Asi před rokem jsme se podívali na podnikový SSD disk SK hynix Gen4 s názvem PE8010 . Porovnali jsme tento disk s předchozí modelovou řadou a PE8010 byl jednoznačně fantastickým pokrokem. Nyní se nám podařilo od společnosti získat další SSD disky. V tomto testování se zaměříme na zbrusu nový SK hynix PE8110 a je to naše první rozsáhlé ponoření se do SSD disku s formátem E1.S. Tento disk je pro SK hynix nesmírně důležitý, protože ukazuje mnoho z toho, čím společnost je, včetně vývoje NAND a řadičů a schopnosti dodávat inovativní SSD disky, které uspokojí poptávku zákazníků.
SSD disk SK Hynix PE8110 E1.S
V poslední době jsme hodně mluvili o tvarovém faktoru „pravítko“, včetně rozsáhlého ponoru do E1.S , podcastu s Jasonem Adrianem , guru pro úložiště v Microsoft Azure, a dalšího podcastu s Viking Enterprise Solutions o návrhu serverů pro SSD disky s pravítkem. Pro ty, kteří potřebují shrnutí, E1.S (short ruler - krátké pravítko) se do podniků rozhodně brzy dostane a E1.L (long ruler - dlouhé pravítko) nemusí být pozadu. Každý tvarový faktor má určité výhody, ale s tím, jak se odvětví u E1.S přesouvá na 15mm výšku Z, mohou dodavatelé serverů snáze navrhovat řešení pro tyto tvarové faktory.
Ačkoliv dnes není formát E1.S příliš běžný, těší se velké popularitě v hyperscale datových centrech. Cloudoví nadšenci ho milují pro kombinaci výkonu, chladicího profilu, spotřeby energie a v některých případech i hustoty. E1.S v mnoha ohledech vznikl jako přechod od formátu M.2. Konstrukce M.2 SSD, ačkoli je výkonná a kompaktní, funguje dobře pro mobilní systémy a bootovací disky, ale ne pro vysoce výkonné podnikové řešení. E1.S přichází na řadu díky zvýšené spotřebě energie a také díky tvarovému faktoru, který zohledňuje odvod tepla z těchto zvýšených specifikací napájení.
Disky M.2 mají určitá omezení, zejména pokud jde o údržbu a nutnost použití v adaptérové kartě, pokud jde o serverové úložiště. E1.S na druhou stranu nabízí stejnou údržbu jako disk U.2 a eliminuje potřebu jakéhokoli druhu nosiče disku. SK hynix však vyrábí PE8110 i ve formátu M.2. I po přechodu na E1.S stále existují zákazníci, kteří konektor M.2 potřebují.
Zavádění E1.S na serverech se zrychluje
Když se zamyslíme nad tím, kde byly SSD disky E1.S úspěšné, většina případů použití zahrnuje hyperškálovatelné systémy nebo cloudová datová centra. Řada dodavatelů serverů však s přijetím E1.S usiluje. Nahoře je zobrazen dvouuzlový server Viking Enterprise Solutions. Tento systém využívá 24 15mm pozic pro disky a nabízí ohromující hustotu úložiště v 1U krabici. Viking pracuje na řadě platforem E1.S. Pokud vás zajímají výzvy návrhu serverů v souvislosti s E1.S, máme na toto téma podcast s Vikingem.
E1.S podporují i další dodavatelé, včetně Lenovo s jejich ThinkSystem SR630 V2. Tento server s dvěma procesory Intel nabízí podporu až pro 16 SSD disků E1.S jako součást mnoha konfigurací nabízených v 1U serveru.
Možná jedny z nejkomplexnějších serverů E1.S pocházejí z portfolia společnosti Inspur. Nejnovější servery Inspur M6 mají řadu možností E1.S. NF5180M6 je 1U systém s dvěma procesory Intel, který nabízí až 32 SSD disků E1.S, ale má také nabídku kombinující pozice U.2 a E1.S. Pak je tu Inspur NF5266M6, což je inovativní 2U server, který podporuje 24+2 3.5″ HDD prostřednictvím třívrstvých zásuvek pro disky v přední části serveru. V tomto kontextu je však zajímavá část v zadní části, kde nabízejí verzi s podporou osmi SSD disků E1.S.
