La KIOXIA CM9-R es la primera familia de SSD empresariales basada en BiCS FLASH de octava generación, y el modelo E3.S de 15.36 TB que probamos en nuestro laboratorio representa el punto óptimo de la gama: 3,400 000 IOPS de lectura aleatoria y 14 800 MB/s de lectura secuencial en una unidad con un consumo típico de 25 W. Las unidades empresariales de quinta generación suelen alcanzar cifras superiores a los 20 W para lograr sus máximos rendimientos, y la propuesta de KIOXIA para la generación CM9 es que el diseño CBA (CMOS direct Bonded to Array) de BiCS8 ofrece un rendimiento superior sin un consumo excesivo de energía.
El KIOXIA CM9-R de 15.36 TB en E3.S: BiCS FLASH, generación 8, con una potencia típica de 25 W.
El CM9-R es el modelo de la familia con un rendimiento intensivo en lectura de 1 DWPD; la línea CM9-V de uso mixto, con un rendimiento de 3 DWPD, funciona en paralelo. Las capacidades abarcan desde 1.92 TB hasta 30.72 TB en E3.S, con un modelo insignia de 61.44 TB reservado para la versión U.2 de 2.5 pulgadas. Por debajo de 7.68 TB, la serie utiliza memoria flash BiCS de quinta generación; los modelos de 7.68 TB, 15.36 TB y 30.72 TB incorporan memoria de octava generación, y nuestra unidad de prueba de 15.36 TB (KCM9XRJE15T3) se sitúa en el punto exacto de capacidad donde la serie ofrece sus mejores especificaciones de escritura: 5 8 MB/s de escritura secuencial y 540 11,000 IOPS de escritura aleatoria, ambos máximos de la serie sin ninguna otra capacidad.
La unidad es PCIe 5.0 x4 con soporte para puertos duales x2 para topologías de alta disponibilidad, compatible con NVMe 2.0 y NVMe-MI 1.2c, y admite la especificación OCP Datacenter NVMe SSD v2.5 (no todos los requisitos). La protección contra pérdida de energía y la protección de datos de extremo a extremo son estándar, con variantes de seguridad SIE, SED y FIPS 140-3 SED disponibles en la matriz de modelos.
E3.S con un grosor de 7.5 mm y conector EDSFF; la misma serie ofrece capacidades de hasta 61.44 TB en formato de 2.5 pulgadas.
Especificaciones del KIOXIA CM9-R
| Especificación | KIOXIA CM9-R 15.36 TB (E3.S) |
|---|---|
| Descripción general de la plataforma | |
| Modelo | KCM9XRJE15T3 (SIE) KCM9DRJE15T3 (SED) KCM9FRJE15T3 (FIPS SED) |
| CAPACIDAD | 15,360 GB |
| Factor de forma | E3.S, 7.5 mm |
| Fácil de usar | PCIe 5.0 (simple x4, doble x2), NVMe 2.0, NVMe-MI 1.2c |
| NAND | KIOXIA BiCS FLASH generación 8 3D TLC (CBA) |
| Rendimiento (puerto único x4, hasta) | |
| Lectura secuencial (128 KiB) | 14,800 MB / s |
| Escritura secuencial (128 KiB) | 11,000 MB / s |
| Lectura aleatoria (4 KiB) | 3,400K IOPS |
| Escritura aleatoria (4 KiB) | 540K IOPS |
| Latencia de lectura/escritura (4 KiB QD1, típico) | 65 µs / 10 µs |
| Potencia y resistencia | |
| Alimentación (Activa / Lista) | 25 W típico / 5 W típico |
| Raid | 1 DWPD |
| MTTF / Garantía | 2,500,000 horas / 5 años |
| Caracteristicas | |
| Protección: | Protección de pérdida de potencia Protección de datos de extremo a extremo Puerto doble para alta disponibilidad |
| Cumplimiento | SSD NVMe para centros de datos OCP v2.5 (parcial) |
