Revisión del SSD KIOXIA CM7-R E3.S

La unidad empresarial KIOXIA CM7 llega al mercado como una SSD Gen5 diseñada para aplicaciones exigentes en diversos entornos empresariales. La serie CM7-R está disponible en una variedad de capacidades de hasta 30.72 TB, para satisfacer diversas necesidades empresariales. Estas unidades vienen en diferentes factores de forma, incluida la forma estándar de 2.5 pulgadas y la forma E3.S, que forma parte de la familia EDSFF más compacta. Analizaremos el modelo E3.S para esta revisión.

En la gama KIOXIA, el sufijo "-R" indica que la unidad es de lectura intensiva. Por lo tanto, las unidades SSD como la CM7-R están diseñadas para escenarios que implican principalmente actividades de lectura de datos, como la transmisión de contenido multimedia, los servicios web y el análisis de datos a gran escala, lo que las hace ideales para entornos donde se accede a los datos con frecuencia. Por otro lado, el sufijo "-V" en algunos modelos (como la KIOXIA CM7-V que analizamos anteriormente ) indica la capacidad de carga de trabajo mixta, esencial para aplicaciones que requieren un rendimiento equilibrado tanto en operaciones de lectura como de escritura, como las bases de datos transaccionales o las plataformas virtualizadas.

No obstante, el CM7-R ofrece algunas cifras de rendimiento bastante sólidas con el potencial de alcanzar hasta 14,000 MB/s en velocidades sostenidas de lectura secuencial de 128 KiB y 6,750 MB/s en velocidades de escritura secuencial. Además, KIOXIA indica que puede presumir de hasta 2,450K IOPS en lectura aleatoria de 4 KiB y 300K IOPS en rendimiento de escritura aleatoria. Estas especificaciones posicionan a este SSD como una potencia capaz de manejar grandes cargas de datos y operaciones complejas, garantizando una rápida accesibilidad a los datos y potencia de procesamiento para aplicaciones empresariales críticas.

Este modelo incluye un diseño de puerto dual para mejorar la alta disponibilidad para el uso empresarial continuo y protección contra pérdida de energía para salvaguardar la integridad de los datos durante cortes de energía inesperados. El SSD también incorpora la arquitectura patentada de KIOXIA con BiCS FLASH 112D TLC de 3 capas. Su factor de forma E3.S es compacto pero robusto, se adapta perfectamente a los entornos de centros de datos modernos y admite una configuración densa para maximizar la capacidad de almacenamiento.

KIOXIA también enfatiza la seguridad con la Serie CM7. Se encuentran disponibles opciones como Sanitize Instant Erase (SIE), Self-Encrypting Drive (SED) y SED compatible con FIPS, según las necesidades de la organización y los requisitos de cumplimiento. Estas características hacen del SSD una excelente opción para las empresas que priorizan la seguridad de los datos junto con el rendimiento y la confiabilidad.

Especificaciones de KIOXIA CM7-R E3.S

Número de modelo base	KCM71RJE15T3	KCM71RJE7T68	KCM71RJE3T84	KCM71RJE1T92
CAPACIDAD	15,360 GB	7,680 GB	3,840 GB	1,920 GB
Especificaciones básicas
Factor de forma	E3.S
interfaz	PCIe 5.0, NVMe 2.0
Velocidad máxima de interfaz	128 GT/s (PCIe Gen5 simple x4, doble x2)
Tipo de memoria flash	BiCS FLASH™ TLC
Rendimiento en modo de puerto único (1×4) (Hasta)
Lectura secuencial sostenida de 128 KiB	13,000 MB / s	14,000 MB / s
Escritura secuencial sostenida de 128 KiB	5,300 MB / s	6,750 MB / s		3,500 MB / s
Lectura aleatoria sostenida de 4 KiB	2,000K IOPS	2,450K IOPS	2,700K IOPS	2,000K IOPS
Escritura aleatoria sostenida de 4 KiB	260K IOPS	300K IOPS	310K IOPS	155K IOPS
Requisitos de energía
Tensión de alimentación	12 V ± 10 %, 3.3 V ± 15 %
Consumo de energía (activo)	25 W tipo.		24 W tipo.	21 W tipo.
Consumo de energía (Listo)	5 W tipo.
Confiabilidad
MTTF	2,500,000 horas
Garantía	5 años
DWPD	1
Dimensiones
Espesor	7.5 mm +0.2 / -0.5 mm
ANCHO	76 mm ± 0.25 mm
Longitud Mínima	112.75 mm ± 0.4 mm
Peso	110 g máx.
Responsabilidad
Temperatura (en funcionamiento)	0 ° C a 73 ° C	0 ° C a 76 ° C
Temperatura (no operativo)	-40 ° C a 85 ° C
Humedad (en funcionamiento)	5 % a 95 % HR
Vibración (en funcionamiento)	21.27 m / s2 {2.17 gramos} (de 5 a 800 Hz)
Choque (en funcionamiento)	9.8 km / h2 { 1,000 G } (0.5 ms)

