Solidigm D5-P5430은 Solidigm의 QLC 데이터 센터 제품군 중 메인스트림 모델입니다. 용량을 극대화한 D5-P5336 바로 아래에 위치하며 , 16KB-IU 드라이브로는 처리하기 어려운 혼합 및 소형 블록 쓰기 워크로드를 위해 더 작은 간접 장치(IU)를 탑재했습니다. 저희는 2023년 출시 당시 15.36TB 용량의 P5430을 리뷰했는데 , 당시 주요 이슈는 P5316의 64KB 간접 장치에서 4KB로의 변경과 그로 인한 소형 블록 쓰기 성능 향상이었습니다. 연구실에 있는 30.72TB E3.S 모델은 8KB 간접 장치를 탑재하여 현재 제품군 중 최고 사양을 자랑하며, 비교 대상 제품군도 크게 달라졌습니다. 고용량 QLC 제품군은 61TB, 122TB, 245TB 드라이브로 확장되었고, 그중 일부는 Gen5를 지원하는 반면, P5430은 PCIe 4.0 x4 드라이브로, 제품군에서 U.2 및 E1.S와 함께 제공하는 7.5mm E3.S 폼팩터로 테스트되었습니다.
Solidigm은 이 제품군의 순차 읽기 속도를 최대 7,000MB/s, 순차 쓰기 속도를 최대 3,000MB/s로, 랜덤 읽기 IOPS를 최대 971K, 랜덤 쓰기 IOPS를 최대 120K로 명시하고 있으며, 특히 30.72TB 모델은 랜덤 읽기 IOPS 934.5K, 내구성은 31.92PBW로 명시되어 있습니다. 이는 100% 랜덤 쓰기 작업 부하에서 5년 보증 기간 동안 0.58 DWPD에 해당합니다. 전력 소비는 작동 시 최대 25W, 유휴 시 최대 5W입니다.
Solidigm의 P5430은 QLC 가격으로 TLC와 유사한 읽기 프로파일을 제공하면서도 높은 밀도를 자랑합니다. 이 드라이브는 기업용 제품에 필요한 모든 기능을 갖추고 있습니다. Solidigm 자체 컨트롤러와 펌웨어, PCIe 4.0 x4 및 NVMe 1.4c, ECC와 CRC 동시 작동을 통한 엔드 투 엔드 데이터 보호, 전원 손실 방지, 보안 부팅, TCG Opal 2.0 및 FIPS 140-2 레벨 2 인증, OCP 2.0 텔레메트리, 그리고 Intel, AMD, Ampere, NVIDIA 플랫폼 검증을 완료했습니다. 용량은 U.2 15mm 및 E3.S 7.5mm 규격으로 3.84TB부터 30.72TB까지, E1.S 9.5mm 규격으로는 최대 15.36TB까지 제공됩니다.
Solidigm D5-P5430 30.72TB 사양
| 스펙 | 솔리드다임 D5-P5430 30.72TB |
|---|---|
| 플랫폼 개요 | |
| 용량(테스트 완료) | 30.72TB |
| 가족 역량 | U.2 및 E3.S: 3.84TB, 7.68TB, 15.36TB, 30.72TB E1.S: 3.84TB, 7.68TB, 15.36TB |
| 폼 팩터 | U.2 15mm E3.S 7.5mm (테스트 완료) E1.S 9.5mm |
| 인터페이스 | PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4c |
| 낸드 | 192층 3D QLC |
| 간접유닛 | 8KB (30.72TB) 4KB (3.84TB ~ 15.36TB) |
| 성능(제조사 평가) | |
| 순차적 읽기 | 최대 7,000MB / s |
| 순차적 쓰기 | 최대 3,000MB / s |
| 임의 4K 읽기 | 최대 971 IOPS(가족) 934.5K IOPS(30.72TB) |
| 임의 4K 쓰기 | 최대 120K IOPS |
| 힘과 지구력 | |
| 지구력 | 31.92PBW (30.72TB) 최대 0.58 DWPD, 100% 랜덤 쓰기 |
| 출력 | 최대 25W 활성 전력 대기 전력 최대 5W |
| 품질 보증 | 저희 가족은 5년 이상 프리미엄 한식 BBQ용 고기만을 전문으로 다뤄왔습니다. 로스앤젤레스에서 최고 평점을 받은 정육점으로서 쌓아온 경험과 신뢰를 바탕으로, 한식 BBQ의 진정한 맛과 정성을 고객님께 전하고 있습니다. 모든 고기에는 세대를 이어온 정성과 열정이 담겨 있으며, 단순한 음식이 아닌 저희의 정체성을 보여줍니다. |
| 기능 | |
| 데이터 보호 | 엔드투엔드 데이터 보호(ECC 및 CRC) 정전 보호 UBER는 1E-17의 정확도로 테스트되었습니다. |
| 보안 | 안전 부팅 TCG 오팔 2.0 FIPS 140-2 레벨 2 (일부 SKU 해당) |
| OCP 2.0 로그 페이지 및 원격 측정 | |
| 플랫폼 검증 | 인텔, AMD, 암페어, 엔비디아 |
Solidigm D5-P5430 30.72TB 성능
드라이브 테스트 플랫폼
본 리뷰에서는 모든 워크로드 테스트를 위해 Ubuntu 22.04.2 LTS가 설치된 Dell PowerEdge R760 서버를 테스트 플랫폼으로 사용했습니다. Serial Cables Gen5 JBOF를 장착하여 U.2, E1.S, E3.S 및 M.2 SSD와 폭넓은 호환성을 제공합니다. 시스템 구성은 아래와 같습니다.
