Dell PowerStore Gen 3 : Au cœur de la réinitialisation de stockage d’entreprise la plus agressive depuis des années

Les mises à jour de stockage se présentent généralement sous deux formes. Il y a la mise à niveau discrète, où un fournisseur intègre un nouveau processeur, annonce un gain de performance de quelques points de pourcentage et livre le même châssis avec une étiquette différente. Et puis il y a la refonte générationnelle, où le châssis, les disques, l'interconnexion, l'architecture du cache et le plan de gestion sont tous remplacés simultanément. Dell PowerStore Gen 3, initialement commercialisé sous le nom de PowerStore Elite, appartient à la seconde catégorie, et de loin. Chaque sous-système majeur de la plateforme a été modifié, et la plupart d'entre eux l'ont été de manière à redéfinir en profondeur ce à quoi une baie unifiée devrait ressembler en 2026.

Nous suivons PowerStore depuis ses débuts. À notre avis, il s'agit de la mise à jour la plus importante depuis son lancement initial en 2020, et sans doute de la refonte de plateforme de stockage la plus ambitieuse proposée par un grand constructeur depuis des années. Dell n'a pas simplement amélioré la Gen 2. L'entreprise a entièrement reconstruit la plateforme, du châssis jusqu'au boîtier, en misant sur des formats et des choix architecturaux que la plupart des acteurs du secteur n'ont pas encore adoptés, et a conçu le tout pour une durée de vie de dix ans avec de multiples mises à niveau de contrôleurs. Pour découvrir ces nouveaux modèles, Dell nous a invités à Hopkinton, dans le Massachusetts.

La densité de stockage est un argument de vente majeur du nouveau Dell PowerStore, et Dell ne déçoit pas sur ce point. La plateforme prend en charge jusqu'à 40 disques NVMe E3.S dans un châssis 3U, avec une compatibilité prévue pour les disques E3.L, tout en conservant des emplacements adressables par l'utilisateur pour les données, au lieu de réserver des emplacements pour les SSD de cache. Dell a également modernisé en profondeur la plateforme matérielle sous-jacente, en adoptant des processeurs Intel de nouvelle génération, de la mémoire DDR5, une connectivité PCIe Gen5 de bout en bout et des modules OCP 3.0 qui remplacent l'ancienne conception de carte SLIC spécifique à Dell.

La connectivité entre les contrôleurs atteint aujourd'hui 200 GbE RDMA, avec la possibilité d'atteindre des débits encore plus élevés grâce à une future mise à niveau des cartes d'E/S. Côté logiciel, PowerStoreOS 5.0 introduit une nouvelle intelligence autonome pour la gestion des chemins de données et des métadonnées structurées en journaux afin d'optimiser les performances et l'endurance des mémoires flash QLC haute capacité. La télémétrie au niveau des E/S prépare le terrain pour la détection intégrée des ransomwares, et le partage dynamique des ressources entre les services de blocs et de fichiers est également intégré. Tous les équipements PowerStore sont désormais unifiés d'emblée, offrant une prise en charge améliorée de l'extension horizontale des fichiers et des blocs, ainsi qu'une mobilité des données non perturbatrice entre les clusters.

Dell a également ajouté la déduplication non alignée et des déchargements de compression améliorés, un facteur clé de la décision de l'entreprise d'augmenter sa garantie de réduction des données de 5:1 dans les générations précédentes à 6:1 avec la nouvelle plateforme.

Les modifications matérielles et les mises à jour logicielles ne suffisent pas à expliquer l'ensemble des changements. Les choix architecturaux sous-jacents de Dell sont essentiels, car ils déterminent si la plateforme restera performante au cours de la prochaine décennie ou si elle paraîtra obsolète dans quelques années. Le passage aux disques E3.S/L, le châssis plus grand, l'adoption de la mémoire persistante définie par logiciel, l'interconnexion sans fil du fond de panier et le découplage de l'architecture inter-nœuds par rapport à la génération de processeurs sont autant de décisions tournées vers l'avenir. Ensemble, elles font du châssis de 3e génération une base solide pour la stratégie de mise à niveau multigénérationnelle proposée par Dell avec l'extension du cycle de vie.

