Performance Report PRIMERGY TX1320 M2

White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
White Paper
FUJITSU Server PRIMERGY
Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
In diesem Dokument sind alle Benchmarks zusammengefasst, die für den FUJITSU
Server PRIMERGY TX1320 M2 durchgeführt wurden.
Ferner werden die Leistungsdaten der PRIMERGY TX1320 M2 mit denen anderer
PRIMERGY Modelle verglichen und diskutiert. Neben den Benchmark-Ergebnissen als
solchen wird jeder Benchmark und die Umgebung, in der der Benchmark durchgeführt
wurde, kurz erläutert.
Version
1.1
2016-02-29
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Inhalt
Dokumenthistorie ................................................................................................................................................ 2
Technische Daten ............................................................................................................................................... 3
SPECcpu2006 .................................................................................................................................................... 6
SPECpower_ssj2008 .......................................................................................................................................... 9
Disk-I/O: Performance von Speichermedien .................................................................................................... 14
Disk-I/O: Performance von RAID-Controllern ................................................................................................... 20
STREAM ........................................................................................................................................................... 28
Literatur ............................................................................................................................................................. 30
Kontakt .............................................................................................................................................................. 31
Dokumenthistorie
Version 1.0 (2016-01-14)
Neu:




Technische Daten
SPECcpu2006
®
®
Messungen mit Celeron G3900, Pentium G4400, Core i3-6100 und Intel Xeon Processor E3-1200
v5 Product Family
SPECpower_ssj2008
Messung mit Xeon E3-1260L v5
STREAM
®
®
Messungen mit Celeron G3900, Pentium G4400, Core i3-6100 und Intel Xeon Processor E3-1200
v5 Product Family
Version 1.1 (2016-02-29)
Neu:


Disk-I/O: Performance von Speichermedien
Ergebnisse für 2.5"- und 3.5"-Speichermedien
Disk-I/O: Performance von RAID-Controllern
Messungen mit „LSI SW RAID on Intel C236 (Onboard SATA)“, „PRAID CP400i“, „PRAID
EP400i“und „PRAID EP420i“ Controllern
Aktualisiert:



Technische Daten
Xeon E3-1225 v5 hinzugefügt
SPECcpu2006
Messungen mit Xeon E3-1225 v5
STREAM
Messung mit Xeon E3-1225 v5
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
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Technische Daten
PRIMERGY TX1320 M2
In diesem White Paper werden bei Maßeinheiten Dezimalpräfixe nach SI-Standard verwendet (z.B. 1 GB =
9
10 Byte). Abweichend hiervon sind bei Kapazitäten von Caches und Speichermodulen diese Präfixe als
30
Binärpräfixe (z.B. 1 GB = 2 Byte) zu interpretieren. Im Falle weiterer Ausnahmen wird an entsprechender
Stelle gesondert darauf hingewiesen.
Modell
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvarianten
PY TX1320M2/LFF
PY TX1320M2/SFF
Formfaktor
Tower Server
Chipsatz
Intel C236
Anzahl Sockel
1
Prozessortyp
Intel Celeron G3900
®
®
Intel Pentium G4400
®
™
Intel Core i3-6100
®
®
Intel Xeon Processor E3-1200 v5 Product Family
Anzahl Speichersteckplätze
4
Maximaler Speicherausbau
64 GB
Onboard LAN-Controller
2 × 1 Gbit/s
Onboard HDD-Controller
Controller mit RAID 0, RAID 1 oder RAID 10 für bis zu 4 SATA HDDs
PCI-Steckplätze
2 × PCI-Express 3.0 x8
1 × PCI-Express 3.0 x4
1 × PCI-Express 3.0 x1 (mech. x4)
Max. Anzahl interner Festplatten
PY TX1320M2/LFF: 2
PY TX1320M2/SFF: 6
®
®
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®
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Cores
Prozessor
Threads
Prozessoren (seit System-Release)
Cache
Nominalfrequenz
Max.
Turbofrequenz
Max.
Speicherfrequenz
TDP
[MB]
[Ghz]
[Ghz]
[MHz]
[Watt]
Celeron G3900
2
2
2
2.80
entf.
2133
51
Pentium G4400
2
2
3
3.30
entf.
2133
54
Core i3-6100
2
4
3
3.70
entf.
2133
51
Xeon E3-1220 v5
4
4
8
3.00
3.50
2133
80
Xeon E3-1225 v5
4
4
8
3.30
3.70
2133
80
Xeon E3-1240L v5
4
8
8
2.10
3.20
2133
25
Xeon E3-1260L v5
4
8
8
2.90
3.90
2133
45
Xeon E3-1230 v5
4
8
8
3.40
3.80
2133
80
Xeon E3-1240 v5
4
8
8
3.50
3.90
2133
80
Xeon E3-1270 v5
4
8
8
3.60
4.00
2133
80
Xeon E3-1280 v5
4
8
8
3.70
4.00
2133
80
®
®
Alle mit der PRIMERGY TX1320 M2 bestellbaren Prozessoren der Intel Xeon Processor E3-1200 v5
®
Product Family unterstützen Intel Turbo Boost Technology 2.0. Diese Technologie ermöglicht den Betrieb
des Prozessors mit höheren Frequenzen als der Nominalfrequenz. In der Prozessortabelle steht „Max.
Turbofrequenz“ für das theoretische Frequenzmaximum bei nur einem aktiven Core pro Prozessor. Die
tatsächlich erreichbare Maximalfrequenz ist abhängig von der Anzahl aktiver Cores, dem Stromverbrauch,
der elektrischen Leistungsaufnahme und der Temperatur des Prozessors.
Das Erreichen der maximalen Turbofrequenz wird von Intel grundsätzlich nicht garantiert. Dies hängt mit
Fertigungstoleranzen zusammen, aus denen eine Varianz bezüglich der Performance verschiedener
Exemplare eines Prozessormodells folgt. Das Spektrum der Varianz überdeckt den gesamten Bereich
zwischen der Nominalfrequenz und der maximalen Turbofrequenz.
Die Turbo-Funktionalität ist per BIOS-Option einstellbar. Grundsätzlich empfiehlt Fujitsu die „Turbo Mode“Option auf der Standardeinstellung „Enabled“ zu belassen, denn durch die höheren Frequenzen wird die
Performance deutlich gesteigert. Da die höheren Frequenzen jedoch abhängig von Randbedingungen und
nicht immer garantiert sind, kann es für Anwendungsszenarien mit intensiver Verwendung von AVXInstruktionen und hoher Anzahl Instruktionen pro Takteinheit, aber auch solchen, in denen eine konstante
Performance oder eine niedrige elektrische Leistungsaufnahme gefordert ist, von Vorteil sein die „Turbo
Mode“-Option auszuschalten.
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8GB (1x8GB) 2Rx8 DDR4-2133 U ECC
16GB (1x16GB) 2Rx8 DDR4-2133 U ECC
Netzteile (seit System-Release)
Standardnetzteil 250W

8
2
8
2133

16
2
8
2133

ECC
2133
Registered
8
Load reduced
1
Low voltage
4
Bitbreite der
Speicherchips
Ranks
4GB (1x4GB) 1Rx8 DDR4-2133 U ECC
Kapazität [GB]
Speichermodul
Frequenz [MHz]
Speichermodule (seit System-Release)
max. Anzahl
1
Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern/Vertriebsregionen verfügbar.
Detaillierte technische Informationen finden Sie im Datenblatt PRIMERGY TX1320 M2.
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SPECcpu2006
Benchmark-Beschreibung
SPECcpu2006 ist ein Benchmark, der die Systemeffizienz bei Integer- und Fließkomma-Operationen misst.
Er besteht aus einer Integer-Testsuite (SPECint2006), die 12 Applikationen enthält, und einer FließkommaTestsuite (SPECfp2006), die 17 Applikationen enthält. Beide Testsuiten sind extrem rechenintensiv und
konzentrieren sich auf die CPU und den Speicher. Andere Komponenten, wie Disk-I/O und Netzwerk,
werden von diesem Benchmark nicht vermessen.
SPECcpu2006 ist nicht an ein spezielles Betriebssystem gebunden. Der Benchmark ist als Source-Code
verfügbar und wird vor der eigentlichen Messung kompiliert. Daher beeinflussen auch die verwendete
Compiler-Version und deren Optimierungseinstellungen das Messergebnis.
