Die Intel SSD D5-P5316-Serie ist die neueste Enterprise-SSD des Unternehmens, die sich durch 144-Layer-QLC-NAND und die PCIe 4.0-Schnittstelle auszeichnet. Verfügbar mit Kapazitäten von bis zu 30.72 TB im 2.5-Zoll- und E1.L-Formfaktor. Dies ist eine leseoptimierte SSD, die für die Warmspeicherung konzipiert ist. Dies bedeutet, dass Kunden Zugriff auf mehr als 1 Petabyte Speicher in einem einzigen 1-HE-Rackraum haben, was ideal für diejenigen ist, die ihre Gesamtbetriebskosten durch Speicherkonsolidierung senken möchten. Die Intel P5316 SSD ist für Anwendungsfälle wie Content-Delivery-Netzwerke, hyperkonvergente Infrastruktur (HCI), Big Data, künstliche Intelligenz, Cloud Elastic Storage und Hochleistungsrechnen konzipiert.
Vorteile von QLC NAND im Unternehmen
QLC-Laufwerke sind bekannt dafür, Kosten zu senken und gleichzeitig hohe Speicherkapazitäten und solide Leistung zu bieten. Daher gibt es zahlreiche Anwendungsfälle für die QLC-SSD-Technologie. Beispielsweise verwendet VAST Data diese Laufwerke in seinen Produkten, um auf HDDs verzichten zu können, während Pliops seine Beschleunigerkarte mit QLC-Laufwerken für eine schnelle und kostengünstige Lösung einsetzt.
Darüber hinaus nutzt DataON Azure Stack HCI Optane als Cache vor QLC in seinen HCI-Lösungen. Auch wir bei StorageReview setzen Optane in einem Projekt mit Cheetah RAID ein, einem Unternehmen, das QLC-Laufwerke in seinem Datenlogger für autonome Fahrzeuge verwendet . QLC ist zwar nicht für jede Anwendung geeignet, aber es gibt eindeutig viele Bereiche, in denen es eine hervorragende Option darstellt.
Da Intel jedoch einer der ersten Speicheranbieter war, der QLC-basierte Laufwerke baute, hatte das Unternehmen viel Zeit, die Zuverlässigkeit, Kosteneffizienz und Kapazität nachfolgender Versionen zu verbessern. Im Vergleich zu Intels früheren QLC-Produkten gibt es also durchaus Verbesserungen; insbesondere wenn wir die PCIe 4.0-Schnittstelle und spezifische Architekturverbesserungen berücksichtigen.
Intel D5-P5316 vs. D5-P4320/P4420 vs. D5-P4326
Was die Leistung betrifft, werden alle D5-P5316-Kapazitäten und beide Formfaktoren mit einer Geschwindigkeit von bis zu 7 GB/s beim sequentiellen Lesen angegeben, während die 30.72-GB-Modelle mit 3.6 GB/s etwas mehr Geschwindigkeit beim Schreiben bieten. In zufälligen 4K-Lesevorgängen gibt Intel sein neues Laufwerk für alle Modelle mit 800,000 IOPS an. Dies sind ziemlich solide Zahlen, insbesondere für ein QLC-basiertes Laufwerk, und stellen eine enorme Verbesserung gegenüber Intels D5-P4320 und D5-P4420 dar, den SSDs der QLC-Enterprise-Serie der letzten Generation des Unternehmens.
Diese Laufwerke werden mit einer Lesegeschwindigkeit von 3.2 GB/s und einer Schreibgeschwindigkeit von 1 GB/s sowie einer Lesegeschwindigkeit von 427 IOPS für die sequentielle bzw. zufällige Leistung angegeben. Die ähnlichere Enterprise-SSD D5-P4326 wurde vor zwei Jahren auf den Markt gebracht und ist auf 2 GB/s sequentielles Lesen, 3.2 GB/s sequentielles Schreiben und 1.6 K zufälliges 580K-Schreiben ausgelegt.
Intel hat dem D5-P5316 außerdem eine Reihe von Firmware-Verbesserungen hinzugefügt, die alle darauf ausgelegt sind, die Latenz- und Verwaltungsfunktionen zu verbessern und gleichzeitig neue NVMe-Funktionen für Unternehmens- und Cloud-Workloads hinzuzufügen. Dazu gehören NVMe 1.3c- und NVMe-MI1.0a-Konformität sowie Scatter Gather List (SGL), wobei letzteres die Notwendigkeit einer doppelten Pufferung von Hostdaten überflüssig macht. Darüber hinaus bietet das persistente Ereignisprotokoll einen detaillierteren Laufwerksverlauf, sodass Benutzer in großem Umfang debuggen können, während AES-256-Hardwareverschlüsselung, NVMe-Bereinigung, Firmware und Messung mehr Sicherheit für Benutzer bieten.
