約1年前、SK hynixの第4世代エンタープライズSSDであるPE8010をレビューしました。このドライブを以前のモデルファミリーと比較したところ、PE8010は明らかに素晴らしい進化を遂げていました。今回、同社からさらに多くのSSDを入手することができました。今回のテストでは、SK hynixの最新モデルであるPE8110に焦点を当て、E1.SフォームファクタのSSDを本格的に検証します。このドライブは、NANDフラッシュメモリやコントローラの開発、顧客の需要に応える革新的なSSDを提供する能力など、SK hynixの多くの特徴を示すものであり、同社にとって非常に重要な製品です。
SK ハイニックス PE8110 E1.S SSD
最近、「ルーラー」フォームファクターについてたくさん話してきました。E1.S の徹底的な詳細分析、Microsoft Azure のストレージのエキスパートである Jason Adrian 氏とのポッドキャスト、そしてViking Enterprise Solutions とのルーラー SSD 向けサーバー設計に関するポッドキャストなどです。要約すると、E1.S (ショートルーラー) は間違いなく間もなくエンタープライズに登場し、E1.L (ロングルーラー) もそれに続く可能性があります。それぞれのフォームファクターには特定の利点がありますが、業界が E1.S の Z 高さを 15mm に近づけているため、サーバーベンダーはこれらのフォームファクター向けのソリューションをより簡単に設計できます。
現在では主流とは言えませんが、E1.S フォーム ファクターはハイパースケール データ センターで非常に人気があります。クラウド担当者は、パフォーマンス、冷却プロファイル、消費電力、そして場合によっては密度の組み合わせでクラウドを気に入っています。 E1.S はさまざまな意味で、M.2 フォーム ファクターからの移行として生まれました。 M.2 SSD 設計は、パフォーマンスが高くコンパクトであるため、モバイル システムやブート ドライブには適していますが、ハイパフォーマンスのエンタープライズ製品には適していません。 E1.S の役割は、消費電力の増加と、徐々に増加した電力仕様による熱放散を考慮したフォームファクター設計を可能にすることです。
M.2 ドライブには、特に保守性の点、およびサーバー ストレージの場合にアダプター カードで使用する必要性の点で、特定の制限があります。一方、E1.S は、U.2 ドライブと同じ保守性を提供し、いかなる種類のドライブ キャリアも必要ありません。ただし、SK hynix は PE8110 を M.2 フォームファクターでも製造しています。 E1.S に移行しても、M.2 コネクタを必要とする顧客は依然として存在します。
E1.S のサーバー導入が加速
E1.S SSDが成功を収めている分野を考えると、ハイパースケーラーやクラウドスケールデータセンターが主なユースケースとして挙げられます。とはいえ、多くのサーバーベンダーがE1.Sの採用を推進しています。上の画像は、Viking Enterprise Solutionsの2ノードサーバーです。このシステムは、1Uサイズの筐体に24個の15mmドライブベイを搭載し、驚異的なストレージ密度を実現しています。Vikingは、さまざまなE1.Sプラットフォームの開発に取り組んでいます。E1.Sにおけるサーバー設計の課題にご興味があれば、Vikingとのポッドキャストでこのテーマについて解説していますので、ぜひご視聴ください。
Lenovo の ThinkSystem SR1 V630 など、他のベンダーも E2.S をサポートしています。このツイン Intel プロセッサ サーバーは、16U サーバーで提供される多くの構成の一部として、最大 1 個の E1.S SSD のサポートを提供します。
おそらく最も包括的な E1.S サーバーの一部は Inspur のポートフォリオからのものです。最新の Inspur M6 サーバーには、多数の E1.S オプションがあります。 NF5180M6 は、最大 1 個の E32.S SSD を提供する 1U ツイン Intel CPU システムですが、U.2 ベイと E1.S ベイを組み合わせた製品もあります。次に、Inspur NF5266M6 は、サーバー前面の 2 層ドライブ スレッドを介して 24+2 台の 3.5 インチ HDD をサポートする革新的な 1U サーバーです。ただし、この文脈で興味深いのは背面にあり、XNUMX つの EXNUMX.S SSD をサポートするバージョンが提供されています。
