Controlador Phison PS5018-E18 prático

Em janeiro do ano passado, na CES 2021, o Phison PS5018-E18, ou E18, foi apresentado como a próxima iteração do controlador Gen4 SSD. Nesta revisão, veremos um design de referência da Phison para mostrar o que o E18 pode fazer quando um SSD é equipado com este controlador, o firmware mais recente e o novo Micron B47R Fortis Flash NAND. Este pacote é um design de referência. Embora não esteja disponível para venda diretamente, deve influenciar aqueles que utilizam os controladores Phison.

Em janeiro do ano passado, na CES 2021, o Phison PS5018-E18, ou E18, foi apresentado como a próxima iteração do controlador Gen4 SSD. Nesta revisão, veremos um design de referência da Phison para mostrar o que o E18 pode fazer quando um SSD é equipado com este controlador, o firmware mais recente e o novo Micron B47R Fortis Flash NAND. Este pacote é um design de referência. Embora não esteja disponível para venda diretamente, deve influenciar aqueles que utilizam os controladores Phison.

Destaques técnicos do Phison PS5018-E18

Phison afirma que o Micron B47R ajuda a aumentar significativamente a saída potencial de desempenho de leitura aleatória do E18 na profundidade da fila 1. Além disso, o E18 é a primeira solução no mercado a citar um potencial de 7 GB/s em desempenho de leitura e gravação, juntamente com 1 milhões de IOPS para leituras e gravações aleatórias.

Os destaques do novo E18 incluem a transição de 28 nm para 12 nm, o que ajuda a aumentar o desempenho geral em até 25% em relação à geração anterior. Este novo processo de fabricação de 12nm também aumenta a eficiência energética e reduz a saída térmica.

Além disso, ele usa o 4^th mecanismo LDPC (verificação de paridade de baixa densidade) de geração e é compatível com NVMe 1.4 e PCIe Gen1, -2, -3 e -4 enquanto suporta PCIe 4.0 x4L e capacidades de até 8 TB.

Parte do SSD de referência de design da Phison que nos foi enviado incluía um dissipador de calor vermelho bastante substancial, que pode ajudar a manter a unidade refrigerada e, assim, manter as velocidades durante cargas de trabalho pesadas. As empresas que decidirem usar esse modelo técnico podem não optar por agrupar suas unidades E18 com algo assim (já que geralmente não são necessárias). Dito isto, você certamente pode comprar um, se necessário. A Phison, por exemplo, vende um dissipador de calor opcional e a Corsair tem uma opção de refrigeração a água. O SSD funcionará perfeitamente em um notebook ou gabinete externo sem o grande dissipador de calor.

Especificações Phison PS5018-E18

Phison E18 Desempenho

Mesa de teste

À medida que migramos para testar SSDs NVME Gen4 mais recentes, foi necessária uma mudança de plataforma em nosso laboratório para oferecer suporte à interface mais recente. A Lenovo está na frente do pacote com suporte a PCIe Gen4, incluindo até as baias U.2 de montagem frontal, enquanto outras ainda oferecem apenas suporte a placas de ponta. Em nossas análises do Gen4, aproveitamos o Servidor Lenovo Think System SR635, equipado com uma CPU AMD 7742 e 512 GB de memória DDR3200 de 4 MHz. Para Blackmagic, usamos um Lenovo Think Station P620.

O NVMe é testado nativamente por meio de uma placa adaptadora M.2 para PCIe no slot de placa de borda, enquanto as unidades U.2 são carregadas na frente. A metodologia usada reflete melhor o fluxo de trabalho do usuário final com os testes de consistência, escalabilidade e flexibilidade nas ofertas de servidores virtualizados. Um grande foco é colocado na latência da unidade em toda a faixa de carga da unidade, não apenas nos menores níveis de QD1 (Queue-Depth 1). Fazemos isso porque muitos dos benchmarks comuns do consumidor não capturam adequadamente os perfis de carga de trabalho do usuário final.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Quando se trata de dispositivos de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos", testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI.

Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para SSDs QLC começa com um apagamento seguro e, em seguida, particionamos a unidade em 1% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder a cargas de trabalho de aplicativos menores. Isso é diferente dos testes de entropia total que usam 100% da unidade e os levam a um estado estável. Como resultado, esses números refletirão velocidades de gravação sustentadas mais altas.

perfis:

• Leitura aleatória em 4K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
• Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 64 threads, 0-120% de atualização
• Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 16 threads, 0-120% iorado
• Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 8 threads, 0-120% iorado

Comparáveis

• Sabrent Rocket NVMe SSD 4.0 2 TB
• SSD Sabrent Rocket 4 Plus 
• Silicon Power US70 PCIe 4.0 SSD 1 TB
• T-Force Cardea Ceramic C440 1 TB
• SSD XPG GAMMIX S70
• Samsung 980 Pro 1 TB
• Samsung 980 Pro 2 TB

Na leitura aleatória de 4K, o Phison E18 começou com um desempenho máximo de 578,628 IOPS e uma latência de 219.3 µs, que foi o primeiro entre a ampla gama de comparáveis.

