De KIOXIA CM9-R is de eerste enterprise SSD-familie gebouwd op de achtste generatie BiCS FLASH, en het 15.36 TB E3.S-model in ons lab is de meest optimale keuze qua volume binnen de serie: 3.400.000 willekeurige lees-IOPS en 14,800 MB/s sequentiële leessnelheid van een schijf met een typisch actief vermogen van 25 W. Enterprise-schijven van de vijfde generatie halen doorgaans waarden in de hoge twintiger jaren om hun specificaties te bereiken, en KIOXIA's argument voor de CM9-generatie is dat het CBA-ontwerp (CMOS directly Bonded to Array) van BiCS8 een topdoorvoer levert zonder het extra stroomverbruik.
De KIOXIA CM9-R 15.36 TB in E3.S: BiCS FLASH, generatie 8, met een typisch vermogen van 25 W.
De CM9-R is de meest leesintensieve variant van de serie met 1 DWPD; daarnaast is er de CM9-V-lijn met 3 DWPD voor gemengd gebruik. De capaciteiten variëren van 1.92 TB tot 30.72 TB in E3.S, met een topmodel van 61.44 TB voor de 2.5-inch U.2-versie. Onder de 7.68 TB maakt de serie gebruik van BiCS-flashgeheugen van de 5e generatie; de modellen van 7.68 TB, 15.36 TB en 30.72 TB zijn uitgerust met de 8e generatie. Ons testmodel van 15.36 TB (KCM9XRJE15T3) heeft precies de beste schrijfsnelheden van de serie: 11,000 MB/s sequentiële schrijfsnelheid en 540 willekeurige schrijfsnelheden, beide de hoogste waarden van de serie die door geen enkele andere capaciteit worden gedeeld.
De schijf is PCIe 5.0 x4 met dual-port x2-ondersteuning voor topologieën met hoge beschikbaarheid, voldoet aan de NVMe 2.0- en NVMe-MI 1.2c-standaarden en ondersteunt de OCP Datacenter NVMe SSD v2.5-specificatie (niet aan alle vereisten). Bescherming tegen stroomuitval en end-to-end gegevensbescherming zijn standaard, met SIE-, SED- en FIPS 140-3 SED-beveiligingsvarianten beschikbaar in het modellenaanbod.
E3.S 7.5 mm-trim met de EDSFF-connector; dezelfde serie is verkrijgbaar tot 61.44 TB in een 2.5-inch formaat.
Specificaties van de KIOXIA CM9-R
| Specificaties | KIOXIA CM9-R 15.36TB (E3.S) |
|---|---|
| Platformoverzicht | |
| Model | KCM9XRJE15T3 (SIE) KCM9DRJE15T3 (SED) KCM9FRJE15T3 (FIPS SED) |
| Hefvermogen | 15,360 GB |
| Form Factor | E3.S, 7.5 mm |
| Interface | PCIe 5.0 (enkele x4, dubbele x2), NVMe 2.0, NVMe-MI 1.2c |
| NAND | KIOXIA BiCS FLASH generatie 8 3D TLC (CBA) |
| Prestaties (enkele poort x4, tot) | |
| Sequentiële leesbewerking (128 KiB) | 14,800 MB / s |
| Sequentiële schrijfbewerking (128 KiB) | 11,000 MB / s |
| Willekeurige leesbewerking (4 KiB) | 3,400K IOPS |
| Willekeurige schrijfbewerking (4 KiB) | 540K IOPS |
| Lees-/schrijflatentie (4 KiB QD1, typ.) | 65 µs / 10 µs |
| Kracht en uithoudingsvermogen | |
| Stroom (Actief / Klaar) | 25 W typ. / 5 W typ. |
| Uithoudingsvermogen | 1 DWPD |
| MTTF / Garantie | 2,500,000 uur / 5 jaar |
| Kenmerken | |
| Bescherming | Vermogensverliesbeveiliging End-to-end gegevensbescherming Dubbele poort voor HA |