- 2 x Intel Xeon Gold 6430(32코어, 2.1GHz)
- 16 x 64GB DDR5-4400
- 480GB 델 보스 SSD
- 직렬 케이블 Gen5 JBOF
드라이브 비교
- Solidigm D5-P5430 30.72TB (Gen4 | E3.S 7.5mm)
- Solidigm D5-P5336 61.44TB (Gen4 | U.2)
- Solidigm D5-P5336 122.88TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor J5060 61.44TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor R6060 122.88TB (Gen5 | E3.L)
- 마이크론 6550 ION 61.44TB (Gen5 | E3.S, TLC)
- 마이크론 6600 ION 245.76TB (Gen5 | E3.L)
비교 대상은 현재 시판 중인 대용량 QLC 드라이브 제품군이며, 크기 비교를 위해 TLC 드라이브 하나를 포함했습니다. P5430은 이 제품군에서 가장 작은 드라이브이며, 61TB 미만 용량의 유일한 제품입니다. P5430은 P5336(61.44TB ), P5336(122.88TB) , DapuStor J5060 과 함께 Gen4 링크를 공유하며 , 이 세 제품 모두 U.2 버스를 사용합니다. DapuStor R6060 , Micron 6600 ION , Micron 6550 ION 은 Gen5 링크를 제공하므로, P5430은 이들과 비슷한 성능을 내지만 버스 용량은 절반입니다. TLC 6550 ION만이 P5430과 동일한 E3.S 폼팩터를 사용합니다. 이 비교 대상 제품군은 시중에 나와 있는 다른 제품들이 더 크거나, 더 최신이거나, 또는 둘 다인 경우 30TB Gen4 QLC 드라이브의 위치를 보여주는 데 목적이 있습니다.
FIO 성능 벤치마크
업계에서 일반적으로 사용되는 지표를 기준으로 각 SSD의 스토리지 성능을 측정하기 위해 FIO를 사용합니다. 모든 드라이브는 동일한 테스트 프로세스를 거치는데, 여기에는 순차 쓰기 워크로드로 드라이브를 두 번 완전히 채우는 사전 조건화 단계와 그 후 안정 상태 성능 측정 단계가 포함됩니다. 측정 대상 워크로드 유형이 변경될 때마다 새로운 전송 크기에 맞춰 사전 조건화 작업을 다시 수행합니다.
이 섹션에서는 다음 FIO 벤치마크에 초점을 맞춥니다.
- 128K 순차
- 64K 랜덤
- 4K 랜덤
128K 순차 쓰기(IODepth 16 / NumJobs 1)
P5430은 128K 순차 쓰기 테스트에서 3,150.2MB/s의 속도를 기록하며 정격 속도인 3,000MB/s를 초과했고, Gen4 QLC 제품군에서는 Solidigm P5336 122.88TB(3,152.5MB/s)와 동률을 이루었습니다. DapuStor R6060 122.88TB는 Gen5 링크에서 3,920.6MB/s를 달성했고, TLC Micron 6550 ION 61.44TB는 10,456.4MB/s로 압도적인 성능을 보여주었습니다. P5430보다 낮은 성능을 보인 제품으로는 DapuStor J5060 61.44TB(2,883.1MB/s), Micron 6600 ION 245.76TB(2,838.0MB/s), Solidigm P5336 61.44TB(2,503.5MB/s)가 있었으며, 30.72TB 용량의 P5430은 245.76TB 용량의 6600 ION보다 312.2MB/s 높은 속도를 기록했습니다.
128K 순차 쓰기 대기 시간(IODepth 16 / NumJobs 1)
지연 시간은 대역폭과 비례했는데, P5430은 634.5µs로 P5336 122.88TB(634.0µs)에 근소한 차이로 뒤처졌고, 6550 ION(191.0µs)과 R6060(509.7µs)에만 뒤쳐졌습니다. J5060(693.3µs), 6600 ION(704.3µs), 그리고 P5336 61.44TB(798.4µs)는 그 뒤를 이었습니다.
128K 순차 읽기(IODepth 64 / 작업 수 1)
P5430은 128K 순차 읽기에서 7,132.1MB/s를 기록했는데, 이는 P5336 61.44TB의 7,132.3MB/s, J5060의 7,126.8MB/s, 그리고 P5336 122.88TB의 7,121.6MB/s와 사실상 동일한 수치이며, 드라이브의 정격 속도인 7,000MB/s를 약간 웃도는 수준입니다. 4세대 드라이브 네 종류는 모두 비슷한 최대 속도를 보였지만, 5세대 드라이브는 이 최대 속도를 훨씬 뛰어넘습니다. 6550 ION은 13,979.7MB/s, 6600 ION은 12,729.8MB/s, 그리고 R6060은 11,554.0MB/s를 기록했습니다.
