Sponsorowane przez Western Digital
Dysk SSD Western Digital Ultrastar® DC SN861 został zaprojektowany z myślą o zaspokojeniu wysokich wymagań wydajnościowych zarówno centrów danych o dużej skali, jak i środowisk korporacyjnych. SN861 obsługuje interfejs PCIe® Gen5 i jest dostępny w różnych formatach, w tym U.2 i E1.S, co pozwala na dopasowanie go do wielu scenariuszy wdrożenia. Nie jest to jednak tak proste, jak stworzenie dysku SN861 w różnych formatach; Western Digital mądrze zaprojektował zestaw funkcji SN861, aby dostosować go do swoich rynków docelowych.
Interfejs Gen5 zapewnia dyskowi SN861 natychmiastowy wzrost wydajności w porównaniu z poprzednią generacją SN655 . Korzyści płynące z nowego dysku sięgają znacznie głębiej, dzięki takim funkcjom jak Elastyczne Rozmieszczanie Danych (FDP) w formacie E1.S. FDP redukuje amplifikację zapisu i optymalizuje rozmieszczanie danych. SN861 oferuje zaawansowane funkcje bezpieczeństwa, takie jak kompleksowa ochrona danych, szyfrowanie AES-XTS i TCG OPAL 2.01. Kontroler pomaga również zmniejszyć zużycie energii dysku SSD, osiągając średnio poniżej 5 watów w stanie bezczynności. Dodatkowo dysk obsługuje wiele standardów, takich jak NVMe® 2.0 i OCP Cloud Spec 2.0.
Chociaż funkcje bezpieczeństwa i wydajności są kluczowe, każda aktualizacja generacji oznacza znaczący wzrost wydajności, a SN861 nie jest wyjątkiem. Dysk oferuje sekwencyjną prędkość odczytu do 13 700 MB/s oraz losową liczbę operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) do 3.3 miliona, co jest niezbędne w aplikacjach takich jak AI/ML i analiza dużych zbiorów danych. Obie wersje SN861 zużywają średnio 20 watów mocy podczas pracy i mniej niż 5 watów w stanie spoczynku. Moc jest regulowana, co pozwala na łatwe dostosowanie profilu zasilania dysku do oczekiwanego obciążenia. Na przykład, firmy oferujące rozwiązania hiperskalerskie często uruchamiają dyski E1.S w znacznie niższych stanach poboru mocy.
Co ciekawe, chociaż oba formaty SN861 są technicznie bardzo podobne, Western Digital dostosował każdy dysk do konkretnych obciążeń. Na przykład w wersji E1.S oznacza to funkcje takie jak FDP (Full-to-Division) i wydajność zoptymalizowaną pod kątem obciążeń chmurowych. Z kolei dysk U.2 znajdzie zastosowanie w wysokowydajnych obciążeniach korporacyjnych, a także niewątpliwie w nowych zastosowaniach, takich jak AI, które mogą skorzystać z ogromnego wzrostu wydajności dysków.
EDSFF i FDP
FDP zapewnia znaczące korzyści dla hiperskalerów, takich jak Meta, optymalizując wydajność i niezawodność ich dysków SSD w obciążeniach takich jak CacheLib. FDP zmniejsza współczynnik wzmocnienia zapisu (WAF), co przekłada się na większą prędkość zapisu i dłuższą żywotność dysków SSD, co jest kluczowe w przypadku przetwarzania dużych ilości danych.
Technologia ta usprawnia organizację danych poprzez inteligentne grupowanie podobnych danych, minimalizując nadmierne alokowanie zasobów i redukując potrzebę intensywnego usuwania śmieci. FDP obsługuje również wiele przestrzeni nazw, zapewniając spójną wydajność w różnych obciążeniach. Ta optymalizacja poprawia wydajność i wytrzymałość aplikacji oraz znacząco obniża całkowity koszt posiadania (TCO) w przypadku infrastruktury pamięci masowej na dużą skalę.
Obsługa FDP w wersji E1.S dysku Ultrastar SN861 potwierdza, że dysk jest gotowy na potrzeby hiperskalowalnych zastosowań, ale FDP to tylko jeden z elementów. Wersja E1.S dysku musi spełniać wymagania wydajnościowe w zakresie hiperskalowalnych zastosowań, w szczególności QoS i wydajności odczytu.
