Revisión del SSD Solidigm PS1010

El Solidigm D7-PS1010 es un SSD PCIe 5 de alto rendimiento diseñado para cargas de trabajo exigentes de centros de datos empresariales y en la nube, particularmente en canales de datos AI/ML. Este SSD forma parte de la amplia cartera de Solidigm y ofrece capacidades que van desde 1.92 TB hasta 15.36 TB en factores de forma como U.2 y E3.S. Diseñado para aplicaciones de resistencia estándar, el PS1010 promete un rendimiento líder en su clase y una confiabilidad sólida, lo que lo hace adecuado para una variedad de entornos informáticos de alto rendimiento.

Impulsado por una interfaz Gen5 actualizada y TLC 176D NAND de 3 capas, el Solidigm PS1010 ofrece cifras de rendimiento impresionantes. Esta unidad afirma velocidades de lectura secuencial de hasta 14,500 MB/s y velocidades de escritura secuencial de hasta 9,300 MB/s. Su rendimiento de lectura y escritura aleatoria es igualmente impresionante, con hasta 3.1 millones de IOPS para lecturas y hasta 400,000 IOPS para escrituras. Solidigm indica que este rendimiento se consigue con un consumo medio de energía activa de 23W y una potencia en inactivo de 5W, lo que lo convierte en energéticamente eficiente sin comprometer la velocidad. Además, su compatibilidad con múltiples estados de energía permite a los usuarios equilibrar el rendimiento con la eficiencia energética según sus necesidades.

Solidigm PS1010 incluye funciones para garantizar la integridad y seguridad de los datos. Admite las especificaciones NVMe 2.0 y NVMe-MI v1.2 y ofrece alta compatibilidad y capacidad de administración en varios sistemas. La unidad cumple con las certificaciones TCG Opal 2.02 y FIPS 140-3 Nivel 2, lo que garantiza una seguridad sólida mediante cifrado del dispositivo y mecanismos de arranque seguro. La certificación del dispositivo verifica que el firmware sea auténtico y no esté alterado, lo que agrega una capa adicional de confianza. El arranque seguro garantiza que solo se cargue software confiable durante el inicio, lo que protege contra ataques de firmware y cargador de arranque no autorizados. Además, el cifrado AES-256 XTS protege todos los datos almacenados en la unidad, protegiendo la información confidencial incluso si la unidad está físicamente comprometida.

Para mayor capacidad de administración, el PS1010 proporciona capacidades de administración NVMe dentro y fuera de banda. NVMe-MI fuera de banda con SMBus y PCIe-VDM permite a los administradores de sistemas monitorear y administrar el SSD a través de una interfaz dedicada, ofreciendo flexibilidad y control sin afectar las rutas de datos principales. NVMe-MI dentro de banda proporciona acceso directo a funciones de administración a través de la misma interfaz utilizada para la transferencia de datos, lo que simplifica el proceso de administración y reduce la necesidad de hardware adicional.

Como se indicó anteriormente, esta unidad es muy adecuada para cargas de trabajo de IA/ML y ofrece hasta un 50 % más de rendimiento en ciertas fases del proceso que otras unidades. Es ideal como unidad de caché de datos NVMe en servidores GPU o dentro de niveles de alto rendimiento totalmente flash que admiten almacenamiento de menor rendimiento. Su capacidad para manejar eficazmente las condiciones de E/S del mundo real lo hace adecuado para informática de alto rendimiento, servidores de uso general y bases de datos de procesamiento analítico en línea (OLAP).

Más allá del rendimiento, la PS1010 incluye funciones avanzadas de protección de datos. Las pruebas mejoradas de pérdida de energía inminente (PLI) garantizan que los datos se conserven durante cortes de energía repentinos. La unidad también incorpora una sólida protección de datos de extremo a extremo con ECC (código de corrección de errores) que cubre el 99% de la SRAM de la unidad, lo que ayuda a prevenir la corrupción de datos. La susceptibilidad a la corrupción silenciosa de datos (SDC) está modelada en un impresionante 1E-25, lo que garantiza una alta confiabilidad de los datos durante la vida útil de la unidad.