128K 순차 읽기 대기 시간(IODepth 64 / NumJobs 1)
P5430은 128K 순차 읽기 지연 시간에서 1,121.3µs를 기록하여 P5336 61.44TB와 동일한 1,121.3µs를 달성했으며, J5060 및 P5336 122.88TB와 2µs 이내의 차이를 보였습니다. Gen5 드라이브의 지연 시간은 571.9µs(6550 ION)에서 692.1µs(R6060) 사이였습니다.
64K 랜덤 쓰기
P5430은 64K 랜덤 쓰기 스윕을 1/1에서 2,359.9MB/s의 쓰기 속도와 37.8K IOPS로 시작하여 2/1에서 3,149.9MB/s에 도달했고, 이후 나머지 16개 지점에서 3,090.7MB/s에서 3,156.5MB/s 사이의 속도를 유지했습니다. 최고 속도는 32/4에서 3,156.5MB/s와 50.5K IOPS였으며, 32/8에서 3,149.6MB/s로 마무리되었습니다. 이는 128K 테스트에서 확인된 것과 동일한 3.15GB/s의 쓰기 속도 상한선이며, 2/1부터는 모든 큐 깊이와 작업 수에서 P5430이 해당 수준을 유지했습니다.
해당 그룹에서 P5336 122.88TB는 2,429.9MB/s에서 3,182.7MB/s 사이에서 거의 동일한 평탄한 속도를 유지했고, R6060은 3,477.9MB/s에서 시작하여 3,913.8MB/s에서 3,916.9MB/s 사이의 속도를 유지했습니다. J5060은 2,700MB/s 범위로 두 번 떨어지는 것을 제외하고는 2,883MB/s에 가까운 속도를 유지했으며, P5336 61.44TB는 2,412.9MB/s에서 2,721.4MB/s 사이의 속도를 보였습니다. 6600 ION은 조합에 따라 569.1MB/s에서 2,999.6MB/s 사이의 속도를 보였으며, 32/8 환경에서 694.8MB/s의 속도와 11.1K IOPS를 기록했습니다. 반면 TLC 6550 ION은 한 차원 높은 성능을 보여주며 최대 10,413.1MB/s에 달했습니다.
64K 임의 쓰기 지연 시간
처리량이 일정했기 때문에 P5430의 지연 시간은 처리되지 않은 I/O 수에 따라 거의 정확하게 비례했습니다. 즉, 처리되지 않은 I/O 수가 1/1일 때 26.1µs, 2/1일 때 39.3µs, 4개일 때 79.0µs~80.5µs, 8개일 때 158.3µs~161.4µs, 16개일 때 317.1µs~322.9µs, 32개일 때 633.7µs~645.2µs, 64개일 때 1,268.6µs, 128개일 때 2,533.9µs~2,539.5µs, 그리고 32/8일 때 5,079.3µs였습니다. P5336 122.88TB는 5,121.2µs, J5060은 5,548.9µs, P5336 61.44TB는 6,026.4µs의 쓰기 지연 시간을 기록했으며, R6060은 4,086.6µs, 6550 ION은 1,588.0µs를 기록했습니다. 6600 ION의 쓰기 변동은 32/8에서 23,020.7µs의 지연 시간으로 나타났습니다.
64K 랜덤 읽기
P5430은 1/1에서 273.3MB/s 및 4.4K IOPS로 시작하여 1/4에서 1,038.8MB/s, 1/8에서 1,951.8MB/s, 2/8에서 3,447.6MB/s, 4/8에서 5,591.4MB/s까지 성능이 향상되었고, 8/8에서 7,124.8MB/s 및 114.0K IOPS로 Gen4 성능 한계에 도달한 후, 스윕의 마지막 5개 지점 동안 1MB/s 이내의 오차 범위 내에서 그 수준을 유지했습니다. 나머지 3개의 4세대 드라이브인 J5060과 두 종류의 P5336은 모두 7,125MB/s의 최고 속도를 기록했으며, 5세대 드라이브는 이를 크게 앞질렀습니다. R6060은 13,274.8MB/s, 6550 ION은 13,204.6MB/s, 6600 ION은 11,946.5MB/s의 속도를 보였습니다.
64K 랜덤 읽기 대기 시간
P5430의 읽기 지연 시간은 1/1에서 228.2µs로 시작하여 8개의 미처리 지점을 거치는 동안 240µs에서 296µs 사이를 유지하다가, 16개의 미처리 지점에서 290µs에서 321µs로, 32개의 미처리 지점에서 357µs에서 374µs로, 64개의 미처리 지점에서 560.9µs로, 128개의 미처리 지점에서 1,122µs로, 그리고 드라이브가 대역폭 한계에 도달한 후에는 32/8에서 2,244.9µs로 증가했습니다. J5060과 두 개의 P5336 드라이브는 모두 동일한 링크를 포화 상태로 사용했기 때문에 2,245µs에서 1µs 이내의 차이로 종료되었습니다. Gen5 드라이브는 R6060의 경우 1,204.5µs, 6600 ION의 경우 1,467.8µs 사이의 값을 보였습니다. 경량화 측면에서 P5430의 228.2µs는 P5336 122.88TB의 227.5µs와 함께 그룹 내에서 가장 느린 수치에 속했으며, 6600 ION이 110.3µs로 가장 빨랐습니다.
