Recenzja dysku SSD Solidigm PS1010

Solidigm D7-PS1010 to wydajny dysk SSD PCIe 5 przeznaczony do wymagających obciążeń w przedsiębiorstwach i centrach danych w chmurze, szczególnie w potokach przetwarzania danych AI/ML. Ten dysk SSD jest częścią bogatej oferty Solidigm, oferującej pojemności od 1.92 TB do 15.36 TB w formatach takich jak U.2 i E3.S. Zaprojektowany do standardowych zastosowań wymagających dużej wytrzymałości, dysk PS1010 zapewnia wiodącą w swojej klasie wydajność i solidną niezawodność, dzięki czemu nadaje się do różnych środowisk obliczeniowych o wysokiej wydajności.

Wyposażony w ulepszony interfejs Gen5 i 176-warstwową pamięć TLC 3D NAND, dysk Solidigm PS1010 charakteryzuje się imponującymi parametrami wydajności. Zapewnia on prędkość odczytu sekwencyjnego do 14 500 MB/s oraz prędkość zapisu sekwencyjnego do 9,300 MB/s. Równie imponująca jest jego wydajność losowego odczytu i zapisu, sięgająca 3.1 miliona operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) dla odczytu i 400 000 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) dla zapisu. Solidigm podaje, że wydajność ta jest osiągana przy średnim poborze mocy wynoszącym 23 W w trybie aktywnym i 5 W w stanie spoczynku, co zapewnia energooszczędność bez kompromisów w zakresie szybkości. Co więcej, obsługa wielu stanów zasilania pozwala użytkownikom na dopasowanie wydajności do energooszczędności w zależności od potrzeb.

Dysk Solidigm PS1010 oferuje funkcje zapewniające integralność i bezpieczeństwo danych. Obsługuje specyfikacje NVMe 2.0 i NVMe-MI v1.2 oraz oferuje wysoką kompatybilność i łatwość zarządzania w różnych systemach. Dysk jest zgodny z certyfikatami TCG Opal 2.02 i FIPS 140-3 poziomu 2, co gwarantuje solidne bezpieczeństwo dzięki szyfrowaniu urządzenia i mechanizmom bezpiecznego rozruchu. Atestacja urządzenia potwierdza autentyczność i nienaruszalność oprogramowania sprzętowego, co stanowi dodatkową warstwę zaufania. Funkcja bezpiecznego rozruchu gwarantuje, że podczas uruchamiania systemu ładowane jest wyłącznie zaufane oprogramowanie, chroniąc przed nieautoryzowanymi atakami na oprogramowanie sprzętowe i bootloader. Dodatkowo, szyfrowanie AES-256 XTS chroni wszystkie dane przechowywane na dysku, chroniąc poufne informacje nawet w przypadku fizycznego naruszenia bezpieczeństwa dysku.

Aby ułatwić zarządzanie, PS1010 oferuje funkcje zarządzania NVMe zarówno w paśmie, jak i poza nim. Pozapasmowa technologia NVMe-MI z protokołami SMBus i PCIe-VDM umożliwia administratorom systemów monitorowanie i zarządzanie dyskiem SSD za pośrednictwem dedykowanego interfejsu, zapewniając elastyczność i kontrolę bez wpływu na główne ścieżki danych. In-bandowa technologia NVMe-MI zapewnia bezpośredni dostęp do funkcji zarządzania za pośrednictwem tego samego interfejsu, który służy do przesyłania danych, upraszczając proces zarządzania i zmniejszając zapotrzebowanie na dodatkowy sprzęt.

Jak wspomniano powyżej, dysk ten doskonale nadaje się do obciążeń AI/ML, oferując nawet o 50% wyższą przepustowość w niektórych fazach potoku niż inne dyski. Idealnie sprawdza się jako dysk pamięci podręcznej danych NVMe w serwerach GPU lub w wysokowydajnych systemach all-flash obsługujących pamięci masowe o niższej wydajności. Jego zdolność do efektywnego radzenia sobie z rzeczywistymi warunkami wejścia/wyjścia sprawia, że ​​nadaje się on do obliczeń o wysokiej wydajności, serwerów ogólnego przeznaczenia oraz baz danych OLAP (Online Analytical Processing).