SPECcpu2006 beinhaltet zwei verschiedene Methoden der Performance-Messung: Die erste Methode
(SPECint2006 bzw. SPECfp2006) ermittelt die Zeit, die für die Bearbeitung einer einzelnen Aufgabe benötigt
wird. Die zweite Methode (SPECint_rate2006 bzw. SPECfp_rate2006) ermittelt den Durchsatz, d.h. wie viele
Aufgaben parallel erledigt werden können. Beide Methoden werden zusätzlich noch in zwei Messläufe
unterteilt, „base“ und „peak“, die sich in der Verwendung der Compiler-Optimierung unterscheiden. Bei der
Publikation von Ergebnissen werden immer „base“-Werte verwendet, „peak“-Werte sind optional.
Benchmark
Arithmetik
Typ
CompilerOptimierung
SPECint2006
Integer
peak
aggressiv
SPECint_base2006
Integer
base
konservativ
SPECint_rate2006
Integer
peak
aggressiv
SPECint_rate_base2006
Integer
base
konservativ
SPECfp2006
Fließkomma
peak
aggressiv
SPECfp_base2006
Fließkomma
base
konservativ
SPECfp_rate2006
Fließkomma
peak
aggressiv
SPECfp_rate_base2006
Fließkomma
base
konservativ
Messergebnis
Anwendung
Geschwindigkeit
Singlethreaded
Durchsatz
Multithreaded
Geschwindigkeit
Singlethreaded
Durchsatz
Multithreaded
Bei den Messergebnissen handelt es sich um das geometrische Mittel aus normalisierten Verhältniswerten,
die für die Einzel-Benchmarks ermittelt wurden. Das geometrische Mittel führt gegenüber dem
arithmetischen Mittel dazu, dass bei unterschiedlich hohen Einzelergebnissen eine Gewichtung zugunsten
der niedrigeren Einzelergebnisse erfolgt. Normalisiert heißt, dass gemessen wird, wie schnell das
Testsystem verglichen mit einem Referenzsystem ist. Der Wert „1“ wurde für die SPECint_base2006-,
SPECint_rate_base2006,
SPECfp_base2006
und
SPECfp_rate_base2006-Ergebnisse
des
Referenzsystems festgelegt. So bedeutet beispielsweise ein SPECint_base2006-Wert von 2, dass das
Messsystem diesen Benchmark etwa doppelt so schnell wie das Referenzsystem bewältigt hat. Ein
SPECfp_rate_base2006-Wert von 4 bedeutet, dass das Messsystem diesen Benchmark etwa 4/[# base
copies] mal so schnell wie das Referenzsystem bewältigt hat. „# base copies“ gibt hierbei an, wie viele
parallele Instanzen des Benchmarks ausgeführt worden sind.
Nicht alle SPECcpu2006-Messungen werden von uns zur Veröffentlichung bei SPEC eingereicht. Daher
erscheinen auch nicht alle Ergebnisse auf den Web-Seiten von SPEC. Da wir für alle Messungen die
Protokolldateien archivieren, können wir jederzeit den Nachweis für die korrekte Durchführung der
Messungen erbringen.
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Benchmark-Umgebung
System Under Test (SUT)
Hardware
Modell
PRIMERGY TX1320 M2
Prozessor
Celeron G3900
Pentium G4400
Core i3-6100
®
®
Intel Xeon Processor E3-1200 v5 Product Family
Speicher
4 × 16GB (1x16GB) 2Rx8 DDR4-2133 U ECC
Software
Betriebssystem
SUSE Linux Enterprise Server 12 (x86_64)
Betriebssystemeinstellungen
echo always > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
Compiler
C/C++: Version 16.0.0.101 of Intel C++ Studio XE for Linux
Fortran: Version 16.0.0.101 of Intel Fortran Studio XE for Linux
Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar.
Benchmark-Ergebnisse
SPECint_rate2006
SPECint_rate_base2006
SPECint2006
Prozessor
SPECint_base2006
Das Benchmark-Ergebnis hängt prozessorseitig in erster Linie von der Größe des Prozessor-Caches, der
Unterstützung von Hyper-Threading, der Anzahl Prozessorkerne und der Prozessorfrequenz ab. Bei
Prozessoren mit Turbomodus bestimmt die Anzahl Cores, die durch den Benchmark belastet werden, die
maximal erreichbare Prozessorfrequenz. Bei den „singlethreaded“ Benchmarks, die überwiegend nur einen
Core belasten, ist die maximal erreichbare Prozessorfrequenz höher als bei den „multithreaded“
Benchmarks.
Celeron G3900
44.4
45.9
80.8
83.5
Pentium G4400
52.8
54.5
95.9
99.3
Core i3-6100
61.9
64.0
133
139
Xeon E3-1220 v5
65.0
67.2
196
202
Xeon E3-1225 v5
68.1
70.6
201
208
Xeon E3-1240L v5
59.7
61.6
198
206
Xeon E3-1260L v5
70.4
73.3
239
248
Xeon E3-1230 v5
69.5
71.8
244
254
Xeon E3-1240 v5
71.1
73.4
249
258
Xeon E3-1270 v5
72.7
75.3
253
262
Xeon E3-1280 v5
72.4
74.9
249
259
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Celeron G3900
61.0
61.6
Pentium G4400
70.4
71.1
105
106
Core i3-6100
85.4
86.8
131
134
Xeon E3-1220 v5
90.5
92.4
174
177
Xeon E3-1225 v5
92.5
94.9
176
179
Xeon E3-1240L v5
84.1
86.2
164
168
Xeon E3-1260L v5
95.4
97.6
182
187
Xeon E3-1230 v5
95.1
97.1
188
192
Xeon E3-1240 v5
96.5
98.5
189
194
Xeon E3-1270 v5
98.2
191
196
Xeon E3-1280 v5
97.5
189
194
Seite 8 (31)
100
99.8
90.9
SPECfp_rate2006
SPECfp_rate_base2006
SPECfp2006
Prozessor
SPECfp_base2006
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91.7
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SPECpower_ssj2008
Benchmark-Beschreibung
SPECpower_ssj2008 ist der erste Industriestandard-Benchmark von SPEC, der den Stromverbrauch eines
Servers im Verhältnis zu dessen Durchsatz beurteilt. Mit SPECpower_ssj2008 hat SPEC in ähnlicher Weise
wie auch für Durchsatzmessungen Standards auf dem Gebiet der elektrischen Leistungsmessung definiert.
Der Workload des Benchmarks basiert auf typischen serverseitigen Java Business Applikationen. Er ist skalierbar, multi-threaded, auf eine große Anzahl von Plattformen portierbar und leicht auszuführen. Der Benchmark testet CPUs, Caches, die Speicherhierarchie und die Skalierbarkeit von symmetrischen Multiprozessorsystemen (SMPs), wie auch die Implementationen der Java Virtual Machine (JVM), Just In Time
(JIT) Compiler, Garbage Collection, Threads und einige weitere Betriebssystemaspekte.
SPECpower_ssj2008 zeichnet den Stromverbrauch von
Servern bei unterschiedlichen Belastungsstufen — in
10%-Schritten von 100% bis „Active Idle“ — während
einer festgesetzten Zeitspanne auf. Der abgestufte
Workload ist der Tatsache geschuldet, dass Auslastung
und Stromverbrauch von Servern im Verlauf von Tagen
oder Wochen deutlich variieren. Zur Berechnung der
Power-Performance-Metrik über alle Stufen werden die
gemessenen Transaktionsdurchsätze jedes Messintervalls aufsummiert und dann durch die Summe der
während jedes Messintervalls durchschnittlich aufgenommenen elektrischen Leistung geteilt. Das Ergebnis
ist ein „overall ssj_ops/watt“ genannter Wert. Diese
Kennzahl gibt Aufschluss über die Energie-Effizienz des
gemessenen Servers. Der definierte Messstandard
ermöglicht es einem Kunden Vergleiche anzustellen
zwischen verschiedenen Konfigurationen und Servern,
die mit SPECpower_ssj2008 vermessen wurden. Das
nebenstehende Diagramm zeigt einen typischen Graphen eines SPECpower_ssj2008-Ergebnisses.
Der Benchmark läuft auf den unterschiedlichsten Betriebssystemen und HardwareArchitekturen und stellt dabei keine
besonderen Anforderungen an die Clientund Storage-Infrastruktur. Die Minimalausstattung für einen SPEC-konformen Test
besteht aus zwei vernetzten Computern,
sowie einem Strommessgerät und einem
Temperatursensor. Der eine Computer ist
das System Under Test (SUT), auf dem
eines der unterstützten Betriebssysteme und
die JVM installiert sind. Die JVM stellt die
Umgebung bereit, die für den Ablauf des in
Java implementierten SPECpower_ssj2008Workloads benötigt wird. Der zweite
Computer ist das sogenannte „Control &
Collection System“ (CCS), das die
Ausführung des Benchmarks kontrolliert und
die elektrische Leistungsaufnahme, sowie
die Durchsatzund
Temperaturwerte
aufnimmt
und
protokolliert.