| Compliant | OCP Datacenter NVMe SSD v2.5 (gedeeltelijk) |
Achtergrond en vergelijkingen testen
We gebruiken een Dell PowerEdge R760 met Ubuntu 22.04.2 LTS als testplatform voor alle workloads in deze review. Uitgerust met een Serial Cables Gen5 JBOF, biedt deze brede compatibiliteit met U.2, E1.S, E3.S en M.2 SSD's. Onze systeemconfiguratie wordt hieronder beschreven:
- 2x Intel Xeon Gold 6430 (32-core, 2.1 GHz)
- 16x 64GB DDR5-4400
- 480 GB Dell BOSS SSD
- Seriële kabels Gen5 JBOF
- NVIDIA L4
Schijven vergeleken
- KIOXIA CD9P-R 7.68 TB (1 DWPD)
- Sandisk DC SN861 7.68 TB (1 DWPD)
- Solidigm PS1010 7.68TB (1 DWPD)
- Solidigm PS1030 12.8 TB (3 DWPD)
- Micron 7600 MAX 6.4 TB (3 DWPD)
- Micron 9550 MAX 12.8 TB (3 DWPD)
- Micron 9550 Pro 7.68 TB (1 DWPD)
De combinatie met KIOXIA's eigen CD9P-R is het belangrijkst: de CD9P-R liet zien wat BiCS8 doet op het gebied van datacenterpositionering, en de CM9-R is de zakelijke vlaggenschipversie van dezelfde flashgeheugenmodule.
FIO-prestaties
128K sequentieel schrijven (IODepth 16 / NumJobs 1)
De CM9-R begon zijn FIO-test met een sterke, stabiele sequentiële schrijfsnelheid van 128K: 8,668.1 MB/s bij 230.4 µs. Dit was de derde beste prestatie in de groep, alleen achter de Micron 9550 MAX (10,957.9 MB/s) en 9550 Pro (10,354.6 MB/s), en een comfortabele voorsprong op de rest van het veld, dat tussen de 6,370 en 7,127 MB/s scoorde. Ten opzichte van zijn eigen CD9P-R-broertje met 6,912.4 MB/s had de enterprise-schijf een voorsprong van 25%, een significant verschil gezien het feit dat beide dezelfde BiCS8-flash gebruiken.
128K sequentieel lezen (IODepth 64 / NumJobs 1)
De leesprestaties zijn het enige resultaat in onze dataset dat ver verwijderd is van de specificaties van de schijf. Bij een IODepth van 64 op één worker leverde de CM9-R 9,974.6 MB/s met een leestijd van 801.7 µs, de laagste in de groep en ruim onder de specificatie van 14,800 MB/s en de 14,235.9 MB/s die zijn CD9P-R-broertje in dezelfde configuratie behaalde. Dit is een test met één taak, en de onderstaande metingen laten zien dat de CM9-R op volle snelheid leest wanneer het werk over meerdere taken is verdeeld. Kopers met een single-stream leespatroon van grote blokken moeten echter rekening houden met dit gedrag en hun eigen pipeline testen.
Willekeurig schrijven in 64K
Bij de random write-test met 64K-geheugen presteerde de CM9-R als tweede in de groep, met een piek van 9,635.3 MB/s (IODepth 8 / NumJobs 2, bij slechts 103.4 µs), alleen overtroffen door de Micron 9550 MAX met 10,878.1 MB/s. De test met een lage wachtrijdiepte was de absolute beste: 3,334.8 MB/s bij 18.4 µs met IODepth 1 / NumJobs 1, vóór de Solidigm PS1030 (2,901.7 MB/s bij 21.1 µs) en alle andere concurrenten. De maximale latentie bleef beheersbaar en bereikte een maximum van 1,942.5 µs gedurende de test, terwijl verschillende concurrenten de 2,300 µs overschreden en de PS1010 piekte tot bijna 6,000 µs.