Nové tvarové faktory SSD
Zavádění formátů podniky je však stále velmi dynamické. Když se zamyslíme nad flash pamětí, téměř všechny prodávané jednotky pro ukládání dat jsou SSD disky U.2/U.3 (15 mm 2.5″), přičemž M.2 je obecně určen pro bootování. I když jsme zde hodně mluvili o SSD disku SK hynix E1.S, v portfoliu je jich mnohem více. SK hynix také nabízí řadu SSD možností ve formátu long ruler, s PE8111 v E1.L. Tento disk se dnes dodává v kapacitách až 16 TB.
Podpora populárních tvarových faktorů ruler je klíčová a podnikové servery tyto sloty velmi rychle přijímají. Tvarové faktory disků však v současnosti zažívají více inovací a změn v oblasti designu serverů než kdykoli jindy. Existuje ještě další tvarový faktor s názvem E3.S a E3.L. Tyto disky mívají vysokou spotřebu energie, dosahující až 70 W. I když to ještě nebylo veřejně oznámeno, SK hynix má pro tyto formátové faktory připravené i nabídky, což zdůrazňuje flexibilitu společnosti.
S rychlým přechodem z PCIe Gen3 na Gen5 panuje v odvětví značný zmatek, pokud jde o formáty SSD. SK hynix je významným hráčem ve všech těchto formátech a dodává řešení, která jejich zákazníci požadují. Protože je vertikálně integrovaným dodavatelem SSD (což znamená, že vlastní NAND, řadič a firmware), je SK hynix dobře připraven na rychlý pohyb v souladu s měnícími se změnami v odvětví. SK hynix navíc brzy absorbuje divizi NAND společnosti Intel, čímž se z kombinované organizace stane gigant v oblasti podnikových SSD.
Specifikace SK hynix PE8110 E1.S
| Konfigurace zařízení | ||
| Hustota | 1,920 / 3,840 / 7,680GB | |
| Form Factor | E1.S 15 mm | |
| NAND | 4D V6 512 GB TLC | |
| Rozhraní | PCIe Gen 4x4 | |
| Protokol | NVMe verze 1.4 | |
| Velikost sektoru | 512, 4096 bajtů | |
| Operační systém | Windows Server 2012 R2/2016/2019, CentOS 7.2 nebo novější, RHEL, Ubuntu 16.04 nebo novější. | |
| Výkon (typ.) | ||
| Sekvenční (128KB, QD128, trvalé) | ||
| číst | Až 4 000 MiB/s | |
| Napsat | Až 4 000 MiB/s | |
| Náhodné (4KB, QD128 s 8 vlákny, trvalé) | ||
| číst | Až 1000 tisíc IOPS | |
| Napsat | Až 155 tisíc IOPS | |
| Čtení/Zápis, 90:10 | Až 510 tisíc IOPS | |
| Výkon (typ.) | ||
| Napájecí napětí | +12V ± 10% | |
| Aktivní čtení/zápis | Až 20W | |
| Aktivní nečinnost | Až 5W | |
| Spolehlivost | ||
| UBER | < 1 chyba na 1017 Přečtené bity | |
| MTBF | 2.5 hodiny | |
| Vytrvalost | 1 DWPD 5 let | |
| Nepoháněná retenční doba | 3 měsíce (40 °C) | |
| Bezpečnost | ||
| AES 256 bitů | ||
| Secure bota | ||
| eDrive / TCG Opal | ||
| ekologický | ||
| Teplotní rozsah | ||
| Provoz (od SMART)3) | 0 ℃ ~ 70 ℃ | |
| Nepracuje | -40 ℃ ~ 85 ℃ | |
| Šok (mimo provozní stav) | 1500G, doba trvání 0.5 ms | |
| Vibrace (mimo provoz) | 20G, 20~2 kHz | |
| Vlhkost (mimo provoz) | 5 ~ 85% | |
