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
2
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。

3
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
 BI/BA
 データウェアハウス
 BI/BA
 意思決定支援
 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

4
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

5
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。

6
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

7
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 240
High 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%

8
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)
67,659 (75/25 r/w mix 4k 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

9
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
10/11
10/11
10/11
価格 ¥1,700,000 ¥3,450,000 ¥1,250,000 ¥2,500,000

10
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）

11
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

12
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

13
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

14
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） DB
Table
eXFlash x 2
（最大3.2TB） DB
Table

15
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

16
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

17
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）
ServeRAID M5000 Series Performance Accelerator Key for IBM System x
High IOPS SSD At-A-Glance-Guide （Redbooks）

18
Helping build a Smarter Planet

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

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