Especificaciones de Solidigm PS1010

Especificaciones	Detalles
de Carga	1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB
Factor de forma	U.2 (15 mm), E3.S (7.5 mm)
Fácil de usar	PCIe 5.0 x4
Tipo NAND	NAND 176D TLC de 3 capas
Lectura secuencial	Hasta 14,500 MB / s
Escritura secuencial	Hasta 9,300 MB / s
Lectura aleatoria (4 KB)	Hasta 3,100K IOPS
Escritura aleatoria (4 KB)	Hasta 400K IOPS
Latencia (lectura)	Hasta 60 µs
Latencia (escritura)	Hasta 8 µs
Raid	1.0 DWPD
Tiempo medio entre fallos (MTBF)	2.5 millón de horas
Tasa de error de bit incorregible (UBER)	1 sector por 1018 lectura de bits
Consumo de energía (activo)	Hasta 23W
Consumo de energía (inactivo)	5W
Temperatura de Funcionamiento	0 ° C a 77 ° C
Temperatura de almacenamiento	-40 ° C a 85 ° C
Choque (no operativo)	1,000 G (máx.) a 0.5 ms
Vibración (sin funcionamiento)	3.13 GRMS (5-800 Hz) máx.
Humedad (sin funcionamiento)	5% a 95% (sin condensación)
Altitud (en funcionamiento)	-1,000 a 10,000 XNUMX pies
Altitud (no operativo)	-1,000 a 40,000 XNUMX pies
Seguridad	TCG Opal 2.02, FIPS 140-3 Nivel 2, cifrado AES-256 XTS
Manejabilidad	NVMe-MI v1.2, SMBus, PCIe-VDM, gestión dentro y fuera de banda
Garantía	5 años

Solidigm PS1010 es una solución integrada verticalmente con controlador, firmware, DRAM y NAND, todos provenientes de diseños internos:

• Controlador: SK Hynix ACNT081
• RAM: SK Hynix H5AG48DXND
• NAND: SK Hynix H25T3TCG8C

Solidigm también ofrece la Herramienta de almacenamiento Solidigm (SST) para la gestión de unidades. La versión 1.13 salió en junio de 2024 y es compatible con Windows, Linux y ESXi.

Rendimiento del Solidigm D7-PS1010

Para probar el SSD Solidigm PS1010 Gen5, utilizamos un Dell PowerEdge R760 en nuestro laboratorio de pruebas. Es un servidor de montaje en rack de 2U muy versátil que admite dos procesadores Intel Xeon de cuarta generación y tiene configuraciones que admiten hasta 4 unidades NVMe. Este servidor está diseñado para cargas de trabajo mixtas, bases de datos y VDI.

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.

Evaluación comparativa de la carga de trabajo

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.

Para esta revisión, comparamos el Solidigm PS1010 con el Samsung PM1743, y KIOXIA CM7-R SSD en todas las cargas de trabajo.

Análisis de rendimiento máximo de fio

El paquete de secuencias de comandos fio que aprovechamos es una secuencia de comandos automatizada configurada para precondicionar y probar ligeramente las unidades de manera consistente, según se encontró. aquí en github. Usamos esto para realizar pruebas de lectura y escritura secuenciales de 256K para un ancho de banda máximo y pruebas de lectura y escritura aleatorias de 4K para un rendimiento máximo.

Rendimiento máximo y ancho de banda	Solidigm PS1010 7.68TB	KIOXIA CM7-R 7.68TB	Samsung PM1743 7.68TB
Lectura secuencial de 256K (1T/64Q)	14,848MB / s	12,092MB / s	14,495MB / s
Escritura secuencial de 256K (1T/64Q)	7,117MB / s	5,796MB / s	6,052MB / s
Lectura aleatoria 4K (8T/32Q)	2,084,960 IOPS	1,963,066 IOPS	1,900,838 IOPS
Escritura aleatoria 4K (8T/32Q)	408,721 IOPS	301,061 IOPS	319,758 IOPS

El SSD Solidigm PS1010 de 7.68 TB demuestra un rendimiento sobresaliente en varias áreas clave en comparación con sus competidores. Lidera la velocidad de lectura secuencial de 256K a 14,848 MB/s, superando a KIOXIA CM7-R y Samsung PM1743, lo que lo hace ideal para aplicaciones de lectura intensiva.

