteile von Intel® Optane™ SSDs gegenüber NAND-Speicher aufzeigen.

Täglich erreicht die Menge der weltweit erzeugten Daten ein neues Niveau. Unternehmen und Cloud Service Provider profitieren von diesen Daten, um wichtige Entscheidungen zu treffen, neue Erkenntnisse zu gewinnen und Services zu differenzieren. Aber die heutigen aktuellen Speichertechnologien hinterlassen eine Lücke in der Datenspeicherung. DRAM ist viel zu teuer für eine Skalierung, und während NAND die Kapazität und Kostenstruktur für eine Skalierung hat, fehlt es hier an ausreichend Leistung, um im Speicherbereich zu funktionieren. Um diese Lücke zu schließen, wird eine Speicherlösung benötigt, die sich wie ein Systemspeicher verhält.

Was aber ist die Intel Optane Technology überhaut. Dazu gibt es hier ein kleines Video

Intel® Optane™ SSDs der Produktreihe DC P4800X

Die Intel® Optane™ SSD DC P4800X Serie ist das erste Produkt, das die Eigenschaften von Systemspeicher und Datenspeicher vereint. Mit einer branchenführenden Kombination aus hohem Durchsatz, niedriger Latenz, hoher QoS und hoher Lebensdauer ist diese innovative Lösung optimiert, um Engpässe beim Datenzugriff durch eine neue Datenspeicherschicht zu vermeiden. Der DC P4800X/ P4801X beschleunigt Anwendungen durch schnelles Caching und schnellem Speicher, um die Skalierbarkeit pro Server zu erhöhen und die Transaktionskosten für latenzempfindliche Workloads zu senken. Darüber hinaus ermöglicht der Intel® Optane™ DC P4800X Rechenzentren die Bereitstellung größerer und kostengünstigerer Datensätze, um neue Erkenntnisse aus großen Speicherpools zu gewinnen.

Intel® Optane™ Solid-State-Laufwerke (SSDs) tragen dazu bei, Datenspeicherengpässe in Rechenzentren zu beseitigen und größere Datenmengen kostengünstiger zu bewältigen. Mit diesem Laufwerk können Sie Anwendungen beschleunigen, die Transaktionskosten von Aufgaben, bei denen die Latenz von essenzieller Bedeutung ist, senken und die Gesamtbetriebskosten des Rechenzentrums reduzieren.

Die Vorteile von Intel® Optane™ SSDs gegenüber NAND-Speicher

Key Features

Hoher Durchsatz für extreme Leistung
Realisieren Sie bahnbrechende Anwendungsleistung mit der Intel® Optane™ DC P4800X/P4801X Serie. Sie wurde entwickelt, um bei Workloads mit geringer Warteschlangentiefe eine bis zu 6-fach schnellere Leistung zu liefern, mit extrem hohem Durchsatz für Einzelzugriffe und extrem niedriger Latenzzeit. Wo NAND-basierte SSDs oft in einer Warteschlangentiefe von 32 (SATA) oder 128 (NVMe*) sequenziellen Schreibzugriffen gemessen werden, um einen maximalen Durchsatz zu erzielen, erreicht der Intel® Optane™ DC P4800X/P4801X bis zu 550.000 IOPS in einer Warteschlangentiefe von 16.2. Diese neue Technologie ist perfekt geeignet, um Unternehmensanwendungen auf neue, bahnbrechende Leistungsniveaus zu beschleunigen.

Geringe Latenzzeit für hohe Reaktionsfähigkeit unter Last
Mit einer neuen Datenspeicherschicht, die von der Intel® Optane™-Technologie entwickelt wurde, können Rechenzentren unter jeder Arbeitslast erstaunliche Reaktionszeiten realisieren. Bei NAND-basierten SSDs erfordern zufällige Schreibvorgänge eine immense Menge an Hintergrundmedienverwaltung. Diese Aufgaben können zu einer erheblichen Verzögerung der Lesevorgänge führen. Die Intel® Optane™ SSD DC P4800X/P4801X gewährleistet konsistente Lesereaktionszeiten unabhängig vom Schreibdurchsatz des Laufwerks. Die durchschnittlichen Lese-Antwortzeiten bleiben unter <30μs, während eine gemischte Lese-/Schreibbandbreite von 70/30 von 2GB/s erhalten bleibt.