U.2 dla przedsiębiorstw
Choć dysk E1.S jest ekscytujący w zastosowaniach hiperskalowych, U.2 SN861 to dysk, który wybierze większość przedsiębiorstw. Przeprowadziliśmy serię testów, aby zmierzyć ogólną wydajność w naszym standardowym zestawie testów.
Karta danych dysku SSD Western Digital Ultrastar DC SN861
| 1.60TB | 1.92TB | 3.20TB | 3.84TB | 6.40TB | 7.68TB | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Wytrzymałość | 3 DWPD | 1 DWPD | 3 DWPD | 1 DWPD | 3 DWPD | 1 DWPD |
| Ochrona | ||||||
| Form Factor | ||||||
| Interfejs | ||||||
| Specyfikacja NVMe | ||||||
| Wydajność (prognozowana) | 1.60TB | 1.92TB | 3.20TB | 3.84TB | 6.40TB | 7.68TB |
| Przepustowość odczytu (maks. MB/s, sekwencja 128 KB) | 13,700 | 13,700 | 13,700 | 13,700 | 13,700 | 13,700 |
| Przepustowość zapisu (maks. GB/s, sekwencja 256 KB) | 3,600 | 3,600 | 7,200 | 7,200 | 7,500 | 7,500 |
| Odczyt IOPS (maks., Rnd 4KiB) | 2,100 tysięcy | 2,100 tysięcy | 3,300 tysięcy | 3,300 tysięcy | 3,300 tysięcy | 3,300 tysięcy |
| Zapis IOPS (maks., Rnd 4KiB) | 350 tysięcy | 165 tysięcy | 665 tysięcy | 330 tysięcy | 800 tysięcy | 430 tysięcy |
| Opóźnienie odczytu (µS) | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 |
| Opóźnienie zapisu (µS) | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Niezawodność | ||||||
| MTTF (godziny, prognozowane) | ||||||
| Niekorygowana stopa błędów bitowych (UBER) | ||||||
| Roczny wskaźnik awaryjności (AFR, prognozowany) | ||||||
| Ograniczona gwarancja (lata) | ||||||
| Zarządzanie energią (prognozowane) | ||||||
| Wymagania (DC, +/- 10%) | ||||||
| Tryby pracy (średnio, maks.) | ||||||
| Bezczynność (średnia) | ||||||
| Fizyczny rozmiar | ||||||
| wysokość z (mm) | ||||||
| Wymiary (szerokość x długość, mm) | ||||||
| Środowiskowy | ||||||
| Temperatura pracy (otoczenia) | ||||||
| Temperatura spoczynku | ||||||
Aby zmierzyć wydajność dysków SSD NVMe® Gen5 klasy enterprise użytych w tym porównaniu, wykorzystaliśmy pakiet testowy fio dla obciążeń typu „four corners” oraz Vdbench dla obciążeń mieszanych. 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 testów sekwencyjnego odczytu i zapisu dla przepustowości szczytowej oraz 4-kilobajtowych testów losowego odczytu i zapisu dla przepustowości szczytowej.
| Maksymalna przepustowość i szerokość pasma |
Western Digital SN861 7.68TB | KIOXIA CM7-R 7.68 TB | Samsung PM1743 7.68 TB | Samsung PM9A3 7.68TB |
| 256K odczyt sekwencyjny (1T/64Q) | 13,283MB / s | 12,092MB / s | 14,495MB / s | 6,751MB / s |
| 256K sekwencyjny zapis (1T/64Q) | 7,696MB / s | 5,796MB / s | 6,052MB / s | 4,055MB / s |
| Losowy odczyt 4K (8T/32Q) | 2,108,065 IOPS | 1,963,066 IOPS | 1,900,838 IOPS | 1,068,508 IOPS |
| Losowy zapis 4K (8T/32Q) | 473,658 IOPS | 301,061 IOPS | 319,758 IOPS | 206,660 IOPS |
Patrząc na najwyższe wyniki wydajności Western Digital SN861, widać, że dobrze wykorzystuje on interfejs Gen5. W odczycie sekwencyjnym zmierzył 13.3 GB/s, co dało mu drugie miejsce w porównaniu z Samsung PM1743, który zmierzył 14.5 GB/s. W zapisie sekwencyjnym SN861 zajął pierwsze miejsce, wyprzedzając dwa pozostałe porównywalne modele Gen5 z prędkością 7.7 GB/s, a tuż za nim plasuje się Samsung PM1743 z wynikiem 6.1 GB/s.