Intel P5316 E1.L-Modell mit höherer Kapazität
Der E1.L-Formfaktor ist ebenfalls von Bedeutung . Zwar ist ein E1.L-Modell der älteren D5-P4326-Serie verfügbar, doch die D5-P5316 bietet die doppelte Kapazität von über 30 GB. Dies ermöglicht Kunden (insbesondere im Hyperscale-Bereich) sehr große Implementierungen dank der hohen Speicherdichte des länglichen Formfaktors. Allerdings ist der Bedarf an E1.L deutlich geringer als der des kleineren E1.S-Formfaktors (der eine ideale Kombination aus Kapazität und Leistung bietet), da es nur wenige Szenarien gibt, in denen Unternehmen bereit sind, mehr als 20 SSDs mit je 32 TB für ein einzelnes System zu erwerben. Die Option steht jedoch für diejenigen zur Verfügung, die sie benötigen.
Mit einer eingeschränkten 5-Jahres-Garantie ist Intel D5-P5316 in zwei Kapazitäten erhältlich: 15.36 TB und 30.72 TB. Wir werden uns das 30.72-Zoll-Modell mit 2.5 TB ansehen.
Technische Daten der Intel SSD D5-P5316
| Intel SSD D5-P5316-Serie (30.72 TB, EDSFF L 9.5 mm PCIe 4.0 x4, 3D4, QLC) | Intel SSD D5-P5316-Serie (15.36 TB, 2.5 Zoll PCIe 4.0 x4, 3D4, QLC) | Intel SSD D5-P5316-Serie (15.36 TB, EDSFF L 9.5 mm PCIe 4.0 x4, 3D4, QLC) | Intel-SSD D5-P5316-Serie (30.72 TB, 2.5 Zoll PCIe 4.0 x4, 3D4, QLC) |
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| Essentials | ||||
| Produkt-Sammlung | Intel® SSD D5-Serie | Intel® SSD D5-Serie | Intel® SSD D5-Serie | Intel® SSD D5-Serie |
| Kapazität | 30.72 TB | 15.36 TB | 15.36 TB | 30.72 TB |
| Status | Gestartet | Gestartet | Gestartet | Gestartet |
| Erscheinungsdatum | Q2'21 | Q2'21 | Q2'21 | Q2'21 |
| Lithographietyp | 144L QLC 3D NAND | 144L QLC 3D NAND | 144L QLC 3D NAND | 144L QLC 3D NAND |
| Nutzungsbedingungen | Server/Unternehmen | Server/Unternehmen | Server/Unternehmen | Server/Unternehmen |
| Leistungsbeschreibungen | ||||
| Sequentielle Bandbreite – 100 % Lesen (bis zu) | 7000 MB / s | 7000 MB / s | 7000 MB / s | 7000 MB / s |
| Sequentielle Bandbreite – 100 % Schreiben (bis zu) | 3600 MB / s | 3200 MB / s | 3200 MB / s | 3600 MB / s |
| Zufälliges Lesen (100 % Spanne) | 800000 IOPS (4K-Blöcke) |
800000 IOPS (4K-Blöcke) |
800000 IOPS (4K-Blöcke) |
800000 IOPS (4K-Blöcke) |
| Zufälliges Schreiben (100 % Spanne) | 510 MB / s (64K-Blöcke) |
399 MB / s (64K-Blöcke) |
399 MB / s (64K-Blöcke) |
510 MB / s (64K-Blöcke) |
| Leistung – Aktiv | 25W | 25W | 25W | 25W |
| Leistung – Leerlauf | 5W | 5W | 5W | 5W |
| Zuverlässigkeit | ||||
| Vibration – Betrieb | 2.17 GRMS | 2.17 GRMS | 2.17 GRMS | 2.17 GRMS |
| Vibration – außer Betrieb | 3.13 GRMS | 3.13 GRMS | 3.13 GRMS | 3.13 GRMS |
| Schock (im Betrieb und außer Betrieb) | 1000G (0.5 ms) | 1000G (0.5 ms) | 1000G (0.5 ms) | 1000G (0.5 ms) |
| Betriebstemperaturbereich | 0 ° C ° C bis 70 | 0 ° C ° C bis 70 | 0 ° C ° C bis 70 | 0 ° C ° C bis 70 |
| Betriebstemperatur (Maximum) | 70 ° C | 70 ° C | 70 ° C | 70 ° C |
| Betriebstemperatur (Minimum) | 0 ° C | 0 ° C | 0 ° C | 0 ° C |
| Ausdauerbewertung (lebenslange Schreibvorgänge) | 22.93 PBW (64K zufällig), 104.55PBW (64K sequentiell) |
10.78 PBW (64K zufällig), 51.85PBW (64K sequentiell) |
10.78 PBW (64K zufällig), 51.85PBW (64K sequentiell) |