64K willekeurig lezen
Bij 64K-leesbewerkingen behaalde de CM9-R de beste openingssnelheid in de groep met één enkele stream: 1,359.0 MB/s bij 45.6 µs met IODepth 1 / NumJobs 1. Hij overtrof daarmee zelfs de CD9P-R (1,334.0 MB/s), terwijl de rest van de groep begon met ongeveer de helft daarvan. Even opvallend is hoe weinig gelijktijdigheid er nodig was: de schijf bereikte zijn piek van 13,402.4 MB/s bij IODepth 4 / NumJobs 8 met slechts 148.7 µs latentie, terwijl de meeste andere schijven een IODepth 32-configuratie nodig hadden om die te bereiken. De Solidigm PS1030 behaalde de beste prestatie bij diepe wachtrijen met 14,162.9 MB/s, maar geen enkele andere schijf in de groep presteerde zo goed bij 64K-leesbewerkingen met weinig gelijktijdigheid als de twee KIOXIA-schijven.
16K sequentieel schrijven
Een programmeernotitie: onze 16K-dekking is nu sequentieel in plaats van willekeurig, een workload die we voor het eerst behandelden in onze review van de Micron 9550 MAX en die we nu voor de hele groep hanteren, aangezien middelgrote sequentiële datastromen de norm zijn in de praktijk, met name in AI-pipelines die geordende data in runs verwerken in plaats van willekeurige hits te verspreiden.
De wijziging past goed bij de CM9-R. De piek van 10,812.2 MB/s was alleen overtroffen door de Micron 9550 MAX met 10,970.8 MB/s, maar waar de 9550 MAX IODepth 32 / NumJobs 4 en 181.9 µs nodig had om dit te bereiken, haalde de CM9-R zijn piek al bij IODepth 1 / NumJobs 16 met een latentie van 22.8 µs. Dit is dezelfde lage wachtrijdiepte die deze schijf overal kenmerkt. De latentie van één worker van 10.4 µs was wederom de beste in de groep, en de schijf haalde op drie verschillende punten snelheden van meer dan 10,400 MB/s, met IODepth 1 tot en met 32.
16K sequentieel lezen
Bij leesbewerkingen behaalde de CM9-R een snelheid van 13,393.2 MB/s bij IODepth 32 / NumJobs 8, waarmee hij op de tweede plaats kwam na zijn broertje, de CD9P-R, die 13,819.7 MB/s haalde. Bij IODepth 16 / NumJobs 8 behaalde hij vrijwel dezelfde snelheid van 13,390.1 MB/s, maar met de helft van de latentie: 149.0 versus 298.3 µs. Een belangrijk detail: in tegenstelling tot de willekeurige tests, presteerden de Sandisk SN861 (12.5 µs) en de Micron (13.9 tot 21.3 µs) bij sequentiële leesbewerkingen van 16K in één stream beter dan het KIOXIA-paar, dat rond de 32 µs zat. Nadat parallelle verwerking was geïntroduceerd, schaalde de CM9-R goed en behaalde een snelheid van 12,400 MB/s bij IODepth 4 / NumJobs 16.
Willekeurig schrijven in 4K
De CM9-R behaalde 1,502.9K IOPS bij IODepth 8 / NumJobs 16 met een latentie van slechts 84.6 µs, waarmee hij vierde werd in de groep achter de Micron 7600 MAX (1,781.2K), Solidigm PS1030 (1,595.8K) en 9550 MAX (1,544.2K), en bijna 2.8 keer zo hoog als de door KIOXIA opgegeven waarde van 540K bij een vaste wachtrijdiepte. Bij een wachtrijdiepte van 1 was hij de snelste in het hele veld met 115.8K IOPS en 8.2 µs, de snelste schrijfrespons voor kleine blokken die we onder de schijven in deze groep hebben gemeten.
4K willekeurig lezen
De 4K-leestest met diepe wachtrijen is de zwakste grafiek van de CM9-R: 1,973.4 IOPS bij de piek van IODepth 16 / NumJobs 16, zevende van de acht, alleen voor de Micron 7600 MAX, en ruim onder de toonaangevende 2,555.6 IOPS van de Sandisk SN861. Let op de context van de beoordeling: de specificatie van KIOXIA van 3,400 IOPS is gemeten bij wachtrijdieptes die verder reiken dan de IODepth 32 / NumJobs 16-limiet van onze test. We beschouwen het verschil daarom als een verschil in testconfiguratie in plaats van een tekortkoming, maar schijven zoals de SN861 en PS1030 behaalden aanzienlijk hogere resultaten binnen dezelfde test. De andere helft van de grafiek behoort toe aan de CM9-R: 33.6K IOPS bij 29.3 µs met een wachtrijdiepte van 1, de laagste 4K-leeslatentie in de groep, nipt voor de CD9P-R, die in juni dezelfde eigenschap als kenmerk introduceerde.
