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Solidigm P5430 SSD-Test

by Brian Beeler
Solidigm P5430 SSD

Solidigm hat die nächste Weiterentwicklung seiner beliebten Enterprise-QLC-SSD-Familie auf den Markt gebracht, die D5-P5430. Der Solidigm P5430 ist für Mainstream- und leseintensive Anwendungen optimiert und zielt auf den Großteil der Unternehmensaufgaben ab P5316 bevor. Der P5430 wird in verschiedenen Formfaktoren und Kapazitäten erhältlich sein. Ein U.2 15 mm wird mit Kapazitäten von 3.84 TB bis 30.72 geliefert, und der E3.S 7.5 mm Formfaktor wird dasselbe leisten. Solidigm verfügt außerdem über ein 9.5-mm-E1.S-Laufwerk, das mit Kapazitäten von 3.84 TB bis 15.36 TB geliefert wird.

Solidigm hat die nächste Weiterentwicklung seiner beliebten Enterprise-QLC-SSD-Familie auf den Markt gebracht, die D5-P5430. Der Solidigm P5430 ist für Mainstream- und leseintensive Anwendungen optimiert und zielt auf den Großteil der Unternehmensaufgaben ab P5316 bevor. Der P5430 wird in verschiedenen Formfaktoren und Kapazitäten erhältlich sein. Ein U.2 15 mm wird mit Kapazitäten von 3.84 TB bis 30.72 geliefert, und der E3.S 7.5 mm Formfaktor wird dasselbe leisten. Solidigm verfügt außerdem über ein 9.5-mm-E1.S-Laufwerk, das mit Kapazitäten von 3.84 TB bis 15.36 TB geliefert wird.

Solidigm P5430 SSD

Der P5316 war eine tragende Säule in unserem Labor, wir haben in Anwendungsfällen wie z. B. ausgiebig damit gearbeitet Datenerfassung beim autonomen Fahren zur Unterbringung unserer 100-Billionen-stelliger Pi-Lauf. Die Laufwerke wurden auch allgemein in Speicherplattformen eingesetzt Dell PowerScale und sich weiterhin für Speicher-, Server- und Hyperscale-Anwendungen zu qualifizieren, bei denen kostenoptimierte Flash-Kapazität gefragt ist. Daher freut sich Solidigm zu Recht, seine erste neue Enterprise-SSD auf den Markt zu bringen, nachdem SK hynix die SSD-Vermögenswerte von Intel übernommen hat.

Solidigm P5430-Port

In Bezug auf die Hardware ist der Solidigm P5430 vertikal integriert und verfügt über einen hauseigenen Controller, NAND und Firmware. Auf der NAND-Seite verfügt der P5430 über das neueste 192-Layer-NAND, gegenüber den 144 Layern im P5316. Solidigm hat auch Firmware- und andere Software-Verbesserungen integriert, wie etwa verbesserte Telemetrie- und OCP 2.0-Protokollseiten.

Ein weiterer technischer Hinweis ist, dass der P5430 jetzt eine Indirektionseinheit (IU) von 4 KB für alle außer den größten Kapazitäten jedes Formfaktors verwendet, die eine 8 KB IU verwenden. Der P5316 verfügt über eine 64-KB-IU. Dies bedeutet, dass mit der größeren IU mehr Arbeit geleistet werden muss, um die Schreibvorgänge für das Laufwerk auszurichten, um sicherzustellen, dass die Schreibverstärkung kontrolliert wird. Mit kleineren IUs auf dem P5430 sind diese Laufwerke ein viel einfacherer Ersatz für Hypervisoren usw., die in der Welt leben oder kleinere Blockgrößen haben. Diese Änderung sollte auch zu einem Leistungsvorteil bei Schreibvorgängen in kleinen Blöcken führen, unter denen der P5316 zuvor gelitten hatte.