Das
nebenstehende Diagramm gibt Ihnen einen
Überblick über die Grundstruktur der
Benchmark-Konfiguration mit den dazugehörigen Komponenten.
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Benchmark-Umgebung
System Under Test (SUT)
Hardware
Modell
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante
PY TX1320M2/LFF
Prozessor
Xeon E3-1260L v5
Speicher
2 × 8GB (1x8GB) 2Rx8 DDR4-2133 U ECC
Netzwerk-Interface
Onboard LAN-Controller (1 Port verwendet)
Disk-Subsystem
Onboard HDD-Controller
1 × SSD SATA 6G 64GB DOM N H-P
Netzteil
1 × Standardnetzteil 250W
Software
BIOS
R1.3.0
BIOS-Einstellungen
Hardware Prefetcher = Disabled
Adjacent Cache Line Prefetch = Disabled
DCU Streamer Prefetcher = Disabled
ASPM Support = Auto
Turbo Mode = Disabled
DMI Control = Gen1
Intel Virtualization Technology = Disabled
LAN 2 Controller = Disabled
Firmware
8.04A
Betriebssystem
Microsoft Windows Server 2012 R2 Standard
Betriebssystemeinstellungen
Using the local security settings console, “lock pages in memory” was enabled for the user
running the benchmark.
Power Management: Enabled (“Fujitsu Enhanced Power Settings” power plan)
Set “Turn off hard disk after = 1 Minute” in OS.
Benchmark was started via Windows Remote Desktop Connection.
Each JVM instance was affinitized to two logical processors.
JVM
Oracle Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.80-b11, mixed mode), version 1.7.0_80
JVM-Einstellungen
start /AFFINITY [0x3,0xC,0x30,0xC0]
-server -Xmn2300m -Xms2750m -Xmx2750m -XX:SurvivorRatio=60
-XX:TargetSurvivorRatio=90 -XX:AllocatePrefetchDistance=256 -XX:AllocatePrefetchLines=4
-XX:LoopUnrollLimit=45 -XX:InitialTenuringThreshold=12 -XX:MaxTenuringThreshold=15
-XX:ParallelGCThreads=2 -XX:InlineSmallCode=3900 -XX:MaxInlineSize=270
-XX:FreqInlineSize=2500 -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseLargePages
-XX:+UseParallelOldGC -XX:-UseAdaptiveSizePolicy
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Benchmark-Ergebnisse
Die PRIMERGY TX1320 M2 erzielte folgendes Ergebnis:
SPECpower_ssj2008 = 8,944 overall ssj_ops/watt
Das nebenstehende Diagramm zeigt
das Ergebnis der oben beschriebenen
Konfiguration. Die roten waagerechten
Balken zeigen für die einzelnen
Laststufen (an der y-Achse des
Diagramms abgebildet) das Verhältnis
von Durchsatz zu Energieverbrauch
(Performance to Power Ratio) in
ssj_ops/watt (x-Achse oben). Die
blaue Kurve stellt den durchschnittlichen Energieverbrauch dar (an der xAchse unten abgebildet); die Werte für
die einzelnen Laststufen sind jeweils
mit einer kleinen Raute gekennzeichnet. Die schwarze senkrechte
Linie zeigt das Benchmark-Resultat
von 8,944 overall ssj_ops/watt für die
PRIMERGY TX1320 M2. Das ist der
Quotient aus der Summe der
Transaktionsdurchsätze der einzelnen
Laststufen und der Summe der an
diesen Stufen jeweils durchschnittlich
aufgenommenen
elektrischen
Leistung.
Die folgende Tabelle zeigt die Benchmark-Ergebnisse bezüglich des Durchsatzes in ssj_ops, der
elektrischen Leistungsaufnahme in Watt und des daraus resultierenden Energieeffizienz-Werts für jede
einzelne Laststufe.
Performance
Power
Energy Efficiency
Target Load
ssj_ops
Average Power (W)
100%
478,512
44.7
10,713
90%
429,767
40.2
10,692
80%
383,866
35.8
10,722
70%
333,825
31.4
10,622
60%
289,162
28.1
10,303
50%
238,762
25.0
9,536
40%
191,219
22.6
8,458
30%
143,580
20.4
7,032
20%
94,862
18.4
5,163
10%
48,106
16.0
3,002
0
11.6
0
Active Idle
ssj_ops/watt
∑ssj_ops / ∑power = 8,944
Mit diesem Ergebnis erzielte die PRIMERGY TX1320 M2 einen neuen Klassenrekord und
übertraf damit das beste Konkurrenz-Ergebnis um 16.4% (Stand: 25. November 2015). Damit
beweist sich die PRIMERGY TX1320 M2 als energieeffizientester 1-Sockel Server weltweit. Die
aktuellen SPECpower_ssj2008-Ergebnisse sind zu finden unter
http://www.spec.org/power_ssj2008/results.
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SPECpower_ssj2008:
PRIMERGY TX1320 M2 vs. Wettbewerb
Version: 1.1  2016-02-29
Der Vergleich zur Konkurrenz macht den
Vorsprung der PRIMERGY TX1320 M2 im
Bereich Energieeffizienz deutlich. Mit 16.4%
höherer Energieeffizienz gegenüber dem
besten Konkurrenzergebnis in der Klasse der
1-Sockel Server, dem Supermicro Inc. SYS5019S-M(X11SSH-F) Server, setzt die
PRIMERGY TX1320 M2 neue Maßstäbe.
Folgendes Diagramm zeigt für jede Laststufe den Stromverbrauch (auf der rechten Y-Achse) und den
Durchsatz (auf der linken Y-Achse) der PRIMERGY TX1320 M2 gegenüber dem Vorgängersystem, der
PRIMERGY TX1320 M1.
SPECpower_ssj2008: PRIMERGY TX1320 M2 vs. PRIMERGY TX1320 M1
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Die PRIMERGY TX1320 M2 wurde, anders
als das Vorgängersystem PRIMERGY
TX1320 M1, auf Grund der besseren
Energieeffizienz, ohne Turbo Mode gemessen. Dies erklärt den etwas niedrigeren
Durchsatz der PRIMERGY TX1320 M2 im
Vergleich zur PRIMERGY TX1320 M1. Die
dadurch deutlich niedrigere Leistungsaufnahme führt jedoch im Gesamtergebnis zu
einer Steigerung der Energieeffizienz der
PRIMERGY TX1320 M2 um 18.7%.
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Version: 1.1  2016-02-29
SPECpower_ssj2008 overall ssj_ops/watt:
PRIMERGY TX1320 M2 vs. PRIMERGY TX1320 M1
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
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Disk-I/O: Performance von Speichermedien
Benchmark-Beschreibung
Performance-Messungen von Disk-Subsystemen bei PRIMERGY Servern dienen dazu, deren
Leistungsfähigkeit zu beurteilen und einen Vergleich der verschiedenen Storage-Anbindungen bei
PRIMERGY Servern zu ermöglichen. Standardmäßig werden diese Performance-Messungen mit einem
definierten Messverfahren durchgeführt, das die Zugriffe realer Anwendungsszenarien anhand von
Kenndaten modelliert.
Die wesentlichen Kenndaten sind:
 Anteil von wahlfreien Zugriffen / sequentiellen Zugriffen
 Anteil der Zugriffsarten Lesen / Schreiben
 Blockgröße (kB)
 Anzahl paralleler Zugriffe (# of Outstanding I/Os)
Eine gegebene Wertekombination dieser Kenndaten heißt „Lastprofil“. Die folgenden fünf Standardlastprofile
lassen sich typischen Anwendungsszenarien zuordnen:
Standardlastprofil
Zugriff
Zugriffsart
read
write
Blockgröße
[kB]
Anwendung
File copy
wahlfrei
50%
50%
64
Kopieren von Dateien
File server
wahlfrei
67%
33%
64
File-Server
Database
wahlfrei
67%
33%
8
Datenbank (Datentransfer)
Mail Server
Streaming
sequentiell
100%
0%
64
Datenbank (Log-File),
Datensicherung;
Video Streaming (teilweise)
Restore
sequentiell
0%
100%
64
Wiederherstellen von Dateien
Zur Modellierung parallel zugreifender Anwendungen mit unterschiedlicher Belastungsintensität wird die
„# of Outstanding I/Os“ von 1 bis 512 gesteigert (in Zweierpotenzschritten).
