Test du Solidigm D7-PS1030 : 3 DWPD Gen5 qui ont mérité leur place dans le classement KV Cache

Le Solidigm D7-PS1030 est le modèle d'endurance intermédiaire de la première famille de serveurs PCIe 5.0 de Solidigm. Il partage la même plateforme que le D7-PS1010 et offre une endurance de 3 DWPD ainsi qu'une capacité d'écriture aléatoire maximale de 800 000 IOPS, soit le double des 400 000 IOPS de son homologue d'endurance standard. La famille propose des capacités allant de 1.6 To à 12.8 To en interfaces E3.S et U.2, utilisant de la mémoire NAND TLC 176 couches et des performances nominales allant jusqu'à 14 500 Mo/s en lecture séquentielle et 10 000 Mo/s en écriture séquentielle. Solidigm cible les charges de travail mixtes et fortement axées sur l'écriture : OLTP, journalisation des métadonnées, HPC et pipelines d'IA/ML où la pression en écriture est constante. Notre modèle de test est la version E3.S de 12.8 To.

Ce n'est pas la première fois que nous testons ce disque ; cependant, c'est la première fois qu'un seul disque est évalué. Huit de ces mêmes unités de 12.8 To ont géré la couche flash lors de nos tests de déchargement du cache KV sur le Dell PowerEdge XE7740. La baie a supporté 1.9 Go/s d'écritures KV continues 24 h/24, soit un cycle d'utilisation équivalent à environ 3.2 écritures par jour et par disque en mode miroir, ou environ 1.6 DWPD en RAID 0. C'est précisément la plage de performances pour laquelle le PS1030 est conçu avec sa capacité de 3 DWPD : le déchargement KV est une charge de travail où l'endurance, et non la capacité ou la vitesse de pointe, est la contrainte principale. Les applications à forte intensité de lecture qui font souvent la une des journaux concernant la 5e génération épuiseraient rapidement son budget de 1 DWPD avec une telle charge.

Avec une capacité de 12.8 To, Solidigm annonce 2.75 millions d'IOPS en lecture aléatoire 4K et 800 000 IOPS en écriture aléatoire, le pic de 3.1 millions d'IOPS en lecture aléatoire de la gamme se situant en dessous de ce seuil. La consommation électrique est de 23 W en fonctionnement et de 5 W en veille, conformément aux standards de la génération 5, avec cinq niveaux de consommation configurables de 5 W à 25 W pour les opérateurs disposant d'un budget rack fixe. Solidigm met également en avant deux autres atouts : une efficacité énergétique jusqu'à 70 % supérieure à celle des disques comparables et une constance des IOPS jusqu'à 90 % sur toute la durée de vie du disque. L'endurance est également optimisée sur de courtes périodes : le même support supporte 4.98 DWPD sur trois ans, et le modèle 12.8 To est conçu pour une capacité d'écriture de 70 Po dans les deux sens. Les spécifications de fiabilité sont conformes à la catégorie : MTBF de 2.5 millions d’heures, une garantie de cinq ans et un test UBER Solidigm à 1E-18. Les options de sécurité comprennent le TCG Opal 2.02 SED trim, le matériel certifiable FIPS 140-3 niveau 2, le démarrage sécurisé et la signature du firmware conformes à la norme OCP, ainsi que l’attestation du dispositif et la révocation des clés.

Spécifications du Solidigm D7-PS1030

Spécifications	Solidigm D7-PS1030 (12.8 To E3.S, gamme familiale indiquée)
En savoir plus sur la plateforme
Capacités	1.6TB 3.2TB 6.4TB 12.8 To (testé)
Facteurs de forme	E3.S 7.5 mm (testé) U.2 15mm
Interface / Protocole	PCIe 5.0x4, NVMe
NON	Mémoire NAND 3D TLC Solidigm à 176 couches
Performance (jusqu'à, selon le fournisseur)
Lecture séquentielle (128 Ko)	10 000 Mo/s (famille)
Écriture séquentielle (128 Ko)	10 000 Mo/s (famille)
Lecture aléatoire (4K)	2,750 12.8 IOPS (XNUMX To) Jusqu'à 3 100 000 IOPS (pic de la famille)
Écriture aléatoire (4K)	800K IOPS
Puissance et endurance
Puissance (active / inactive)	23 W typ. / 5 W typ. Cinq niveaux de puissance configurables, de 5 W à 25 W
Endurance	3.0 DWPD (sur une base de 5 ans) 4.98 DWPD (sur une base de 3 ans) 70 PBW à 12.8 To
Fiabilité et sécurité
MTBF / UBER	de 2,500,000 heures Testé à 1E-18
Sécurité	TCG Opal 2.02 (variante SED) Certifiable FIPS 140-3 niveau 2 Démarrage sécurisé conforme à la norme OCP et signature du firmware Attestation du dispositif, révocation de la clé
Garantie	5 ans