Antecedentes de prueba y comparables
Utilizamos un Dell PowerEdge R760 con Ubuntu 22.04.2 LTS como plataforma de pruebas para todas las cargas de trabajo de esta reseña. Equipado con un cable Serial Cables Gen5 JBOF, ofrece amplia compatibilidad con unidades SSD U.2, E1.S, E3.S y M.2. La configuración de nuestro sistema se detalla a continuación:
- 2 procesadores Intel Xeon Gold 6430 (32 núcleos, 2.1 GHz)
- 16 x 64GB DDR5-4400
- Unidad de estado sólido Dell BOSS de 480 GB
- Cables seriales Gen5 JBOF
- Nvidia L4
Comparación de unidades
- KIOXIA CD9P-R 7.68 TB (1 DWPD)
- Sandisk DC SN861 7.68 TB (1 DWPD)
- Solidigm PS1010 7.68TB (1 DWPD)
- Solidigm PS1030 12.8 TB (3 DWPD)
- Micron 7600 MAX 6.4 TB (3 DWPD)
- Micron 9550 MAX 12.8 TB (3 DWPD)
- Micron 9550 Pro 7.68 TB (1 DWPD)
Lo más importante es la combinación con el CD9P-R de KIOXIA : el CD9P-R demostró la capacidad del BiCS8 para posicionarse en centros de datos, y el CM9-R es la versión insignia para empresas de la misma memoria flash.
Rendimiento FIO
Escritura secuencial de 128 K (Profundidad de E/S 16 / Número de trabajos 1)
El CM9-R inició su prueba FIO con un sólido resultado de escritura secuencial en estado estacionario de 128K: 8,668.1 MB/s a 230.4 µs, tercero en el grupo solo por detrás del Micron 9550 MAX (10,957.9 MB/s) y el 9550 Pro (10,354.6 MB/s), y muy por delante del resto, que se agruparon entre 6,370 y 7,127 MB/s. Frente a su hermano, el CD9P-R, con 6,912.4 MB/s, la unidad empresarial tuvo una ventaja del 25%, una diferencia significativa dado que ambos utilizan la misma memoria flash BiCS8.
Lectura secuencial de 128 K (Profundidad de E/S 64 / Número de trabajos 1)
El rendimiento de lectura es el único resultado de nuestro conjunto de datos que se aleja considerablemente de la capacidad de la unidad. Con una profundidad de E/S de 64 en un solo trabajador, la CM9-R alcanzó 9,974.6 MB/s en 801.7 µs, el último del grupo y muy por debajo tanto de la especificación de 14 800 MB/s como de los 14 235,9 MB/s que registró su modelo hermano, la CD9P-R, en la misma configuración. Esta es una prueba de un solo trabajo, y los barridos que se muestran a continuación demuestran que la CM9-R lee a máxima velocidad cuando el trabajo se distribuye entre varios trabajos. Sin embargo, los compradores con patrones de lectura de bloques grandes de flujo único deben tener en cuenta este comportamiento y probar su propia configuración.
Escritura aleatoria 64K
La prueba de escritura aleatoria de 64K colocó al CM9-R en segundo lugar del grupo, alcanzando un pico de 9,635.3 MB/s (profundidad de E/S 8 / número de trabajos 2, a solo 103.4 µs), solo por detrás del Micron 9550 MAX a 10,878.1 MB/s. La entrada de baja profundidad de cola fue la mejor del campo en absoluto: 3,334.8 MB/s a 18.4 µs en profundidad de E/S 1 / número de trabajos 1, por delante del Solidigm PS1030 (2,901.7 MB/s a 21.1 µs) y de todos los demás. El techo de latencia se mantuvo controlado, alcanzando un máximo de 1,942.5 µs en toda la prueba, mientras que varios competidores superaron los 2,300 µs y el PS1010 llegó a casi 6,000 µs.