Die Messungen des vorliegenden Dokumentes beruhen auf diesen Standardlastprofilen.
Die wichtigsten Ergebnisse einer Messung sind:



Throughput [MB/s]
Transactions [IO/s]
Latency [ms]
Datendurchsatz in Megabytes pro Sekunde
Transaktionsrate in I/O-Operationen pro Sekunde
mittlere Antwortzeit in ms
Für sequentielle Lastprofile hat sich der Datendurchsatz als übliche Messgröße durchgesetzt, während bei
den wahlfreien Lastprofilen mit ihren kleinen Blockgrößen meist die Messgröße „Transaktionsrate“
verwendet wird. Datendurchsatz und Transaktionsrate sind direkt proportional zueinander und lassen sich
nach der Formel
Datendurchsatz [MB/s]
= Transaktionsrate [IO/s] × Blockgröße [MB]
Transaktionsrate [IO/s]
= Datendurchsatz [MB/s] / Blockgröße [MB]
ineinander überführen.
12
In diesem Kapitel sind Kapazitäten von Speichermedien durchgängig zur Basis 10 angegeben (1 TB = 10
Bytes), während alle anderen Kapazitäten, Dateigrößen, Blockgrößen und Durchsätze zur Basis 2
20
angegeben sind (1 MB/s = 2 Bytes/s).
Alle Details des Messverfahrens und Grundlagen zur Disk-I/O-Performance sind im White Paper
„Grundlagen Disk-I/O-Performance“ beschrieben.
Seite 14 (31)
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Benchmark-Umgebung
Alle in diesem Kapitel diskutierten Messergebnisse gelten für die im Folgenden aufgelisteten Hardware- und
Software-Komponenten:
System Under Test (SUT)
Hardware
Modell
PRIMERGY TX1320 M2
Controller
1 × PRAID CP400i
Speichermedien
Für Modellvariante PY TX1320M2/LFF:
HDDs
Seagate ST1000NM0033
Seagate ST2000NM0024
Seagate ST2000NM0033
Seagate ST4000NM0033
Seagate ST500DM002
Western Digital WD1003FBYX
Western Digital WD2000FYYZ
Western Digital WD3000FYYZ
Western Digital WD4000FYYZ
Western Digital WD5003ABYX
Für Modellvariante PY TX1320M2/SFF:
SSDs
HDDs
Intel SSDSC2BB120G4C
Intel SSDSC2BB240G4C
Intel SSDSC2BB480G4C
Intel SSDSC2BB800G4C
HGST HUC101812CS4204
HGST HUC101812CSS204
HGST HUC101818CS4204
HGST HUC101890CS4204
HGST HUC101890CSS204
HGST HUC101830CSS204
HGST HUC101860CS4204
HGST HUC101860CSS204
HGST HUC156030CSS204
HGST HUC156045CSS204
HGST HUC156060CSS204
Seagate ST1000NX0313
Seagate ST2000NX0253
Seagate ST91000640NS
Seagate ST9250610NS
Seagate ST9500620NS
Software
Betriebssystem
Microsoft Windows Server 2012 Standard R2
Verwaltungssoftware
ServerView RAID Manager 6.2.1
Benchmark-Version
3.0
RAID-Typ
Logisches Laufwerk vom Typ RAID 0 aus 1 Festplatte
Stripe size
Controller-Default (hier 64 kB)
Messwerkzeug
Iometer 1.1.0
Messbereich
Für sequentielle Zugriffe werden die ersten 10% des nutzbaren LBA-Bereichs
verwendet; für wahlfreie Zugriffe die nächsten 25%.
Dateisystem
raw
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Gesamtzahl IometerWorker
Version: 1.1  2016-02-29
1
Ausrichtung der Iometer- Ausgerichtet an ganzzahligen Vielfachen von 4096 bytes
Zugriffe
Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar.
Benchmark-Ergebnisse
Die hier vorgestellten Ergebnisse sollen dabei helfen, für die Modellvarianten der PRIMERGY TX1320 M2
passende Speichermedien unter dem Gesichtspunkt der Disk-I/O-Performance auszuwählen. Hierzu wurde
in der im Unterkapitel Benchmark-Umgebung angegebenen Konfiguration jeweils ein einzelnes
Speichmedium gemessen. Bei den Messungen wurde der RAID-Controller PRAID CP400i verwendet. Die
folgende Tabelle fasst dessen wichtigste Eigenschaften zusammen.
Speichermedium
Controller-Name
SSD/HDD
PRAID CP400i
Cache
-
Unterstützte Interfaces
SATA 6G
SAS 12G
PCIe 3.0 x8
RAID Levels
0, 1, 1E, 10, 5, 50
Speichermedien
Durch die Auswahl des Speichermedientyps und deren Anzahl lässt sich eine Gewichtung in Richtung
Speicherkapazität, Performance, Sicherheit oder Preis vornehmen. In der PRIMERGY TX1320 M2 können
folgende Typen von HDD- und SSD-Speichermedien verwendet werden:
Speichermedientyp
Schnittstelle
Formfaktor
HDD
SATA 6G
2.5"
HDD
SATA 6G
3.5"
HDD
SAS 12G
2.5"
SSD
SATA 6G
2.5"
HDDs und SSDs werden über Host-Bus-Adapter, meist RAID-Controller, mit SATA- oder SAS-Schnittstelle
betrieben. Die Schnittstelle des RAID-Controllers zum Chipsatz des Systemboards ist typischerweise PCIe
oder, im Falle der integrierten Onboard-Controller, eine interne Busschnittstelle des Systemboards.
Von allen Speichermedientypen bieten SSDs die bei weitem die höchsten Transaktionsraten für wahlfreie
Lastprofile wie auch die kürzesten Zugriffszeiten. Dafür ist allerdings der Preis pro Gigabyte
Speicherkapazität erheblich höher.
Cache-Einstellungen
Der Cache von HDDs hat in den meisten Fällen einen großen Einfluss auf die Disk-I/O-Performance. Er wird
häufig als Sicherheitsproblem bei Stromausfall angesehen und daher abgeschaltet. Dennoch wurde er von
den Festplattenherstellern aus gutem Grund zur Steigerung der Schreib-Performance integriert. Aus
Performance-Gründen ist es daher empfehlenswert den Festplatten-Cache einzuschalten. Um
Datenverlusten bei Stromausfall vorzubeugen, empfiehlt es sich das System mit einer USV auszustatten.
Zwecks einfacher und sicherer Handhabung der Einstellungen von RAID-Controller und Festplatten
empfiehlt sich die für PRIMERGY Server mitgelieferte RAID-Manager-Software „ServerView RAID“.
Üblicherweise wird man – spezifisch für den Anwendungsfall – mittels der vordefinierten Modi „Performance“
oder „Data Protection“ die kompletten Cache-Einstellungen für Controller und Festplatten en bloc
vornehmen. Der Modus „Performance“ gewährleistet für die Mehrzahl der Anwendungsszenarien
Performance-optimale Einstellungen.
Performance-Werte
Die Performance-Werte der PRIMERGY TX1320 M2 werden im Folgenden tabellarisch zusammengestellt,
jeweils spezifisch für ein einzelnes Speichermedium bei verschiedenen Zugriffsarten und Blockgrößen.
Hierbei werden die etablierten Messgrößen, wie sie schon im Unterkapitel Benchmark-Beschreibung
erwähnt wurden, verwendet. Bei den wahlfreien Zugriffen wird also die Transaktionsrate angegeben, und bei
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
den sequentiellen Zugriffen der Datendurchsatz. Um Verwechslungen der Maßeinheiten zu vermeiden, sind
die Tabellen für die beiden Arten von Zugriffen getrennt.
In den Tabellenzellen sind die maximal erreichbaren Werte eingetragen. Das bedeutet: jeder Wert ist das
Maximum über den gesamten Bereich von Belastungsintensitäten (# of Outstanding I/Os). Zwecks
zusätzlicher Visualisierung der Zahlenwerte ist jede Tabellenzelle mit einem waagerechten Balken hinterlegt,
dessen Länge proportional zum Zahlenwert in der Tabellenzelle ist. Alle Balken, die im gleichen
Längenmaßstab dargestellt sind, haben die gleiche Farbe. Es können also nur die Tabellenzellen mit
gleichfarbigen Balken sinnvoll visuell miteinander verglichen werden. Da die waagerechten Balken in den
Tabellenzellen die maximal erreichbaren Performance-Werte veranschaulichen, sind sie als von links nach
rechts heller werdende Farbverläufe dargestellt. Der helle Farbton am rechten Balkenende drückt aus, dass
der Wert das Maximum ist und nur bei optimalen Voraussetzungen erreicht werden kann. Je dunkler dann
der Farbton nach links hin wird, umso häufiger wird der entsprechende Wert in der Praxis erreichbar sein.