4K 랜덤 읽기
P5430은 1/1에서 10.0K IOPS로 시작하여 1/8에서 77.1K, 2/8에서 147.0K, 4/8에서 273.3K, 8/8에서 495.5K, 16/8에서 822.6K로 확장되었고, 32/8에서 최고 975.2K IOPS 및 3,809.2MB/s를 기록했습니다. 이 최고 성능은 Solidigm의 30.72TB 모델 정격인 934.5K를 상회하며, 61.44TB의 948.9K와 122.88TB의 935.8K를 기록한 두 P5336 드라이브보다도 우수합니다. 단일 작업 성능은 32/1에서 130.2K에 불과할 정도로 훨씬 느리게 확장되므로, 정격 성능에 도달하려면 병렬 작업이 필요합니다. Gen5 드라이브와 J5060은 32/8에서 이를 훨씬 뛰어넘었습니다. 6550 ION은 1.797M, 6600 ION은 1.727M, R6060은 1.656M, J5060은 1.322M을 기록했습니다.
4K 랜덤 읽기 대기 시간
P5430의 4K 읽기 지연 시간은 1/1에서 99.8µs였으며, 8/8까지의 멀티 잡 지점에서는 102µs에서 130µs 사이를 유지했습니다. 단일 작업 딥 큐 지점인 8/1, 16/1, 32/1에서는 166µs에서 245µs 사이였습니다. 드라이브가 IOPS 한계에 가까워짐에 따라 16/4에서 142.4µs, 16/8에서 155.0µs, 32/4에서 172.6µs, 32/8에서 261.8µs까지 상승했습니다. 두 개의 P5336 드라이브는 몇 마이크로초 차이로 동일한 곡선을 따라 32/8에서 각각 268.8µs와 272.0µs로 종료되었습니다. 6600 ION은 52.4µs로 가장 낮은 첫 접속 시간을 기록했고, 6550 ION은 141.5µs로 가장 높은 접속 시간을 기록했습니다.
4K 랜덤 쓰기
P5430은 4K 랜덤 쓰기 스윕에서 1/1 비율로 81.8K IOPS, 11.8µs의 지연 시간을 기록하며 시작하여 1/4 비율에서 134.1K까지 상승했고, 1/8 비율에서 152.5K IOPS 및 595.8MB/s의 최고치를 기록했습니다. 최고치 이후에는 64개의 미처리 I/O까지 모든 조합에서 111.7K에서 149.7K 사이의 성능을 유지했으며, 단일 작업 32/1 지점에서 84.6K로 약간 하락했습니다. 128개 이상의 쓰기 작업이 미처리 상태가 되면 16/8 비율에서 88.2K, 32/4 비율에서 90.3K, 32/8 비율에서 74.2K로 안정화되었습니다. Solidigm은 해당 드라이브의 내구도를 120K로 평가했는데, P5430은 18개 지점 중 9개 지점에서 이를 충족했으며, 이 중 9개 지점은 모두 4~32개의 미처리 I/O가 발생한 상태였습니다. 미처리 I/O가 64개일 때는 평가치 대비 7% 이내의 오차 범위를 유지했고, 가장 대기열이 깊은 두 지점에서는 25~38%의 오차를 보였습니다.
QLC 드라이브 중 가장 근접한 6600 ION은 최고 113.8K를 기록했지만, 스윕 전반에 걸쳐 41K에서 114K 사이를 오르내리다가 41.4K로 마무리되었습니다. R6060은 최고 51.2K, 마무리 30.8K를 기록했고, P5336 122.88TB는 최고 45.5K, 마무리 25.9K를 기록했습니다. TLC 6550 ION은 최고 116.2K, 32/8에서 95.5K로 비슷한 범위에 있는 유일한 드라이브였습니다. J5060과 P5336 61.44TB는 이 그룹의 초기 테스트 당시 4K 랜덤 쓰기 테스트를 완료하지 못했기 때문에 이 차트에서 제외되었습니다.
4K 임의 쓰기 지연 시간
대기 시간은 1/1에서 11.8µs, 2/1에서 19.2µs, 1/4에서 29.3µs, 1/8에서 51.8µs, 그리고 대기열 깊이가 증가함에 따라 32에서 255µs~378µs, 64에서 558µs~572µs, 128에서 1,416µs~1,450µs, 그리고 32/8에서 3,449.4µs로 증가했습니다. 최종 수치는 6550 ION의 2,676.6µs, 6600 ION의 6,141.0µs, R6060의 8,295.3µs, 그리고 P5336 122.88TB의 9,859.8µs와 비교됩니다.
GPU 직접 스토리지
이 테스트벤치에서 수행한 테스트 중 하나는 Magnum IO GPU Direct Storage(GDS) 테스트였습니다. GDS는 NVIDIA에서 개발한 기능으로, GPU가 NVMe 드라이브 또는 기타 고속 저장 장치에 저장된 데이터에 액세스할 때 CPU를 거치지 않고 바로 접근할 수 있도록 합니다. GDS는 시스템 메모리에 데이터를 저장하지 않고 저장 장치와 GPU 메모리 간에 직접 데이터를 이동시켜 지연 시간을 줄이고 처리량을 향상시킵니다.