新しい SSD フォーム ファクター
ただし、企業によるフォーム ファクターの導入は、非常に流動的な目標です。もちろん、フラッシュについて考えると、ストレージとして販売されているほとんどすべてのユニットは U.2/U.3 SSD (15mm 2.5 インチ) であり、M.2 は一般にブート用途に追いやられています。ここでは SK hynix E1.S SSD について多くのことを説明してきましたが、ポートフォリオにはさらに多くのものがあります。 SK hynix は、E8111.L の PE1 を備えたロング ルーラー フォーム ファクターで多数の SSD オプションも提供しています。このドライブは、最大 16 TB の容量で本日出荷されます。
一般的なルーラー フォーム ファクターのサポートは非常に重要であり、エンタープライズ サーバーはこれらのスロットを急速に採用しています。しかし、現在、ドライブのフォームファクターには、サーバー設計においておそらくこれまでのどの時期よりも多くの革新と変化が見られます。 E3.S および E3.L と呼ばれるさらに別のフォーム ファクターがあります。これらのドライブは消費電力が高く、最大 70 W に達する傾向があります。まだ公表されていませんが、SK ハイニックスはこれらのフォームファクター向けの製品も開発中であり、同社の柔軟性が強調されています。
PCIe Gen3 から Gen5 への急速な進歩により、SSD フォーム ファクターに関して業界では多くの混乱が生じています。 SK ハイニックスは、これらすべてのフォーム ファクターの主要企業であり、顧客が求めるソリューションを提供しています。 SK hynix は垂直統合型 SSD プロバイダー (つまり、NAND、コントローラー、ファームウェアを所有している) であるため、業界の変化に合わせて迅速に移行するのに適しています。さらに、SK ハイニックスは間もなくインテルの NAND ビジネスを吸収し、統合後の組織はエンタープライズ SSD ビジネスの巨大企業となる予定です。
SK ハイニックス PE8110 E1.S 仕様
| デバイス構成 | ||
| 密度 | 1,920 / 3,840 / 7,680GB | |
| フォームファクター | E1.S 15mm | |
| NAND | 4D V6 512Gb TLC | |
| インタフェース | PCIe Gen4x4 | |
| プロトコル | NVMe v1.4 | |
| セクターサイズ | 512、4096バイト | |
| オペレーティングシステム | Windows Server 2012 R2/2016/2019、CentOS 7.2以降、RHEL、Ubuntu 16.04以降。 | |
| パフォーマンス (標準) | ||
| シーケンシャル (128KB、QD128、持続) | ||
| タリアセン・ウェストにおける修復作業について | 最大6,000 MiB/秒 | |
| 書きます | 最大4,000 MiB/秒 | |
| ランダム (4KB、128 スレッドの QD8、持続) | ||
| タリアセン・ウェストにおける修復作業について | 1000KまでのIOPS | |
| 書きます | 155KまでのIOPS | |
| 読み取り/書き込み、90:10 | 510KまでのIOPS | |
| 電力（標準） | ||
| 電源電圧 | +12V±10% | |
| アクティブな読み取り/書き込み | 最大20W | |
| アクティブアイドル | 最大5W | |
| 信頼性の向上 | ||
| UBER | < 1 あたり 10 エラー17 読み取られたビット数 | |
| MTBF | 2.5 ミリ時 | |
| 耐久性 | 1 DWPD 5 年 | |
| 無電力保持 | 3ヶ月（40℃） | |
| セキュリティ | ||
| AES256ビット | ||
| セキュアブート | ||
| eDrive / TCG オパール | ||
| 環境 | ||
| 温度範囲 | ||
| 動作中(SMARTによる)3) | 0℃〜70℃ | |
| 非動作 | -40℃〜85℃ | |
| 衝撃（非動作時） | 1500G、持続時間0.5ms | |