SSDs im Vergleich zur leistungsstärksten HDD
Wahlfreie Zugriffe (maximale Performance-Werte in IO/s):
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/SFF
Kapazität
[GB]
800
600
480
240
120
Speichermedium
Intel SSDSC2BB800G4C
HGST HUC156060CSS204 (HDD)
Intel SSDSC2BB480G4C
Intel SSDSC2BB240G4C
Intel SSDSC2BB120G4C
Schnittstelle
SATA 6G
SAS 12G
SATA 6G
SATA 6G
SATA 6G
Transaktionen [IO/s]
Database
Fileserver
30495
3117
768
653
29575
4067
23354
2870
15950
2026
Filecopy
3960
670
3521
2432
1554
Sequentielle Zugriffe (maximale Performance-Werte in MB/s):
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/SFF
Kapazität
[GB]
800
600
480
240
120
Speichermedium
Intel SSDSC2BB800G4C
HGST HUC156060CSS204 (HDD)
Intel SSDSC2BB480G4C
Intel SSDSC2BB240G4C
Intel SSDSC2BB120G4C
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Schnittstelle
SATA 6G
SAS 12G
SATA 6G
SATA 6G
SATA 6G
Durchsatz [MB/s]
Streaming
Restore
478
237
478
478
443
437
237
434
267
140
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
HDDs
Wahlfreie Zugriffe (maximale Performance-Werte in IO/s):
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/LFF
Kapazität
Speichermedium
[GB]
4000 Seagate ST4000NM0033
4000 Western Digital WD4000FYYZ
Schnittstelle
SATA 6G
SATA 6G
Transaktionen [IO/s]
Database
Fileserver
265
245
187
176
Filecopy
242
187
3000
Western Digital WD3000FYYZ
SATA 6G
189
178
185
2000
2000
2000
Seagate ST2000NM0024
Seagate ST2000NM0033
Western Digital WD2000FYYZ
SATA 6G
SATA 6G
SATA 6G
311
264
191
286
240
177
295
243
185
1000
1000
Seagate ST1000NM0033
Western Digital WD1003FBYX
SATA 6G
SATA 6G
274
163
249
151
248
158
500
500
Seagate ST500DM002
Western Digital WD5003ABYX
SATA 6G
SATA 6G
214
199
196
182
195
191
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/SFF
Kapazität
Speichermedium
[GB]
2000 Seagate ST2000NX0253
SATA 6G
Transaktionen [IO/s]
Fileserver
329
285
Schnittstelle
Database
Filecopy
290
1800
HGST HUC101818CS4204
SAS 12G
605
517
534
1200
1200
HGST HUC101812CS4204
HGST HUC101812CSS204
SAS 12G
SAS 12G
651
596
533
495
543
510
1000
1000
Seagate ST1000NX0313
Seagate ST91000640NS
SATA 6G
SATA 6G
328
302
281
258
290
243
900
900
HGST HUC101890CS4204
HGST HUC101890CSS204
SAS 12G
SAS 12G
651
639
533
539
545
552
600
600
600
HGST HUC156060CSS204
HGST HUC101860CS4204
HGST HUC101860CSS204
SAS 12G
SAS 12G
SAS 12G
768
678
632
653
558
535
670
567
545
500
Seagate ST9500620NS
SATA 6G
300
257
249
450
HGST HUC156045CSS204
SAS 12G
744
608
631
300
300
HGST HUC156030CSS204
HGST HUC101830CSS204
SAS 12G
SAS 12G
758
670
625
567
636
577
250
Seagate ST9250610NS
SATA 6G
310
262
259
Seite 18 (31)
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Sequentielle Zugriffe (maximale Performance-Werte in MB/s):
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/LFF
Kapazität
Speichermedium
[GB]
4000 Seagate ST4000NM0033
4000 Western Digital WD4000FYYZ
Schnittstelle
SATA 6G
SATA 6G
Durchsatz [MB/s]
Streaming
Restore
183
183
162
161
3000
Western Digital WD3000FYYZ
SATA 6G
168
167
2000
2000
2000
Seagate ST2000NM0024
Seagate ST2000NM0033
Western Digital WD2000FYYZ
SATA 6G
SATA 6G
SATA 6G
204
179
157
204
179
157
1000
1000
Seagate ST1000NM0033
Western Digital WD1003FBYX
SATA 6G
SATA 6G
184
130
184
129
500
500
Seagate ST500DM002
Western Digital WD5003ABYX
SATA 6G
SATA 6G
138
130
138
127
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/SFF
Kapazität
Speichermedium
[GB]
2000 Seagate ST2000NX0253
Schnittstelle
SATA 6G
Durchsatz [MB/s]
Streaming
Restore
133
134
1800
HGST HUC101818CS4204
SAS 12G
242
242
1200
1200
HGST HUC101812CS4204
HGST HUC101812CSS204
SAS 12G
SAS 12G
238
211
238
211
1000
1000
Seagate ST1000NX0313
Seagate ST91000640NS
SATA 6G
SATA 6G
131
108
131
108
900
900
HGST HUC101890CS4204
HGST HUC101890CSS204
SAS 12G
SAS 12G
233
212
233
211
600
600
600
HGST HUC156060CSS204
HGST HUC101860CS4204
HGST HUC101860CSS204
SAS 12G
SAS 12G
SAS 12G
237
230
210
237
230
210
500
Seagate ST9500620NS
SATA 6G
111
111
450
HGST HUC156045CSS204
SAS 12G
237
237
300
300
HGST HUC156030CSS204
HGST HUC101830CSS204
SAS 12G
SAS 12G
236
210
236
210
250
Seagate ST9250610NS
SATA 6G
113
112
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Seite 19 (31)
White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Disk-I/O: Performance von RAID-Controllern
Benchmark-Beschreibung
Performance-Messungen von Disk-Subsystemen bei PRIMERGY Servern dienen dazu, deren
Leistungsfähigkeit zu beurteilen und einen Vergleich der verschiedenen Storage-Anbindungen bei
PRIMERGY Servern zu ermöglichen. Standardmäßig werden diese Performance-Messungen mit einem
definierten Messverfahren durchgeführt, das die Zugriffe realer Anwendungsszenarien anhand von
Kenndaten modelliert.
Die wesentlichen Kenndaten sind:
 Anteil von wahlfreien Zugriffen / sequentiellen Zugriffen
 Anteil der Zugriffsarten Lesen / Schreiben
 Blockgröße (kB)
 Anzahl paralleler Zugriffe (# of Outstanding I/Os)
Eine gegebene Wertekombination dieser Kenndaten heißt „Lastprofil“. Die folgenden fünf Standardlastprofile
lassen sich typischen Anwendungsszenarien zuordnen:
Standardlastprofil
Zugriff
Zugriffsart
read
write
Blockgröße
[kB]
Anwendung
File copy
wahlfrei
50%
50%
64
Kopieren von Dateien
File server
wahlfrei
67%
33%
64
File-Server
Database
wahlfrei
67%
33%
8
Datenbank (Datentransfer)
Mail Server
Streaming
sequentiell
100%
0%
64
Datenbank (Log-File),
Datensicherung;
Video Streaming (teilweise)
Restore
sequentiell
0%
100%
64
Wiederherstellen von Dateien
Zur Modellierung parallel zugreifender Anwendungen mit unterschiedlicher Belastungsintensität wird die
„# of Outstanding I/Os“ von 1 bis 512 gesteigert (in Zweierpotenzschritten).
Die Messungen des vorliegenden Dokumentes beruhen auf diesen Standardlastprofilen.
Die wichtigsten Ergebnisse einer Messung sind:



Throughput [MB/s]
Transactions [IO/s]
Latency [ms]
Datendurchsatz in Megabytes pro Sekunde
Transaktionsrate in I/O-Operationen pro Sekunde
mittlere Antwortzeit in ms
Für sequentielle Lastprofile hat sich der Datendurchsatz als übliche Messgröße durchgesetzt, während bei
den wahlfreien Lastprofilen mit ihren kleinen Blockgrößen meist die Messgröße „Transaktionsrate“
verwendet wird. Datendurchsatz und Transaktionsrate sind direkt proportional zueinander und lassen sich
nach der Formel
Datendurchsatz [MB/s]
= Transaktionsrate [IO/s] × Blockgröße [MB]
Transaktionsrate [IO/s]
= Datendurchsatz [MB/s] / Blockgröße [MB]
ineinander überführen.