La gamme PowerStore s'enrichit de trois nouveaux modèles. Le PowerStore 1500 est une plateforme mono-processeur dotée de 24 baies de disques dès son lancement et d'une interface inter-nœuds RDMA 100 GbE. Les modèles 5500 et 9500, au format 3U, sont bi-processeurs et offrent 40 baies de disques ainsi qu'une connectivité inter-nœuds RDMA 200 GbE. Le 9500 propose deux fois plus de mémoire et un nombre de cœurs supérieur au 5500. Une future mise à niveau via le remplacement du contrôleur permettra au 1500 d'évoluer jusqu'à 40 disques et une connectivité RDMA 200 GbE. Ces trois modèles fonctionnent sous PowerStoreOS 5.0, partagent la même architecture d'E/S OCP 3.0 et prennent en charge les supports TLC et QLC, sans perte de performance lors du passage à la technologie QLC. Il n'est donc plus nécessaire de choisir entre différents modèles pour répondre à divers besoins ou exigences de performance.

Les plateformes de deuxième génération restent disponibles et les clients PowerStore existants bénéficient d'une solution d'avenir claire grâce au clustering intelligent. Les appliances de première, deuxième et troisième génération peuvent coexister au sein d'un même cluster, assurant une mobilité des charges de travail sans interruption de service. Cette solution est idéale pour une base installée qui ne souhaite pas changer de plateforme tous les deux ou trois ans.

Spécifications du Dell PowerStore Gen3

Les trois modèles de troisième génération partagent un châssis 3U à double nœud, la même architecture d'E/S OCP 3.0 et un système d'exploitation PowerStoreOS unifié prenant en charge nativement le stockage par blocs ou par fichiers. Ils diffèrent par le nombre de sockets du processeur, la capacité de la mémoire DRAM, le nombre de disques et la bande passante inter-nœuds.

Spécifications	Power Store 1500	Power Store 5500	Power Store 9500
Marché
placement	Milieu	milieu/haut de gamme	Modèle phare haut de gamme
Châssis	3U, double nœud
Calcul et mémoire
Plateforme CPU	Intel mono-socket	Intel double socket	Intel double socket
Processeur par appareil	2 cœurs 24 GHz	4 cœurs 24 GHz	4 cœurs 32 GHz
Mémoire par appareil	512 Go (16 × 32 Go)	1,024 Go (32 × 32 Go)	2,048 Go (64 × 32 Go)
Stockage
Lecteurs par appareil de base	Jusqu'à 24 EDSFF	Jusqu'à 40 EDSFF	Jusqu'à 40 EDSFF
Disques par extension (après RTS)	44EDSFF
Assistance routière	TLC : 3.84 / 7.68 / 15.36 To · QLC : 30.72 To
Configuration minimale du disque dur	TLC 6 × 3.84 To · QLC 7 × 30.72 To	TLC 6 × 3.84 To · QLC 11 × 30.72 To	TLC 6 × 3.84 To · QLC 11 × 30.72 To
Capacité brute maximale (base)	~737 To (24 × 30.72 To)	~1.2 PB (40 × 30.72 TB)	~1.2 PB (40 × 30.72 TB)
E/S et réseau
cartes de ligne OCP 3.0 par nœud	3 (+1 réservé)	5 (+1 réservé)	5 (+1 réservé)
Interconnexion entre nœuds	RDMA 100 GbE	RDMA 200 GbE	RDMA 200 GbE

Dell PowerStore Gen 2 vs. Gen 3

Chaque sous-système matériel majeur des appliances PowerStore de la série Gen 3 a bénéficié d'une évolution d'au moins une génération. Les changements les plus importants pour la planification de la capacité sont le châssis 3U, les baies de disques E3.S et le passage de 2 × 10 GbE à jusqu'à 200 GbE sur l'interconnexion des nœuds.