| 振動（非動作時） | 20G、20～2KHz | |
| 湿度（非動作時） | 5〜85％の | |
| サービス品質 (遅延) | ||
| 4KB、ランダム読み取り、QD1 (標準) | 75us | |
| サービス品質 (4KB 読み取り、QD1、標準) | ||
| 平均 | 75us | |
| 99% | 2-nine | 85us |
| 99.9% | 3-nine | 170us |
| 99.9% | 4-nine | 370us |
| 99.999% | 5-nine | 460us |
| パワーオンレディ (標準) | ||
| 通常のシャットダウン | 10秒まで | |
| 不正なシャットダウン | 20秒まで | |
| 最小電源オフ時間 | 1sec | |
| 物理的寸法 | ||
| 幅、mm | 33.75±0.25 | |
| 長さ、mm | 118.75±0.55 | |
| 高さ、mm | 15 + 0.35 / -0.60 | |
| 重さは、g | 90.0±5%まで | |
| 機能のサポート | ||
| 停電保護 (オンボード回路による) | ||
| サーマルスロットリング | ||
| SMBus 基本管理 (帯域外) | ||
SK ハイニックス PE8110 E1.S パフォーマンス
パフォーマンスを比較するために、3 つの 8380 CPU を備えたデュアル Intel スケーラブル Gen2 Intel サーバーを使用しました。この Intel サーバーは、エンドツーエンドで PCIe 4.0 をサポートし、前面に 2 つの U.2 NVMe ベイを備えた 1U モデルです。 U.8110 - E1.S アダプターを使用して 2 台の PE8010 EXNUMX.S SSD をシステムに物理的に接続し、同じプラットフォーム上で XNUMX 台の U.XNUMX PEXNUMX SSD をテストしました。
20.04 台の E1.S PE8110 と 2 台の U.8010 PE4 NVMe SSD を使用した Ubuntu 64 での初期テストでは、XNUMXK ランダム ワークロードと XNUMXK シーケンシャル ワークロードを使用した従来の「XNUMX コーナー」スループットと帯域幅テストを調べました。
次に、ソフトウェア環境を VMware ESXi 7.0 に変更し、より小さい SSD グループ サイズのパフォーマンスを比較しました。 SQL Server の場合、1 スケールの TPC-C ワークロード プロファイルを実行する SQL Server 5 インスタンスで 2014 つの VM を備えた 1,500 つの NVMe SSD を使用しました。これにより、各 SSD モデルに十分な負荷がかかり、各モデル間の違いがさらに大きくなります。
最後に、MySQL Sysbench のワークロードを各グループの 2 つの SSD に集中させ、8 つの VM を SSD のペアに均等に配置しました。これにより、環境のストレージへの影響に焦点を当て、SSD あたり 4VM のワークロード フットプリントが得られました。
新しい SK hynix PE8110 E1.S SSD の合成 8010 コーナー パフォーマンスを以前に調べた PE4 と比較すると、ランダム XNUMXK パフォーマンスが互いに非常に近いことがわかりました。
U.2 ドライブは読み取りパフォーマンスでわずかにリードしており、PE8110 の測定値は 5.0M IOPS であったのに対し、PE8010 の測定値は 5.4M IOPS でした。書き込みパフォーマンスでは E1.S バージョンが優位でした。ここでは、8110M IOPS の PE3.2 と比較して、8010M IOPS の PE2.8 を測定しました。
シーケンシャル転送プロファイルを使用してより大きなブロック サイズに移行すると、PE8010 が読み取りパフォーマンスでわずかに有利であるのに対し、書き込み速度では PE8110 が優位であるという同様の傾向が見つかりました。ここでは、PE8110 は 40GB/s 64K 読み取りを測定しましたが、PE8010 は 43.1GB/s でした。
シーケンシャル書き込みでは、PE8110 は 14.6GB/s を測定し、PE8010 は 12GB/s を測定しました。