En operaciones de escritura secuencial de 256K, funciona bien a 7,117 MB/s. La PS1010 también muestra un sólido rendimiento de lectura aleatoria 4K con 2,084,960 IOPS, superando a las unidades KIOXIA y Samsung. En escritura aleatoria 4K, la PS1010 tuvo un buen desempeño, logrando 408,721 IOPS, nuevamente liderando por delante de los modelos Samsung y KIOXIA.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Estas pruebas aprovechan el típico generador de cargas de trabajo vdBench, 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 reflejan velocidades de escritura más sostenidas.

perfiles:

• Lectura aleatoria 4K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura aleatoria 4K: 100 % de escritura, 128 subprocesos, 0-120 % de 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
• Trazas de clones vinculados y clones completos de VDI

Cargas de trabajo aleatorias y secuenciales

En nuestra primera prueba de VDBench, Random Read 4K muestra el Solidigm PS1010 con un rendimiento de 729K IOPS pero con una latencia de 96.6 µs, justo detrás de la unidad KIOXIA.

En Random Write 4k, Solidigm fue el mejor disco, alcanzando 941K IOPS con 526.7 µs de latencia. Las unidades Samsung y KIOXIA quedaron rezagadas con 730K y 700K IOPS, respectivamente.

Pasando al rendimiento aleatorio de 64K, la PS1010 fue la de mejor rendimiento por un amplio margen. En lecturas, alcanzó 192 IOPS con una latencia de 165.9 µs, en comparación con las unidades Samsung PM1742 y KIOXIA CM7, que terminaron la prueba alrededor de 145 IOPS.

En escritura aleatoria de 64K, la PS1010 alcanzó un máximo de 63K IOPS con una latencia de 249.1ms.

Para lectura secuencial de 64K, el Solidigm PS1010 volvió a liderar el grupo con 177K IOPS (11.1 GB/s) a 360.8 µs de latencia. Esto es notablemente más rápido que las otras dos unidades probadas.

Para la porción de escritura secuencial de 64K, el Solidigm PS1010 sigue siendo el primero con un pico impresionante de 67K IOPS (o 4.17 GB/s) a 953.7 µs de latencia.

Cargas de trabajo mixtas

Nuestra primera prueba de carga de trabajo mixta es la prueba 4K 70/30, en la que el Solidigm PS1010 mostró 651K IOPS a solo 97 µs. Esto fue lo suficientemente bueno para el segundo lugar, aunque estaba muy por detrás del pico de 881K IOPS de KIOXIA.

En la prueba 8K 70/30, el Solidigm PS1010 se acercó un poco más a la unidad KIOXIA con un pico de 545K IOPS a 116.2 µs de latencia.

En nuestra porción de 16K, el Solidigm PS1010 avanzó con 404K IOPS a 78.8 µs. Las unidades KIXOIA y Samsung quedaron notablemente por detrás, registrando picos de 329K IOPS y 290K IOPS, respectivamente.

La unidad Solidigm funcionó muy bien en la prueba de lectura secuencial de 16K. En los escritos, alcanzó un máximo de alrededor de 205 75.3 IOPS y finalizó la prueba con XNUMX µs.

Una vez más, Solidigm PS1010 fue líder en lecturas secuenciales de 16 K, alcanzando un máximo de 404 K IOPS con una latencia de 78.8 µs.

Cargas de trabajo SQL

Para nuestra primera carga de trabajo SQL, el Solidigm PS1010 lideró con 451K IOPS a 70.6 µs. El KIOXIA CM7 quedó segundo por un buen margen con 396 IOPS a 80.5 µs.

Pasando a la parte SQL 90/10, la PS1010 mantuvo su primer puesto con 416K IOPS a 76.3 µs de latencia.

Por último, la prueba SQL 80/20, donde la unidad Solidigm cayó al segundo lugar (aunque muy cerca de KIOXIA), publicando 396K IOPS con una latencia de 80.1 µs.