 

Performances du Solidigm D7-PS1030

Le contexte des graphiques suivants est le suivant : le PS1030 se positionne dans notre comparatif comme le disque polyvalent par rapport aux disques axés sur la lecture intensive qui ont dominé les tests récents de la 5e génération. Face au KIOXIA CD9P-R testé en juin, le PS1030 affiche une vitesse de lecture séquentielle inférieure (14 500 Mo/s contre 14 800 Mo/s), mais une vitesse d'écriture aléatoire presque deux fois supérieure (800 000 IOPS contre 450 000 IOPS) et un budget d'écriture trois fois plus important (3 DWPD contre 1 DWPD). Son principal concurrent, en termes de performances, est le Micron 7600 MAX , l'autre disque 3 DWPD de ce comparatif. Le Micron 9550 MAX, avec la même capacité de 12.8 To que notre modèle, offre quant à lui des performances mixtes comparables.

Plateforme de test de conduite

Nous utilisons un serveur Dell PowerEdge R760 exécutant Ubuntu 22.04.2 LTS comme plateforme de test pour toutes les charges de travail présentées dans ce rapport. Équipé d'un boîtier JBOF Serial Cables Gen5, il offre une large compatibilité avec les SSD U.2, E1.S, E3.S et M.2. La configuration de notre système est détaillée ci-dessous :

• 2 x Intel Xeon Gold 6430 (32 cœurs, 2.1 GHz)
• 16 x 64GB DDR5-4400
• Disque SSD Dell BOSS de 480 Go
• Câbles série Gen5 JBOF
• Nvidia L4

Comparaison des lecteurs

• KIOXIA CD9P-R 7.68 To (1 DWPD)
• KIOXIA CM9-R 15.36 To (1 DWPD)
• Disque dur SanDisk DC SN861 7.68 To (1 DWPD)
• Solidigm PS1010 7.68 To (1 DWPD)
• Micron 7600 MAX 6.4 To (3 DWPD)
• Micron 9550 MAX 12.8 To (3 DWPD)
• Micron 9550 Pro 7.68 To (1 DWPD)

Benchmark de point de contrôle DLIO

Pour évaluer les performances réelles des SSD dans les environnements d'entraînement d'IA, nous avons utilisé l'outil de test DLIO (Data and Learning Input/Output). Développé par le Laboratoire national d'Argonne, DLIO est spécifiquement conçu pour tester les modèles d'E/S dans les charges de travail d'apprentissage profond. Il permet de comprendre comment les systèmes de stockage gèrent des problématiques telles que la création de points de contrôle, l'ingestion de données et l'entraînement des modèles.

Le tableau ci-dessous présente le temps moyen d'exécution des points de contrôle pour chaque disque, sur trois passages ; plus le temps est court, mieux c'est. Remarque importante : le nombre de points de contrôle par passage est proportionnel à la capacité du disque. Ainsi, les disques de plus grande capacité enregistrent davantage de points de contrôle, et les résultats par point de contrôle ne sont pas directement comparables entre des disques de tailles différentes. C'est pourquoi nous publions des moyennes par passage, qui normalisent les performances de chaque disque et permettent une comparaison directe. Lors de l'entraînement de modèles d'apprentissage automatique, les points de contrôle sont essentiels pour sauvegarder régulièrement l'état du modèle et éviter toute perte de données en cas d'interruption ou de coupure de courant. Cette exigence de stockage requiert des performances robustes, notamment sous des charges de travail soutenues ou intensives. Nous avons utilisé la version 2.0 du benchmark DLIO, publiée le 13 août 2024.

