第9回「Fusion-io ioDriveがもたらした新世界とテクノロジーの肝」(2011/10/06 on しすなま!) ②IBM資料

© 2011 IBM Corporation

省電力とハイ・パフォーマンスを両立する

System x / BladeCenter オプション製品ソリッドステートドライブ（SSD）

日本アイ・ビー・エム株式会社

System x 事業部


IBM System x / BladeCenter : Helping build a smarter planet

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SSDによるストレージが必要とされる背景省電力＆ハイ・パフォーマンス、SSDを使用したストレージが持つ特徴を生かす

効率向上とコスト削減：高性能CPUと大容量ストレージを備えたサーバーが出現したことにより、1台のサーバーに集約できるワークロードが増えている。そのような環境では高いI/Oパフォーマンスも求められる。

省電力： SSDが持つ高いパフォーマンスにより、これまで多くのHDDで実現していたIOPSを極めて尐数のSSDで実現できるようになり、ストレージにかかる電力を大幅に削減できる。

事業継続性：スピンドルやヘッドなどの機械的仕組みを持たないSSDはHDDに比べて故障しにくく、SSDを使用したサーバーの故障率低下に貢献できる。止まりにくいサーバーは結果的に事業継続性にも寄与する。

情報量の増加と多様化：デジタル・データの増加、情報種別の多様化、および意

思決定速度の迅速化により、ストレージ容量増大とパフォーマンス向上が必要とされている。

SSDで実現できる新技術： SSD を使用したストレージが、データ種別ごとに記憶先を変える「ティアリング」やデータI/Oのパフォーマンスを向上する「I/O キャッシング」というような新しいテクノロジーを促進している。



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System x / BladeCenter ディスク関連オプション製品

製品例

146GB 15K SAS

2.5” HDD

50GB SATA 2.5”

SSDs

High IOPS ソリッド・ステート・ドライブ（320GB、MLC）

eXFlash w/ 1.8”

50GB eMLC

eXFlash w/ 1.8”

200GB eMLC

ポジショニング標準HDD 高性能超高性能超高性能超高性能/大容量

フォームファクター 2.5 インチディスクドライブ 2.5 インチディスクドライブ PCIeアダプター eXFlash eXFlash

密度 / 容量 2.5” ベイあたり146GB 2.5” ベイあたり50GB PCIeスロットあたり320ＧＢ eXFlashあたり400GB eXFlashあたり1.6TB

パフォーマンス目安（注1）

200-400 IOPs 1,000-5,000 IOPS 71,256 IOPS Read

67,659 IOPS 75/25 Mix

240,000 IOPS Read

87,000 IOPS Write

240,000 IOPS Read

87,000 IOPS Write

リスト・プライス¥ 60,000

¥ 200 / IOPS

¥ 411 / GB

¥ 150,000

¥ 150-30 / IOPS

¥ 3,000 / GB

¥ 1,380,000

¥ 19 / IOPS (Read)

¥ 4,313 / GB

¥ 920,000 / eXFlash

¥ 4 / IOPS (Read)

¥ 2,300 / GB

¥ 3,120,000 / eXFlash

¥ 13 / IOPS (Read)

¥ 1,950 / GB

サポートされるシステム

System xで一般的にサポート

x3550 M2/M3

x3650 M2/M3

x3850/x3950 M2

x3850/x3950 X5

HS22, HS12 （注2） LS22/42 （注3） iDataPlex dx360 M3

x3550 M3

x3650 M2/M3

x3850/x3950 M2

x3850/x3950 X5

HS22 (BPE3)

iDataPlex dx360 M3

x3690 X5

x3850/x3950 X5

x3690 X5

x3850/x3950 X5

想定されるアプリケーション

汎用ブート/ページング領域データ/イベントログデータベース

ビデオキャッシュデータベース BI/BA

データベースデータウェアハウス BI/BA

意思決定支援

データベースデータウェアハウス BI/BA

意思決定支援

注1：発表値、パフォーマンスはハードウェア構成および使用条件によって異なるため実際の数値を保証するものではありません注2：過去のモデルにおけるオプション、2010年12月現在では 2.5型 31.4GB SFF Slim HS ソリッドステートドライブ（41Y8264、¥110,000）を設定注3：販売終了モデル