기존 방식에서는 GPU가 NVMe 드라이브에 저장된 데이터를 처리할 때, 데이터가 GPU에 도달하기 전에 먼저 CPU와 시스템 메모리를 거쳐야 했습니다. 이 과정에서 CPU가 중간 역할을 하여 지연 시간을 발생시키고 CPU 사이클과 메모리 대역폭을 소모하기 때문에 병목 현상이 발생했습니다. GPU Direct Storage(GDSIO)는 PCIe 버스를 통해 GPU가 스토리지 장치에서 직접 데이터에 접근할 수 있도록 함으로써 이러한 중간 단계를 제거합니다. 특히 테라바이트 단위의 데이터를 학습 또는 추론 파이프라인을 통해 처리하는 AI 워크로드의 경우, 이러한 직접 접근 경로는 GPU가 I/O 유휴 상태로 있는 것을 방지하는 데 매우 중요합니다. 본 GDSIO 스윕 테스트에서는 16KB, 128KB, 1MB의 전송 크기로 1개에서 128개의 스레드를 사용하여 순차 읽기 및 쓰기 작업을 수행하고, 각 지점별 처리량, IOPS, 평균 지연 시간을 보고합니다.
GDSIO 순차 읽기 처리량
P5430의 읽기 곡선은 Solidigm의 QLC 컨트롤러에서 흔히 볼 수 있는 형태를 보입니다. 16K에서는 불규칙적인 곡선을 보이다가 전송 크기가 증가함에 따라 매끄럽게 상승합니다. 16K에서 단일 스레드 사용 시 537MiB/s로 시작하여 4개 스레드에서는 166MiB/s, 8개 스레드에서는 179MiB/s로 떨어졌다가 16개 스레드에서는 345MiB/s, 32개 스레드에서는 501MiB/s, 64개 스레드에서는 808MiB/s로 회복되었고, 128개 스레드에서는 1.1GiB/s로 마무리되었습니다. 단일 스레드 성능 저하 및 회복은 P5336 드라이브와 두 종류의 DapuStor 드라이브가 스몰 블록 구간에서 보였던 것과 동일한 패턴이며, 이로 인해 P5430은 16K 구간에서 중간 정도의 성능을 보였습니다. 최고 속도에서는 Micron 6600 ION의 1.9GiB/s에 한참 못 미치지만, 두 종류의 DapuStor보다는 앞서고 중간 스레드 범위에서는 6550 ION과 비슷한 수준을 유지했습니다.
128K에서 P5430은 스레드 1개 사용 시 290MiB/s에서 스레드 4개 사용 시 713MiB/s, 8개 사용 시 1.1GiB/s, 1.6개 사용 시 16GiB/s, 32개 사용 시 2.0GiB/s, 64개 사용 시 2.1GiB/s, 그리고 128개 사용 시 2.3GiB/s로 속도가 향상되었습니다. 이는 122.88TB 용량의 P5336과 거의 동일한 성능을 보였고, 6550 ION과도 비슷한 수준을 유지했지만, Gen5 드라이브들이 우위를 점했습니다. 6600 ION은 128개 스레드에서 5.3GiB/s, R6060은 4.9GiB/s, J5060은 3.8GiB/s를 기록했고, P5336 61.44TB는 2.8GiB/s에 그쳤습니다.
1M 테스트 결과는 P5430의 Gen4 링크 성능 한계를 보여줍니다. 스레드 1개에서 1.0GiB/s로 시작하여 4개에서 2.9GiB/s, 8개에서 3.3GiB/s로 급증한 후, 16개 스레드부터 3.6GiB/s, 64개에서 3.7GiB/s, 128개에서 3.8GiB/s로 안정화되었습니다. 16개 스레드 이후의 안정화는 드라이브의 버스 용량 부족으로 인한 것이며, 이로 인해 P5430은 다른 세 개의 Gen4 드라이브(4.1GiB/s의 P5336 122.88TB, 4.3GiB/s의 P5336 61.44TB 및 J5060)와 함께 밀집된 클러스터를 형성하게 됩니다. Gen5 제품군 중 최상위권에 있는 R6060과 6600 ION은 모두 5.9GiB/s의 속도를 기록하며 뚜렷한 차이를 보였고, TLC 6550 ION은 이 테스트에서 2.6GiB/s로 가장 낮은 속도를 기록했습니다. 대용량 블록 GPU 읽기 스트림 테스트에서 P5430은 대용량 Gen4 QLC 드라이브 성능의 약 90% 수준, Gen5 선두 제품 성능의 약 3분의 2 수준을 제공했습니다.
GDSIO 순차 읽기 IOPS
P5430은 128개 스레드에서 16K 워크로드에 대해 최대 74.8K IOPS를 기록했으며, 이는 6600 ION(130.4K), P5336 61.44TB(93.3K), P5336 122.88TB(83.0K)에 이어 그룹 내 4위를 차지했고, R6060(62.6K), 6550 ION(62.1K), J5060(54.7K)보다 앞섰습니다. 128K 및 1M IOPS 곡선은 위의 처리량 평탄 구간을 따르며, Gen4 링크가 포화 상태에 도달하면 P5430은 128K에서 약 19K IOPS, 1M에서 약 3.8K IOPS로 안정화됩니다.