Lectura aleatoria 64K
En lecturas de 64K, el CM9-R registró la mejor apertura de flujo único del grupo, 1,359.0 MB/s a 45.6 µs con IODepth 1 / NumJobs 1, superando incluso al CD9P-R (1,334.0 MB/s), con el resto de los participantes comenzando en aproximadamente la mitad de eso. Igual de sorprendente es la poca concurrencia que necesitó: la unidad alcanzó su pico de 13,402.4 MB/s con IODepth 4 / NumJobs 8 con solo 148.7 µs de latencia, mientras que la mayoría de los participantes necesitaron configuraciones de IODepth 32 para alcanzar los suyos. La corona de la cola profunda fue para el Solidigm PS1030 con 14,162.9 MB/s, pero ningún otro en el grupo maneja lecturas de 64K con baja concurrencia tan bien como las dos unidades KIOXIA.
Escritura secuencial de 16K
Una nota sobre la programación: nuestra cobertura de 16K ahora es secuencial en lugar de aleatoria, una carga de trabajo que desglosamos por primera vez en nuestra revisión del Micron 9550 MAX y que estamos aplicando a todo el grupo, ya que los flujos secuenciales de tamaño medio dominan las implementaciones reales, en particular las canalizaciones de IA que mueven datos ordenados en ejecuciones en lugar de dispersar resultados aleatorios.
El cambio le sienta bien al CM9-R. Su pico de 10,812.2 MB/s fue superado solo por el Micron 9550 MAX con 10,970.8 MB/s, pero mientras que el 9550 MAX necesitó IODepth 32 / NumJobs 4 y 181.9 µs para alcanzar su cifra, el CM9-R alcanzó su pico con IODepth 1 / NumJobs 16 con una latencia de 22.8 µs, la misma característica de baja profundidad de cola que define a esta unidad en todas partes. La latencia de un solo trabajador de 10.4 µs fue nuevamente la mejor del grupo, y la unidad superó los 10,400 MB/s en tres puntos distintos que abarcan IODepth 1 a 32.
Lectura secuencial de 16K
En lecturas, el CM9-R registró 13,393.2 MB/s con IODepth 32 / NumJobs 8, segundo después de su hermano CD9P-R con 13,819.7 MB/s, y ofreció prácticamente la misma cifra, 13,390.1 MB/s, con IODepth 16 / NumJobs 8 con la mitad de latencia, 149.0 frente a 298.3 µs. Un detalle importante: a diferencia de las pruebas aleatorias, las lecturas secuenciales de 16K de flujo único favorecieron al Sandisk SN861 (12.5 µs) y al Micron (13.9 a 21.3 µs) sobre el par KIOXIA, que rondaba los 32 µs. Una vez introducido el paralelismo, el CM9-R escaló bien, alcanzando 12,400 MB/s con IODepth 4 / NumJobs 16.
Escritura aleatoria 4K
El CM9-R alcanzó 1,502.9K IOPS con una profundidad de cola de 8 y 16 trabajos, con una latencia de tan solo 84.6 µs, el cuarto mejor del grupo, por detrás del Micron 7600 MAX (1,781.2K), el Solidigm PS1030 (1,595.8K) y el 9550 MAX (1,544.2K), y casi 2.8 veces su cifra nominal de 540K, que KIOXIA especifica con una profundidad de cola fija. Con una profundidad de cola de 1, lideró el grupo con 115.8K IOPS y 8.2 µs, la respuesta de escritura de bloques pequeños más rápida que medimos entre las unidades de este grupo.
Lectura aleatoria 4K
La prueba de lectura de 4K con cola profunda es el punto débil del CM9-R: 1,973.4K IOPS en su pico de IODepth 16 / NumJobs 16, séptimo de ocho, solo por delante del Micron 7600 MAX, y muy por debajo de los 2,555.6K del Sandisk SN861, líder del grupo. Tenga en cuenta el contexto de la calificación: la especificación de 3,400K IOPS de KIOXIA se mide con profundidades de cola que superan el límite superior de IODepth 32 / NumJobs 16 de nuestra prueba, por lo que tratamos la diferencia como una diferencia en la configuración de la prueba en lugar de una deficiencia, pero unidades como el SN861 y el PS1030 obtuvieron resultados sustancialmente mejores en la misma prueba. La otra mitad de la gráfica pertenece al CM9-R: 33.6K IOPS a 29.3 µs con una profundidad de cola de 1, la latencia de lectura de 4K más baja del grupo, ligeramente por delante del CD9P-R, que hizo de esta misma característica su sello distintivo en junio.