Afin de garantir que nos tests de performance reflètent des scénarios réels, nous les avons basés sur l'architecture du modèle LLAMA 3.1 405B. Nous avons implémenté la sauvegarde des données à l'aide de `torch.save()` pour enregistrer les paramètres du modèle, l'état de l'optimiseur et l'état des couches. Notre configuration simulait un système à huit GPU, mettant en œuvre une stratégie de parallélisme hybride avec un parallélisme tensoriel à quatre voies et un traitement parallèle par pipeline à deux voies, répartis sur les huit GPU. Cette configuration a généré une taille de point de contrôle de 1 636 Go, reflétant les exigences de l'entraînement des grands modèles de langage modernes.

par chaîne	Passe 1 Moyenne (secondes)	Passe 2 Moyenne (secondes)	Passe 3 Moyenne (secondes)
Disque dur SanDisk DC SN861 7.68 To	461.3	558.6	553.3
Micron 9550 MAX 12.8 To	462.8	558.9	555.3
Micron 9550 Pro 7.68 To	461.4	577.9	559.7
Solidigm PS1010 7.68 To	458.8	561.1	564.6
Micron 7600 MAX 6.4 To	464.2	581.5	567.3
KIOXIA CD9P-R 7.68 To	464.7	575.6	570.6
KIOXIA CM9-R 15.36 To	462.8	571.9	580.9
Solidigm PS1030 12.8 To	462.3	578.0	599.2

 

Au vu des temps de passage moyens, le Solidigm PS1030 s'est classé parmi les meilleurs dès le premier passage, avec un temps de 462.3 secondes. L'ensemble des modèles comparés se situait alors dans une fourchette de sept secondes, entre 459 et 465 secondes environ. L'écart s'est creusé plus tard. Au deuxième passage, le PS1030 a atteint 578.0 secondes, se plaçant dans la partie supérieure d'une série allant de 558.6 secondes pour le SanDisk SN861 à 581.5 secondes pour le Micron 7600 MAX. Au troisième passage, il a grimpé à 599.2 secondes, la meilleure moyenne du groupe, les autres modèles se situant entre 553.3 secondes pour le SN861 et 580.9 secondes pour le KIOXIA CM9-R.

Le journal des points de contrôle du PS1030 illustre cette dérive. Le PS1030 a démarré à 465.3 secondes et s'est maintenu aux alentours de 461 secondes jusqu'au point de contrôle 5 avant d'accélérer. Une fois la transition amorcée, le temps de fonctionnement a oscillé entre 553 et 593 secondes environ, le point de contrôle 12 s'est clôturé à 614.7 secondes, et les derniers points de contrôle ont atteint 629.0 secondes. Ce résultat confirme une faiblesse connue du disque plutôt qu'une nouvelle : la mise en place de points de contrôle DLIO correspond précisément au type de pic d'écriture séquentielle important que le test FIO mono-processeur de 128 Ko a mis en évidence. L'écart est réel mais limité, d'environ 5 % par rapport au KIOXIA CD9P-R sur les moyennes du troisième passage, et les performances du PS1030 ont évolué de manière prévisible au fil des passages, sans fluctuations.

Benchmark de performance FIO

Pour mesurer les performances de stockage de chaque SSD selon les indicateurs courants du secteur, nous utilisons FIO. Chaque disque est soumis au même processus de test, qui comprend une étape de préconditionnement avec deux remplissages complets du disque avec une charge de travail d'écriture séquentielle, suivie d'une mesure des performances en régime permanent. À chaque modification du type de charge de travail mesuré, nous effectuons un nouveau remplissage de préconditionnement avec cette nouvelle taille de transfert.