コストや要求される性能に応じて幅広い選択肢を提供いたします



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ServeRAID M5000 SSD RAID 拡張キー

ServeRAID M5000 SSD RAID 拡張キー

SSDを用いたRAIDを高速化するソリューション→挿すだけで FastPath テクノロジーを有効化拡張キーを用いることで、一般的に20%～30%のパフォーマンス向上を実現（I/Oパターンに依存）ServeRAID M5000シリーズをサポートする全てのサーバー製品で使用可能

ServeRAID M5015



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FastPath テクノロジーの効果

原典：ServeRAID M5000 Series Performance Accelerator Key for IBM System x

RAID 5 構成時のパフォーマンス比較

FastPath テクノロジーを用いると、上のグラフでは約50%*1のパフォーマンス向上が認められるFastPath テクノロジーは Read だけでなく Write でも有効通常のSSDだけでなく、IBM独自のeXFlashでも使用可能なテクノロジー IBMではFlashPath テクノロジーの使用を推奨

*1 パフォーマンスは処理条件によって変化します。この数値を保障するものではありません。



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High IOPS ソリッドステートドライブ高いI/Oパフォーマンスを要求されるアプリケーションに最適な超高速SSD

製品の特徴

進歩が著しい NAND フラッシュ・メモリー技術に基づく製品

System x ラックマウント型／タワー型、およびブレード・サーバー（PCI拡張ユニットが必要）をサポートする標準的な PCI Express フォームファクターを採用

次世代 PCI Express Gen2 インターフェース

耐久性に優れる SLC または最適化された MLC を採用（参考資料参照）

容量ラインアップ： 160GB（SLC） / 320GB（SLC & MLC） / 640GB（SLC & MLC） /

1.28TB（MLC）

PCI Express 接続により、SAS / SATA / FC 接続のSSDよりも高いパフォーマンス

サーバー単体で多くのディスクによる RAID 構成よりも高いパフォーマンスを提供

アダプターあたりパフォーマンス： 150,000 IOPS （75 Read / 25 Write 時、1.28GB MLC）

通常の HDD と同様にソフトウェアによるミラー構成が可能

IOPS あたりのコストは通常の SSD よりも安価

磨耗平滑化と ECC による効率の最大化

チップ・レベルの N+1 冗長化

注: ブート・デバイスとして使用することはできません



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High IOPS SSD による効率の改善

IOPS 400 @ HDD x 1 119,000

消費電力 5.5W @ HDD x 1 9W

同一のIOPSを実現するには？

ディスク単体

HW Cost

HDD x 240High IOPS

SSD x1個数

1800万円 *1 170万円 *2

消費電力 1320W 9W

-90%

*1 146G 15K 3.5” HS HDD , EXP3000, Rack, ServRAID MR10Mで構成した場合の目安となるリスト価格*2 IBM High IOPS 160GB SSD PCIe Adapter で構成した場合の目安となるリスト価格

同じIOPSを実現するにはHDDが240個必要

-99%



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High IOPS SSD 製品ラインアップ（１）

160GB 320GB 320GB 640GB

製品番号 46M0877 46M0898 46M0878 81Y4519

製品名IBM 160GB High IOPS SS Class

SSD PCIe Adapter

IBM 320GB High IOPS MS

Class SSD PCIe Adapter

IBM 320GB High IOPS SD


IBM 640GB High IOPS MD


NAND タイプ SLC MLC SLC MLC

Write 帯域 670 MB/s (32K packet size) 490 MB/s (32K packet size) 1.4GB/s (32K packet size) 1.0GB/s (64K packet size)

Read 帯域 750 MB/s (32K packet size) 700 MB/s (32K packet size) 1.5GB/s (32K packet size) 1.5GB/s (64K packet size)

IOPS （注1）116,046 (4k read packet size)

93,199 (75/25 r/w mix 4k packet

size)

71,256 (4k read packet size)

67,659 (75/25 r/w mix 4k packet

size)

185,022 (4k read packet size)

129,699 (75/25 r/w mix 4k

packet size)

138,000 (75/25 r/w mix 4k

packet size)