22.93 PBW (64K zufällig), 104.55PBW (64K sequentiell) |
| Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) | 2 Millionen Stunden | 2 Millionen Stunden | 2 Millionen Stunden | 2 Millionen Stunden |
| Nicht korrigierbare Bitfehlerrate (UBER) | 1 Sektor pro 10^17 gelesene Bits | 1 Sektor pro 10^17 gelesene Bits | 1 Sektor pro 10^17 gelesene Bits | 1 Sektor pro 10^17 gelesene Bits |
| Gewährleistungszeitraum | 5 Jahre | 5 Jahre | 5 Jahre | 5 Jahre |
| Paket-Spezifikationen | ||||
| Formfaktor | E1.L | 2.5 ″ 15mm | E1.L | 2.5 ″ 15mm |
| Interface | PCIe 4.0 x4, NVMe | PCIe 4.0 x4, NVMe | PCIe 4.0 x4, NVMe | PCIe 4.0 x4, NVMe |
| Fortgeschrittene Technologien | ||||
| Verbesserter Datenschutz bei Stromausfall | Ja | Ja | Ja | Ja |
| Hardwareverschlüsselung | AES 256 Bit | AES 256 Bit | AES 256 Bit | AES 256 Bit |
| Hochleistungstechnologie (HET) | Nein | Nein | Nein | Nein |
| Temperaturüberwachung und -protokollierung | Ja | Ja | Ja | Ja |
| End-to-End-Datenschutz | Ja | Ja | Ja | Ja |
| Intel® Smart-Response-Technik | Nein | Nein | Nein | Nein |
| Intel® Rapid-Start-Technik | Nein | Nein | Nein | Nein |
| Intel® Remote Secure Erase | Nein | Nein | Nein | Nein |
Leistung der Intel SSD D5-P5316
Hintergrund und Vergleiche testen
Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für Benchmarks von Enterprise-Speichergeräten in einer Umgebung, die den Anforderungen realer Implementierungen entspricht. Das Enterprise Test Lab umfasst verschiedene Server, Netzwerkkomponenten, Stromversorgungssysteme und weitere Netzwerkinfrastruktur, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, praxisnahe Bedingungen zu schaffen und die Leistung während unserer Tests präzise zu messen.
Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und den Testprotokollen in unsere Bewertungen, damit IT-Experten und Verantwortliche für die Speicherbeschaffung die Bedingungen nachvollziehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Unsere Bewertungen werden weder vom Hersteller der getesteten Geräte bezahlt noch von diesem überwacht. Weitere Informationen zum StorageReview Enterprise Test Lab und eine Übersicht seiner Netzwerkfunktionen finden Sie auf den entsprechenden Seiten.
VDBench-Workload-Analyse
Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, direkte Vergleiche zwischen konkurrierenden Lösungen anzustellen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.
Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 25 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.
Profile:
- 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Write: 100 % Schreiben, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 16 Threads, 0-120 % Iorate
- Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
- VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces
Vergleichbares:
Beachten Sie, dass wir das Intel D5-P5316-Laufwerk mit der Intel P5510 TLC-SSD nur verglichen haben, um einen Referenzrahmen zu haben (da TLC- und QLC-Laufwerke völlig unterschiedliche Leistungsprofile bieten), und nicht, um zu zeigen, welches Laufwerk besser ist. Wir haben das nur für den Vier-Ecken-Test gemacht.
