儲存媒體的發展,除了容量與日俱增之外,近期儲存媒體的另一個發展的重點與趨勢,就是加快讀寫速度。其中,最普及的就是採用SAS或SATA介面的固態硬碟(Solid State Disk,SSD),另一種就是採用PCIe介面,提供更高傳輸效能的SSD。

而本次測試與介紹的Mark 1 RAMDisk,採用的安裝介面是類似後者的PCIe 1.0×4規格,並提供16GB的儲存空間,相較於目前常見的各種儲存媒體,它的容量相當小。而它最特別的,就是所用的儲存媒體有別於傳統磁盤、一般固態硬碟所用的Flash等,而是改用DRAM,也就是一般電腦或伺服器所使用的記憶體,來當做儲存媒體。

採用DRAM當做儲存媒體的優勢,就是讀寫速度相當快,不過缺點就是有「揮發性」,一旦電力中斷,存放在其中的資料就無法保存而消失。

而Allone Mark 1 RAMDisk為了避免這樣的情況,採用了2個很特別的設計,包括提供記憶體電力的電池,以及由6張8GB的Micro SD卡組成的RAID 5磁碟陣列,讓系統在關機的時候,透過電池提供約3小時的電力,可以在DRAM失去電力、資料消失之前,將存放在裡頭的資料,轉存到Micro SD的磁碟陣列中。

提供電源與資料回寫保護機制

這種採用電池提供記憶體電力的設計並不稀奇,以往我們可以在一些伺服器的RAID卡上看到,但RAID卡並不會主動將這些快取資訊寫回磁碟或備份,必須在電力消失之前,重新將系統啟動,再將這些資訊回寫。相較之下, Mark 1 RAMDisk不只配備電池,還搭配RAID 5的資料保護與備援機制,算是相當完備。

實際上,在固態硬碟尚未普及,且價格也還沒如此親民之前,坊間曾經一度流行透過軟體RAMDisk的儲存加速方式,它的運作原理,是將電腦中一部分記憶體切割出來,讓作業系統將這部分記憶體視為一個磁碟區,使用者將需要提高讀寫速度的程式或資料,全部轉存在這個記憶體磁碟區中。

這樣的做法,確實可以提高這個磁碟區的存取速度,但同時也犧牲了記憶體容量,再加上這是由軟體模擬而成,因此勢必會佔用處理器的運算效能,而且電腦關機後,這個磁碟上的資料會消失,雖然透過軟體可以將資料回寫到一般硬碟中,但如不是正常的關機程序,例如斷電或當機,那RAMDisk中的資料就會消失。現在,若採用傲林推出的硬體RAMDisk卡,只需要安裝驅動程式就可以執行,因此和軟體RAMDisk最大的差異,就是不必動用處理器的運算效能,且不必犧牲伺服器或電腦的記憶體容量,同時資料可被長期保留。

針對隨機、密集存取小型資料的應用,IOPS效能高達50萬

然而,現在SSD或PCIe SSD的價格已經較以往便宜,且容量也相對的大,因此,當我們首次接觸到Allone Mark 1 RAMDisk卡的時候,也相當好奇這個容量最大僅有16GB的儲存媒體,是要應用在什麼樣的情境?是否能提供固態硬碟所無法提供的讀寫速度?

根據原廠表示,這個PCIe介面的RAMDisk卡,主要是針對有大量隨機且密集的小檔案存取應用,例如密集交易的專用系統市場、BI資料分析,或是資料庫的Log存取等,目的就是提高I/O效能,縮短運算或報表產生時間。

因此我們在測試的時候,分別測試4K與512 byte這2種檔案大小,在100%隨機讀取與寫入而得到IOPS數據。

在檔案大小只有512byte的時候,它的IOPS可達到323,048,寫入也可達到300,067 IOPS,而4K檔案大小的隨機讀取與寫入的測試中,分別測得136,012 IOPS與129,944 IOPS。

取得13萬上下的IOPS效能,已經超過先前測試過的OCZ Z-Drive 4500 PCIe SSD,同樣在4K檔案大小的效能為134,761與81,514 IOPS,傲林這款產品表現上,算是相當不錯。

然而,在512byte的測試上,原廠提出的效能數據更漂亮,可擁有高達50萬IOPS,差別在於他們的測試平臺,所採用的CPU是1顆Intel Core i7-3770處理器,而我們的測試環境是一臺僅安裝1顆Intel Xeon E5-2620處理器的IBM System x3650,根據過往經驗,Xeon E5-2620這顆處理器的最大IOPS,就是在33萬上下。因此我們的測試並未達到這張卡的極限。

 

Allone Mark 1 RAMDisk IOPS測試結果

這張RAMDisk卡因為儲存媒體採用擁有高速、低延遲特性的DRAM,因此在IOPS的測試結果相當顯著。

當它在檔案大小4K、100%讀取的狀態下,可達136,012 IOPS,而寫入則可達121,944 IOPS,表現與OCZ Z-Drive 4500相當。

不過因為這張卡是針對隨機、密集且大量的小檔案讀寫應用,因此我們另外測試了檔案大小512 byte,且同樣100%隨機讀寫的I/O效能,可達323,048 IOPS的讀取效能,以及300,067 IOPS的寫入效能,整體的I/O效能表現不錯。

 

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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