GDSIO 순차 읽기 지연 시간
테스트 결과, P5430의 단일 스레드 16K 읽기 지연 시간은 27.8µs로, DapuStor J5060(20.2µs)과 R6060(22.1µs)에 이어 세 번째로 낮았으며, P5336 61.44TB(28.4µs)보다 약간 앞섰습니다. 6600 ION은 38.6µs를 기록했고, QD1에서 저조한 성능을 보인 두 드라이브는 P5336 122.88TB(82.1µs)와 6550 ION(90.9µs)으로, 두 제품 모두 P5430에는 없는 첫 번째 액세스 지연 시간을 보였습니다. 스레드 수가 증가함에 따라 대기열 깊이에 비례하여 지연 시간이 증가했는데, 이는 그룹 내 모든 드라이브에서 마찬가지입니다. 1M 스레드와 128개 스레드에서 P5430의 지연 시간은 약 33ms로, Gen5 드라이브의 21ms보다는 높지만 6550 ION의 48ms보다는 낮고 두 개의 P5336 드라이브와 비슷한 수준입니다.
GDSIO 순차 쓰기 처리량
1M 데이터셋에서 P5430은 단일 스레드에서 2.9GiB/s, 4개 스레드에서 3.0GiB/s, 8~32개 스레드에서 2.9GiB/s, 64개 및 128개 스레드에서 2.7GiB/s의 속도를 보였습니다. 이는 1개 스레드부터 32개 스레드까지 드라이브 정격 속도인 3,000MB/s(약 2.8GiB/s) 이상을 유지하며, 128개 스레드에서는 최고 속도에서 약 10% 정도 감소하는 것을 의미합니다. 1MB 용량 테스트에서 P5430은 R6060(3.8GiB/s), 6550 ION(32개 스레드에서 최고 속도 3.9GiB/s), P5336 61.44TB(3.2GiB/s)에 이어 4위를 기록했으며, 6600 ION(2.95GiB/s), J5060(2.8GiB/s), P5336 122.88TB(2.86GiB/s)보다는 우수한 성능을 보였습니다.
128K에서 P5430은 스레드 1개일 때 1.7GiB/s에서 4개일 때 2.8GiB/s, 8개 및 16개일 때 2.9GiB/s로 속도가 증가한 후 32개일 때 2.1GiB/s, 64개일 때 1.7GiB/s, 128개일 때 1.7GiB/s로 떨어졌습니다. P5336 122.88TB는 더 낮은 기준점에서 동일한 속도 저하를 보였는데, 스레드 8개일 때 2.8GiB/s에서 128개일 때 2.1GiB/s로 감소했습니다. P5336 61.44TB는 3.2GiB/s에서 2.4GiB/s로 속도가 완만해졌습니다. 따라서 128K 쓰기 큐가 많아질수록 속도가 떨어지는 현상은 세 드라이브 모두에서 나타나는 Solidigm QLC 제품군의 공통적인 특징인 것으로 보입니다. DapuStor R6060과 Micron 6550 ION은 128K에서 64개 스레드를 통해 3.7GiB/s에서 3.8GiB/s의 속도를 유지했으며, J5060은 전체 스윕 범위에서 2.8GiB/s로 안정적인 속도를 보였습니다. 16K에서 P5430은 582MiB/s에서 1.3GiB/s 사이의 속도를 보였는데, 이는 16K에서 0.8GiB/s를 넘지 못한 P5336 122.88TB를 제외한 모든 제품과 동일한 범위였습니다.
GDSIO 순차 쓰기 IOPS
P5430의 16K 순차 쓰기 IOPS는 16스레드에서 최대 88.2K를 기록했는데, 이는 94K에서 100K 사이의 성능을 보이는 5개의 드라이브 그룹에서 6위에 해당합니다. 해당 그룹으로는 6550 ION(100.0K), R6060(98.4K), 6600 ION(98.0K), P5336 61.44TB(94.4K), J5060(89.0K)이 있습니다. P5336 122.88TB(53.3K)만이 이보다 훨씬 낮은 성능을 보입니다. 6550 ION부터 P5430까지의 성능 차이는 12%이며, 이는 P5430보다 용량이 2배에서 8배 큰 드라이브들을 포함한 범위입니다.
GDSIO 순차 쓰기 대기 시간
P5430의 단일 스레드 16K 쓰기 지연 시간은 26.0µs로, R6060(21.9µs)에 이어 두 번째로 낮았으며, P5336 61.44TB와 동일한 수치를 기록했습니다. 그 뒤를 이어 J5060(26.9µs), 6600 ION(30.6µs), 6550 ION(30.7µs), 그리고 P5336 122.88TB(31.2µs) 순으로 나타났습니다. P5430은 16K 및 128K의 가벼운 부하와 중간 부하에서도 이러한 우수한 성능을 유지했습니다. 대용량 처리량 영역에서는 반대 방향으로 결과가 나타났습니다. 128K 및 128 스레드에서는 9.4ms로 그룹 내에서 가장 높은 응답 시간을 기록했는데, 이는 위에서 언급한 처리량 감소의 결과입니다. 1M 및 128 스레드에서는 약 47ms로 마무리되었는데, 이는 높은 쪽에서는 6600 ION의 54ms와 P5336 122.88TB의 50ms 사이에 위치하고, 낮은 쪽에서는 J5060, R6060, P5336 61.44TB, 6550 ION의 39ms~45ms 사이에 위치합니다.