Para gravação em 4K, o Phison E18 conquistou o primeiro lugar mais uma vez (desta vez por uma margem significativa) com um pico de 568,665 IOPS com uma latência de 219.5 µs.

Mudando para cargas de trabalho sequenciais, examinamos nossos testes de 64K. Na leitura, o Phison E18 continuou seu domínio com um pico massivo de 106,675 IOPS ou 6.67 GB/s com uma latência de 298.3 µs.

As gravações de 64K contaram uma história semelhante, já que o Phison E18 mais uma vez conquistou o primeiro lugar por uma margem notável com uma pontuação máxima de 33,006 IOPS ou 2.06 GB/s com uma latência de 169.9 µs.

Em seguida, analisamos nossos benchmarks de VDI, que são projetados para sobrecarregar ainda mais as unidades. No Boot, o Phison E18 teve um pico de 132,962 IOPS com uma latência de 258.6µs, ficando atrás apenas do Samsung 980 Pro 1TB para o segundo lugar.

Para VDI Initial Login, o Phison E18 atingiu um pico de cerca de 64,236 com uma latência de 462.9 µs antes de sofrer alguns grandes picos de desempenho. Este colocado está atrás do Samsung 980 Pro 1TB mais uma vez.

O VDI Monday Login viu o Phison E18 atingir o pico máximo de desempenho de 41,251 IOPS com uma latência de 236.9 µs; no entanto, caiu significativamente no final do teste.

Magia negra

Para testar ainda mais o Phison E18, executamos o Blackmagic Disk Speed ​​Test no Lenovo ThinkStation P620. Aqui, o E18 atingiu impressionantes 5.91 GB/s de leitura e 5.52 GB/s de gravação. Para comparação, o Samsung 980 Pro 1TB atingiu 5.14 GB/s de leitura e 2.85 GB/s de gravação, enquanto o modelo de 2 TB registrou 5.28 GB/s de leitura e 4.34 GB/s de gravação. Além disso, o XPG GAMMIX S70 mostrou 4.75 GB/s de leitura e 4.92 GB/s de gravação, enquanto o Rocket 4 Plus atingiu 5.3 GB/s de leitura e 5.9 GB/s de gravação.

Conclusão

No geral, o novo Phison PS5018-E18 parece ser um lançamento de muito sucesso da empresa. O novo controlador apresenta um design de 8 canais com processo de fabricação 32CE, TSMC 12nm, 4^thMecanismo LDPC de última geração, PCIe 4.0 x4L e NVMe (1.4). O Phison também pode suportar capacidades de até 8 TB. Além disso, destaca-se por suas capacidades de criptografia, como hardware AES (AES 128/256 bit), SHA (160/256/512).

Esta avaliação de desempenho é de um projeto de referência. Essa é uma compilação destinada a mostrar seu potencial e destinada aos fabricantes para lançar como um produto de marca. A Phison combinou seu novo controlador com o Micron B47R NAND e seu firmware mais recente, o que permitirá que os produtos baseados em E18 concorram com outros produtos premium disponíveis agora e no futuro.

Isso foi claramente mostrado nos gráficos de desempenho acima, já que o SSD equipado com Phison E18 ultrapassou a concorrência na maioria de nossas cargas de trabalho VDBench e apresentou os melhores números da classe durante o benchmark Blackmagic. Basta dizer que isso foi uma surpresa agradável.

Quanto aos detalhes, nossos testes VDBench tiveram destaques impressionantes de 579K IOPS em leitura de 4K, 569K IOPS em gravação de 4K, 6.7GB/s em leitura de 64K e 2.06GB/s em gravação de 64K, todos superando facilmente os nove outros Gen4 os impulsos do consumidor contra os quais o enfrentamos. Em nossos VDI Benchmarks, o Phison SSD teve um desempenho melhor (embora os resultados tenham sido muito mais próximos entre as unidades testadas), com picos de 133 IOPS na inicialização, 64 IOPS no login inicial e 41 IOPS no login na segunda-feira. Para Blackmagic, o E18 nos deu 5.91 GB/s de leitura e 5.52 GB/s de gravação.

Resta saber como as unidades com o controlador Phison PS5018-E18, NAND e firmware chegam ao mercado. Mas podemos fazer algumas suposições de que Phison regulares como Sabrent, que já usa o E18e Corsário, que usou o E16 antes, estará de volta para este combo. E porque não? Este pacote deve dar a esses caras um sucesso imediato que pode finalmente dar o Samsung 980 Pro e os votos de WDSN850 uma corrida por seu dinheiro. Esperamos que não tenhamos que esperar muito para que esses SSDs se concretizem.

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