Wydajność losowego odczytu 4K była wyjątkowo wysoka, osiągając 2.11 mln IOPS, a tuż za nią plasował się KIOXIA CM7-R z wynikiem 1.96 mln IOPS. W przypadku losowego zapisu 4K, Western Digital SN861 również zajął pierwsze miejsce z prędkością 474 tys. IOPS, a tuż za nim znalazł się Samsung PM1743 z 320 tys. IOPS. W naszych testach obciążenia dla czterech narożników, Western Digital SN861 uzyskał najlepszy wynik w trzech z czterech testów.
Aby przetestować dysk SSD SN861 Gen5, wykorzystaliśmy w naszym laboratorium testowym dysk Dell® PowerEdge® R760 . To niezwykle wszechstronny serwer rackowy 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. Należy pamiętać, że testowana w tej recenzji wersja dysku CM7-R pochodzi z serwera Dell z oprogramowaniem układowym firmy Dell. Dysk ten może działać inaczej z oryginalnym oprogramowaniem układowym KIOXIA.
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-zatokową magistralę 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. Wykorzystaliśmy również program VDbench do porównania skalowanej wydajności w naszym asortymencie dysków SSD przy różnych typach obciążeń. Nasz proces testowania w tych testach 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% pojemności dysku i wprowadzają go w stan stabilny. W rezultacie te wartości będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.
Profile:
- 16K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 32 wątków, 0-120% ioracji
- 16K 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 i Oracle
- Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych
Nasz pierwszy test Vdbench zmierzył wydajność sekwencyjnego odczytu 16 000 danych przy obciążeniu 32 wątków. W tym przypadku zmierzyliśmy szczytową przepustowość na poziomie 325 000 IOPS i 5.1 GB/s przy 98 μs dla dysku Western Digital SN861, który porównywał się z dyskiem KIOXIA CM7-R, uzyskując 329 000 IOPS. Dysk SSD PCIe Gen5 Samsung PM1743 zmierzył 289 000 IOPS, a dysk SSD Samsung PM9A3, który przywieźliśmy jako punkt odniesienia dla Gen4, zmierzył 227 000 IOPS.















Western Digital SN861 i AI
W nieco powiązanym z pracą nad SN861 w niniejszym raporcie, pracowaliśmy również z poprzednią generacją Western Digital Ultrastar DC SN655 w ramach platformy OpenFlex™ Data24, którą dostarcza grupa Western Digital Systems. W prezentacji dla FMS '24 zaprezentowaliśmy demonstrację AI z serwerem GPU, platformą Data24 NVMe-oF™ i dyskami SSD Gen4 SN655.
Nasze testy z NVIDIA® IndeX® koncentrowały się na wykorzystaniu jego zaawansowanych możliwości wizualizacji wolumetrycznej do obsługi ogromnych zbiorów danych z wysoką dokładnością. IndeX wykorzystuje akcelerację GPU, aby zapewnić interaktywną wizualizację danych wolumetrycznych 3D w czasie rzeczywistym, co jest kluczowe dla branż takich jak poszukiwanie ropy naftowej i gazu, obrazowanie medyczne i badania naukowe.
Aby osiągnąć optymalną wydajność, szczególnie w środowiskach intensywnie wykorzystujących GPU, konieczne jest zapewnienie szybkiej wymiany danych między GPU a pamięcią masową. Na przykład, aby w pełni wykorzystać przepustowość procesora graficznego NVIDIA H100, potrzebowaliśmy przepustowości około 64 GB/s, co wymaga zastosowania wysokowydajnych rozwiązań pamięci masowej NVMe i technologii takich jak NVIDIA GPUDirect™. Ta integracja redukuje opóźnienia i maksymalizuje przepustowość danych, zapewniając efektywne wykorzystanie GPU, co przekłada się na szybsze i bardziej efektywne przetwarzanie dużych zbiorów danych.