レーテンシー 26us Read 41us Read 50us Read 50us Read

バスPCI-Express X 4 PCI-Express X 4 PCI-Express X 8 or PCI-Express

2.0 x4

PCI-Express X 8 or PCI-Express

2.0 x4

形状 Low profile PCIe card LOW profile PCIe card PCIe card PCIe card

サポートOS

（注2）

Windows4. Redhat 5, SLES

10/11

Windows. Redhat 5, SLES 10/11 Windows. Redhat 5, SLES 10/11 Windows. Redhat 5, SLES 10/11

価格 ¥980,000 ¥1,380,000 ¥1,900,000 ¥2,100,000

注1： Read時、数値は機器構成や条件によって変動することがあり、保証値ではありません注2： OSは64bit OSのみサポートします



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High IOPS SSD 製品ラインアップ（２）

注1： Read時、数値は機器構成や条件によって変動することがあり、保証値ではありません注2： OSは64bit OSのみサポートします

320GB 640GB 640GB 1.28TB

製品番号 81Y4535 81Y4539 81Y4531 81Y4527

製品名IBM 320GB High IOPS SS Class

SSD PCIe Adapter

IBM 640GB High IOPS SD


IBM 640GB High IOPS MS


IBM 1.28TB High IOPS MD


NAND タイプ SLC SLC MLC MLC

Write 帯域 790 MB/s (32K packet size) 1.5GB/s (32K packet size) 550MB/s (32K packet size) 1.1GB/s (64K packet size)

Read 帯域 770 MB/s (32K packet size) 1.5GB/s (32K packet size) 750MB/s (32K packet size) 1.5GB/s (64K packet size)

IOPS （注1）119,000 (75/25 r/w mix 4k

packet size)

236,000 (75/25 r/w mix 4k

packet size)

74,000 (75/25 r/w mix 4k packet

size)

150,000 (75/25 r/w mix 4k

packet size)

レーテンシー 26us Read 26us Read 30us Read 30us Read

バスPCI-Express X 4 PCI-Express X 8 or PCI-Express

2.0 x4

PCI-Express X 4 PCI-Express X 8 or PCI-Express

2.0 x4

形状 Low profile PCIe card PCIe card Low Profile PCIe card PCIe card

サポートOS

（注2）Windows. Redhat 5/6, SLES

10/11

Windows. Redhat 5/6, SLES

10/11


10/11


10/11

価格 ¥1,700,000 ¥3,450,000 ¥1,250,000 ¥2,500,000



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eXFlash （エックス・フラッシュ）eX5 製品専用、SSDとハイスピード・コントローラーの組み合わせで大容量＆超高速を実現

x3850 X5 は最大2つまで、x3690 X5 は最大3つまでの eXFlash を導入可能

ランダム Read/Write （4K ブロック）： 30K/20K IOPS

eXFlash 1つあたり最大1.6TB の容量を実現

ホット・スワップ可能、通常のHDDと同様にサーバー前面のディスクベイに収納

x3690 X5

with eXFlash

製品名製品番号価格

バックプレーン（1個／サーバー）

x3850 X5用 IBM 8x1.8型ホットスワップ SAS ソリッドステートドライブ搭載キット

59Y6213 ¥20,000

x3690 X5用 x3690 8x1.8型 HS SAS SSD バックプレーン 60Y0360 ¥25,000

アダプター（1個／サーバー）

ServeRAID-B5015 SSD アダプター 46M0969 ¥98,000

ServeRAID-M5015 RAIDアダプター 46M0829 ¥74,000

ServeRAID M5000 SSD RAID拡張キー（46M0829 と組み合わせて使用）

81Y4426 ¥48,000

SAS HBA （RAID無し、240,000 IOPS用）（単体販売なし）（CTOのみ）

SSD

（最大8個／eXFlash）

IBM 50GB SATA 1.8" SLC SSD 43W7734 ¥150,000

IBM 50GB SATA 1.8" MLC SSD 43W7726 ¥115,000

IBM 200GB SATA 1.8" MLC SSD 43W7746 ¥390,000

eXFlash 製品構成（バックプレーン＋アダプター＋SSDで構成されます）



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eXFlash の特徴x3690 X5 で最大4.8TBの大容量を内装可能、超高性能＆省電力を両立します