Oprócz wydajności, dysk PS1010 oferuje zaawansowane funkcje ochrony danych. Ulepszone testy PLI (Power Lose Imminent) zapewniają ochronę danych w przypadku nagłych przerw w zasilaniu. Dysk posiada również solidną, kompleksową ochronę danych z funkcją ECC (Error Correcting Code) obejmującą 99% pamięci SRAM dysku, co pomaga zapobiegać uszkodzeniom danych. Podatność na ciche uszkodzenie danych (SDC) jest modelowana na imponującym poziomie 1E-25, co gwarantuje wysoką niezawodność danych przez cały okres eksploatacji dysku.

Specyfikacja Solidigm PS1010

Specyfikacja	Szczegóły
Pojemność	1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB
Form Factor	U.2 (15 mm), E3.S (7.5 mm)
Interfejs	PCIe 5.0 x4
Typ NAND	176-warstwowa pamięć TLC 3D NAND
Sekwencyjny odczyt	Do 14,500 MB / s
Zapis sekwencyjny	Do 9,300 MB / s
Losowe czytanie (4KB)	Do 3,100 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS)
Losowy zapis (4KB)	Do 400 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS)
Opóźnienie (odczyt)	Do 60 µs
Opóźnienie (zapis)	Do 8 µs
Wytrzymałość	1.0 DWPD
Średni czas między awariami (MTBF)	2.5 milion godzin
Niekorygowana stopa błędów bitowych (UBER)	1 sektor na 1018 odczytane bity
Pobór mocy (aktywny)	Do 23W
Pobór mocy (bezczynność)	5W
temperatura robocza	0 ° C do 77 ° C
Temperatura spoczynku	-40 ° C do 85 ° C
Wstrząs (bez działania)	1,000 G (maks.) przy 0.5 ms
Wibracje (podczas spoczynku)	3.13 GRMS (5-800 Hz) maks.
Wilgotność (w stanie spoczynku)	5% do 95% (bez kondensacji)
Wysokość (praca)	-1,000 do 10,000 XNUMX stóp
Wysokość (bezczynności)	-1,000 do 40,000 XNUMX stóp
Ochrona	TCG Opal 2.02, FIPS 140-3 poziom 2, szyfrowanie AES-256 XTS
Łatwość zarządzania	NVMe-MI v1.2, SMBus, PCIe-VDM, zarządzanie w paśmie i poza pasmem
Gwarancja	5 roku

Solidigm PS1010 to rozwiązanie zintegrowane pionowo, w którym kontroler, oprogramowanie sprzętowe, pamięć DRAM i NAND pochodzą z własnych projektów:

• Kontroler: SK Hynix ACNT081
• Pamięć DRAM: SK Hynix H5AG48DXND
• NAND: SK Hynix H25T3TCG8C

Solidigm oferuje również narzędzie Solidigm Storage Tool (SST) do zarządzania dyskami. Wersja 1.13 ukazała się w czerwcu 2024 roku i obsługuje systemy Windows, Linux i ESXi.

Solidigm D7-PS1010 Wydajność

Do testowania dysku SSD Solidigm PS1010 Gen5 w naszym laboratorium testowym wykorzystaliśmy serwer Dell PowerEdge R760 . To niezwykle wszechstronny serwer w obudowie rack 2U, obsługujący dwa procesory Intel Xeon czwartej generacji i konfiguracje obsługujące do 24 dysków NVMe. Serwer ten jest przeznaczony do obciążeń mieszanych, baz danych i środowisk VDI.

Konfiguracja Dell PowerEdge R760

• Podwójny procesor Intel Xeon Gold 6430 (32 rdzenie/64 wątki, taktowanie bazowe 1.9 GHz)
• 1TB pamięci RAM DDR5
• Ubuntu 22.04

Aby zapewnić maksymalną elastyczność, współpracowaliśmy również z firmą Serial Cables, która dostarczyła nam 8-zatokowy moduł JBOF PCIe Gen5 do testowania dysków SSD U.2/U.3, M.2 i EDSFF. Pozwala nam to testować wszystkie obecne i nowe typy dysków na tym samym sprzęcie testowym.