| Kvalita služby (latence) | ||
| 4KB, Náhodné čtení, QD1 (typ.) | 75us | |
| Kvalita služby (čtení 4 kB, QD1, typicky) | ||
| Průměrný | 75us | |
| 99% | 2-devět | 85us |
| 99.9% | 3-devět | 170us |
| 99.9% | 4-devět | 370us |
| 99.999% | 5-devět | 460us |
| Připraveno k zapnutí (typicky) | ||
| Normální vypnutí | Až 10 sekund | |
| Nepříjemné vypnutí | Až 20 sekund | |
| Minimální doba vypnutí | 1sec | |
| Fyzická dimenze | ||
| Šířka, mm | 33.75 0.25 ± | |
| Délka, mm | 118.75 0.55 ± | |
| Výška, mm | 15 +0.35/-0.60 | |
| Hmotnost, g | Až 90.0 ± 5 % | |
| Podpora funkcí | ||
| Ochrana proti výpadku napájení (integrovaným obvodem) | ||
| Tepelné škrcení | ||
| Základní správa SMBus (mimo pásmo) | ||
Výkon SK hynix PE8110 E1.S
Pro naše srovnání výkonu jsme použili duální škálovatelný server Intel Gen3 se dvěma procesory 8380. Tento server Intel je model 2U, který podporuje PCIe 4.0 od začátku do konce a obsahuje osm pozic U.2 NVMe vpředu. K fyzickému připojení osmi SSD disků PE8110 E1.S k systému jsme použili adaptéry U.2 na E1.S a osm SSD disků U.2 PE8010 jsme otestovali na stejné platformě.
Pro naše úvodní testování v Ubuntu 20.04 s osmi SSD disky E1.S PE8110 oproti osmi U.2 PE8010 NVMe jsme se zaměřili na tradiční testy propustnosti a šířky pásma „čtyřrohového systému“ s využitím 4K náhodných a 64K sekvenčních úloh.
Dále jsme změnili naše softwarové prostředí na VMware ESXi 7.0 a porovnali výkon menší skupiny SSD. Pro SQL Server jsme použili 1 NVMe SSD s 5 virtuálními počítači, přičemž naše instance SQL Serveru 2014 běžela na profilu pracovní zátěže TPC-C o škálování 1 500 kusů. To dostatečně zatížilo každý model SSD, aby se rozdíly mezi nimi zvýraznily.
Nakonec jsme soustředili naši pracovní zátěž MySQL Sysbench na 2 SSD disky z každé skupiny, přičemž 8 virtuálních strojů bylo rovnoměrně rozmístěno na dvojici SSD disků. To nám poskytlo pracovní zátěž 4 virtuální stroje na SSD, se zaměřením na dopad prostředí na úložiště.
Při porovnání výkonu syntetických čtyř rohů nového SSD disku SK hynix PE8110 E1.S s PE8010, který jsme zkoumali dříve, jsme zjistili, že výkon v náhodném 4K rozlišení je si velmi blízký.
Disk U.2 měl mírný náskok ve výkonu čtení, kde PE8110 naměřil 5.0 milionu IOPS oproti PE8010 s 5.4 milionu IOPS. Verze E1.S měla navrch ve výkonu zápisu. Zde jsme naměřili PE8110 s 3.2 milionu IOPS ve srovnání s PE8010 s 2.8 milionu IOPS.
Při přechodu na větší velikost bloku se sekvenčním přenosovým profilem jsme zjistili podobný trend, kdy PE8010 měl mírnou výhodu ve výkonu čtení, zatímco PE8110 měl navrch v rychlosti zápisu. Zde PE8110 naměřil rychlost čtení 64K dat 40 GB/s oproti PE8010 s 43.1 GB/s.
V sekvenčním zápisu naměřil PE8110 rychlost 14.6 GB/s, zatímco PE8010 12 GB/s.