DLIO 체크포인팅 벤치마크
AI 학습 환경에서 SSD의 실제 성능을 평가하기 위해 데이터 및 학습 입력/출력(DLIO) 벤치마크 도구를 활용했습니다. 아르곤 국립 연구소에서 개발한 DLIO는 딥러닝 워크로드의 I/O 패턴을 테스트하도록 특별히 설계되었습니다. 이 도구는 체크포인트, 데이터 수집, 모델 학습과 같은 문제를 스토리지 시스템이 어떻게 처리하는지에 대한 통찰력을 제공합니다. 테스트는 각 드라이브에 모든 체크포인트가 저장되도록 설계되었으며, 용량이 큰 SSD일수록 더 많은 체크포인트를 저장할 수 있습니다. 머신러닝 모델을 학습할 때 체크포인트는 모델의 상태를 주기적으로 저장하여 중단이나 정전 시 학습 진행 상황 손실을 방지하는 데 필수적입니다. 이러한 스토리지 요구 사항은 특히 장시간 학습 실행 시 지속적인 쓰기 성능을 필요로 합니다. 본 연구에서는 2024년 8월 13일 출시된 DLIO 벤치마크 버전 2.0을 사용했습니다.
실제 시나리오를 반영하는 벤치마킹을 위해 LLAMA 3.1 405B 모델 아키텍처를 기반으로 테스트를 진행했습니다. torch.save() 함수를 사용하여 모델 파라미터, 옵티마이저 상태, 레이어 상태를 저장하는 체크포인트를 구현했습니다. 8개의 GPU를 사용하는 시스템을 시뮬레이션했으며, 4방향 텐서 병렬 처리와 2방향 파이프라인 병렬 처리를 8개의 GPU에 분산하는 하이브리드 병렬 처리 전략을 적용했습니다. 이 구성으로 체크포인트 크기는 1,636GB가 되었으며, 이는 최신 대규모 언어 모델 학습 요구 사항을 반영한 수치입니다.
각각 1,636GB 용량의 P5430 30.72TB 드라이브는 패스당 15개의 체크포인트를 저장할 수 있으며, 두 개의 61.44TB 드라이브는 33개, P5336 122.88TB는 66개, R6060은 68개, 6600 ION은 130개의 체크포인트를 저장할 수 있습니다. J5060은 이 그룹에 포함되지 않았습니다. 결과는 3번의 패스에서 각 체크포인트를 기록하는 데 걸리는 평균 시간입니다.
첫 번째 테스트에서 P5430은 체크포인트당 평균 526.03초를 기록하며 그룹 내 가장 빠른 첫 번째 테스트를 기록한 R6060과 484.30초를 기록한 6550 ION에 이어 세 번째로 빠른 속도를 보였습니다. 530.75초를 기록한 P5336 122.88TB보다 약간 앞섰고, 580.98초를 기록한 6600 ION과 662.68초를 기록한 P5336 61.44TB보다 약간 앞섰습니다. 체크포인트당 1,636GB를 기준으로 할 때, P5430의 첫 번째 테스트 속도는 약 3.1GB/s로, FIO가 측정한 최대 쓰기 속도인 3,150MB/s에 근접합니다.
두 번째 테스트는 첫 번째 테스트에서 각 드라이브가 이미 가득 찬 상태에서 시작되었습니다. P5430의 평균 시간은 27% 증가한 666.85초를 기록했습니다. R6060은 첫 번째 테스트 시간의 거의 두 배가 되어 그룹 내에서 두 번째 테스트 시간이 가장 느렸습니다. 6600 ION은 60% 증가한 926.70초, P5336 122.88TB는 41% 증가한 746.14초를 기록했고, 6550 ION은 18% 증가한 570.23초, P5336 61.44TB는 약간 빨라진 640.71초를 기록했습니다.
세 번째 패스의 평균 시간은 모든 드라이브에서 두 번째 패스 대비 5% 미만으로 변동했습니다. P5430은 677.89초로 1.7% 증가했으며, 6550 ION(585.03초)과 P5336 61.44TB(639.63초)에 이어 다시 3위를 차지했습니다. 이는 P5336 122.88TB(757.31초)보다 체크포인트당 약 10%, R6060(965.27초)과 6600 ION(968초)보다 약 30% 더 빠른 시간입니다.
첫 번째 체크포인트에서 501.2초를 기록한 후, P5430은 첫 번째 패스의 나머지 14개 체크포인트에서 526.2초에서 528.4초 사이의 시간 간격(2.2초)을 유지했습니다. 그 다음으로 시간 간격이 좁은 P5336 122.88TB는 첫 번째 패스에서 520.3초에서 548.6초 사이의 시간 간격을 보였습니다. 16번째 체크포인트부터 45번째 체크포인트까지 P5430은 601.4초에서 713.6초 사이의 더 넓은 시간 범위에서 작동했으며, 두 번째 패스와 세 번째 패스 사이에 시간 간격의 변화는 없었습니다. P5336 122.88TB도 첫 번째 패스 이후 661초에서 848초 사이의 시간 간격을 보이며 동일한 두 단계 패턴을 따랐고, R6060과 6600 ION은 878초에서 1,034초 사이의 시간 간격으로 테스트를 완료했습니다.