Betrachtet man die wichtigsten Spezifikationen, liefert der P5430 bis zu 971 IOPS bei 4K-Zufallsleseleistung und 120 IOPS bei Zufallsschreibleistung. Mit 128 KB sequentiellen Daten erreicht Solidigm bis zu 7,000 MB/s beim Lesen und 3,000 MB/s beim Schreiben. Die Lebensdauer der Laufwerke wird mit 58 DWPD für zufällige Schreibvorgänge und 1.83 DWPD für sequentielle Schreibvorgänge angegeben. QLC wird oft wegen seiner eingeschränkten Lebensdauer angeführt, aber bei den meisten Arbeitslasten überschreiten die Laufwerke die Garantiezeit bei weitem. Wir haben eine enorme Datenmenge auf die P5316s geschrieben unsere Pi-Arbeit; Selbst dann würde es zehn Jahre dauern, bis ihre Ausdauer erschöpft wäre.

Ab heute sind die U.2-Laufwerke mit 3.84 TB, 7.68 TB und 15.36 TB allgemein verfügbar. Die 30.72 TB U.2 sowie die Formfaktoren E1.S und E3.S werden in der zweiten Hälfte dieses Jahres verfügbar sein. Für diesen Test evaluieren wir das U.15.36-Laufwerk mit 2 TB.

Solidigm P5430 Spezifikationen

Kapazität und Formfaktoren U.2 und E3.S: 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB, 30.72 TB;

E1.S: 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB

Schnittstelle PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4c
Medien 192-Įayer 3D ǪĮC NAND
Leistung
  • Rand Lesen/Schreiben: Bis zu 971/120 IOPS
  • Seq. Lesen/Schreiben: Bis zu 7,000/3,000 MB/s
Leerlauf/Wirkleistung Bis zu 5W/25W
Ausdauer (100 % zufälliges Schreiben) Bis zu 0.58 DWPD und bis zu 32 PBW
FIPS-Konformität Ja
Garantie 5 Jahre
CPU-Plattformvalidierung Intel, AMD, AMPERE, NVIDIA
OCP 2.0 Unterstützte

Solidigm P5430 Leistung

Testbed

Unsere PCIe Gen4 Enterprise SSD-Testberichte nutzen a Lenovo Think System SR635 für Anwendungstests und synthetische Benchmarks. Das ThinkSystem SR635 ist eine gut ausgestattete Single-CPU-AMD-Plattform, die eine CPU-Leistung bietet, die weit über dem liegt, was zur Belastung des leistungsstarken lokalen Speichers erforderlich ist. Synthetische Tests erfordern nicht viele CPU-Ressourcen, nutzen aber dennoch dieselbe Lenovo-Plattform. In beiden Fällen besteht die Absicht darin, den lokalen Speicher im bestmöglichen Licht zu präsentieren, das mit den maximalen Laufwerksspezifikationen des Speicheranbieters übereinstimmt.

PCIe Gen4 Synthese- und Anwendungsplattform (Lenovo ThinkSystem SR635)

  • 1 x AMD 7742 (2.25 GHz x 64 Kerne)
  • 8 x 64 GB DDR4-3200 MHz ECC-DRAM
  • CentOS 7.7 1908
  • ESXi 6.7u3

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 von Testprofilen, die von „Vier-Ecken“-Tests und allgemeinen Datenbankübertragungsgrößentests 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, die 100 Prozent des Antriebs nutzen und ihn in einen stabilen Zustand versetzen. 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
  • 64K Random Read: 100 % Read, 32 Threads, 0-120 % Iorate
  • 64K Random Write: 100 % Schreiben, 16 Threads, 0-120 % Iorate
  • Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
  • VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces

In dieser Rezension vergleichen wir es mit dem P5316, obwohl es eine Kapazität von 30.72 TB hat. Wir haben keine genauen Vergleiche dazu 15.36TB Version dieses Laufwerks, aber die uns vorliegenden Daten sind enthalten. Wir haben auch den neuen Micron 6500 ION als Referenz beigefügt. Bei diesem Laufwerk handelt es sich um ein TLC-NAND-Laufwerk, aber Micron hat eine aggressive Preispolitik verfolgt. Obwohl wir normalerweise keine konkurrenzfähigen TLC-Laufwerke in den QLC-Charts haben würden, haben wir entschieden, dass es hier aufgrund der Kapazität und des Preises relevant ist.