Patrząc na różnice w przepustowości między modelem Gen4 SN655, który osiąga szczytową prędkość 6.8 GB/s, a modelem SN861, który osiąga 13.7 GB/s, oczywiste jest, że przejście na dysk SSD Gen5 ma swoje zalety. Aby osiągnąć 64 GB/s w modelu poprzedniej generacji, potrzeba dziesięciu dysków SSD, podczas gdy model SN861 mógł osiągnąć ten cel zaledwie pięcioma. Ta różnica może pozwolić na zwiększenie liczby dysków, co pozwoli na uzyskanie dodatkowej przepustowości lub pojemności.
Wydajność i pojemność będą kluczowe dla skalowalności pamięci masowej, aby sprostać potrzebom sztucznej inteligencji i innych zaawansowanych aplikacji. Interfejs Gen5 i ogólny wzrost wydajności, jaki oferuje SN861 w porównaniu z dyskami Gen4, są pod tym względem bardzo atrakcyjne, co oznacza, że dyski te mogą obsługiwać więcej procesorów graficznych w ramach jednego systemu pamięci masowej i zapewniać, że procesory te są zasilane z szybkością wystarczającą do pełnego wykorzystania zasobów.
Wniosek
SN861 to znaczący krok naprzód dla Western Digital. Dysk jest dostępny w formatach dostosowanych do potrzeb klientów z sektora hiperskalowego i korporacyjnego, a funkcje takie jak FDP w dysku E1.S są dostosowane do ich potencjalnych zastosowań. Interfejs Gen5 jest jednak najbardziej widoczną zaletą dysków, zapewniającą imponujący, wszechstronny profil wydajności.
Dysk Western Digital SN861 oferował wysoką wydajność już od samego początku, zajmując trzy pierwsze miejsca w naszych początkowych testach obciążenia dla czterech narożników, mierząc szczytową przepustowość sekwencyjną i przepustowość losową. Najważniejsze wyniki to losowy odczyt 4K na poziomie 2.11 mln IOPS oraz losowy zapis 4K na poziomie 474 tys. IOPS. Wydajność odczytu sekwencyjnego była wysoka, plasując się na drugim miejscu w porównaniu z Samsungiem PM1743 z wynikiem 13.3 GB/s, choć udało mu się przejąć prowadzenie w przypadku sekwencyjnego zapisu z wynikiem 7.7 GB/s.
W naszych testach VDbench, które koncentrowały się głównie na obciążeniach mieszanych lub transferach mniejszych bloków, SN861 nadal spisywał się wyjątkowo dobrze. Zmierzyliśmy wysoką prędkość zapisu sekwencyjnego 16K na poziomie 200 tys. IOPS i wyraźną przewagę w testach mieszanych 70/30 R/W obejmujących transfery 4K, 8K i 16K. W testach VDI, SN861 zajmował pierwsze miejsce na równi z KIOXIA CM7-R, które w niektórych obszarach szły łeb w łeb. Ogólnie rzecz biorąc, Western Digital SN861 uzyskał dobre wyniki w całej naszej ofercie testowej.
Oczywiste jest, że najnowsze dyski SSD Gen5, takie jak Western Digital SN861, wpływają na wyniki biznesowe. Jeśli potrzebujesz dowodu, wystarczy spojrzeć na ich wpływ na rewolucję w dziedzinie sztucznej inteligencji. Widzieliśmy to podczas naszych testów: systemy AI potrzebują szybkiej pamięci masowej, aby utrzymać działanie procesorów graficznych, czy to w pamięci podręcznej, takiej jak przykład NVIDIA IndeX powyżej, czy we współdzielonych macierzach pamięci masowej lub serwerach GPU. Western Digital bardzo dobrze poradził sobie z pozycjonowaniem dysku SN861 do obsługi tych zaawansowanych obciążeń, oferując jednocześnie jednostki SKU z obsługą FDP dla systemów hiperskalowalnych.





Amazon