맺음말
Solidigm D5-P5430 30.72TB는 Gen4 인터페이스를 사용하는 3년 된 설계이지만, GDSIO 테스트 결과 동급 제품 대비 우수한 성능을 보여주고 있습니다. 대용량 블록 GPU 직접 읽기 테스트에서 1MB당 3.8GiB/s의 속도를 기록했는데, 이는 61TB 및 122TB Gen4 QLC 드라이브의 약 90% 수준이며, Gen5 R6060 및 6600 ION의 약 3분의 2에 해당합니다. 쓰기 테스트에서는 단일 스레드부터 32개 스레드까지 3,000MB/s 이상의 속도를 유지했으며, 128개 스레드에서는 약 10%의 속도 저하가 있었습니다. 또한 최고 속도인 3.0GiB/s는 6600 ION, J5060, 그리고 P5336 122.88TB를 능가했습니다. 읽기 시 단일 스레드 지연 시간은 27.8µs, 쓰기 시 단일 스레드 지연 시간은 26.0µs로 두 부문 모두에서 그룹 내 상위 3위 안에 들었으며, 16K 쓰기 IOPS는 용량이 2~8배 큰 드라이브와 비교했을 때 12% 이내의 차이를 보였습니다. 하지만 Gen4 드라이브에서 예상되는 두 가지 약점이 있었는데, 하나는 128K 및 1M 읽기 속도에서 Gen5 드라이브에 비해 열세였고, 다른 하나는 128K 쓰기 작업에서 P5336 계열 드라이브와 마찬가지로 1.7GiB/s로 속도가 떨어지는 것이었습니다.
FIO 테스트에서 P5430은 읽기 작업 부하가 집중된 모든 영역에서 Gen4 성능의 최고 수준을 보여주었습니다. 128K 순차 읽기에서 7,132.1MB/s, 64K 랜덤 읽기에서 7,125MB/s, 4K 랜덤 읽기에서 975.2K IOPS를 기록했으며, 쓰기 속도는 128K 순차 및 64K 랜덤 모두에서 큐 깊이에 관계없이 3,150MB/s로 일정하게 유지되었습니다. 특히 4K 랜덤 쓰기 성능은 동급 최고 수준입니다. 최대 64개의 I/O가 대기 중인 모든 조합에서 최고 152.5K IOPS, 평균 111.7K IOPS 이상을 기록한 반면, 122TB QLC 드라이브 두 개와 6600 ION 드라이브는 최고 45.5K, 평균 51.2K IOPS를 기록하며 41K에서 114K 사이의 IOPS 변동을 보였습니다. P5430은 이 용량에서 8KB의 간접 처리 장치를 사용하는데, 이는 P5336 및 6600 ION의 16KB와 비교됩니다.
DLIO 체크포인트 테스트에서 P5430은 첫 번째 패스에서 약 3.1GB/s의 속도로 데이터를 기록했는데, 이는 FIO 쓰기 최대 속도에 근접한 수치입니다. 마지막 14개 체크포인트에 걸쳐 평균 2.2초의 간격이 있었으며, 세 번째 패스에서는 1,636GB 체크포인트당 677.89초로 안정화되었습니다. 이는 TLC 6550 ION과 P5336 61.44TB에 이어 세 번째로 빠른 기록 속도이며, P5336 122.88TB보다 체크포인트당 약 10%, R6060 및 6600 ION보다 약 30% 적은 시간을 기록했습니다. 122TB 및 245TB 드라이브는 한 번에 저장할 수 있는 체크포인트 수가 4~9배 더 많지만, 첫 번째 패스 이후에는 각 체크포인트에 데이터를 기록하는 데 더 많은 시간이 소요되었습니다.
비록 이 드라이브에 대한 리뷰가 다소 늦었지만, P5430은 Solidigm이 설계한 주류 QLC 슬롯인 2026에 적합합니다. 읽기 작업이 많은 콘텐츠 및 객체 계층, 대용량 블록 크기로 GPU에 데이터를 공급하는 웜 데이터 레이크, 그리고 P5336의 16KB 간접 장치가 최적의 성능을 발휘하지 못하는 가상화 또는 혼합 워크로드에 적합합니다. 단, 이 드라이브의 단점은 Gen4 QLC 전반에 걸친 단점과 같습니다. Gen5 기반 시스템을 구축하는 경우, 최신 드라이브는 128K 순차 읽기 대역폭이 62~96% 향상되고 슬롯당 용량도 2~8배 증가합니다. 이러한 요소들이 구매 결정의 주요 요인이라면 P5430은 여전히 합리적인 30TB 드라이브이며, 대용량 QLC 드라이브가 뛰어나지 않은 내구성, 전력 효율성, 그리고 소형 블록 성능을 제공합니다.
아마존