In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, einem zufälligen 4K-Lesevorgang, verzeichnete der Intel D5-P5316 einen Spitzenwert von 917,195 IOPS bei einer Latenz von 555.9 µs, was für ein QLC-Laufwerk solide Ergebnisse darstellt. Im Vergleich zum TLC-basierten Laufwerk hatte das P5510 eine Spitzenleistung von 940 IOPS bei einer Latenz von 541.4 µs.
Bei 4K-Zufallsschreibvorgängen erzielte der Intel P5316 schwache Ergebnisse und erreichte einen Spitzenwert von 17,529 IOPS, der bei knapp 3,000 µs endete. Der P5510 hatte eine Spitzenleistung von 459 IOPS bei einer Latenz von 1105.7 µs. Die P5316-Ergebnisse werden jedoch aufgrund der größeren Indirektionseinheit (IU) des Laufwerks von 64 KB erwartet. Jeder, der diese SSDs verwendet, sollte sicherstellen, dass seine Software dies berücksichtigt. Es wird empfohlen, Schreibvorgänge auszuführen, die IU-ausgerichtet sind. Wie hier zu sehen ist, nimmt der P5316 Schreibvorgänge entgegen, die kleiner als seine IU sind, die Ergebnisse sind jedoch nicht wünschenswert. Aus diesem Grund werden solche Laufwerke oft hinter einen Cache oder eine Software gesteckt, die das Write-Shaping beherrscht.
Mit der größeren Indirektionsgröße (IU), die der Intel P5316 unterstützt, haben wir auch Leistungsergebnisse für eine größere zufällige Arbeitslast von 64 KB berücksichtigt. Beim zufälligen 64K-Lesevorgang haben wir beim P5.3 eine Lesegeschwindigkeit von 5316 GB/s gemessen und übertrafen damit das P5510, das eine Höchstgeschwindigkeit von 4.8 GB/s erreichte.
Während das 4K-Zufallsschreiben einen großen Einbruch erlitt, da es unter die IU-Größe des P5316 fiel, haben wir uns das 64K-Zufallsschreiben angesehen, um zu sehen, wie sich die Leistung im Vergleich verhält. Während 4K die Spitze bei 82 MB/s erreichte, sahen wir beim P64 eine maximale Schreibgeschwindigkeit von 522 KB bei 5316 MB/s.
Bei der Umstellung auf 64 sequentielle Workloads nutzte das P5316 die neue PCIe Gen4-Schnittstelle und erzielte beeindruckende 112 IOPS (7.04 GB/s) bei 566 µs, was tatsächlich den Angaben von Intel entspricht und schneller als die TLC-basierte P5510 SSD ist.
Beim 64K-Schreiben hatte der P5316 12,926 IOPS (oder 808 MB/s) bei knapp 5,000 µs gemeldet. Wie erwartet verzeichnete das P5510 starke Schreibvorgänge mit 36,518 IOPS oder etwa 2.28 GB/s bei einer Latenz von 1,742.9 µs.
Unsere nächste Testreihe betrifft unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20, bei denen der P5316 alle hervorragende Ergebnisse lieferte. Beginnend mit SQL belegte das neue Intel-Laufwerk den ersten Platz mit einer Spitzenleistung von 186,593 IOPS bei einer Latenz von 170.3 µs.
Mit SQL 90-10 erzielte der P5316 eine Spitzenleistung von 128,891 IOPS bei einer Latenz von 246.8 µs.
Mit SQL 80-20 hatte das neue Intel QLC-Laufwerk eine Spitzenleistung von etwa 77 IOPS und 300 µs, bevor es gegen Ende mit 72 IOPS bei fast 450 µs langsamer wurde.
Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle zeigte der P5316 eine Spitzenleistung von 73,399 IOPS bei 484.7 µs.
Für Oracle 90-10 erzielte der P5316 einen Spitzenwert von 110,448 IOPS bei einer Latenz von 197.7 µs.
Bei Oracle 80-20 erzielte der P5316 eine Spitzenleistung von 75,665 IOPS bei einer Latenz von 289 µs.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot zeigte der Intel P5316 zu Beginn des Tests einen Leistungsanstieg, der sich jedoch schnell einpendelte und einen Spitzenwert von 119,826 IOPS bei einer Latenz von 276.9 µs erreichte.
Bei der ersten VDI FC-Anmeldung begann der P5316 langsamer zu werden und näherte sich der 15-IOPS-Marke und erreichte schließlich 19,272 IOPS bei einer Latenz von 1,551.6 µs.