Extrem hohe Belastbarkeit
Die Belastbarkeit beeinflusst die Lebenserwartung und die Kosten von Enterprise SSDs. Die DC P4800X/P4801X ist für hohe Schreibumgebungen ausgelegt und übersteht intensive Schreiblast, die typischerweise vom Speicher gefordert wird. Mit ihrer extrem hohen Belastbarkeit wird die Lebensdauer der DC P4800X/P4801X verlängert, so dass sie für schreibintensive Anwendungen wie Online-Transaktionsverarbeitung, High-Performance-Computing, Write-Caching, Boot und Logging geeignet ist.

Die Vorteile von Intel® Optane™ SSDs gegenüber NAND-Speicher

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Intel Firmware-Update für alle SSDs der D3-S4510-Serie

Intel® empfiehlt die Firmware aller SSDs der D3-S4510-Serie auf den aktuellen Stand zu bringen. Firmware-Updates beinhalten, neben Detailverbesserungen und Leistungsoptimierungen, auch immer Fehlerkorrekturen, welche die Datenintegrität und -sicherheit weiter erhöhen.

Intel Firmware-Update für alle SSDs der D3-S4510-Serie

Um die besagte Intel® SSD-Baureihe zu flashen, laden Sie bitte das Intel® SSD Data Center Tool (Intel® SSD DCT) herunter. Dies lässt sich bei fast allen bluechip-Servern ohne großen Aufwand durchführen: Installieren Sie das Tool laut Vorgabe. Öffnen Sie den gerade erstellten Ordner und starten anschließend die ISDCT.exe mit erhöhten Rechten. Wenn Sie einen Broadcom® Raid Controller oder HBA im Einsatz haben beginnen Sie die Eingabe mit:

isdct.exe set -system EnableLSIAdapter=true

Alternativ werden die erkannten Intel SSDs mit folgendem Befehl angezeigt:

isdct.exe show -intelssd

Nun werden alle erreichbaren Laufwerke aufgelistet und mit einer ID-Nummer versehen. Mit dieser Nummer können Sie für jede SSD einzeln den Flash-Vorgang initiieren:

isdct.exe load -intelssd X

Das “X” steht für die ID, die Sie aus der Liste entnommen haben. Bei Microsemi Adaptec® Controllern ist ein anderes Vorgehen notwendig.

Download Intel SSD Datacenter Tool

Offizielle Mitteilung Intel

6 Dinge, die Sie mit Solid-State-Drives nicht tun sollten

Solid-State-Laufwerke unterscheiden sich von den mechanischen, magnetischen Festplatten, die weit verbreitet sind. Viele der Dinge, die Sie mit typischen mechanischen Festplatten gemacht haben, sollten nicht mit neueren Solid-State-Laufwerken durchgeführt werden.

Solid-State-Laufwerke werden vom Betriebssystem genauso dargestellt wie mechanische Laufwerke, aber sie funktionieren anders. Wenn Sie ein Geek sind, ist es wichtig, zu wissen, was Sie nicht tun sollten.

Nicht Defragmentieren


Sie sollten Solid-State-Laufwerke nicht defragmentieren. Die Speichersektoren auf einer SSD haben eine begrenzte Anzahl von Schreibvorgängen – oft weniger schreibt auf billigere Laufwerke – und in vielen weiteren schreibt führt Defragmentieren als Defragmentierer Dateien um bewegt.

Außerdem werden Sie beim Defragmentieren keine Geschwindigkeitsverbesserungen sehen. Auf einer mechanischen Festplatte ist das Defragmentieren von Vorteil, da der Kopf des Laufwerks über die Magnetplatte bewegt werden muss, um die Daten zu lesen. Wenn die Daten eine Datei wird über das Laufwerk verteilt, wird der Kopf zu bewegen hat all die kleinen Stücke der Datei zu lesen, und das wird länger dauern als auf dem Laufwerk die Daten von einem einzigen Standort aus zu lesen.