12
In diesem Kapitel sind Kapazitäten von Speichermedien durchgängig zur Basis 10 angegeben (1 TB = 10
Bytes), während alle anderen Kapazitäten, Dateigrößen, Blockgrößen und Durchsätze zur Basis 2
20
angegeben sind (1 MB/s = 2 Bytes/s).
Alle Details des Messverfahrens und Grundlagen zur Disk-I/O-Performance sind im White Paper
„Grundlagen Disk-I/O-Performance“ beschrieben.
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
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Benchmark-Umgebung
Alle in diesem Kapitel diskutierten Messergebnisse wurden mit den im Folgenden aufgelisteten Hardwareund Software-Komponenten ermittelt:
System Under Test (SUT)
Hardware
Controller
1 × „LSI SW RAID on Intel C236 (Onboard SATA)“
Intel C236 PCH, Code name Sunrise Point
Driver-Name: megasr1.sys, Driver-Version: 17.01.2015.0716
BIOS-Version: A.15.08211538R
1 × „PRAID CP400i“
1 × „PRAID EP400i“
1 × „PRAID EP420i“
Driver-Name: megasas2.sys, Driver-Version: 6.706.06
Firmware-Paket: 24.7.0-0061
Festplatte
2 × 3.5" SATA HDD Seagate ST3000NM0033
6 × 2.5" SATA SSD Intel SSDSC2BB480G4C
4 × 2.5" SATA HDD Seagate ST91000640NS
6 × 2.5" SAS HDD HGST HUC156045CSS204
Software
Betriebssystem
Microsoft Windows Server 2012 Standard R2
Verwaltungssoftware
ServerView RAID Manager 6.2.1
Benchmark-Version
3.0
Stripe size
Controller-Default
Messwerkzeug
Iometer 1.1.0
Messbereich
Für sequentielle Zugriffe werden die ersten 10% des nutzbaren LBA-Bereichs verwendet;
für wahlfreie Zugriffe die nächsten 25%.
Dateisystem
raw
Gesamtzahl IometerWorker
1
Ausrichtung der
Iometer-Zugriffe
Ausgerichtet an ganzzahligen Vielfachen von 4096 Bytes
Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar.
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Seite 21 (31)
White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Benchmark-Ergebnisse
Die hier vorgestellten Ergebnisse sollen dabei helfen, aus den verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten
der PRIMERGY TX1320 M2 die passende Lösung unter dem Gesichtspunkt der Disk-I/O-Performance
auszuwählen. Im Folgenden sollen verschiedene Kombinationen von RAID-Controllern und Datenträgern
untersucht werden. Informationen zur Auswahl der Datenträger selbst finden sich im Kapitel „Disk-I/O:
Performance von Speichermedien“.
Festplatten
Die erste wesentliche Komponente sind die Festplatten. Wenn im Folgenden von „Festplatten“ die Rede ist,
so ist dies als Oberbegriff gemeint für HDDs („hard disk drives“, also konventionelle Festplatten) und SSDs
(„solid state drives“, also nichtflüchtige elektronische Speichermedien).
Mischkonfigurationen von SAS- und SATA-Festplatten in einem System sind zulässig, sofern sie nicht für
spezielle Festplattentypen im Konfigurator ausgeschlossen sind.
Durch die Verwendung von 2.5"-Festplatten anstelle von 3.5"-Festplatten sind mehr Festplatten pro System
möglich. Dadurch sinkt die Belastung, die jede einzelne Festplatte zu bewältigen hat, und die maximale
Gesamt-Performance des Systems steigt.
Detailliertere Performance-Aussagen zu den Festplattentypen sind im Kapitel „Disk-I/O: Performance von
Speichermedien“ im vorliegenden Performance Report zu finden.
Modellvarianten
Die maximale Anzahl von Festplatten im System hängt von der Systemkonfiguration ab. Die folgende
Tabelle stellt die wesentlichen Fälle zusammen.
Formfaktor
Schnittstelle
Anschlusstyp
Anzahl PCIeController
Maximalzahl
Festplatten
3.5"
SATA 6G
direkt
0
2
2.5"
SATA 6G
direkt
0
4
3.5"
SATA 6G, SAS 12G
direkt
1
2
2.5"
SATA 6G, SAS 12G
direkt
1
6
RAID-Controller
Neben den Festplatten ist der RAID-Controller die zweite Performance-bestimmende Schlüsselkomponente.
Bei diesen Controllern bietet das „Modular RAID“ Konzept der PRIMERGY Server eine Fülle von
Möglichkeiten, um den verschiedenen Anforderungen unterschiedlichster Anwendungsszenarien gerecht zu
werden.
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Eigenschaften der verfügbaren RAID-Controller der PRIMERGY
TX1320 M2 zusammen. Pro Controller ist hierin ein kurzer Alias angegeben, der bei der anschließenden
Zusammenstellung der Performance-Werte verwendet wird.
Controller-Name
Alias
Cache
Unterstützte
Interfaces
Im System
Max. # Disks
pro Controller
FBU
RAID Levels
LSI SW RAID on Intel
C236 (Onboard SATA)
Sunrise Point
-
SATA 6G
-
4 × 2.5"
2 × 3.5"
0, 1, 10
-
PRAID CP400i
PRAID CP400i
-
SATA 6G
SAS 12G
PCIe 3.0
x8
6 × 2.5"
2 × 3.5"
0, 1, 1E, 5,
10, 50
-
PRAID EP400i
PRAID EP400i
1 GB
SATA 6G
SAS 12G
PCIe 3.0
x8
6 × 2.5"
2 × 3.5"
0, 1, 1E, 5, 6,
10, 50, 60

PRAID EP420i
PRAID EP420i
2 GB
SATA 6G
SAS 12G
PCIe 3.0
x8
6 × 2.5"
2 × 3.5"
0, 1, 1E, 5, 6,
10, 50, 60

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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Der Onboard RAID Controller ist im Chip-Set Intel C236 auf dem Systemboard des Servers realisiert und
benutzt die CPU des Servers für die RAID-Funktionalität. Dieser Controller ist eine einfache Lösung, die
keinen PCIe-Steckplatz benötigt.
Systemspezifische Schnittstellen
Die Schnittstellen eines Controllers zum Systemboard und zu den Festplatten haben jeweils spezifische
Grenzen für den Datendurchsatz. Diese Grenzen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Das
Minimum dieser beiden Werte ist eine prinzipielle Grenze, die nicht überschritten werden kann. Dieser Wert
ist in der folgenden Tabelle mit Fettdruck hervorgehoben.
ControllerAlias
Effektiv in der Konfiguration
Sunrise Point
4 × SATA 6G
2060 MB/s
4 × DMI 3.0
3433 MB/s
-
PRAID CP400i
8 × SAS 12G
8240 MB/s
8 × PCIe 3.0
6761 MB/s
-
PRAID EP400i
8 × SAS 12G
8240 MB/s
8 × PCIe 3.0
6761 MB/s
-
PRAID EP420i
8 × SAS 12G
8240 MB/s
8 × PCIe 3.0
6761 MB/s
-
# Disk-seitige
Datenkanäle
Grenze für
Durchsatz
Disk-Interface
# CPU-seitige
Datenkanäle
Grenze für
Durchsatz
CPU-seitiges
Interface
Anschluss
über
Expander
Weitere Details zu den RAID-Controllern der PRIMERGY Systeme finden sich im White Paper „RAIDController-Performance“.
http://www.fujitsu.com/de/primergy
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Einstellungen
Der Cache von HDDs hat in den meisten Fällen einen großen Einfluss auf die Disk-I/O-Performance. Er wird
häufig als Sicherheitsproblem bei Stromausfall angesehen und daher abgeschaltet. Dennoch wurde er von
den Festplattenherstellern aus gutem Grund zur Steigerung der Schreib-Performance integriert. Aus
Performance-Gründen ist es daher empfehlenswert den Festplatten-Cache einzuschalten. Um
Datenverlusten bei Stromausfall vorzubeugen, empfiehlt es sich das System mit einer USV auszustatten.