Le châssis 3U de base des modèles 5500 et 9500 dispose de 40 emplacements pour disques. Le modèle 1500 est livré avec 24 baies occupées et 16 baies supplémentaires accessibles via une future mise à niveau Data-In-Place. Cela représente 13.3 disques par unité de rack (RU), contre 10.5 pour la génération 2, soit environ 40 % de disques supplémentaires par RU dans l'appliance de base et une densité accrue de 83 % avec l'extension à 44 disques après la sortie de la version RTS. Les disques utilisés sont des SSD NVMe E3.S 1 To standard de différents fournisseurs, sans support propriétaire, ce qui réduit les risques liés aux contraintes d'approvisionnement et à une dépendance à un fournisseur unique. Les capacités vont de 3.84 To, 7.68 To et 15.36 To en TLC, plus 30.72 To en QLC, et le même ensemble d'options est pris en charge sur les trois modèles (1500, 5500 et 9500) sans compromis sur les performances entre les types de supports.

Le choix entre TLC et QLC repose sur le rapport prix/Go et la densité plutôt que sur le niveau de performance. Les configurations minimales varient légèrement selon le modèle : la TLC est disponible à partir de 6 × 3.84 To sur toute la gamme, tandis que la QLC est disponible à partir de 7 × 30.72 To sur le modèle 1500 et de 11 × 30.72 To sur les modèles 5500 et 9500. Tous les disques sont certifiés SED ou FIPS, et la plateforme prend en charge les configurations DRE +1 et +2. La dissipation thermique est également améliorée : Dell annonce des besoins en refroidissement environ 50 % inférieurs à ceux d’un déploiement équivalent de 2.5 pouces, grâce notamment à la géométrie du flux d’air EDSFF. Les 40 baies sont désormais accessibles à l’utilisateur pour les données, le cache étant géré par une mémoire persistante définie par logiciel (SDM) et non plus par des disques NVRAM occupant les baies avant, comme sur la génération 2.

	PowerStore Gen 2	PowerStore Elite (Gen 3)
Châssis et plateforme
Châssis de base	2U, 2 nœuds	3U, 2 nœuds
Bus E/S	PCIe génération 3	PCIe génération 5
Mémoire	DDR4	DDR5
Stockage
Facteur de forme du lecteur	Jusqu'à 25 SSD NVMe U.2 de 2.5 pouces (double port)	Jusqu'à 40× E3.S/L 1T NVMe (double port)
étagère extensible	Jusqu'à 24 SSD NVMe U.2 de 2.5 pouces	Jusqu'à 44× E3.S/L NVMe (post-RTS)
Stratégie de cache	Disques NVRAM U.2	Cache vers mémoire flash locale (SDPM)
E/S et réseau
Emplacements d'E/S	3× SLIC / OCP 2.0 (PCIe Gen 3 x16)	Jusqu'à 5× OCP 3.0 (PCIe Gen 4/5 x16)
Connexion inter-nœuds	2× 10 GbE, RDMA	Jusqu'à 200 GbE, RDMA (prêt pour 400 GbE)
Gestion et énergie
Gestion hors bande (BMC)	EMC GEM	iDRAC (version stockage)
Tuning Moteur	Blocs d'alimentation EMC / alimentations personnalisées	PowerEdge BBU / Alimentations

Au sein de la plateforme matérielle PowerStore Gen 3

En comparant la face avant du nouveau serveur 3U PowerStore Gen 3 à celle du modèle Gen 2, on constate que le design modernisé reprend l'esthétique des serveurs PowerEdge de 17e génération que nous avons déjà testés. Il est proposé dans la nouvelle teinte grise de Dell, avec le cadre en nid d'abeille assorti, devenu la signature visuelle de la gamme actuelle de matériel d'entreprise de la marque.

Calcul et mémoire

Côté calcul, le système est alimenté par des processeurs Intel, avec un TDP par processeur allant de 165 W à 270 W et jusqu'à 32 cœurs par processeur sur le modèle 9500. Dell annonce jusqu'à 50 % de cœurs supplémentaires par nœud. La mémoire passe à la DDR5 pour l'ensemble de la gamme : le modèle 9500 est livré avec 2 To (64 modules DIMM de 32 Go), le 5500 avec 1 To et le 1500 avec 512 Go. Le passage à la DDR5 améliore considérablement le débit mémoire, offrant une bande passante deux fois supérieure à celle des générations précédentes de DDR4.