Rendimiento KIOXIA CM7-R E3.S

Para probar la unidad SSD KIOXIA CM7R Gen5, utilizamos el servidor Dell PowerEdge R760 en nuestro laboratorio de pruebas. Se trata de un servidor de montaje en rack 2U altamente versátil que admite dos procesadores Intel Xeon de cuarta generación y configuraciones que admiten hasta 24 unidades NVMe. Este servidor está diseñado para cargas de trabajo mixtas, bases de datos y VDI.

Cabe señalar que la versión del CM7-R que estamos probando en esta revisión proviene de un servidor Dell, con la versión de firmware de Dell. Esta unidad puede funcionar de manera diferente con el firmware original de KIOXIA.

Configuración de Dell PowerEdge R760

• Dual Intel Xeon Gold 6430 (32 núcleos/64 subprocesos, base de 1.9 GHz)
• Memoria RAM DDR1 de 5 TB
• Ubuntu 22.04

Para lograr la máxima flexibilidad, también trabajamos con Serial Cables, quienes nos proporcionaron un JBOF PCIe Gen8 de 5 bahías para pruebas de SSD U.2/U.3, M.2 y EDSFF. Esto nos permite probar todos los tipos de unidades actuales y emergentes en el mismo hardware de prueba.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Al comparar dispositivos de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas son las segundas. Si bien no son una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a establecer dispositivos de almacenamiento básicos con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre soluciones de la competencia. Estas cargas de trabajo ofrecen una variedad de perfiles de prueba que van desde pruebas de “cuatro esquinas” y pruebas de tamaño de transferencia de bases de datos comunes hasta capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI.

Estas pruebas aprovechan el generador de carga de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en varios dispositivos de almacenamiento, incluidas matrices flash y dispositivos de almacenamiento individuales. Nuestro proceso de prueba para estos puntos de referencia llena toda la superficie de la unidad con datos y luego divide una sección de la unidad equivalente al 25 % de la capacidad de la unidad para simular cómo la unidad podría responder a las cargas de trabajo de las aplicaciones. Esto difiere de las pruebas de entropía completa, que utilizan el 100 por ciento del disco y lo llevan a un estado estable. Como resultado, estas cifras reflejarán velocidades de escritura más sostenidas.

perfiles:

• Lectura aleatoria 4K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura aleatoria 4K: 100 % escritura, 128 subprocesos, 0-120 % iorate\
• Lectura aleatoria 64K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura aleatoria 64K: 100 % de escritura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Lectura secuencial de 16 K: 100 % de lectura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura secuencial de 16 K: 100 % de escritura, 16 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Lectura secuencial de 64 K: 100 % de lectura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura secuencial de 64 K: 100 % de escritura, 16 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Mezcla aleatoria 4K, 8K y 16K 70R/30W, 64 subprocesos, 0-120 % de iorata
• Base de datos sintética: SQL y Oracle
• Trazas de clones vinculados y clones completos de VDI

Para comparar el rendimiento, enfrentaremos el KIOXIA CM7-R con el Samsung PM1743 y el Memblaze 7940.

Cargas de trabajo aleatorias y secuenciales

En nuestra primera prueba de VDBench, Random Read 4K muestra que el Memblaze 7940 obtuvo el mayor rendimiento con 1,090,005 IOPS pero con una latencia de 183 µs, donde, aunque el CM7-R solo generó 714,623 IOPS, se mantuvo sólido como una roca y solo alcanzó los 78 µs. El PM1743 tuvo un rendimiento similar con 719,094 IOPS, pero tenía 123 µs de latencia.

Para nuestra segunda prueba de VDBench, Random Write 4k, muestra que el CM7-R retrocede un poco a 691,122 IOPS y 739.6 µs de latencia. El PM 1743 ocupa el segundo lugar con 726,327 IOPS y 698.7 µs de latencia. Luego, a la cabeza está el Memblaze 7940 con 831,117 IOPS y 611.7 µs de latencia.