Bei Controllern mit Cache gibt es mehrere einstellbare Parameter. Die jeweils optimalen Einstellungen
können vom RAID-Level, vom Anwendungsszenario und vom Datenträgertyp abhängen. Besonders bei den
RAID-Levels 5 und 6 (und den davon abgeleiteten komplexeren RAID-Levels 50 und 60) ist bei
Anwendungsszenarien mit Schreibanteil das Einschalten des Controller-Caches Pflicht. Bei aktiviertem
Controller-Cache sollten die darin temporär gespeicherten Daten gegen Verlust bei Stromausfall gesichert
werden. Hierfür ist geeignetes Zubehör verfügbar (beispielsweise eine FBU).
Zwecks einfacher und sicherer Handhabung der Einstellungen von RAID-Controller und Festplatten
empfiehlt sich die für PRIMERGY Server mitgelieferte Software „ServerView RAID Manager“. Üblicherweise
wird man – spezifisch für den Anwendungsfall – mittels der vordefinierten Modi „Performance“ oder „Data
Protection“ die kompletten Cache-Einstellungen für Controller und Festplatten en bloc vornehmen. Der
Modus „Performance“ gewährleistet für die Mehrzahl der Anwendungsszenarien Performance-optimale
Einstellungen. Im Zusammenhang mit der RAID-Controller-Option „FastPath“ sollte der Modus „Fast Path
optimum“ gewählt werden, wenn bei wahlfreien Zugriffen mit kleinen Blöcken (≤ 8 kB, z. B. OLTP-Betrieb
von Datenbanken) höchste Transaktionsraten mit SSDs erreicht werden sollen.
Nähere Informationen zu den Einstellungsmöglichkeiten beim Controller-Cache sind im White Paper „RAIDController-Performance“ zu finden.
Performance-Werte
Generell hängt die Disk-I/O-Performance eines RAID-Verbandes von Festplattentyp und –anzahl, vom
RAID-Level und vom RAID-Controller ab. Sofern die Limitierungen der systemspezifischen Schnittstellen
nicht überschritten werden, gelten also Aussagen zur Disk-I/O-Performance für alle PRIMERGY Systeme.
Daher gelten auch alle Performance-Aussagen des Dokumentes „RAID-Controller-Performance“ für die
PRIMERGY TX1320 M2, soweit die dort vermessenen Konfigurationen auch von diesem System unterstützt
werden.
Die Performance-Werte der PRIMERGY TX1320 M2 werden im Folgenden tabellarisch zusammengestellt,
jeweils spezifisch für verschiedene RAID-Level, Zugriffsarten und Blockgrößen. Wesentlich verschiedene
Konfigurationsvarianten werden getrennt behandelt. Hierbei werden die etablierten Messgrößen, wie sie
schon im Unterkapitel Benchmark-Beschreibung erwähnt wurden, verwendet. Bei den wahlfreien Zugriffen
wird also die Transaktionsrate angegeben, und bei den sequentiellen Zugriffen der Datendurchsatz. Um
Verwechslungen der Maßeinheiten zu vermeiden, sind die Tabellen für die beiden Arten von Zugriffen
getrennt.
In den Tabellenzellen sind die maximal erreichbaren Werte eingetragen. Das bedeutet dreierlei: Zum einen
wurden Festplatten mit optimaler Performance verwendet (die Komponenten sind im Unterkapitel
Benchmark-Umgebung näher beschrieben). Des Weiteren sind Cache-Einstellungen von Controllern und
Festplatten zugrunde gelegt, die für das jeweilige Zugriffsszenario und den RAID-Level optimal sind. Und
schließlich ist jeder Wert das Maximum über den gesamten Bereich von Belastungsintensitäten (# of
Outstanding I/Os).
Zwecks zusätzlicher Visualisierung der Zahlenwerte ist jede Tabellenzelle mit einem waagerechten Balken
hinterlegt, dessen Länge proportional zum Zahlenwert in der Tabellenzelle ist. Alle Balken, die im gleichen
Längenmaßstab dargestellt sind, haben die gleiche Farbe. Es können also nur die Tabellenzellen mit
gleichfarbigen Balken sinnvoll visuell miteinander verglichen werden.
Da die waagerechten Balken in den Tabellenzellen die maximal erreichbaren Performance-Werte
veranschaulichen, sind sie als von links nach rechts heller werdende Farbverläufe dargestellt. Der helle
Farbton am rechten Balkenende drückt aus, dass der Wert das Maximum ist und nur bei optimalen
Voraussetzungen erreicht werden kann. Je dunkler dann der Farbton nach links hin wird, umso häufiger wird
der entsprechende Wert in der Praxis erreichbar sein.
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
2.5" - Wahlfreie Zugriffe (maximale Performance-Werte in IO/s):
C236
PRAID CP400i
PRAID EP400i
PRAID EP420i
ST91000640NS SATA HDD
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
SSDs wahlfrei
64 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
SSDs wahlfrei
8 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
HDDs wahlfrei
64 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
HDDs wahlfrei
8 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
# Disks
Festplattentyp
RAIDController
Konfigurationsvariante
RAID-Level
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/SFF
2
1
380
332
27821
4667
4
4
0
10
683
562
390
323
43486
37799
9602
7645
2
1
1153
971
37739
4685
HUC156045CSS204 SAS HDD
6
10
3162
1641
103415
15269
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
6
6
0
5
3728
1863
1953
939
124627
29313
20451
6667
2
1
1590
888
38230
4953
HUC156045CSS204 SAS HDD
6
10
3557
2468
119902
15053
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
6
6
0
5
4091
2640
2888
1410
151055
47436
20607
7192
2
1
1544
994
38253
4813
HUC156045CSS204 SAS HDD
6
10
3611
2475
119959
11329
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
6
6
0
5
4163
2801
2938
1583
156514
51218
19848
8531
(kursiv: berechnet)
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
2.5" - Sequentielle Zugriffe (maximale Performance-Werte in MB/s):
C236
PRAID CP400i
PRAID EP400i
PRAID EP420i
ST91000640NS SATA HDD
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
SSDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% write
[MB/s]
SSDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% read
[MB/s]
HDDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% write
[MB/s]
HDDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% read
[MB/s]
# Disks
Festplattentyp
RAIDController
Konfigurationsvariante
RAID-Level
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/SFF
2
1
113
108
711
417
4
4
0
10
427
224
423
212
1274
1003
1528
776
327
230
914
397
2
1
HUC156045CSS204 SAS HDD
6
10
828
689
2681
1177
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
6
6
0
5
1383
1158
1379
1148
2685
2680
2368
1745
2
1
350
232
914
403
HUC156045CSS204 SAS HDD
6
10
898
710
2718
1042
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
6
6
0
5
1418
1193
1421
1184
2715
2733
2087
1816
375
232
910
389
2
1
HUC156045CSS204 SAS HDD
6
10
920
693
2766
1168
SSDSC2BB480G4C SATA SSD
6
6
0
5
1425
1161
1418
1169
2763
2773
2323
1960
(kursiv: berechnet)
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
3.5" - Wahlfreie Zugriffe (maximale Performance-Werte in IO/s):
SSDs wahlfrei
64 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
SSDs wahlfrei
8 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
HDDs wahlfrei
64 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
HDDs wahlfrei
8 kB Blöcke
67% read
[IO/s]
Festplattentyp
C236
PRAID CP400i
ST1000NM0033 SATA HDD
ST1000NM0033 SATA HDD
2
2
1
1
351
414
321 N/A
378 N/A
N/A
N/A
PRAID EP400i
PRAID EP420i
ST1000NM0033 SATA HDD
ST1000NM0033 SATA HDD
2
2
1
1
598
588
434 N/A
539 N/A
N/A
N/A
# Disks
RAIDController
Konfigurationsvariante
RAID-Level
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/LFF
(kursiv: berechnet)
3.5" - Sequentielle Zugriffe (maximale Performance-Werte in MB/s):
SSDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% write
[MB/s]
SSDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% read
[MB/s]
HDDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% write
[MB/s]
HDDs sequentiell
64 kB Blöcke
100% read
[MB/s]
Festplattentyp
C236
PRAID CP400i
ST1000NM0033 SATA HDD
ST1000NM0033 SATA HDD
2
2
1
1
187
187
176 N/A
176 N/A
N/A
N/A
PRAID EP400i
PRAID EP420i
ST1000NM0033 SATA HDD
ST1000NM0033 SATA HDD
2
2
1
1
211
237
182 N/A
176 N/A
N/A
N/A
# Disks
RAIDController
Konfigurationsvariante
RAID-Level
PRIMERGY TX1320 M2
Modellvariante PY TX1320M2/LFF
(kursiv: berechnet)
Fazit
Die PRIMERGY TX1320 M2 erreicht im Vollausbau mit leistungsfähigen Festplatten einen Durchsatz von bis
zu 2773 MB/s bei sequentiellen Lastprofilen und eine Transaktionsrate von bis zu 156514 IO/s bei typischen
wahlfreien Anwendungsszenarien.