Dans cette section, nous nous concentrons sur les benchmarks FIO suivants :

• Séquentiel 128K
• 64K Aléatoire
• Séquentiel 16K
• 4K Aléatoire

Écriture séquentielle de 128 K (IODepth 16 / NumJobs 1)

Le test d'écriture séquentielle à 128 Ko en régime permanent est le seul point faible du PS1030 par rapport aux autres SSD. Avec une vitesse de 6 370,3 Mo/s et une latence de 313.7 µs, il affiche la bande passante la plus faible et la latence la plus élevée du groupe, devançant même le KIOXIA CD9P-R, pourtant très gourmand en lecture, à 6 912,4 Mo/s. Le Micron 9550 MAX arrive en tête avec 10 957,9 Mo/s, suivi du 9550 Pro à 10 354,6 Mo/s, tandis que le KIOXIA CM9-R se classe troisième avec 8 668,1 Mo/s. Le PS1010 (7 126,5 Mo/s), frère du PS1030, et le SanDisk DC SN861 (7 116,5 Mo/s) occupaient le milieu, avec le Micron 7600 MAX à 6 960,6 Mo/s.

Il est important de noter que cette charge de travail est monotâche et que l'architecture d'écriture du PS1030 est conçue pour répartir la charge, et non pour optimiser un flux de travail en particulier. Les sections d'écriture aléatoire ci-dessous montrent que le même disque déplace beaucoup plus de données une fois le parallélisme introduit, ce qui correspond au modèle d'accès généré par les charges de travail cibles.

Lecture séquentielle de 128 K (IODepth 64 / NumJobs 1)

En lecture, la donne a changé. Le PS1030 a atteint 14 156,4 Mo/s à 564.8 µs, égalant quasiment son homologue PS1010 (14 163,3 Mo/s) et se classant à seulement 0.6 % du CD9P-R, leader du groupe (14 235,9 Mo/s). Les Micron 9550 Pro (14 050,1 Mo/s) et 9550 MAX (14 047,5 Mo/s) complètent le groupe de cinq disques, saturant l'interface Gen5 dans une bande de 200 Mo/s. Le SN861 suit à 12 631,2 Mo/s, le 7600 MAX à 11 240,5 Mo/s, et le CM9-R, pourtant si performant en écriture, ferme la marche avec 9 974,6 Mo/s dans cette configuration à tâche unique. Pour un disque vendu en fonction de son budget d'écriture, ne rien sacrifier en lecture sur gros blocs est le gain discret de ce tableau.

Écriture aléatoire 64K

C'est lors d'un balayage d'écriture aléatoire de 64 Ko que le PS1030 révèle tout son potentiel. Le disque a atteint un pic de 7 224,0 Mo/s, se classant quatrième de sa catégorie, derrière le Micron 9550 MAX (10 878,1 Mo/s), le KIOXIA CM9-R (9 635,3 Mo/s) et le Micron 9550 Pro (9 069,4 Mo/s), et devant le Micron 7600 MAX (6 960,5 Mo/s) et les autres disques testés. La particularité du PS1030 réside dans le contexte où ce pic a été atteint : avec une profondeur d'E/S (IODepth) de 2 et un nombre de tâches (NumJobs) de 2, la latence n'est que de 34.3 µs, alors que la plupart des autres disques nécessitaient des files d'attente importantes pour atteindre leurs performances optimales. Le disque sature presque instantanément, puis se stabilise pour le reste du balayage, ce qui correspond exactement au profil recherché pour une couche d'écriture en régime permanent, fonctionnant à une concurrence modérée 24 h/24. L'écart avec son homologue se traduit également par une meilleure endurance en termes de performances : le PS1010 a atteint un pic de 5 873,9 Mo/s, soit 23 % de moins que le PS1030.

Concernant la latence, le PS1030 a affiché 21.1 µs à une profondeur d'E/S de 1 et un nombre de tâches de 1, juste derrière le CM9-R et ses 18.4 µs. Son pic de latence le plus élevé sur l'ensemble du test a été de 2 831 µs, soit moins de la moitié du pic de 5 987 µs enregistré par le PS1010. Le 9550 MAX est resté le plus stable en cas de forte concurrence, avec une latence maximale de 1 714 µs.