Para lectura aleatoria de 64K, el CM7-R vuelve a caer con 9,414 MB/s a 212 µs de latencia. El siguiente aquí es el Samsung PM1743, que alcanzó hasta 9,998 MB/s y alcanzó un máximo de 220 µs de latencia. A la cabeza vuelve a estar el Memblaze 7940 con 11,731 MB/s y 170 µs de latencia.

En la porción de escritura aleatoria de 64K, el CM7-R supera al PM1743 con 3,094 MB/s a 317 µs, mientras que el PM1743 obtuvo 2,861 MB/s a 343 µs. Y nuevamente a la cabeza está el Memblaze 7940 con 3,985 MB/s a 245 µs.

Para lectura secuencial 16K, el CM7-R se dirige directamente a la cabeza con 328,273 IOPS a solo 97 µs, con el PM1743 justo detrás con 289,671 IOPS a 110 µs. Arriba a la izquierda está el Memblaze 7940, que experimentó mucha latencia y poco rendimiento con 161,044 IOPS a 198 µs.

Para Sequential Write 16K, el CM7-R volvió a tomar la delantera, esta vez con el 7940 en segundo lugar. El CM7-R registró 196,073 IOPS a 80 µs. En segundo lugar, el Memblaze 7940 registró 191,955 IOPS a 89.9 µs y, en tercer lugar, el PM1743 registró 180,718 IOPS a 86 µs.

En Sequential Read 64K, el CM7-R vuelve a encajar en el medio de los resultados con 10,106 MB/s a 391 µs de latencia. En la parte trasera está el PM1743 con 8,627 MB/s y 463 µs, y en cabeza está el 7940 con 13,742 MB/s a 295 µs.

Para nuestra última prueba secuencial, el CM7-R vuelve a ocupar el segundo lugar en escritura secuencial 64k con 3,282 MB/s a 1,212 µs. De nuevo en la parte trasera está el PM1743 con 2,838 MB/s a 1,411 µs y el 7940 a la cabeza con 4,281 MB/s a 928 µs.

Cargas de trabajo mixtas

Nuestra primera prueba de carga de trabajo mixta es la prueba 4K 70/30, en la que el CM7-R volvió a tener un desempeño extremadamente bueno, promocionando 880,808 IOPS a solo 71 µs. El siguiente es el Memblaze 7940 con 565,120 IOPS a 112 µs, seguido por el PM1743 con 523,953 IOPS a 121 µs.

En la prueba 8K 70/30, el CM7-R vuelve a tomar la delantera con 600,804 IOPS a 105 µs, y el 7940 obtuvo 443,545 IOPS a 143 µs, seguido por el PM1743 con 414,736 IOPS a 153 µs.

Para nuestra prueba final de carga de trabajo mixta tenemos la porción 16K 70/30. Aquí el CM7-R se mantuvo a la cabeza con 335,439 IOPS a 189 µs, pero no quedó sin oposición. El Memblaze 7940 estaba justo detrás del CM7-R con 326,907 IOPS a 194 µs. Y en la parte trasera teníamos el PM1743 con 231,373 IOPS a 274 µs.

Cargas de trabajo de Oracle

Para nuestra prueba inicial de Oracle Workload, el CM7-R volvió a mantenerse rápido y con baja latencia con 415,156 IOPS a 85.7 µs. El siguiente es el Memblaze 7940 con 360,645 IOPS a 98 µs. Y finalmente, tenemos el PM1743 con 317,275 IOPS a 111 µs.

Para la prueba Oracle 90/10, Memblaze, 7940 y KIOXIA CM7-R estuvieron muy cerca uno del otro. El CM7-R obtuvo 291,748 IOPS a 75 µs, mientras que el 7940 obtuvo 292,670 IOPS a 75 µs. Y por último tenemos el PM1743 con 250,189 IOPS a 87.5 µs.

Para la prueba Oracle 80/20, el CM7-R volvió a tomar la delantera, aunque esta vez menos disputado. El CM7-R registró 415,156 IOPS a 85.7 µs. El siguiente fue el 7940 con 360,645 IOPS a 98 µs, seguido por el PM1743 con 317,275 IOPS a 111 µs.

Cargas de trabajo SQL

Para nuestra primera carga de trabajo SQL, el Memblaze 7940 tomó la delantera esta vez con 429,015 IOPS a 74.3 µs y alcanzando los 76 µs. El siguiente es el CM7-R con 394,949 IOPS a 80.7 µs. Y finalmente tenemos el PM1743 con 343,548 IOPS a 92.9 µs.