Beim VDI FC Monday Login erreichte der P5316 einen Spitzenwert von 23,416 IOPS mit einer Latenz von 675.9 µs, bevor er einen ziemlich deutlichen Leistungsabfall hinnehmen musste.
Beim VDI Linked Clone (LC) Boot zeigte der P5316 einen Spitzenwert von 17,113 IOPS bei einer Latenz von 186.9 µs.
Bei der ersten Anmeldung bei VDI LC erreichte der P5316 einen Spitzenwert von 12,775 IOPS bei einer Latenz von 620.9 µs, bevor es am Ende zu einem Leistungsanstieg kam.
Schließlich zeigte der P5316 mit VDI LC Monday Login eine Spitzenleistung von 22,901 IOPS bei einer Latenz von 694.3 µs, bevor er am Ende erneut einen deutlichen Leistungsanstieg hinnehmen musste.
Fazit
Die Intel SSD D5-P5316 ist eine willkommene Ergänzung des Unternehmens-SSD-Portfolios des Unternehmens. Durch die Verwendung von 144-Layer-QLC-NAND kann Intel es in Punkten mit hoher Kapazität zu geringeren Kosten anbieten, während die PCIe-Gen4-Schnittstelle sequentielle Lesegeschwindigkeiten ermöglicht, die denen von TLC-basierten SSDs ebenbürtig sind. Dies macht es ideal für eine Reihe von Anwendungsfällen, von denen wir viele in diesem Testbericht erwähnt haben. Intel gibt den P5316 mit bis zu 7 GB/s Lese- und 3.6 GB/s Schreibgeschwindigkeit bei sequentiellen Geschwindigkeiten an.
Das Intel P5316 ist außerdem in zwei Modellen mit hoher Kapazität, 15.36 TB und 30.72 TB, erhältlich und sowohl im 2.5-Zoll- als auch im E1.L-Formfaktor erhältlich. Auch wenn der Bedarf möglicherweise deutlich geringer ist als beim E1.S-Formfaktor, ermöglicht E1.L aufgrund der inhärenten hohen Dichte des langen Lineals Unternehmen die Durchführung sehr umfangreicher Bereitstellungen.
Um die Leistung zu beurteilen, haben wir das Intel P5316 zusammen mit der Intel P5510 SSD getestet und uns synthetische VDBench-Workloads angesehen. Dieser Vergleich mit dem Intel TLC-Laufwerk dient lediglich als Referenzrahmen und nicht dazu, zu zeigen, welches Laufwerk bei bestimmten Arbeitslasten besser ist. Allerdings haben wir uns in unserer ersten Testreihe VDBench mit folgenden Highlights angesehen: 917 IOPS beim 4K-Lesen, 18 IOPS beim 4K-Schreiben, 7.04 GB/s beim 64K-Lesen und 808 MB/s beim 64K-Schreiben.
In unseren SQL-Tests verzeichnete das P5510 Spitzenwerte von 187 IOPS, 129 IOPS in SQL 90–10 und 77 IOPS in SQL 80–20. Bei Oracle sahen wir 73 IOPS, 110 IOPS in Oracle 90-10 und 76 IOPS in Oracle 80-20. Als nächstes folgten unsere VDI-Klontests „Full“ und „Linked“. Beim vollständigen Klonen haben wir 120 IOPS beim Booten, 19 IOPS beim ersten Login und 23 IOPS beim Montag-Login gesehen. In Linked Clone sahen wir 17 IOPS beim Booten, 13 IOPS beim ersten Login und 23 IOPS beim Montag-Login.
Die Intel P5316-Serie wurde in erster Linie entwickelt, um Unternehmen eine praktikable Alternative zum Austausch ihrer Festplattenkonfigurationen im Rechenzentrum zu bieten. Dies ist der neuen Intel-Serie zweifellos gelungen. Das Unternehmen hat ein Laufwerk geschaffen, das ein optimales Verhältnis von Kapazität, Leistung und Kosten bietet. Entscheidend ist dabei die PCIe-Gen4-Schnittstelle, die es der P5316 QLC SSD ermöglicht, eine Leseleistung zu erzielen, die im Wesentlichen mit der von High-End-Enterprise-Laufwerken wie der TLC-basierten P5510 vergleichbar ist . Dies eröffnet Unternehmen mit begrenztem Budget ein hohes Maß an Flexibilität und vielfältige Optionen mit der neuen Intel D5-Serie.
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