Auf einem Solid-State-Laufwerk gibt es keine mechanische Bewegung. Das Laufwerk kann einfach die Daten lesen aus, was auch immer Sektoren es sich befindet, in Solid-State-Laufwerke sind die Daten tatsächlich um die Antriebs gleichmäßig zu verteilen, die die Verschleißwirkung, um sich auszubreiten hilft -. Eher als ein Bereich des Antriebs alle Schreibvorgänge zu sehen und Abgenutzt werden die Daten und Schreibvorgänge über das Laufwerk verteilt.

Wischen Sie nicht ab

Angenommen, Sie verwenden ein Betriebssystem, das TRIM unterstützt – Windows 7+, Mac OS X 10.6.8+ oder eine Linux-Distribution, die in den letzten drei oder vier Jahren veröffentlicht wurde (Linux-Kernel 2.6.28+) – Sie müssen nie überschreiben oder ” wische “deine freien Sektoren ab. Dies ist wichtig im Umgang mit mechanischen Festplatten, da Dateien, die auf mechanischen Festplatten gelöscht werden, nicht sofort gelöscht werden. Ihre Sektoren werden als gelöscht markiert, aber bis sie überschrieben werden, können die Daten mit einem Tool zur Dateiwiederherstellung wie Recuva wiederhergestellt werden.

Um dies zu verhindern, wenn ein PC oder eine Festplatte entsorgt wird, verwenden Benutzer Tools wie DBAN oder das Laufwerkswiper-Tool in CCleaner, um den freien Speicherplatz zu überschreiben und sicherzustellen, dass er mit unbrauchbaren Daten gefüllt ist.

Auf Betriebssystemen, die TRIM unterstützen, werden Dateien sofort gelöscht. Wenn Sie eine Datei in Ihrem Betriebssystem löschen, informiert das Betriebssystem das Solid-State-Laufwerk darüber, dass die Datei mit dem Befehl TRIM gelöscht wurde, und die Sektoren werden sofort gelöscht. Ihre Daten werden sofort gelöscht und können nicht wiederhergestellt werden.

Einige alte SSDs unterstützen TRIM nicht. TRIM wurde jedoch hinzugefügt, kurz nachdem SSDs auf den Markt kamen. Sofern Sie keine sehr frühe SSD haben, sollte Ihr Laufwerk TRIM unterstützen.

Verwenden Sie nicht Windows XP, Windows Vista oder Disable TRIM

Wenn Ihr Computer ein Solid-State-Laufwerk verwendet, sollte es ein modernes Betriebssystem verwenden. Dies bedeutet insbesondere, dass Sie Windows XP oder Windows Vista nicht verwenden sollten. Beide dieser alten Betriebssysteme enthalten keine Unterstützung für den TRIM-Befehl. Wenn Sie eine Datei auf Ihrer Festplatte löschen, kann das Betriebssystem den TRIM-Befehl nicht an das Laufwerk senden, sodass die Daten der Datei in diesen Sektoren auf dem Laufwerk verbleiben.

Zusätzlich zur theoretischen Wiederherstellung Ihrer privaten Daten wird dies die Dinge verlangsamen. Wenn Ihr Betriebssystem versucht, eine neue Datei in diesen freien Speicherbereich zu schreiben, müssen die Sektoren zuerst gelöscht und dann beschrieben werden. Dies macht Dateischreibvorgänge länger und verlangsamt die Schreibleistung des Laufwerks.

Aus diesem Grund sollten Sie TRIM unter Windows 7 und anderen modernen Betriebssystemen nicht deaktivieren. Es ist standardmäßig aktiviert – lassen Sie es so.

Füllen Sie sie nicht zur Kapazität

Sie sollten etwas freien Speicherplatz auf Ihrem Solid-State-Laufwerk lassen oder die Schreibleistung wird sich dramatisch verlangsamen. Das mag überraschend sein, aber es ist eigentlich ziemlich einfach zu verstehen.

Wenn eine SSD viel freien Speicherplatz hat, hat sie viele leere Blöcke. Wenn Sie eine Datei schreiben, schreibt sie die Daten dieser Datei in die leeren Blöcke.

