Fusion-io製品ご紹介

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おきみちとこたに
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1 Fusion io iodrive 製品のご紹介東京エレクトロンデバイス株式会社 CN 事業統括本部 CN プロダクト事業部ビジネスデベロップメント部 GL 鈴木雅貴 2011 年 1 月 13 日

2 システム全体のパフォーマンスボトルネックは? CPUはスピード向上記憶領域は容量向上容量 PB 一次記憶 ( 短期保存 ) 揮発性二次記憶 ( 長期保存 ) 不揮発性 HDD メカニカル Tape TB 半導体 SSD GB MB L1,2,3 Cache DRAM メモリ SSS KB 6 桁のスピード差 ns (10E-9) us (10E-6) レイテンシ ( 遅延時間 ) ms (10E-3) BBD / Tokyo Electron Device LTD 2

Cache DRAM メモリ iomemory 26 us SSS SSD KB 3 桁のスピード差 ns (10E-9)

3 ストレージの新カテゴリー容量 PB DRAM と外部ストレージ性能のギャップを埋める製品一次記憶 ( 短期保存 ) 揮発性二次記憶 ( 長期保存 ) 不揮発性 HDD メカニカル Tape TB GB MB 半導体 L1,2,3 Cache DRAM メモリ iomemory 26 us SSS SSD KB 3 桁のスピード差 ns (10E-9) us (10E-6) レイテンシ ( 遅延時間 ) ms (10E-3) BBD / Tokyo Electron Device LTD 3

Salt Lake City, UT HP IBM DellがOEM 採用し Samsungと戦略的パートナーとして提携製品出荷からの短期間で急速に販売数拡大 1200

4 Fusion-io 会社概要 NAND 型フラッシュメモリーを使った新しい形のストレージを開発製造 (SSDとは異なる設計) 設立 2006 年最初の製品出荷 2008 年従業員 (Worldwide) 約 300 名 Steve Wozniakがチーフサイエンティストとして参加本社所在地 Fusion-io Co. Salt Lake City, UT HP IBM DellがOEM 採用し Samsungと戦略的パートナーとして提携製品出荷からの短期間で急速に販売数拡大 1200 社を越える顧客 Fortune 100の50% 以上で採用 Worldwideで2 万枚日本国内でも1200 枚以上の出荷実績 (2010/12 現在 ) BBD / Tokyo Electron Device LTD 4

5 製品概要大規模 SAN ストレージと同等の性能が... PCIe カード一枚で実現 N+1 冗長化パリティチップ RAID 相当のコントローラエラー検出修正機能 BBD / Tokyo Electron Device LTD 5

6 iodrive iodrive iodrive Duo Parity Chip Controller NAND Flash Memory PCIe Bus BBD / Tokyo Electron Device LTD 6

7 iodrive 新製品 iodrive Octal 脅威的な性能の大容量モデル新登場容量 : 5.12TB (MLC) Readバンド幅 : 6.0GB/s Writeバンド幅 : 4.4GB/s Read IOPS: 1,190,000 Write IOPS: 1,180,000 BBD / Tokyo Electron Device LTD 7

8 製品マトリックス新登場 iodrive iodrive Duo iodrive Octal 160GB 320GB 640GB 320GB 640GB 1.28TB 5.12TB NAND タイプ SLC MLC MLC SLC MLC MLC MLC Read バンド幅 (64kB) 770 MB/s 735 MB/s 750 MB/s 1.5GB/s 1.5GB/s 1.5GB/s 6.0GB/s Write バンド幅 (64kB) 750 MB/s 510MB/s 550 MB/s 1.5GB/s 1.0 GB/s 1.1GB/s 4.4GB/s Read IOPS (512Byte) 140, ,000 93, , , ,000 1,190,000 Write IOPS (512Byte) 135, , , , , ,000 1,180,000 混在 IOPS (75/25 r/w) 123,000 67,000 74, , , , ,000 アクセス遅延 (Read) 26µs 29µs 30µs 26µs 29µs 30us 30us インターフェース PCIe x4 PCIe x8 Gen1 or PCIe x4 Gen2 PCIe x16 Gen2 消費電力 7.5W 7.5W 7.5W 36W 36W 36W - Microsoft Windows**, RHEL 4 & 5; SLES 10 &11 * Performance achieved using multiprocessor enterprise server**64-bit Windows XP, Vista, Server 2003 & 2008 BBD / Tokyo Electron Device LTD 8

9 デザインコンセプト ( 広帯域バスを有効活用 ) Intel Xeon (5400 シリーズ以前 ) CPU ノースブリッジ側での高速なアクセスを実現サーバーチップセット Intel 5000 / 5100 / 5400 ワークステーションチップセット X38 Expressチップセット ESB チップセット I/O Controller Hub (SATA Controller) PCIe FSB チップセット MCH PCIe PCI-Express Fusion-io SATA 300MB/s 従来の SSD FSB メモリー FBDIMM Intel Xeon (Nehalem 系 ) (5500 / 5600 / 6000 / 6500) Intel Core i7 メモリー DDR3 CPU Nehalem 系 QPI メモリーが CPU 直結になり QPI を占有できることでさらに高速アクセスを実現 Fusion-io サーバーチップセット Intel 7500 / 5520 / 5500 ワークステーションチップセット X58 Express チップセット ESB チップセット I/O Controller Hub (SATA Controller) 従来の SSD PCIe チップセット IOH (IO-HUB) PCIe PCI-Express BBD / Tokyo Electron Device LTD 9