Lecture aléatoire 64K

Le PS1030 a réalisé le meilleur pic de lecture aléatoire 64K du groupe à 14 162,9 Mo/s (IODepth 32 / NumJobs 8), devançant légèrement le Micron 9550 Pro (14 049,9 Mo/s), le 9550 MAX (14 049,7 Mo/s) et le PS1010 (14 013,6 ​​Mo/s), tandis que le CM9-R à 13 402,4 Mo/s et le CD9P-R à 12 036,0 Mo/s étaient plus loin derrière. En matière de faible profondeur de file d'attente, les disques KIOXIA excellent, comme lors de notre test du CD9P-R : le CM9-R affichait 1 359,0 Mo/s et le CD9P-R 1 334,0 Mo/s à une profondeur d'E/S et un nombre de tâches de 1, soit une latence d'environ 45 µs. Le PS1030, quant à lui, démarrait à 768.4 Mo/s et 81.0 µs, se situant en milieu de classement. Le PS1030 se distingue par sa capacité d'adaptation, et non par sa réactivité en flux unique.

Écriture séquentielle 16K

Remarque concernant le test lui-même : à partir de ce groupe de comparaison, notre couverture 16K est séquentielle et non aléatoire, une charge de travail que nous avons initialement analysée dans notre test du Micron 9550 MAX . Les flux séquentiels de taille moyenne représentent mieux le comportement de ces disques en production, notamment dans les pipelines d'IA, qui reçoivent des données d'entraînement ordonnées, traitent les résultats intermédiaires et alimentent les niveaux d'inférence par exécutions, plutôt que de disperser des accès aléatoires sur le disque.

Les résultats modifient le classement par rapport aux tests aléatoires. Le Micron 9550 MAX arrive en tête avec 10 970,8 Mo/s (IODepth 32 / NumJobs 4), suivi de près par le KIOXIA CM9-R à 10 812,2 Mo/s et le 9550 Pro en troisième position à 9 772,8 Mo/s. Le PS1030 atteint un pic de 5 977,7 Mo/s (IODepth 8 / NumJobs 4), se classant septième, devant le SanDisk DC SN861 à 5 772,5 Mo/s et juste derrière son homologue PS1010 à 6 271,7 Mo/s. La forme de la courbe de performance, cependant, correspond à celle observée lors des tests aléatoires : le PS1030 atteignait déjà 5 856,7 Mo/s avec une profondeur d'E/S de 2 et 4 tâches (NumJobs 4), avec une latence de 21.1 µs, puis se stabilisait entre 4 700 et 6 000 Mo/s environ sur le reste de la matrice. Sa latence de 10.9 µs par processus unique le plaçait dans le groupe de tête avec le CM9-R (10.4 µs) et le CD9P-R (11.0 µs), bien en dessous des performances des disques Micron (15.1 à 17.8 µs). Le débit maximal est modeste pour un disque conçu principalement pour l'écriture, mais il est atteint avec une profondeur de file d'attente minimale et une latence de l'ordre de la microseconde, soit le point de fonctionnement optimal pour un cache ou une couche de transit, et le même profil qui a permis à ce disque de supporter des semaines de flux d'écriture séquentiels continus dans notre déploiement de cache KV.

Lecture séquentielle 16K

En lecture, le KIOXIA CD9P-R a affiché la meilleure performance avec 13 819,7 Mo/s, suivi de près par le CM9-R à 13 393,2 Mo/s et le Micron 9550 Pro à 13 273,5 Mo/s. Le PS1030 a atteint un pic de 11 142,8 Mo/s (profondeur d'E/S : 16 / nombre de tâches : 8) en 179.1 µs, se classant septième du groupe, juste devant le SN861 à 10 995,0 Mo/s et légèrement en retrait par rapport à son homologue à 11 656,3 Mo/s, soit environ un cinquième de moins que le leader du groupe. L'analyse du flux unique inverse également les résultats des lectures aléatoires : pour des lectures ordonnées de 16 Ko, le SN861 a démarré à 12.5 µs et le Micron entre 13.9 et 21.3 µs, tandis que la plateforme Solidigm a démarré aux alentours de 59 µs, une caractéristique de faible concurrence également observée sur les deux disques de la série PS à 64 Ko. Les lectures de taille moyenne restent le point faible de cette plateforme ; la partie lecture en flux continu d'un pipeline d'IA est mieux prise en charge par les disques à forte intensité de lecture, ce qui n'est pas l'objectif principal de ce disque.