In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, zufälligem 4K-Lesen, hatte der Solidigm P5430 eine Spitzenleistung von knapp 1 Million IOPS (979 IOPS) bei einer Latenz von 520 µs. Damit lag es knapp hinter dem Micron 6500 ION.

Solidigm P5430 4K-Zufallsleseleistung Beim 4K-Zufallsschreiben erreichte der Solidigm P5430 einen Spitzenwert von 367 IOPS mit einer Latenz von 1,384 µs. Dieses schnitt deutlich besser ab als die beiden anderen Solidigm-Laufwerke, lag aber immer noch deutlich hinter dem Micron 6500 ION.

Solidigm P5430 4K-Zufallsschreibleistung

Bei der Umstellung auf 64 sequentielle Workloads fiel der Solidigm P5430 bei 64 Lesevorgängen etwas zurück und erreichte einen Spitzenwert von 5.7 GB/s (91 IOPS) mit einer Latenz von 704 µs.

Solidigm P5430 64K Sequentielle Leseleistung

Bei sequentiellen Schreibvorgängen erzielte das Solidigm P5430 1.57 GB/s Schreibgeschwindigkeit (24 IOPS) bei einer Latenz von 2,539 µs und lag damit deutlich hinter dem 6500 ION, aber vor den anderen Solidigm-Laufwerken.

Solidigm P5430 64K Sequentielle Schreibleistung

Als nächstes kommt unsere 64K-Zufallsleistung, bei der das neue Solidigm-Laufwerk 64K IOPS und 498.1 µs Latenz bei Lesevorgängen verzeichnete. Damit landete es am Ende der Bestenliste.

Solidigm P5430 64K-Zufallsleseleistung

Bei 54 zufälligen Schreibvorgängen erreichte der Solidigm P5430 einen Spitzenwert von 24 IOPS mit einer Latenz von 646.3 µs.

Solidigm P5430 64K-Zufallsschreibleistung

Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL erzielte der Solidigm P5430 eine Spitzenleistung von 219 IOPS bei einer Latenz von 144.1 µs.

Solidigm P5430 SQL-Leistung In SQL 90-10 zeigte das neue Solidigm-Laufwerk eine Spitzenleistung von 212 KB bei einer Latenz von 149.3 µs.

Solidigm P5430 SQL 90-10 Leistung

Mit SQL 80-20 erreichte der Solidigm P5430 einen Spitzenwert von 207 IOPS bei einer Latenz von 152.7 µs und lag damit erneut knapp hinter dem neuen Micron-Laufwerk.

Solidigm P5430 SQL 80-20 Leistung

Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Wie bei den SQL-Benchmarks belegte das Solidigm P5430 weiterhin mit ordentlichen Werten den zweiten Platz. Beginnend mit der allgemeinen Oracle-Arbeitslast hatte das Micron-Laufwerk eine Spitzenleistung von 209 IOPS bei 170.2 µs.

Bei Oracle 90-10 erzielte der Solidigm P5430 eine Spitzenleistung von 163 IOPS bei 133.6 µs.

Als nächstes folgt Oracle 80-20, wo der P5430 einen Spitzenwert von 161 IOPS bei 135.2 µs erreichte.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot erreichte der Spitzenwert 174 IOPS mit einer Latenz von 198.1 µs.

Während der VDI FC-Erstanmeldung erreichte der P5430 einen Spitzenwert von 83 IOPS mit einer Latenz von 355.3 µs.

Mit VDI FC Monday Login erzielte der Solidigm P5430 71 IOPS bei einer Latenz von 220 µs, bevor er am Ende des Tests einen kleinen Anstieg verzeichnete.