Benchmarking obciążenia pracą

W testach porównawczych urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż testy syntetyczne nie odzwierciedlają idealnie rzeczywistych obciążeń, pomagają one w ustaleniu punktu odniesienia dla urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg profili testowych, od testów „czterech kątów” i testów rozmiaru transferu danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI.

W ramach tej recenzji porównujemy dyski SSD Solidigm PS1010 z dyskami Samsung PM1743 i KIOXIA CM7-R w kontekście wszystkich obciążeń.

Analiza wydajności szczytowej fio

Wykorzystany przez nas pakiet skryptów fio to zautomatyzowany skrypt skonfigurowany do wstępnego przygotowania i lekkiego testowania w spójny sposób, dostępny tutaj na GitHubie . Użyliśmy go do przeprowadzenia 256-kilobajtowych sekwencyjnych testów odczytu i zapisu dla przepustowości szczytowej oraz 4-kilobajtowych losowych testów odczytu i zapisu dla przepustowości szczytowej.

Maksymalna przepustowość i szerokość pasma	Solidigm PS1010 7.68 TB	KIOXIA CM7-R 7.68 TB	Samsung PM1743 7.68 TB
256K odczyt sekwencyjny (1T/64Q)	14,848MB / s	12,092MB / s	14,495MB / s
256K sekwencyjny zapis (1T/64Q)	7,117MB / s	5,796MB / s	6,052MB / s
Losowy odczyt 4K (8T/32Q)	2,084,960 IOPS	1,963,066 IOPS	1,900,838 IOPS
Losowy zapis 4K (8T/32Q)	408,721 IOPS	301,061 IOPS	319,758 IOPS

Dysk SSD Solidigm PS1010 o pojemności 7.68 TB charakteryzuje się wyjątkową wydajnością w kilku kluczowych obszarach w porównaniu z konkurencją. Przewodzi on pod względem sekwencyjnej prędkości odczytu 256 KB, osiągając 14 848 MB/s, przewyższając KIOXIA CM7-R i Samsung PM1743, co czyni go idealnym rozwiązaniem do aplikacji intensywnie wykorzystujących odczyt.

W sekwencyjnych operacjach zapisu 256 KB, dysk osiąga dobrą prędkość 7,117 MB/s. PS1010 charakteryzuje się również wysoką wydajnością losowego odczytu 4K, osiągając 2 084 960 IOPS, przewyższając dyski KIOXIA i Samsung. W losowych zapisach 4K, PS1010 osiągnął dobry wynik, osiągając 408 721 IOPS, ponownie wyprzedzając modele Samsung i KIOXIA.

Analiza obciążenia VDBench

Testy te wykorzystują typowy generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala nam to na powtarzanie tych samych obciążeń na różnych urządzeniach pamięci masowej, w tym macierzach flash i indywidualnych urządzeniach pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 25% jego pojemności, aby symulować reakcję dysku na obciążenia aplikacji. Różni się to od testów pełnej entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan ustalony. W rezultacie te wartości odzwierciedlają wyższe, stałe prędkości zapisu.

Profile:

• Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
• 4K losowy zapis: 100% zapisu, 128 wątki, 0-120% ioracji
• Losowy odczyt 64K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
• 64K losowy zapis: 100% zapisu, 128 wątki, 0-120% ioracji
• 16K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 32 wątków, 0-120% ioracji
• 16K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 16 wątków, 0-120% ioratu
• 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 32 wątków, 0-120% ioracji
• 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 16 wątków, 0-120% ioratu
• 4K, 8K i 16K 70R/30W losowy miks, 64 wątki, 0-120% joranu
• Syntetyczna baza danych: SQL
• Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych

Obciążenia losowe i sekwencyjne

W naszym pierwszym teście VDBench, Random Read 4K pokazuje, że Solidigm PS1010 osiągnął przepustowość na poziomie 729K IOPS, ale opóźnienie wynosiło 96.6 µs, tuż za dyskiem KIOXIA.