L'architecture interne passe à PCIe Gen 5, offrant une bande passante par voie quatre fois supérieure à celle de l'architecture Gen 3 utilisée dans PowerStore Gen 2. La configuration des sockets est le principal élément de différenciation au sein de la gamme : le modèle 1500 est mono-socket, tandis que les modèles 5500 et 9500 sont bi-sockets. Tous utilisent le même châssis et la même image logicielle PowerStore OS, le nombre de cœurs et la mémoire étant les paramètres permettant d'adapter la configuration.

Refroidissement du châssis

Le système de refroidissement du 9500, illustré ci-dessous, est d'une conception impressionnante. Les deux refroidisseurs de processeur d'un même contrôleur sont reliés par des caloducs et forment un large empilement d'ailettes commun, une solution judicieuse compte tenu de la quantité de chaleur qu'un contrôleur biprocesseur doit dissiper. Le châssis 3U, choix de conception antérieur, joue un rôle crucial dans ce refroidissement. Chaque contrôleur mesure désormais 1.5U de hauteur, offrant ainsi à l'air un parcours plus long qu'avec un plateau 1U. Ceci garantit à chaque modèle une marge de refroidissement confortable tout au long de la durée de vie de la plateforme. Le 1500 utilise un refroidisseur de processeur d'apparence plus classique, mais conserve tous les avantages de flux d'air des modèles 5500 et 9500. Quel que soit le modèle, le refroidissement de la gamme est assuré par six ventilateurs par contrôleur, soit un total de 12 ventilateurs qui maintiennent les disques et le reste de l'unité dans leur plage thermique optimale.

Mise en réseau et stockage

Comparativement aux générations précédentes, les nouveaux modèles adoptent une architecture d'E/S modulaire et standardisée, basée sur des emplacements OCP 3.0. Les modèles 5500 et 9500 offrent jusqu'à 5 emplacements par nœud (dont un réservé à l'extension), tandis que le modèle 1500 en propose 3 (dont un réservé). Les modules sont remplaçables à chaud sans outil et remplacent le support SLIC propriétaire utilisé en deuxième génération. Autre point important, l'interface d'E/S passe à PCIe Gen 5 sur les nouveaux modèles, augmentant considérablement la bande passante par voie disponible pour chaque carte et repoussant les limites du réseau. Au lancement, les options de cartes incluent 4 ports FC 32/64 Gb/s, 4 ports Ethernet 1/10 Gb/s, 4 ports Ethernet 10/25 Gb/s et 2 ports Ethernet 100 Gb/s. L'Ethernet 200/400 Gb/s et le FC 128 Gb/s sont prévus pour des sorties ultérieures. Dell renforce également la sécurité du réseau : toutes les cartes Fibre Channel prendront en charge le protocole EDIF (Encrypted Data-in-Flight) grâce à une prochaine mise à jour logicielle non intrusive. Il en résulte jusqu’à 40 ports réseau par appareil, soit le double de la génération précédente et une densité de ports supérieure d’environ 11 % à celle du contrôleur de deuxième génération.

La disposition des contrôleurs a également été repensée. Sur la génération 2, le contrôleur supérieur était inversé par rapport à celui de l'inférieur, ce qui compliquait la maintenance et augmentait le risque de retirer le mauvais contrôleur ou de manipuler le mauvais composant lors d'un remplacement à chaud. Sur la génération 3, les deux contrôleurs sont orientés de la même manière et peuvent être retirés indifféremment à l'aide des deux poignées et leviers situés sur les côtés du châssis, en les faisant glisser comme un plateau 1.5U. Ce changement, bien que mineur en apparence, est significatif pour la facilité de maintenance, notamment dans les baies où l'accès par le haut est limité ou lorsque le technicien travaille sous pression.