Für bestmögliche Performance empfiehlt sich einer der steckbaren PRAID-Controller. Zum Betrieb von SSDs
im höchstmöglichen Performance-Bereich ist bei den einfacheren RAID-Levels 0, 1 und 10 bereits der
PRAID CP400i geeignet, bei RAID 5 ist ein PRAID-Controller mit Cache vorzuziehen.
Im Falle von HDDs bringt der Controller-Cache für wahlfreie Lastprofile mit signifikantem Schreibanteil bei
allen RAID-Levels Performance-Vorteile.
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
STREAM
Benchmark-Beschreibung
STREAM ist ein seit vielen Jahren eingesetzter synthetischer Benchmark zur Ermittlung des
Speicherdurchsatzes, der von John McCalpin während seiner Professur an der Universität in Delaware
entwickelt wurde. Heute wird STREAM an der Universität von Virginia betreut. Dort kann der Quellcode
wahlweise in Fortran oder C heruntergeladen werden. Besonders im HPC-Umfeld spielt STREAM nach wie
vor eine wichtige Rolle. So ist er z.B. Bestandteil der HPC Challenge Benchmark-Suite.
Der Benchmark ist so konzipiert, dass er sowohl auf PCs als auch auf Serversystemen eingesetzt werden
kann. Die Maßeinheit des Benchmarks ist GB/s, also die Anzahl Gigabytes, die pro Sekunde gelesen und
geschrieben werden kann.
STREAM misst den Speicherdurchsatz bei sequentiellen Zugriffen. Diese können generell effizienter
durchgeführt werden als Zugriffe, die zufällig auf den Speicher verteilt sind, da bei sequentiellem Zugriff die
Prozessor-Caches genutzt werden.
Vor der Ausführung wird der Quellcode der zu vermessenden Umgebung angepasst. So muss die Größe
des Datenbereiches mindestens 12mal höher sein als die Summe aller „last-level“ Prozessor-Caches, damit
diese einen möglichst geringen Einfluss auf das Ergebnis nehmen. Mit Hilfe der OpenMPProgrammbibliothek können ausgewählte Programmteile während der Laufzeit des Benchmarks parallel
ausgeführt werden, wodurch eine optimale Lastverteilung auf die verfügbaren Prozessorkerne erreicht wird.
Bei der Ausführung wird der definierte Datenbereich, bestehend aus 8-Byte-Elementen, nacheinander auf
vier Arten kopiert, wobei teilweise zusätzlich arithmetische Berechnungen durchgeführt werden.
Art
Ausführung
Bytes je Schritt
Gleitkommarechnung je Schritt
COPY
a(i) = b(i)
16
0
SCALE
a(i) = q × b(i)
16
1
SUM
a(i) = b(i) + c(i)
24
1
TRIAD
a(i) = b(i) + q × c(i)
24
2
Bei jeder Berechnungs-Art wird der Durchsatz in GB/s ausgegeben. Die Unterschiede der verschiedenen
Werte sind auf modernen Systemen in der Regel nur gering. Zum Vergleich wird im Allgemeinen nur noch
der ermittelte TRIAD-Wert verwendet.
Die Messergebnisse hängen in erster Linie von der Taktfrequenz der Speichermodule ab, die Prozessoren
beeinflussen die arithmetischen Berechnungen.
9
In diesem Kapitel sind Durchsätze durchgängig zur Basis 10 angegeben (1 GB/s = 10 Byte/s).
Benchmark-Umgebung
System Under Test (SUT)
Hardware
Modell
PRIMERGY TX1320 M2
Prozessor
Celeron G3900
Pentium G4400
Core i3-6100
®
®
Intel Xeon Processor E3-1200 v5 Product Family
Speicher
4 × 16GB (1x16GB) 2Rx8 DDR4-2133 U ECC
Software
Betriebssystem
SUSE Linux Enterprise Server 12 (x86_64)
Betriebssystemeinstellungen
Transparent Huge Pages inactivated
Compiler
Intel C++ Composer XE 2015 for Linux
Benchmark
Stream.c Version 5.10
Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar.
Seite 28 (31)
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White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Benchmark-Ergebnisse
Prozessor
Speicherfrequenz
[MHz]
Max. Speicher- Cores
bandbreite
[GB/s]
Prozessor
frequenz
[GHz]
TRIAD
[GB/s]
Celeron G3900
2133
34.1
2
2.80
30.2
Pentium G4400
2133
34.1
2
3.30
30.2
Core i3-6100
2133
34.1
2
3.70
30.5
Xeon E3-1240L v3
2133
34.1
4
2.10
29.5
Xeon E3-1260L v3
2133
34.1
4
2.90
29.8
Xeon E3-1220 v3
2133
34.1
4
3.00
29.7
Xeon E3-1225 v3
2133
34.1
4
3.30
29.8
Xeon E3-1230 v3
2133
34.1
4
3.40
30.1
Xeon E3-1240 v3
2133
34.1
4
3.50
30.1
Xeon E3-1270 v5
2133
34.1
4
3.60
30.1
Xeon E3-1280 v5
2133
34.1
4
3.70
30.1
Die folgende Grafik verdeutlicht den Durchsatz der PRIMERGY TX1320 M2 im Vergleich zu ihrem
Vorgänger, der PRIMERGY TX1320 M1.
PRIMERGY TX1320 M2
Xeon E3-1280 v5
Xeon E3-1270 v5
Xeon E3-1240 v5
Xeon E3-1230 v5
Xeon E3-1225 v5
Xeon E3-1220 v5
Xeon E3-1260L v5
Xeon E3-1240L v5
Core i3-6100
Pentium G4400
Celeron G3900
PRIMERGY TX1320 M1
STREAM TRIAD:
PRIMERGY TX1320 M2 vs. PRIMERGY TX1320 M1
Xeon E3-1281 v3
Xeon E3-1271 v3
Xeon E3-1241 v3
Xeon E3-1231 v3
Xeon E3-1220 v3
Xeon E3-1275L v3
Xeon E3-1240L v3
Core i3-4330
Pentium G3420
Celeron G1820
0
http://www.fujitsu.com/de/primergy
5
10
15
20
25
30 GB/s
Seite 29 (31)
White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
Literatur
PRIMERGY Server
http://primergy.de/
PRIMERGY TX1320 M2
Dieses White Paper:
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=517aad33-78c4-4e1c-9a59-c30aa4a765af
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=d21c75e6-f493-4e16-9583-8ee02a585dc7
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=bdca5c63-c7cf-4ea8-a7da-5d64ba7d20de
Datenblatt
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=b1765416-3b43-4f32-9985-2643d95202cf
PRIMERGY Performance
http://www.fujitsu.com/de/x86-server-benchmarks
Performance von Server-Komponenten
http://www.fujitsu.com/de/products/computing/servers/mission-critical/benchmarks/x86components.html
RAID-Controller-Performance 2013
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=71fac54b-7ec3-4b3f-b13d-f80fbb42d583
RAID-Controller-Performance 2016
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=7826d783-bc71-4cd7-8486-d74f4dc2509c
Disk-I/O: Performance von Speichermedien und RAID-Controllern
Grundlagen Disk-I/O-Performance
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=3d4fbad8-2a7e-465f-b9ee-d43b711f636d
Informationen über Iometer
http://www.iometer.org
SPECcpu2006
http://www.spec.org/osg/cpu2006
Benchmark Überblick SPECcpu2006
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=04351fd2-8a69-42a3-ba1c-4342dcc89b89
SPECpower_ssj2008
http://www.spec.org/power_ssj2008
Benchmark-Überblick SPECpower_ssj2008
http://docs.ts.fujitsu.com/dl.aspx?id=66467935-98dc-4374-80b2-3ddae4c73491
STREAM
http://www.cs.virginia.edu/stream/
Seite 30 (31)
http://www.fujitsu.com/de/primergy
White Paper  Performance Report PRIMERGY TX1320 M2
Version: 1.1  2016-02-29
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Website: http://www.fujitsu.com/de/
PRIMERGY Product Marketing
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PRIMERGY Performance und Benchmarks
mailto:[email protected]
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durch Dritte für eigene Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.
Weitere Einzelheiten unter http://www.fujitsu.com/de/resources/navigation/terms-of-use.html
2016-02-29 WW DE
http://www.fujitsu.com/de/primergy
Seite 31 (31)

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