GDSIO-prestaties
Bij GPU Direct Storage-leesbewerkingen vertoont de CM9-R dezelfde kenmerken als zijn broertje, de CD9P-R, die in juni al demonstreerde. De twee KIOXIA-drives domineerden het segment met blokgroottes van 16K, en de piekprestatie van de CM9-R van 136.4K IOPS in het 16K-segment was de beste in de hele groep, vóór de CD9P-R met 134.2K en ver voor het Solidigm-duo onderaan (de PS1030 haalde 101.2K). In het 1M-segment piekte de CM9-R op 6.06 GiB/s, alleen overtroffen door de CD9P-R met 6.16 GiB/s, met de Solidigm PS1010 en Micron 9550 MAX op 6.05 GiB/s daarachter. De single-thread leeslatentie van 44.5 µs voor 16K-bewerkingen lag in het midden van de groep, vrijwel identiek aan die van de CD9P-R. De Sandisk SN861 hield de enkeldraadsrand vast op 26.1 µs.
De schrijfsnelheid is waar de CM9-R zich stilletjes onderscheidt. De piek van 5.51 GiB/s (1M-blok, 16 threads) was op papier de op één na hoogste, na de 5.69 GiB/s van de Micron 9550 MAX, maar het verloop van de twee lijnen is veelzeggender: de 9550 MAX zakte naar ongeveer 2.2 GiB/s bij 1M/64 binnen het gedocumenteerde volatiliteitsbereik, terwijl de CM9-R de meest stabiele lijn in de groep behield over het gehele 1M-segment. Ook werd de ineenstorting bij 128K met veel threads, die beide Solidigm-schijven vertoonden, vermeden. De single-thread schrijflatentie van 21.4 µs bij 16K was gelijk aan die van de CD9P-R, de beste in de groep. Voor aanhoudende schrijfstromen die dicht bij de GPU liggen, was dit de meest voorspelbare schijf in de test.
DLIO Checkpoint-prestaties
Onze DLIO-checkpointtest schrijft terugkerende trainingscheckpoints over drie passes en test zowel de consistentie als de snelheid; lagere tijden zijn beter, en het verschil tussen de eerste en de derde pass laat zien hoe een schijf zich gedraagt wanneer de FTL onder constante druk werkt. Een kanttekening bij deze gegevens: het aantal checkpoints schaalt met de schijfcapaciteit, dus grotere schijven, zoals de 15.36 TB CM9-R, registreren meer checkpoints per run, en de resultaten per checkpoint zijn niet punt voor punt gelijk over alle schijven. Daarom presenteert de onderstaande tabel gemiddelden over de passes, die de prestaties van elke schijf normaliseren tot een direct vergelijkbaar cijfer; lager is beter. Bij de eerste pass valt de gehele vergelijkingsgroep binnen een krappe marge van 459-465 seconden, met de CM9-R op 462.8 seconden. Het verschil wordt later duidelijk. Na de derde testronde stabiliseert de CM9-R zich op 580.9 seconden, ergens in het midden van het peloton achteraan in de groep: sneller dan de Solidigm PS1030 met 599.2 seconden, maar achter de Sandisk SN861 (553.3), de Micron 9550 MAX (555.3) en zijn eigen CD9P-R-broertje (570.6).