W teście losowego zapisu 4k, dysk Solidigm był najszybszy, osiągając 941 tys. IOPS przy opóźnieniu 526.7 µs. Dyski Samsung i KIOXIA wypadły gorzej, osiągając odpowiednio 730 tys. i 700 tys. IOPS.

Przechodząc do losowej wydajności 64 KB, PS1010 był liderem z dużą przewagą. W przypadku odczytów osiągnął 192 000 IOPS przy opóźnieniu 165.9 µs, w porównaniu z dyskami Samsung PM1742 i KIOXIA CM7, które zakończyły test z wynikiem około 145 000 IOPS.

Podczas losowego zapisu 64K, PS1010 osiągnął szczytową wydajność 63K IOPS przy opóźnieniu 249.1 ms.

W przypadku sekwencyjnego odczytu 64 KB, dysk Solidigm PS1010 ponownie przewodził stawce z wynikiem 177 000 IOPS (11.1 GB/s) przy opóźnieniu 360.8 µs. To zauważalnie szybciej niż w przypadku dwóch pozostałych testowanych dysków.

Jeśli chodzi o sekwencyjny zapis 64 KB, Solidigm PS1010 pozostaje na pierwszym miejscu z imponującym wynikiem 67 000 IOPS (lub 4.17 GB/s) przy opóźnieniu 953.7 µs.

Mieszane obciążenia

Naszym pierwszym testem obciążenia mieszanego był test 4K 70/30, w którym Solidigm PS1010 osiągnął 651 tys. IOPS przy zaledwie 97 µs. To wystarczyło na drugie miejsce, choć znacznie poniżej szczytowego wyniku KIOXIA wynoszącego 881 tys. IOPS.

W teście 8K 70/30 dysk Solidigm PS1010 zbliżył się do dysku KIOXIA, osiągając szczytową wartość 545 tys. IOPS przy opóźnieniu 116.2 µs.

W naszym teście 16K, Solidigm PS1010 wyprzedził nas z wynikiem 404 tys. IOPS przy 78.8 µs. Dyski KIXOIA i Samsung wyraźnie odstawały, osiągając szczytowe wartości odpowiednio 329 tys. IOPS i 290 tys. IOPS.

Dysk Solidigm wypadł bardzo dobrze w teście sekwencyjnego odczytu 16 KB. W zapisie osiągnął maksymalną wartość około 205 000 IOPS i zakończył test z czasem 75.3 µs.

Solidigm PS1010 po raz kolejny okazał się liderem w sekwencyjnych odczytach 16 K, osiągając szczytową liczbę 404 K IOPS i opóźnienie 78.8 µs.

Obciążenia SQL

W naszym pierwszym obciążeniu SQL, Solidigm PS1010 prowadził z wynikiem 451 tys. IOPS przy 70.6 µs. KIOXIA CM7 uplasował się na drugim miejscu z dużą przewagą, osiągając 396 tys. IOPS przy 80.5 µs.

Przechodząc do części SQL 90/10, PS1010 utrzymał pozycję lidera z wynikiem 416 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę przy opóźnieniu 76.3 µs.

Na koniec test SQL 80/20, w którym dysk Solidigm spadł na drugie miejsce (choć bardzo blisko KIOXIA), osiągając 396 tys. IOPS z opóźnieniem 80.1 µs.

Obciążenia Oracle

W naszym pierwszym obciążeniu Oracle, dysk Solidigm PS1010 zajął drugie miejsce z wynikiem 393 tys. IOPS przy 89.9 µs. Dysk KIOXIA CM7 był liderem z wynikiem 417 tys. IOPS przy 85.1 µs.

Kolejnym obciążeniem jest Oracle 90/10, w którym PS1010 zajął pierwsze miejsce z wynikiem 312 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) i opóźnieniem 69.9 µs.

W ostatnim teście 80/20 dyski Solidigm i KIOXIA uzyskały na koniec testu taką samą wydajność, ze szczytową wartością 304 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę i opóźnieniem 71.6 µs.