Para la prueba SQL 90/10, el 7940 le dio una oportunidad al CM7-R: el CM7-R obtuvo 397,046 IOPS a 80 µs y el 7940 obtuvo 392,460 IOPS a 81.2 µs. Finalmente aquí tenemos el PM1743 con 328,793 IOPS a 96.9 µs.

Para la prueba SQL 80/20, el CM7-R obtuvo 406,486 IOPS a 78 µs. El Memblaze 7940 quedó en segundo lugar con 365,549 IOPS a 87 µs, y el PM1743 quedó en último lugar con 321,873 IOPS a 98.9 µs.

Cargas de trabajo VDI

La siguiente prueba de arranque VDI FC (Full Clone), con el 7940 tomando la delantera con 359,767 IOPS a 97 µs. El CM7-R le sigue con 346,330 IOPS a 99.9 µs. Y finalmente el PM1743 con 264,741 IOPS a 130 µs.

Para el inicio de sesión inicial de VDI FC, el Memblaze 7940 volvió a tomar la delantera con 208,784 IOPS a 141.7 µs, seguido por el CM7-R. El CM7-R obtuvo 193,981 IOPS a 152.7 IOPS, seguido por el PM1743 con 157,405 IOPS a 188.5 µs.

Para VDI FC Monday Login, el CM7-R llegó al frente con 160,499 IOPS a 98 µs. En esta prueba, el 7940 y el PM1743 estuvieron bastante cerca: el 7940 obtuvo 130,432 IOPS a 121 µs y el PM1743 obtuvo 126,077 IOPS a 125.4 µs.

Para la prueba de arranque VDI LC (clon vinculado), el 7940 recuperó el liderazgo con 166,105 IOPS a 96 µs. El CM7-R se quedó muy cerca con 160,358 IOPS a 99.4 µs. Finalmente, el PM1743 mostró 138,208 IOPS a 115.7 µs.

Para el inicio de sesión inicial de VDI LC, el CM7-R recuperó su liderazgo con 87,812 IOPS a 88.8 µs. El siguiente es el 7940 con 75,427 IOPS a 104.3 µs, seguido por el PM1743 con 70,328 IOPS a 111.8 µs.

Para nuestra prueba final, tenemos la parte de inicio de sesión del lunes de VDI LC donde el CM7-R obtuvo 115,674 IOPS a 136.3 µs. El Memblaze 7940 es el siguiente con 107,827 IOPS a 146.5 µs. Y el último es el PM1743 con 95,076 IOPS a 166.1 µs.

Conclusión

KIOXIA ha hecho un gran trabajo al ofrecer una amplia gama de interfaces compatibles para su familia de productos CM7. El año pasado revisamos el KIOXIA CM3.2-V de 7 TB en U.2. Si bien los mercados de NVMe Gen3/Gen4 eran casi en su totalidad U.2, los SSD Gen5 han revolucionado el mercado y los proveedores de servidores ofrecen en gran medida plataformas con unidades EDSFF a través del factor de forma E3.S. Con la plataforma CM7, KIOXIA intenta ofrecer a sus clientes opciones en cuanto a factor de forma, brindándoles flexibilidad.

El KIOXIA CM7.68-R de 7 TB se mantuvo bastante bien en nuestras pruebas frente a otros SSD Gen5 de densidad similar. En general, en comparación con el Samsung PM1743 o el Memblaze 7940, el CM7-R se ubicó en la parte media o superior del grupo, mostrando un rendimiento excepcional en muchas de nuestras pruebas de cargas de trabajo mixtas. Lo más destacado en su interior es un rendimiento de lectura secuencial de 54K de más de 10 GB/s y un rendimiento de escritura secuencial de 3.3 GB/s. En nuestra prueba de lectura aleatoria de 4K de bloque pequeño, medimos 715k IOPS a 78us, con velocidades de escritura aleatoria de 691k IOPS a 740us. Vimos un rendimiento de lectura aleatoria mucho mayor en la muestra OEM del U.2 CM7-V, en comparación con el CM7-R con especificaciones de Dell en esta revisión.

Para los clientes que aprovechan la interfaz E3.S o U.2, KIOXIA ofrece una amplia gama de unidades en toda la familia de productos CM7. Si bien las opciones de mayor capacidad aún están limitadas a las variantes CM15 U.2 de 7 mm, que van desde 1.92 TB a 30.7 TB, los clientes aún pueden comprar CM7-R en los modelos hasta el factor de forma E15.36.S de 3 TB. Sigue siendo bastante capacidad a estas velocidades Gen5, lo que significa que el CM7-R puede generar un valor tremendo para las cargas de trabajo modernas.