Écriture aléatoire 4K

Le graphique principal des disques 3 DWPD, et le PS1030, a tenu toutes ses promesses. Son pic de 1 595,8 K IOPS à une profondeur d'IOD de 16 et un nombre de tâches de 8 le place en deuxième position du groupe, juste derrière le Micron 7600 MAX (1 781,2 K) et devant le 9550 MAX (1 544,2 K), le PS1010 (1 504,7 K), le CM9-R (1 502,9 K), le 9550 Pro (1 467,6 K), le SN861 (1 438,3 K) et le CD9P-R (1 273,1 K). Ce pic mesuré est également le double de la valeur nominale de 800 K IOPS annoncée par Solidigm pour une profondeur de file d'attente fixe ; des mesures en régime permanent révèlent des performances supérieures.

Le comportement en matière de latence confirme cette analyse. Le PS1030 a démarré à 8.8 µs avec une profondeur d'E/S de 1, se classant parmi les meilleurs avec le CM9-R (8.2 µs) et le PS1010 (8.3 µs). Il a atteint son débit maximal à seulement 79.8 µs et n'a jamais dépassé 359.6 µs durant toute la période de test. Le PS1010, en revanche, a nécessité une profondeur d'E/S de 32 et 16 tâches pour atteindre un pic de 339.7 µs, avec un maximum de 735.6 µs dans le pire des cas. Pour les journaux OLTP et le trafic de type cache KV auxquels ce disque est destiné, ce sont les écritures rapides (quelques microsecondes) avec un plafond inférieur à 400 µs qui sont essentielles.

Lecture aléatoire 4K

Le PS1030 a confirmé ses performances en écriture avec le deuxième meilleur pic de lecture aléatoire 4K du groupe : 2 255,8 K IOPS à IODepth 16 / NumJobs 16 et 112.8 µs, derrière les 2 555,6 K IOPS du SanDisk SN861 et devant le Micron 9550 MAX (2 217,6 K IOPS) et le CD9P-R (2 165,0 K IOPS). Avec une profondeur d'entrée/sortie de 1 et un nombre de tâches de 1, la signature KIOXIA à faible latence s'est à nouveau distinguée : le CM9-R à 29.3 µs et le CD9P-R à 30.4 µs. Cependant, le PS1030, avec ses 56.8 µs, a réalisé la meilleure performance parmi les disques testés, devançant son homologue ainsi que les deux 9550 (environ 65 µs) et le SN861 (67.8 µs). Un disque polyvalent qui se classe deuxième en termes de pics de lecture et d'écriture 4K dans un secteur aussi axé sur la lecture remplit parfaitement son rôle.

Stockage direct du GPU

L'un des tests que nous avons menés sur ce banc d'essai était le test Magnum IO GPU Direct Storage (GDS). GDS est une fonctionnalité développée par NVIDIA qui permet aux GPU de contourner le CPU lors de l'accès aux données stockées sur des disques NVMe ou d'autres périphériques de stockage haute vitesse. Au lieu de faire transiter les données par le CPU et la mémoire système, GDS permet une communication directe entre le GPU et le périphérique de stockage, réduisant ainsi considérablement la latence et améliorant le débit.

Comment fonctionne le stockage direct GPU

Traditionnellement, lorsqu'un GPU traite des données stockées sur un disque NVMe, celles-ci transitent d'abord par le processeur et la mémoire système avant d'atteindre le GPU. Ce processus crée des goulots d'étranglement, le processeur servant d'intermédiaire, augmentant la latence et consommant de précieuses ressources système. Le stockage direct GPU élimine cette inefficacité en permettant au GPU d'accéder directement aux données depuis le périphérique de stockage via le bus PCIe. Ce chemin direct réduit la charge de travail liée au transfert de données, permettant des transferts plus rapides et plus efficaces.

Les charges de travail de l’IA, en particulier celles impliquant l’apprentissage profond, sont très gourmandes en données. La formation de grands réseaux neuronaux nécessite le traitement de téraoctets de données, et tout retard dans le transfert de données peut entraîner une sous-utilisation des GPU et des temps de formation plus longs. Le stockage direct GPU relève ce défi en garantissant que les données sont transmises au GPU le plus rapidement possible, en minimisant les temps d’inactivité et en maximisant l’efficacité de calcul.