La signalisation PCIe joue un rôle essentiel dans le nouveau PowerStore Elite, s'inspirant des serveurs PowerEdge de dernière génération. Lorsque Dell a commencé à proposer la prise en charge de l'interface E3.S Gen5 sur des plateformes telles que le PowerEdge R770 ou le PowerEdge R7725, il a été décidé d'abandonner l'utilisation de commutateurs PCIe sur le fond de panier des disques. Les anciens modèles, comme le PowerEdge R760 doté d'un fond de panier à 24 disques, utilisaient un commutateur PCIe pour activer toutes les voies PCIe, ce qui augmentait la complexité et le coût, tout en réduisant les performances des disques. Sur les modèles utilisant l'interface E3.S, les configurations comportant jusqu'à 16 SSD allouaient 4 voies PCIe par disque, tandis que les configurations comportant jusqu'à 40 baies en allouaient 2. Dell applique la même philosophie aux nouveaux modèles PowerStore Gen 3 : chaque contrôleur utilise seulement 2 voies PCIe pour communiquer avec chaque SSD E3.S double port. Les voies PCIe Gen5 restantes sont alors utilisées pour la communication entre les nœuds et la connectivité des E/S arrière. Presque toutes les lignes PCIe à l'intérieur du châssis sont utilisées, jusqu'aux lignes PCIe Gen4 restantes du chipset du processeur, qui alimentent les emplacements OCP ne nécessitant pas une bande passante élevée.

Interconnexion entre nœuds

L'interconnexion des nœuds représente l'une des avancées majeures par rapport à la génération 2. Les modèles 5500 et 9500 prennent en charge jusqu'à 200 GbE RDMA entre les contrôleurs (le modèle 1500 utilise 100 GbE RDMA), contre seulement 2 × 10 GbE pour la génération 2. Les liaisons sont des connexions point à point sans fil, routées via le fond de panier et dédiées à l'ingestion en écriture. L'image ci-dessous illustre l'un des modules d'interconnexion internes 200 GbE du modèle 9500.

Point important, la nouvelle couche d'interconnexion est indépendante du processeur et découplée des générations de processeurs et des fournisseurs, ce qui permet au châssis d'accepter des mises à niveau vers de futures plateformes de processeurs tout au long du cycle de vie de l'unité sans perturber les disques ni repenser l'architecture.

mémoire cache et persistante

PowerStore Gen 2 utilise des disques NVRAM U.2 frontaux pour la persistance du cache d'écriture, réduisant ainsi la capacité de stockage de quatre emplacements. La Gen 3 introduit la mémoire persistante définie par logiciel (SDPM) : la mémoire DRAM DDR5 standard est présentée au système d'exploitation comme une NVDIMM-N compatible ACPI. En cas de coupure de courant, un gestionnaire SMI du BIOS transfère l'état volatil vers le disque SSD M.2, alimenté par une batterie de secours. Chaque baie PowerStore Gen 3 offre une alimentation importante grâce à ses batteries lithium-ion. Sur les modèles 5500 et 9500, chaque contrôleur est équipé de deux batteries de 54 Wh (216 Wh au total par châssis), tandis que le modèle 1500 en possède une par contrôleur (108 Wh au total par châssis).

L'image ci-dessous représente le contrôleur PowerStore 9500 avec son disque de démarrage M.2 et deux blocs-batteries qui maintiennent le système alimenté suffisamment longtemps pour enregistrer l'état sur le disque en cas de coupure de courant.

Sur le PowerStore 1500, on retrouve une configuration à un seul connecteur et une seule batterie. L'architecture SDPM est la même, simplement adaptée à la taille réduite du contrôleur.

Pouvoir et gestion

L'alimentation et la gestion ont été migrées vers les composants standard des serveurs Dell. Le contrôleur BMC, auparavant basé sur l'ancien contrôleur EMC GEM, est remplacé par un iDRAC optimisé pour le stockage, ce qui aligne PowerStore sur le reste de la gamme de serveurs Dell en termes de facilité de maintenance. Les alimentations et les batteries de secours sont désormais des composants standard PowerEdge, et non plus du matériel EMC spécifique. Ceci devrait se traduire par une assistance technique améliorée, une réduction des temps d'arrêt et une disponibilité accrue. Le sous-système d'alimentation de secours prend en charge les processeurs, les barrettes DIMM, les disques, les ventilateurs et l'iDRAC lui-même, assurant une alimentation suffisante pour permettre le transfert des données volatiles vers le disque en cas de coupure de courant.