Cargas de trabajo de Oracle

Para nuestra primera carga de trabajo de Oracle, Solidigm PS1010 ocupó el segundo lugar con 393K IOPS a 89.9 µs. El KIOXIA CM7 fue el disco líder con 417K IOPS a 85.1 µs.

La siguiente es la carga de trabajo Oracle 90/10, donde la PS1010 ocupó el primer lugar con 312K IOPS a 69.9 µs de latencia.

En la última prueba 80/20, las unidades Solidigm y KIOXIA tuvieron el mismo rendimiento al final de la prueba, con un pico de 304K IOPS con 71.6 µs de latencia.

Cargas de trabajo VDI

Las pruebas de VDI FC (Full Clone) son las siguientes. En el arranque, la nueva unidad Solidigm alcanzó un impresionante pico de 380K IOPS con 90.8 µs de latencia, que ocupó el primer lugar. El CM7 es el siguiente con 348K IOPS a 99.1 µs.

Para el inicio de sesión inicial de VDI FC, la PS1010 volvió a ser la unidad de mejor rendimiento (por un amplio margen), con 246 119.8 IOPS a 200 µs. La siguiente mejor unidad fue la KIOXIA, que registró poco menos de 151 IOPS con una latencia de XNUMX µs.

Para VDI FC Monday Login, la PS1010 ocupó el segundo lugar con 147 IOPS a 107 µs.

Las últimas pruebas son nuestro VDI LC (Linked Clone). Primero está Boot, donde la PS1010 recuperó el primer puesto con 175K IOPS a 91 µs. El CM7 se mantuvo relativamente cerca con 160K IOPS a 99 µs.

Para el inicio de sesión inicial de VDI LC, el Solidigm PS1010 retrocedió un poco, alcanzando 73 IOPS a 107.3 ​​ms, un poco mejor que el pico de 1748 IOPS con latencia de 70 µs del Samsung PM118. El CM7 tomó la delantera aquí con 88K IOPS a 87.7 µs.

Para nuestra prueba final, analizamos el resultado del inicio de sesión del lunes de VDI LC, que mostró que el Solidigm PS1010 estaba un pelo por detrás del disco KIOXIA con 114K IOPS a 138.4 µs de latencia.

Conclusión

El Solidigm D7-PS1010 es una opción destacada para las empresas que buscan optimizar las operaciones de sus centros de datos con SSD Gen5 de alto rendimiento. Sus impresionantes velocidades de lectura y escritura y sus sólidas funciones de seguridad lo hacen ideal para canalizaciones de datos de IA/ML y otras cargas de trabajo de alta demanda. La capacidad de la unidad para manejar condiciones de E/S del mundo real garantiza de manera efectiva un rendimiento constante en una variedad de aplicaciones, desde servidores de uso general hasta bases de datos. En nuestras cargas de trabajo fio de cuatro esquinas, superó a los SSD 1DWPD Gen5 comparables actuales. Los aspectos más destacados incluyen lectura secuencial de 14.8 GB/s, escritura de 7.1 GB/s y más de 2 M IOPS de lectura aleatoria 4K.

Además, las funciones avanzadas de protección de datos del D7-PS1010, como la prueba mejorada de pérdida inminente de energía (PLI) y la sólida protección de datos de extremo a extremo con ECC, brindan tranquilidad con respecto a la integridad y confiabilidad de los datos. La compatibilidad con múltiples estados de energía y factores de forma flexibles (U.2 y E3.S) aumenta su versatilidad, lo que permite eficiencia energética y compatibilidad con una amplia gama de configuraciones de centros de datos.

Los SSD Gen5 abren un nuevo nivel de rendimiento, fundamental para la IA, HPC y otras cargas de trabajo con uso intensivo de datos actuales que aprovechan las GPU u otros aceleradores. El salto sobre Gen4 es tangible: las organizaciones pueden alimentar el doble de GPU con la misma cantidad de unidades en comparación con los sistemas de almacenamiento con SSD Gen4. Ya sea que se trate de una tarea de inteligencia artificial o de casos de uso empresarial más comunes, el Solidigm PS1010 se desempeña muy bien en nuestras pruebas, demostrando un rendimiento extremadamente competitivo en la parte superior del paquete Gen5.

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