10 iodrive アーキテクチャレバレッジ Host CPU リソースの活用 Host Memory 高信頼性 Flashback テクノロジー Deep ECC 高パフォーマンス 24 チャネル 8 バンクの高速 Flash Array Flash Array Metadata Cache Operating System and Application Memory Driver Controlpath Commands Data Transfers 24 Channels Wide 分離 Data と Control path シンプルパス Host to Flash Array 8 Banks Deep BBD / Tokyo Electron Device LTD 10

11 iodrive と他社 SSD との違い Context Switching 他社 SSD バンド幅 SATA: 300MB/s バンド幅 (Read) I 社製品 : 250MB/s Application CPU RAID Controller SSD Metadata Processor Flash Controller iodrive 高パフォーマンス 1 低レイテンシグリーン 2 省電力高信頼 3 低障害ポイント Application CPU iodrive Metadata Processor 1 PCIe 有効帯域 PCIe x4 = 2GB/s PCIe x8 = 4GB/s PCIe x16 = 8GB/s 2 Flash Controller バンド幅 (Read) iodrive: 770MB/s iodrive Duo: 1.5GB/s iodrive Octal: 6.0GB/s BBD / Tokyo Electron Device LTD 11

12 省電力設計年間電力消費量比較 (100,000 IOPS 当たり ) FC ストレージシステム (FC 15,000rpm HDD 15 台構成 ) との比較 Sequential Read 値 11,320 kwh/yr 年間 3,277,819-1/200 に削減! KILOWATTS 15,000 RPM FC Hard Disk Drive 57 kwh/yr 年間 16, BBD / Tokyo Electron Device LTD 12

13 コスト削減システム全体の運用コストを大幅に削減冷却スペース電力消費電力ラック数消費電力削減管理 Update 障害対応拡張増設工数障害点 Server + Storage 台数 BBD / Tokyo Electron Device LTD 13

14 NAND フラッシュメモリーの弱点を克服 NAND フラッシュメモリー性能低下の問題大きな大きなBlock 書き込み小さな小さなBlock Blockのランダム書き込み連続した書き込み信頼性の問題 Die Die Chip Chip Pad Pad 障害障害ビットエラー寿命寿命 ( 書き込みサイクル制限 ( )) iodrive 極めて高い性能を維持 24 24チャネルによる広帯域処理 8 8バンクによる並列処理バックグラウンド Wear WearLeveling 書き込み領域の最適化 (Grooming) 信頼性を大幅に改善 N+1 N+1の RAID RAIDクラスの冗長性強力な強力なECC ECCによるビット訂正特許技術を持つ Grooming Wear Wear Leveling によりにより HDD HDD 型 SSD SSDと比較して倍の書倍の書込み寿命 ( 耐性 ( 耐性 ) を実現 ) を実現 BBD / Tokyo Electron Device LTD 14

15 導入効果 I/O ボトルネック CPU のディスク IO レス待ち (idle) が長いメモリーのスワップアウトが多いインメモリで展開不可能な大容量 DB テンポラリーデータ ( 中間ファイルやログなど ) のサイズが大きいトランザクション量の多いアプリケーション Web 関連データベース (MySQL 等 ) 検索プラットフォーム Memcached (object) データウェアハウス (Adhoc query) データモデリングシュミレーションマルチスレッドストリーミング (VOD) ノンリニアビデオ編集ストレージのボトルネックを解消アプリケーションを高速化システム全体を高速化サービスレベルを向上トータルコストを削減 BBD / Tokyo Electron Device LTD 15

16 iodrive 特徴まとめ超高速ストレージ PCIe カードに NAND フラッシュメモリーとシングルコントローラを実装単一ボードの性能では業界最高速データの完全性 N+1 の冗長性と高度なエラー補正機能データ消失不整合の原因を排除 (DRAM キャッシュや SuperCap) 高い信頼性フラッシュメモリーの信頼性や書き込み寿命の問題を特許技術で解決エンタープライズ環境での使用に十分耐える設計システム全体のコストを削減導入コスト ( 大規模ストレージを置き換えサーバー台数増大を抑える ) 運用コスト ( 管理消費電力設置スペース等 ) BBD / Tokyo Electron Device LTD 16

17 ありがとうございました東京エレクトロンデバイス株式会社 CN 事業統括本部 CN プロダクト事業部ビジネスデベロップメント部鈴木雅貴 TEL BBD / Tokyo Electron Device LTD 17

NEC 製PC サーバ『Express5800 R120f-1E』とSanDisk『ioMemory SX /SX 』検証報告書

NEC 製PC サーバ『Express5800 R120f-1E』とSanDisk『ioMemory SX /SX 』検証報告書 NEC 製 PC サーバ Express5800 R120f-1E と SanDisk iomemory SX300-1600/SX350-1600 検証報告書 Windows Server 2012 R2 Standard 2015/08/07 文書名称 NEC 製 PC サーバ Express5800 R120f-1E と SanDisk iomemory-sx300-1600/sx350-1600