Vzhledem k převaze ve výkonu zápisu jsme při testování aplikací SQL Serveru zjistili, že PE8110 vykazuje v našem testu TPC-C výrazné zlepšení oproti PE8010. Zde jsme naměřili průměrnou latenci pěti virtuálních strojů, přičemž PE8110 vykázal souhrnný průměr 14 ms. To je v kontrastu s PE8010, který za stejných podmínek naměřil 23.2 ms.
Naše finální aplikační úloha, kterou jsme spustili na SK hynix PE8110 a PE8010, se skládala z naší úlohy MySQL Sysbench s 8 virtuálními počítači na dvou SSD discích. V tomto případě E1.S PE8110 naměřil 18 544 TPS s průměrnou latencí 13.81 ms, ve srovnání s PE8010, který naměřil 19 416 TPS s průměrnou latencí 13.23 ms.
Závěrečné myšlenky
S SK hynix spolupracujeme již léta na jejich neustále se rozšiřující řadě SSD disků. Vzhledem k tomu, že je vertikálně integrovaná (což znamená, že má továrny na NAND, vlastní řadič a píše si vlastní firmware), má SK hynix velkou flexibilitu v tom, co může uvést na trh. Někdy to znamená produkty specifické pro hyperscaler. Stále častěji to ale znamená zavedení technologií úložišť nové generace do podniků. A to ani nebereme v úvahu přítomnost nedávno získaného týmu Intel NAND. Sloučený subjekt má globální rozsah a inženýrský talent k tomu, aby dodával špičkové SSD disky v řadě kategorií.
Práce s PE8110 byla v posledních několika týdnech docela zábavná. Zatímco mnoho dodavatelů oznámilo SSD disky E1.S, SK hynix je první, kdo jich dostal do naší laboratoře. Samozřejmě jsme chtěli zjistit, jak si výkonnostní profil SSD disků U.2 a E1.S vede v porovnání. Za tímto účelem jsme v našem benchmarkovém procesu porovnali várku každého SSD disku SK hynix.
Společnost SK hynix si udržela velmi blízký profil výkonu SSD disků U.2 PE8010 a E1.S PE8110 Gen4. PE8110 zaznamenal zlepšení výkonu při náhodném a sekvenčním zápisu, s mírným kompromisem ve výkonu při čtení.
Při porovnání skupiny 8 SSD disků jsme u skupiny PE8110 naměřili 3.2 milionu IOPS při náhodném zápisu 4K, oproti 2.8 milionu IOPS u sady PE8010. V sekvenčním zápisu 64K naměřila skupina PE8110 rychlost 14.6 GB/s ve srovnání s 12 GB/s u PE8010. V našich aplikačních testech se Sysbench, kde byl výkon čtení mírně upřednostňován, naměřily SSD disky PE8110 18 544 TPS, zatímco SSD disky PE8010 zaznamenaly 19 416 TPS. SQL Server naopak zaznamenal podstatné zlepšení díky vyšším rychlostem zápisu. PE8110 s 5 virtuálními počítači v rámci naší úlohy SQL TPC-C naměřil 14 ms, oproti PE8010 s průměrnou celkovou latencí 23.2 ms.
SSD disky E1.S jsou již běžnou součástí hyperscale datových center. S rostoucím počtem podnikových systémů nabízejících podporu E1.S však očekáváme výrazný nárůst jejich využívání. Kombinace výkonu a hustoty je pro mnoho případů použití neodolatelná. Ať tak či onak, SK hynix bude i nadále dodávat SSD disky v jakýchkoli formách, které odvětví vyžaduje. V kombinaci s akvizicí NAND aktiv od Intelu je jasné, že SK hynix hodlá být na trhu podnikových SSD disků velmi agresivní.
Řada SSD disků SK Hynix PE8000
Tuto zprávu sponzoruje společnost SK hynix. Veškeré názory a stanoviska vyjádřené v této zprávě vycházejí z našeho nezaujatého pohledu na daný produkt (produkty).
Amazon