En outre, GDS est particulièrement utile pour les charges de travail impliquant la diffusion de grands ensembles de données, comme le traitement vidéo, le traitement du langage naturel ou l'inférence en temps réel. En réduisant la dépendance au processeur, GDS accélère le déplacement des données et libère les ressources du processeur pour d'autres tâches, améliorant ainsi encore les performances globales du système.

Débit de lecture séquentielle GDSIO

Dans le segment des blocs de 16 Ko, le PS1030 a démarré à environ 0.2 Gio/s sur un seul cœur, le débit le plus faible du groupe, ce qui correspond à sa latence de lecture GDS monocœur de 71.6 µs (son homologue a atteint 71.1 µs, une caractéristique de plateforme que nous avions déjà relevée lors du test du CD9P-R). Il a ensuite progressé régulièrement dans le groupe, terminant le segment à environ 1.6 Gio/s à 16 Ko/128 bits, tandis que les deux KIOXIA ont conservé la tête du segment avec près de 2.0 Gio/s. L'avantage de mise à l'échelle des threads des disques KIOXIA s'est également maintenu dans le segment 128K, les CD9P-R et CM9-R prenant le dessus sur le 128K/16 tandis que le PS1030 suivait le groupe principal, atteignant environ 4.7 Gio/s à 128K/64 et 5.0 Gio/s à 128K/128.

Dans le segment 1M, les performances se sont stabilisées. Le PS1030 a atteint un pic de 5.95 Gio/s (1M/32), à seulement 3.5 % du meilleur résultat du groupe (6.16 Gio/s) obtenu par le CD9P-R. Le CM9-R a enregistré 6.06 Gio/s, le PS1010 et le 9550 MAX 6.05 Gio/s, et le 9550 Pro 5.97 Gio/s. Le 7600 MAX a terminé dernier avec 5.59 Gio/s. À 16 000 IOPS, la paire KIOXIA a dominé (136 400 pour le CM9-R et 134 200 pour le CD9P-R), tandis que le PS1030, avec 101 200 IOPS, affichait le score le plus faible du groupe ; les lectures directes de petits blocs par le GPU ne constituent tout simplement pas le point fort de cette plateforme.

Débit d'écriture séquentielle GDSIO

Le graphique de vitesse d'écriture est celui que les acheteurs du PS1030 devraient étudier attentivement, car il révèle à la fois les performances optimales du disque et sa seule véritable anomalie. Sur le segment 16 Ko/s, les huit disques testés ont affiché des performances similaires, comprises entre 0.5 et 1.5 Gio/s. La latence d'écriture mono-thread du PS1030 (22.3 µs) le place parmi les meilleurs, aux côtés des deux disques KIOXIA (21.4 µs chacun) et de son homologue (21.9 µs). Sur le segment 128 Ko/s, le PS1030 a atteint une vitesse d'environ 3.95 Gio/s à 128 Ko/s en mode 32 bits/s, avant de chuter brutalement : environ 2.35 Gio/s à 128 Ko/s en mode 64 bits/s et 1.55 Gio/s à 128 Ko/s en mode 128 bits/s, soit moins d'un tiers des performances des meilleurs disques du segment. Il s'agit du même effondrement des performances d'écriture à haute fréquence que nous avions constaté sur le PS1010 lors du test du CD9P-R, reproduit presque à l'identique sur le PS1030 (le PS1010 est tombé à 2.5 Gio/s, puis à 1.65 Gio/s aux mêmes points). La cause sous-jacente réside dans la plateforme et non dans la couche d'endurance, et cela demeure le défaut le plus significatif de l'ensemble de données.