Obciążenia VDI

Następne w kolejce są testy VDI FC (Full Clone). W teście Boot nowy dysk Solidigm osiągnął imponujące 380 tys. IOPS przy opóźnieniu 90.8 µs, co zapewniło mu pierwsze miejsce. Na kolejnym miejscu jest CM7 z 348 tys. IOPS przy 99.1 µs.

W teście początkowego logowania VDI FC, dysk PS1010 ponownie okazał się najwydajniejszy (z dużą przewagą), osiągając 246 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy czasie oczekiwania 119.8 µs. Drugim najlepszym dyskiem był dysk KIOXIA, który osiągnął wynik nieco poniżej 200 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy czasie oczekiwania 151 µs.

W teście VDI FC Monday Login, PS1010 zajął drugie miejsce z wynikiem 147 tys. IOPS przy 107 µs.

Ostatnie testy to nasz VDI LC (Linked Clone). Pierwszy to Boot, gdzie PS1010 odzyskał pierwsze miejsce z wynikiem 175 tys. IOPS przy 91 µs. CM7 pozostał stosunkowo blisko, osiągając 160 tys. IOPS przy 99 µs.

W przypadku początkowego logowania VDI LC, Solidigm PS1010 wypadł nieco gorzej, osiągając 73 tys. IOPS przy 107.3 ​​ms – nieco lepiej niż szczytowy wynik Samsunga PM1748 wynoszący 70 tys. IOPS przy opóźnieniu 118 µs. CM7 objął prowadzenie z 88 tys. IOPS przy 87.7 µs.

W naszym ostatnim teście przyjrzeliśmy się wynikom VDI LC Monday Login, które pokazały, że Solidigm PS1010 nieznacznie ustępował dyskowi KIOXIA, osiągając 114 tys. IOPS przy opóźnieniu 138.4 µs.

Wniosek

Solidigm D7-PS1010 to doskonały wybór dla przedsiębiorstw, które chcą zoptymalizować działanie swoich centrów danych dzięki wydajnym dyskom SSD Gen5. Imponujące prędkości odczytu i zapisu oraz solidne zabezpieczenia sprawiają, że dysk doskonale nadaje się do obsługi potoków danych AI/ML i innych wymagających obciążeń. Zdolność dysku do efektywnego radzenia sobie z rzeczywistymi warunkami wejścia/wyjścia (IO) zapewnia spójną wydajność w szerokim zakresie aplikacji, od serwerów ogólnego przeznaczenia po bazy danych. W naszych testach obciążenia FIO (Four Corners Fio) dysk ten przewyższył obecne porównywalne dyski SSD Gen5 o wydajności 1 DWPD. Najważniejsze cechy to odczyt sekwencyjny 14.8 GB/s, zapis 7.1 GB/s i odczyt losowy 4K z prędkością ponad 2 milionów IOPS.

Dodatkowo, zaawansowane funkcje ochrony danych w obudowie D7-PS1010, takie jak ulepszone testy PLI (Power Aimminent) i solidna kompleksowa ochrona danych z funkcją ECC, zapewniają spokój ducha w zakresie integralności i niezawodności danych. Obsługa wielu stanów zasilania i elastycznych formatów (U.2 i E3.S) zwiększa jej wszechstronność, zapewniając energooszczędność i kompatybilność z szeroką gamą konfiguracji centrów danych.

Dyski SSD Gen5 otwierają nowy poziom wydajności, krytyczny dla dzisiejszych zadań AI, HPC i innych obciążeń wymagających dużej ilości danych, które wykorzystują procesory graficzne (GPU) lub inne akceleratory. Przewaga nad Gen4 jest odczuwalna – organizacje mogą obsługiwać dwukrotnie więcej procesorów graficznych przy użyciu tej samej liczby dysków w porównaniu z systemami pamięci masowej z dyskami SSD Gen4. Niezależnie od tego, czy chodzi o zadania związane z AI, czy o bardziej typowe zastosowania korporacyjne, Solidigm PS1010 radzi sobie bardzo dobrze w naszych testach, wykazując się niezwykle konkurencyjną wydajnością w czołówce Gen5.

Strona produktu Solidigm