大容量SSDストレージをサーバーに内蔵 1つの eXFlash モジュールで最大1.6TB のディスク容量

x3850 X5 / x3950 X5 は最大2個（3.2TB）、x3690 X5 は最大3個（4.8TB）の eXFlash モジュールを内蔵

高性能と信頼性の両立 1つの eXFlash モジュールに最大8個の超高速 SSD を収納

専用 RAID アダプターとの組み合わせで、高いI/O性能と信頼性を両立

SSDは通常のSSDではなく、Smart Modular Technoloties 社との共同開発による eXFlash専用 SSD

6Gb SSD HBA との組み合わせで約 240,000 IOPS を実現

効率的なコスト削減大容量ストレージ内蔵で、高価な外部ディスクが不要に

SSD で電力コストを大幅に削減

構成の簡素化大容量ストレージ内蔵でシンプルなシステム構成

ディスク本数やケーブル数の削減によりシステム構成の簡素化を実現

ホットスワップ可能、ブートドライブとして利用可能

通常のHDDと同様の運用が可能

x3850 X5

with eXFlash

x3690 X5

with eXFlash



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eXFlash によるI/Oパフォーマンスの改善Microsoft Exchange 環境において、HDD比で 2100% のI/Oパフォーマンス改善

http://www.youtube.com/watch?v=z4HDKgy2FmM



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参考： eX5 による高性能I/O処理の実現

TPC-Cベンチマークで x86 サーバーとして世界で初めて 3,000,000 tpmC を超える

3,014,684 tpmC

http://www.tpc.org/tpcc/results/tpcc_result_detail.asp?id=111071101

内蔵ディスクとして eXFlash を使用



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eXFlash 用途例

System x 3850 X5

（スレーブ）System x 3850 X5

（マスター）

サーバーのみの高可用性データベース環境、SSD と10Gb Ethernet で高速レプリケーション

IBM BNT G8052F / G8052R

10Gb Ethernet Port （4つ）

レプリケーション用LAN

（10Gb Ethernet）

DB2 / SQL Server / Oracle / MySQL 等のレプリケーション機能を用いてデータベースを複製し可用性を確保→外部ストレージ装置が不要でコスト削減と省電力も同時に実現

eXFlash は1パックあたり最大1.6TB→中小規模データベース・サーバーであれば十分な容量

高いIOPSを持つSSDに加えて、10Gbネットワークによる高速なデータ転送を実現し、レプリケーションのボトルネックを解消

管理LAN （1Gb Ethernet）

レプリケーション

eXFlash x 2

（最大3.2TB） DBTable

eXFlash x 2

（最大3.2TB） DBTable



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High IOPS SSD 用途例コスト削減： I/O性能の向上でサーバー1台あたりの処理能力が向上し、台数を削減できる

SAS HDD

SAS HDD

SAS HDD

SAS HDD

SAS HDD

High IOPS SSD

High IOPS SSD

High IOPS SSD

High IOPS SSD

High IOPS SSD

SAS HDD

SAS HDD

SAS HDD

SAS HDD

SAS HDD

従来のシステム新しいシステム

サーバーの処理能力向上で台数削減→サーバー消費電力や冷却電力を低減し、運用コストを削減できる

HDDに比べてSSDは消費電力が非常に尐ない→台数削減でドライブ数も減るため、更に効果的

SSDに稼動部分はない→壊れにくいため、サーバー可用性の向上につながる

サーバー台数削減消費電力削減運用コスト削減



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IBM ISAS で High IOPS SSD を採用IBM ISAS： I/O性能の向上が意思決定のスピードを高める

SSDの性能が生きる

ソリューション

ローエンド対応検討中



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参考資料： IBM Redbooks

IBM eX5 Portfolio Overview: IBM System x3850 X5, x3950 X5, x3690 X5,

and BladeCenter HX5

http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/redp4650.html

ServeRAID B5015 SSD Controller

http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/tips0763.html

IBM 6Gb SSD Host Bus Adapter for IBM System x （Redbooks）http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/tips0744.html

ServeRAID M5000 Series Performance Accelerator Key for IBM System x

http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/tips0799.html

High IOPS SSD At-A-Glance-Guide （Redbooks）http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/tips0729.html



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Helping build a Smarter Planet

Technology

第9回「Fusion-io ioDriveがもたらした新世界とテクノロジーの肝」(2011/10/06 on しすなま!) ②IBM資料