Le segment 1M a connu un léger fléchissement, sans toutefois effacer la tendance. Le PS1030 a atteint un pic à 4.22 Gio/s (1M/8), devançant seulement son homologue à 4.17 Gio/s, avant de redescendre à environ 3.35 Gio/s (1M/128). Le CM9-R a quant à lui affiché la courbe la plus stable du groupe, se rapprochant de son pic à 5.51 Gio/s. Le 9550 MAX a quant à lui enregistré le pic le plus élevé à 5.69 Gio/s, avec une volatilité bien documentée, chutant jusqu'à près de 2.2 Gio/s (1M/64). Les 9550 Pro (5.54), 7600 MAX (5.44), CD9P-R (4.86) et SN861 (4.59 Gio/s) complètent le classement. Le point fort du PS1030 pour son public cible : le cache KV et les niveaux de journalisation fonctionnent parfaitement avec un nombre modéré de threads par disque, contrairement aux plus de 64 threads d'écriture directe GPU où les problèmes surviennent. Lors de notre propre déploiement avec cache KV, huit de ces disques ont fonctionné pendant des semaines sans que la baie n'atteigne jamais le seuil critique. Cependant, toute personne envisageant un flux d'écritures GDS multithread intensif sur cette plateforme devrait au préalable tester son modèle d'écriture précis.

Conclusion

Le Solidigm D7-PS1030 remplit parfaitement son rôle de SSD Gen5 de moyenne endurance, et ses performances témoignent de compétences remarquables. Son point fort réside dans le traitement parallèle des petits blocs : il se classe deuxième du groupe en écriture aléatoire 4K (1 595,8 K IOPS, juste derrière le Micron 7600 MAX à 3 DWPD) et en lecture aléatoire 4K (2 255,8 K IOPS), affiche la meilleure vitesse de lecture aléatoire 64K du groupe avec 14 162,9 Mo/s et atteint le débit maximal Gen5 en lecture séquentielle 128K à 14 156,4 Mo/s. Sa méthode de fonctionnement est tout aussi intéressante : il atteint des performances maximales à une profondeur d'E/S de 2 ou un nombre de tâches de 8 avec une latence de l'ordre de la dizaine de microsecondes, là où ses concurrents nécessitent des files d'attente plus importantes, ce qui engendre une latence accrue. Le disque atteint rapidement sa capacité maximale, se stabilise et conserve une latence d'écriture dans le pire des cas deux fois inférieure à celle de son homologue PS1010.

Il y a toutefois des compromis à faire. Les écritures séquentielles 128K monocœur ont obtenu les plus mauvais résultats du groupe avec 6 370,3 Mo/s, tandis que la création de points de contrôle DLIO, qui sollicite précisément ce type de données, a atteint la moyenne la plus élevée du groupe pour la troisième passe, à 599.2 secondes. Les tests séquentiels 16K ont également affiché des performances inférieures aux attentes, avec des pics d'écriture (5 977,7 Mo/s) et de lecture (11 142,8 Mo/s) les plaçant respectivement en septième position sur huit. Le test d'écriture GDSIO a reproduit presque à l'identique la baisse de performances en écriture 128K multicœur du PS1010, confirmant qu'il s'agit d'un comportement de la plateforme et non d'un cas isolé. Enfin, les lectures directes GPU de petits blocs sont nettement plus performantes sur les disques KIOXIA. Rien de tout cela ne remet en cause les performances du disque, mais cela souligne un point essentiel : le PS1030 n'est pas adapté à l'ingestion de flux unique.

Conçu pour cet usage, il a déjà fait ses preuves sur une durée bien supérieure à celle de n'importe quel test en laboratoire. Huit de ces disques ont fonctionné pendant des semaines comme couche de déchargement du cache KV dans nos travaux d'inférence XE7740 , absorbant 1.9 Go/s d'écritures soutenues 24 h/24 et 7 j/7 à un cycle d'utilisation dépassant légèrement leur capacité de 3 DWPD, sans jamais constituer un goulot d'étranglement. Les données de test expliquent ce résultat : une saturation rapide des écritures, une latence d'écriture 4K inférieure à quelques microsecondes à faible profondeur de file d'attente et un plafond de latence maîtrisé sont précisément les caractéristiques qu'offre une couche de cache ou de journalisation à écriture continue. Les charges de travail d'écriture critiques, sensibles à la latence et modérément concurrentes, le déchargement du cache KV, la journalisation OLTP et les couches de métadonnées sont le domaine de prédilection du PS1030, et c'est là que son budget de 3 DWPD et son option de 4.98 DWPD sur trois ans lui permettent d'exécuter des cycles d'utilisation qui disqualifieraient les disques destinés aux applications de lecture intensive.

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