Wenn eine SSD wenig freien Speicherplatz hat, hat sie viele teilweise gefüllte Blöcke. Wenn Sie eine Datei schreiben, muss sie den teilweise gefüllten Block in seinen Cache lesen, den teilweise gefüllten Block mit den neuen Daten modifizieren und dann auf die Festplatte schreiben. Dies muss mit jedem Block geschehen, in den die Datei geschrieben werden muss.

Mit anderen Worten, das Schreiben in einen leeren Block ist ziemlich schnell, aber das Schreiben in einen teilweise gefüllten Block beinhaltet das Lesen des teilweise gefüllten Blocks, das Ändern seines Werts und das anschließende Zurückschreiben. Wiederholen Sie dies viele, viele Male für jede Datei, die Sie auf das Laufwerk schreiben, da die Datei wahrscheinlich viele Blöcke verbraucht.

Als Ergebnis seiner Benchmarks empfiehlt Anandtech, dass Sie “nur etwa 75% seiner Kapazität nutzen möchten, wenn Sie ein gutes Gleichgewicht zwischen Leistungskonsistenz und Kapazität anstreben.” Mit anderen Worten: Legen Sie 25% Ihres Laufwerks beiseite und tun Sie das nicht schreibe dazu. Verwenden Sie nur bis zu 75% des freien Speicherplatzes Ihres Laufwerks, und Sie sollten eine optimale Leistung beibehalten. Sie werden feststellen, dass sich die Schreibleistung verlangsamt, wenn Sie über diese Marke hinausgehen.

Schreiben Sie nicht ständig an sie

Um die Lebensdauer Ihrer SSD zu verlängern, sollten Sie versuchen, das Schreiben auf das Laufwerk so gering wie möglich zu halten. Zum Beispiel können Sie dies tun, indem Sie die Einstellungen Ihres Programms optimieren und sie ihre temporären Dateien und Protokolle an anderer Stelle schreiben lassen, zum Beispiel auf eine mechanische Festplatte, wenn Sie eine mechanische Festplatte in Ihrem Computer haben.

Das Anpassen solcher Anwendungseinstellungen wird für die meisten Benutzer über Bord gehen, die sich nicht darum kümmern müssen. Sie sollten dies jedoch im Hinterkopf behalten – führen Sie keine Anwendungen aus, die ständig temporäre Dateien auf das Laufwerk schreiben müssen. Wenn Sie solche Anwendungen verwenden, möchten Sie sie möglicherweise auf eine mechanische Festplatte richten, auf der Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass das Laufwerk abgenutzt ist.

Speichern Sie keine großen, selten abgerufenen Dateien

Dieser ist ziemlich offensichtlich. Solid-State-Laufwerke sind kleiner und viel teurer pro Gigabyte als mechanische Festplatten. Sie gleichen dies jedoch mit reduziertem Stromverbrauch, weniger Lärm und erhöhter Geschwindigkeit aus.

Zu den idealen Dateien, die Sie auf Ihren Solid-State-Laufwerken speichern können, gehören Ihre Betriebssystemdateien, Programme, Spiele und andere Dateien, auf die häufig und schnell zugegriffen werden muss. Es ist eine schlechte Idee, Ihre Mediensammlung auf einem Solid-State-Laufwerk zu speichern, da die Geschwindigkeit nicht erforderlich ist und Sie viel von Ihrem wertvollen Speicherplatz verbrauchen. Wenn auf Ihrer SSD nicht genügend Speicherplatz vorhanden ist, speichern Sie Ihre große Mediensammlung auf einer mechanischen Festplatte. Wenn Sie einen Laptop verwenden, sollten Sie eine externe Festplatte für Ihre Medien verwenden. Mechanische Festplatten sind immer noch sehr gut darin, eine sehr große Menge an Speicher zu geringen Kosten pro Gigabyte bereitzustellen.

Was ist Intel® VROC?

Intel® Virtual RAID on CPU (Intel® VROC) ist eine neue Technologie für die Verwaltung von RAID-Volumes. Die Hardware-Architektur der neuen Prozessoren auf Purley-Basis ermöglicht die Verwaltung von NVMe-SSDs, die über PCI-Express-Lanes direkt mit dem Prozessor verbunden sind. Intel VROC bietet überzeugende RAID-Leistung, die das volle Potenzial von NVMe-Laufwerken freisetzt.