Beim VDI Linked Clone (LC) Boot zeigte das P5430 einen Spitzenwert von 66 IOPS mit 240.3 µs Rückstand auf das Micron-Laufwerk.

Solidigm P5430 VDI LC Boot-Leistung Beim ersten VDI LC-Login zeigte der Solidigm P5430 eine gewisse Instabilität, wo er bei etwa 22 µs einen Spitzenwert von 356.8 IOPS erreichte und am Ende einen ordentlichen Leistungsanstieg verzeichnete.

Solidigm P5430 VDI LC-Erstanmeldungsleistung

Für VDI LC Monday Login war das P5430 mit Abstand das beste Laufwerk, mit einem Spitzenwert von 50 IOPS und einer Latenz von 313.8 µs.

Solidigm P5430 VDI LC Montag-Anmeldeleistung

Abschließende Überlegungen

Es besteht kaum ein Zweifel daran, dass die Speicherdichte für Unternehmen die beste Möglichkeit ist, Rechenzentren effizienter zu gestalten, sowohl im Hinblick auf die Stellfläche des Daten-Racks als auch auf den Wattverbrauch pro TB. Während die Kapazitäten von bis zu 30.72 TB im P5430 nicht neu sind – das P5316 hatte das bereits –, wird Solidigm über 30.72 TB im Single-Board-E3.S-Formfaktor (7.5 mm) verfügen. Dies eröffnet einen enormen Dichtegewinn bei Servern, die im Vergleich zu 15-mm-U.2/U.3-SSDs auf bis zu doppelt so viele SSDs in ihren Serverdesigns verzichten. QLC-Laufwerke werden dadurch auch in Bezug auf die systemweite Dichte weiterhin einen Vorsprung vor TLC haben.

Solidigm P5430 Winkel

Was die Leistung betrifft, übertrifft der P5430 den P5316 insgesamt deutlich. Die Leistungssteigerungen machen sich am deutlichsten bei der Schreibverbesserung bemerkbar, bei der das P5430 im Vergleich zu seinem Vorgänger wie ein völlig anderes Laufwerk aussieht. Nirgendwo wird dies deutlicher als bei 4K-Schreibvorgängen, die schon immer die Achillesferse des P5316 waren und wahrscheinlich einer der Gründe dafür sind, dass VMware dieses Laufwerk noch nicht qualifiziert hat. Mit der nativen 4-KB-IU im P5430 hat Solidigm offensichtlich auf das Feedback des Marktes gehört und ein Laufwerk zusammengestellt, das sich problemlos für virtualisierte Arbeitslasten einsetzen lässt, wo die meisten Unternehmensanwendungen zum Einsatz kommen.

Der andere hervorzuhebende Leistungsmerkmal ist, dass das P5430 wirklich gut mit dem neuen Micron 6500 ION harmoniert, der 30.72 TB mit TLC NAND bietet. Unser Testbericht hier ist die 15.36-TB-Kapazität von Solidigm. Wir müssen also noch sehen, wie sich der 30.72-TB-P5430 schlägt, wenn er später in diesem Jahr auf den Markt kommt. Wenn wir uns jedoch speziell die Datenbanktests ansehen, ist das Leistungsdelta für die beabsichtigten Bereitstellungsszenarien so minimal, dass Anwendungseigentümer kaum einen Unterschied bei der Bereitstellung bemerken würden.

Die P5430 ist Solidigms erste Unternehmens-SSD-Einführung als unabhängiges Unternehmen. Es ist toll, das lila Logo im Labor zu sehen und noch besser, das Leistungsprofil des Laufwerks zu sehen. Das P5430 ist gegenüber dem P5316 fast überall besser, und an den Stellen, an denen Solidigm anvisiert hat, wie zum Beispiel bei 4K-Schreibvorgängen, ist es Tag und Nacht. Kombiniert man das mit der Tatsache, dass es später in diesem Jahr 30.72 TB im 7.5-mm-E3.S-Formfaktor geben wird, werden die Dichte und der Energieverbrauch pro TB für Speicherserver äußerst überzeugend.

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