書き込みパフォーマンスが優れているため、SQL Server アプリケーションのテストに目を向けると、TPC-C テストでは PE8110 が PE8010 よりも大幅に向上していることがわかりました。ここでは 8110 つの VM の平均レイテンシを測定し、PE14 の合計平均は 8010 ミリ秒を示しました。これは、同じ条件下で 23.2 ミリ秒を測定した PEXNUMX とは対照的です。
SK hynix PE8110 および PE8010 で実行した最終的なアプリケーション ワークロードは、8 つの SSD で 1 つの VM を実行する MySQL Sysbench ワークロードで構成されていました。ここで、E8110.S PE18,544 は 13.81 TPS、平均遅延 8010 ミリ秒を測定しました。一方、PE19,416 は 13.23 TPS、平均遅延 XNUMX ミリ秒を測定しました。
最終的な考え
当社は、SK hynix と協力して、拡大を続ける SSD ラインアップを開発してきました。 SK hynix は垂直統合されている (つまり、NAND ファブ、社内コントローラーがあり、独自のファームウェアを作成している) ため、何を市場に投入できるかについては非常に柔軟です。場合によっては、これはハイパースケーラーの使用に特化した製品を意味します。しかし、これはますます、次世代のストレージ テクノロジーを企業に導入することを意味します。そしてこれには、最近買収したインテル NAND チームの存在すら考慮されていません。統合された企業は、世界的な規模とエンジニアリングの才能を備え、さまざまなカテゴリーにわたって最先端の SSD を提供します。
ここ数週間、PE8110 を使うのはとても楽しかったです。多くのベンダーが E1.S SSD を発表していますが、SK hynix が当社のラボでそれらのバッチを入手した最初の企業です。もちろん、私たちが理解したいことの 2 つは、U.1 SSD と EXNUMX.S SSD のパフォーマンス プロファイルがどのように比較されるかということです。そのために、各 SK hynix SSD のバッチをベンチマーク プロセスに直接投入しました。
SK hynix は、U.2 PE8010 と E1.S PE8110 Gen4 SSD のパフォーマンス プロファイルを互いに非常に一致させました。 PE8110 では、読み取りパフォーマンスと若干のトレードオフを伴いながら、ランダムおよびシーケンシャル書き込みパフォーマンスが向上しました。
8 台の SSD のグループを相互に比較すると、3.2K ランダム書き込みで PE8110 グループの 4 万 IOPS が測定されたのに対し、PE2.8 セットの 8010 万 IOPS が測定されました。 64K シーケンシャル書き込みでは、PE8110 の 14.6GB/s と比較して、PE12 グループは 8010GB/s を測定しました。 Sysbench を使用したアプリケーション テストでは、読み取りパフォーマンスが若干向上しましたが、PE8110 SSD では 18,544 TPS が測定され、PE8010 SSD では 19,416 TPS が記録されました。一方、SQL Server では、書き込み速度が速くなったことで大幅な改善が見られました。 SQL TPC-C ワークロードの 8110 つの VM を実行している PE5 の測定時間は 14 ミリ秒でした。これに対し、PE8010 の平均総遅延時間は 23.2 ミリ秒でした。
E1.S SSD は、ハイパースケール データセンターではすでに一般的になっています。ただし、E1.S サポートを提供するエンタープライズ システムが増えるにつれ、E1.S SSD の採用が大幅に増加すると予想されます。パフォーマンスと密度の組み合わせは、多くのユースケースにとって魅力的です。いずれにせよ、SK ハイニックスは業界が要求するあらゆるフォームファクターで SSD を提供し続けます。 IntelのNAND資産の買収と合わせて、SKハイニックスがエンタープライズSSD市場に非常に積極的であることは明らかです。
このレポートはSKハイニックスが後援しています。このレポートで表明されているすべての見解や意見は、検討中の製品に対する当社の公平な見解に基づいています。
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