Rendimiento de GDSIO
Las lecturas de GPU Direct Storage son donde la escalabilidad de subprocesos del CM9-R muestra el mismo carácter que su hermano CD9P-R demostrado en junio. Las dos unidades KIOXIA lideraron el segmento de tamaño de bloque de 16K en todo momento, y el resultado máximo de 16K del CM9-R de 136.4K IOPS fue el mejor en todo el grupo, por delante de los 134.2K del CD9P-R y muy por encima del par Solidigm en la parte inferior (el PS1030 logró 101.2K). En el segmento de 1M, el CM9-R alcanzó un pico de 6.06 GiB/s, segundo solo por los 6.16 GiB/s del CD9P-R, con el Solidigm PS1010 y el Micron 9550 MAX a 6.05 GiB/s detrás de él. La latencia de lectura de 16K de un solo subproceso de 44.5 µs se situó en la mitad del grupo, prácticamente idéntica a la del CD9P-R; La tarjeta Sandisk SN861 mantuvo el tiempo de respuesta de un solo hilo en 26.1 µs.
El barrido de escritura es donde el CM9-R se distingue discretamente. Su pico de 5.51 GiB/s (bloque de 1M, 16 hilos) fue el segundo más alto sobre el papel, solo superado por los 5.69 GiB/s del Micron 9550 MAX, pero la forma de las dos líneas es lo que realmente importa: el 9550 MAX cayó a aproximadamente 2.2 GiB/s en 1M/64 en su ventana de volatilidad documentada, mientras que el CM9-R mantuvo la línea más estable del grupo en todo el segmento de 1M. También evitó el colapso de alto hilo de 128K exhibido por ambas unidades Solidigm. La latencia de escritura de 16K de un solo hilo de 21.4 µs igualó al CD9P-R como el mejor del grupo. Para flujos de escritura sostenidos adyacentes a la GPU, esta fue la unidad más predecible en el banco de pruebas.
Rendimiento del punto de control DLIO
Nuestra prueba de puntos de control DLIO escribe puntos de control de entrenamiento recurrentes en tres pasadas, y es una prueba de consistencia tanto como de velocidad; tiempos más bajos son mejores, y la diferencia entre la primera y la tercera pasada muestra cómo se comporta una unidad una vez que su FTL está trabajando bajo presión sostenida. Una nota sobre estos datos: el número de puntos de control aumenta con la capacidad de la unidad, por lo que las unidades más grandes, como la CM9-R de 15.36 TB, registran más puntos de control por ejecución, y los resultados por punto de control no están alineados punto por punto entre las unidades. Por eso la tabla a continuación presenta promedios de pasada, que normalizan la ejecución de cada unidad en una cifra directamente comparable; cuanto más bajo, mejor. En la primera pasada, todo el grupo de comparación se encuentra dentro de un rango ajustado de 459-465 segundos, con la CM9-R en 462.8 segundos. La separación se produce más adelante. En la tercera pasada, el CM9-R se sitúa en 580.9 segundos, en la mitad de la tabla, hacia la parte trasera del grupo: más rápido que los 599.2 segundos del Solidigm PS1030, pero por detrás del Sandisk SN861 (553.3), el Micron 9550 MAX (555.3) y su propio hermano, el CD9P-R (570.6).