| Drive | Pass 1 Gemiddelde tijd (seconden) | Pass 2 Gemiddelde tijd (seconden) | Pass 3 Gemiddelde tijd (seconden) |
|---|---|---|---|
| Sandisk DC SN861 7.68 TB | 461.3 | 558.6 | 553.3 |
| Micron 9550 MAX 12.8 TB | 462.8 | 558.9 | 555.3 |
| Micron 9550 Pro 7.68 TB | 461.4 | 577.9 | 559.7 |
| Solidigm PS1010 7.68TB | 458.8 | 561.1 | 564.6 |
| Micron 7600 MAX 6.4 TB | 464.2 | 581.5 | 567.3 |
| KIOXIA CD9P-R 7.68 TB | 464.7 | 575.6 | 570.6 |
| KIOXIA CM9-R 15.36TB | 462.8 | 571.9 | 580.9 |
| Solidigm PS1030 12.8TB | 462.3 | 578.0 | 599.2 |
De positie in de derde doorloop verdient interpretatie in plaats van paniek. Een schijf met een leesfrequentie van 1 DWPD wordt niet gekocht voor aanhoudende checkpoint-schrijfbewerkingen, en de FIO-resultaten bevestigen het werkelijke argument van de schijf: de beste latentie bij lage wachtrijdiepte voor zowel lezen als schrijven, consistent geleverd. Opvallend is dat de CM9-R geleidelijk en voorspelbaar achteruitging tijdens de doorloop in plaats van te schommelen, wat dezelfde stabiliteit laat zien als de GDS-schrijflijn. Dit is waar checkpoint-planning om draait zodra een schijf in gebruik is. Kopers die de snelle checkpoint-prestaties nodig hebben, kunnen beter kijken naar de Micron 9550-familie of wachten op de CM9-V, de hybride variant.
Conclusie
De KIOXIA CM9-R 15.36 TB is de eerste enterprise-klasse SSD met BiCS8, getest op het capaciteitspunt waar de serie zijn beste schrijfprestaties levert. Onze data geven dit duidelijk weer: de laagste latentie bij lage wachtrijdiepte in de vergelijkingsgroep voor elke workload die we hebben getest. Bij een wachtrijdiepte van 1 was hij de absolute koploper in 4K-leesbewerkingen (33.6K IOPS bij 29.3 µs), 4K-schrijfbewerkingen (115.8K IOPS bij 8.2 µs), sequentiële 16K-schrijfbewerkingen (10.4 µs voor één worker) en 64K-leesbewerkingen (1,359.0 MB/s bij 45.6 µs). Bovendien bereikte hij zijn piek in 64K-leesbewerkingen met een fractie van het aantal gelijktijdige bewerkingen dat zijn concurrenten nodig hadden. Bij GPU Direct Storage behaalde het de beste IOPS voor kleine blokken binnen de groep met 136.4K en de meest stabiele continue schrijfsnelheid op de testbank, met een piek van 5.51 GiB/s, zonder de instabiliteit bij hoge threads die bij verschillende concurrenten werd waargenomen.
De laagste latentie bij een wachtrijdiepte van 1 voor de groep, over alle workloads die we hebben uitgevoerd, was 25W (typisch).
De piekwaarde van 1,973.4 IOPS voor 4K-leesbewerkingen met een diepe wachtrij stond op de zevende plaats van de acht resultaten in onze test (KIOXIA's score van 3,400 IOPS is gemeten bij wachtrijdieptes die onze testlimiet overschrijden, maar concurrenten vonden hogere scores binnen dezelfde test), en de sequentiële leesprestatie van 9,974.6 MB/s met één worker voor 128K-bewerkingen week slechts één resultaat af van de opgegeven score.
Voor latencygevoelige leeslagen, OLTP-frontends, gevirtualiseerde omgevingen op dual-port HA-infrastructuur en AI-servers met veel leesbewerkingen, waar de responstijd bij realistische wachtrijdieptes belangrijker is dan bij synthetische pieken in de wachtrij, is de CM9-R het sterkste bewijs tot nu toe dat het CBA-ontwerp van BiCS8 de schijvenklasse revolutioneert. Voor pipelines met aanhoudend veel schrijfbewerkingen is de CM9-V of de schijven voor gemengd gebruik in deze groep een betere keuze. Alle andere gebruikers krijgen de schijf die het snelst reageert wanneer het erop aankomt, in een capaciteitsstack die loopt tot 30.72 TB in E3.S en 61.44 TB in 2.5-inch.
De CM9-R heeft met zijn prestaties bij een wachtrijdiepte van 1 ook een plekje in de top 100 verdiend: hij staat nu bovenaan als beste voor latency-kritische workloads op onze ranglijst. Beste SSD's voor zakelijk gebruik pagina.
Amazon