Performances de PowerStore Gen 3

Dell a publié des chiffres préliminaires comparant la 3e génération à la 2e. Ces chiffres sont indicatifs, mais ils correspondent aux performances attendues compte tenu de l'adoption des dernières architectures Intel x86, de la DDR5, du PCIe Gen 5 et de l'interconnexion RDMA 200 GbE entre les contrôleurs. Par rapport à la génération précédente, Dell vise jusqu'à trois fois plus d'IOPS sur des charges de travail mixtes 8K, un débit jusqu'à trois fois supérieur en lecture séquentielle de 1 Mo et un débit jusqu'à trois fois supérieur en écriture séquentielle de 1 Mo, avec des gains de latence significatifs en lecture comme en écriture. Pour une comparaison indépendante, Principled Technologies a comparé le 9500 à un concurrent entièrement NVMe comparable. (Non mentionné dans le rapport) lors d'un test avec Vdbench. Sur une charge de travail OLTP d'entreprise avec analyses, le 9500 a atteint 834 558 IOPS, contre 357 427 pour le concurrent, soit un avantage de 2.33 fois.

La latence présente le même profil. Avec une cible de 310 000 IOPS pour une charge de travail de base de données mixte à petits blocs, le 9500 a affiché une latence de 0.44 ms, tandis que son concurrent atteignait 1.22 ms, soit une réduction d'environ 64 %.

L'efficacité du traitement des données complète la comparaison et s'avère primordiale face à la hausse des prix de la mémoire NAND. Sur un jeu de données optimisé pour une compression 2:1 et une déduplication 2.5:1 avec une unité de déduplication de 8 Ko, le 9500 a atteint une réduction globale de 6.6:1. Son concurrent, sur les mêmes données, a obtenu un taux de 2.76:1.

Conclusion

PowerStore Gen 3 est la mise à jour la plus importante depuis le lancement de la plateforme en 2020. Cette refonte générationnelle obligera l'ensemble du marché des baies de stockage d'entreprise à s'adapter. Dell a entièrement repensé le châssis et modernisé le format des disques, l'architecture du cache, l'interconnexion des nœuds, le plan d'E/S et la pile de gestion en une seule étape majeure. Chacun de ces choix est tourné vers l'avenir, ce qui confère à l'extension du cycle de vie sur dix ans une réelle crédibilité, et non un simple vœu pieux.

Les avantages de cette conception sont faciles à énumérer. Quarante baies E3.S dans un format 3U sans aucun emplacement dédié au cache. Un fond de panier RDMA 200 GbE compatible avec tous les processeurs et prêt pour les futures générations de puces. La mémoire SDPM remplace les disques NVRAM, libérant ainsi les baies avant pour les données et supprimant la dépendance à une seule technologie de mémoire persistante. L'iDRAC, les alimentations PowerEdge et les batteries de secours Dell remplacent les composants EMC traditionnels, ce qui permet à PowerStore de bénéficier de la même facilité de maintenance et de la même chaîne d'approvisionnement que le reste de la gamme Dell pour entreprises. Enfin, l'approche unifiée par défaut, associée à la prise en charge des supports TLC et QLC dans un seul modèle sans perte de performance, simplifie considérablement la décision d'achat pour les plateformes devant gérer des charges de travail diverses au sein d'une même architecture.

Nous sommes impatients de passer plus de temps avec la plateforme dans notre laboratoire et d'observer comment le matériel de 3e génération s'intègre parfaitement à toutes les fonctionnalités logicielles offertes par PowerStoreOS 5.0. La gestion autonome des flux de données, les métadonnées structurées pour les mémoires QLC haute capacité, la télémétrie au niveau des E/S et le partage dynamique des ressources de blocs et de fichiers sont autant d'améliorations qui, sur un châssis offrant une telle marge de manœuvre, s'accumulent au fil du temps. C'est cette synergie entre le matériel et le logiciel qui justifie l'appellation « Elite » pour cette version.

Page produit PowerStore

Ce rapport est parrainé par Dell Technologies. Tous les points de vue et opinions exprimés dans ce rapport sont basés sur notre vision impartiale du ou des produits à l'étude.