| Accionamiento | Promedio de pases 1 (segundos) | Promedio de pases 2 (segundos) | Promedio de pases 3 (segundos) |
|---|---|---|---|
| Sandisk DC SN861 7.68 TB | 461.3 | 558.6 | 553.3 |
| Micron 9550 MAX 12.8 TB | 462.8 | 558.9 | 555.3 |
| Micron 9550 Pro 7.68 TB | 461.4 | 577.9 | 559.7 |
| Solidigm PS1010 7.68TB | 458.8 | 561.1 | 564.6 |
| Micron 7600 MAX 6.4 TB | 464.2 | 581.5 | 567.3 |
| KIOXIA CD9P-R 7.68 TB | 464.7 | 575.6 | 570.6 |
| KIOXIA CM9-R 15.36TB | 462.8 | 571.9 | 580.9 |
| Solidigm PS1030 12.8TB | 462.3 | 578.0 | 599.2 |
La posición de la tercera pasada merece interpretación más que alarma. Una unidad de 1 DWPD con alta intensidad de lectura no se compra para escrituras de punto de control sostenidas, y los resultados de FIO respaldan el argumento principal de la unidad: la mejor latencia de baja profundidad de cola del grupo tanto en lecturas como en escrituras, entregada de forma consistente. Cabe destacar que el CM9-R se degradó de forma gradual y predecible a lo largo de sus pasadas en lugar de fluctuar, mostrando la misma estabilidad que su línea de escritura GDS, que es lo que le importa a la programación de puntos de control una vez que la unidad está en rotación. Los compradores que necesiten la ráfaga de puntos de control deberían considerar la familia Micron 9550 o esperar al CM9-V, su modelo hermano de uso mixto.
Conclusión
El KIOXIA CM9-R de 15.36 TB es el primer SSD de clase empresarial con BiCS8, probado en el punto de capacidad donde la serie ofrece su mejor rendimiento de escritura, y nuestros datos lo enmarcan claramente: la latencia más baja con poca profundidad de cola en el grupo de comparación en todas las cargas de trabajo que ejecutamos. Con una profundidad de cola de 1, lideró el campo en lecturas de 4K (33.6K IOPS a 29.3 µs), escrituras de 4K (115.8K IOPS a 8.2 µs), escrituras secuenciales de 16K (10.4 µs de un solo trabajador) y lecturas de 64K (1,359.0 MB/s a 45.6 µs), y alcanzó su pico de lectura de 64K con una fracción de la concurrencia que requerían sus rivales. En GPU Direct Storage, produjo el mejor rendimiento de IOPS de lectura de bloques pequeños del grupo, con 136.4K, y la línea de escritura sostenida más estable del banco de pruebas, alcanzando un pico de 5.51 GiB/s, sin la alta volatilidad de subprocesos observada en varios competidores.
La latencia más baja del grupo en la cola de profundidad 1 en todas las cargas de trabajo que ejecutamos fue de 25 W (típica).
El pico de lectura de 4K en cola profunda de 1,973.4K IOPS se situó en séptimo lugar de ocho en nuestra prueba (la calificación de 3,400K de KIOXIA se mide con profundidades de cola que superan nuestro límite de prueba, pero los rivales encontraron más dentro de la misma prueba), y la lectura secuencial de 128K de un solo trabajador de 9,974.6 MB/s fue el único resultado que se desvió de su calificación.
Para niveles de lectura sensibles a la latencia, front-ends OLTP, entornos virtualizados en infraestructura HA de doble puerto y servicios de IA con alta carga de lectura, donde el tiempo de respuesta en colas reales es más importante que los picos sintéticos de colas profundas, el CM9-R es el argumento más sólido hasta la fecha de que el diseño CBA de BiCS8 cambia la categoría. Las canalizaciones de escritura intensiva sostenida deberían considerar el CM9-V o las unidades de uso mixto de este grupo. Todos los demás obtienen la unidad que responde más rápido cuando importa, en una pila de capacidad que llega a 30.72 TB en E3.S y 61.44 TB en 2.5 pulgadas.
El barrido de profundidad de cola 1 del CM9-R también le valió un puesto en la clasificación: ahora ostenta el título de Mejor para cargas de trabajo críticas en latencia en nuestra Las mejores unidades SSD empresariales Desbobinador hidráulico de alta resistencia:Para bobinas de mayor peso o necesidades de automatización más elevadas, visite ladesbobinador hidráulico de alta resistencia.
Amazon