Was ist Intel® VROC?

Was ist Intel® VROC?

Intel® VROC ist eine RAID-Lösung, die speziell für NVMe-SSDs entwickelt wurde. Durch eine engere Anbindung der NVMe-SSDs an den Intel Prozessor wird ein wesentlich schnellerer Zugriff auf die Solid-State-Disks gewährleistet.

In dem folgenden Video erhalten Sie einen schnellen Überblick über die Thematik:

Was ist der größte Vorteil von Intel VROC?

NVMe-basierte SSDs werden direkt über PCI-Express-Lanes mit den Intel® Xeon® Prozessoren verbunden. Dadurch kann die volle Leistungsfähigkeit einer RAID-Lösung basierend auf NVMe-SSDs ohne die Verwendung eines herkömmlichen Hardware-RAID-Controllers aufgebaut und genutzt werden.

Ist Intel VROC ein Software- oder Hardware-RAID?

Intel VROC ist eine hybride RAID-Lösung und verfügt über Merkmale eines Hardware- und Software-RAIDs: Die Intel® Volume Management Device (VMD) Technologie ermöglicht es, bootfähige Raid-Systeme zu erstellen. Ebenfalls ist das reibungslose Einbinden und Abkoppeln (Hot-Swap) von NVMe-SSDs auf dem PCI-Express-Bus möglich, ohne dass das System heruntergefahren werden muss. Gleichzeitig werden CPU-Kerne verwendet, um RAID-bezogene Daten wie Paritäten zu berechnen.

Was ist das LED Management?

Das LED-Management unterstützt die Status-LEDs der in Servergehäusen verbauten Backplanes. Die LEDs blinken in verschiedenen Mustern, um die verschiedenen Stati der einzelnen Laufwerke im RAID-Array anzuzeigen. Das LED-Management ermöglicht eine einfachere Wartung und verhindert versehentliche menschliche Fehler.

Welche Grundvoraussetzungen müssen erfüllt sein?

Um Intel VROC nutzen zu können müssen gewisse Hardware-Voraussetzungen erfüllt sein. Sowohl Mainboard, CPU als auch Chassis müssen der aktuellen Purley-Plattform entsprechen. So wird auf dem Mainboard, neben OCuLink-Ports zum Anschluss der NVMe-SSDs, ein spezieller Raid Activation Key (VROC-Key) benötigt. Darüber hinaus muss das Chassis über eine für NVMe vorbereitete Backplane verfügen.

Varianten des Intel VROC Activation-Keys:

Standard-Key für alle NVMe-SSDs

  • RAID 0,1,10

Premium-Key für alle NVMe-SSDs

  • RAID 0,1, 5, 10

Premium-Key für Intel® NVMe-SSDs:

  • RAID 0,1, 5, 10
  • Ausschließlich mit Intel® NVMe SSDs verwendbar
  • preisgünstig

Können bereits bestehende Systeme mit Intel VROC nachgerüstet werden?

Bereits im Einsatz befindliche Server auf Grantley-Plattform (Xeon E5 v3 / v4) können nicht mit den oben genannten Funktionalitäten (Raid-Support, Hotplug) nachgerüstet werden. Um geeignete Systeme dennoch mit NVMe SSDs ausrüsten zu können, sind systemspezifische Nachrüst-Optionen verfügbar. Mittels AddOn-Karte können damit maximal 4 NVMe SSDs nachgerüstet werden. Kontaktieren Sie hierzu bitte im Vorfeld den technischen Support, um die Möglichkeiten einer Nachrüstung abzuklären.

Hauptvorteile:

  • entfaltet das volle Potential der NVMe-Technologie
  • weniger Unterbrechungen aufgrund von Wartungsarbeiten (Hot-Swap-Unterstützung)
  • unterstützt bootfähige RAID-Systeme
  • LED Management
  • kostengünstig und einfach

Weitere Informationen von Intel:

Intel® virtuelle RAID auf CPU (Intel® VROC)

Häufig gestellte Fragen zum Intel® virtuelle RAID auf CPU (Intel® VROC)