Análise do SSD Solidigm PS1010

O Solidigm PS1010 é uma escolha de destaque para empresas que buscam otimizar suas operações de data center com um SSD de alto desempenho.

O Solidigm D7-PS1010 é um SSD PCIe 5 de alto desempenho projetado para cargas de trabalho exigentes de data centers corporativos e em nuvem, especialmente em pipelines de dados de IA/ML. Este SSD faz parte do extenso portfólio da Solidigm, oferecendo capacidades que variam de 1.92 TB a 15.36 TB em formatos como U.2 e E3.S. Construído para aplicações de resistência padrão, o PS1010 promete desempenho líder na categoria e confiabilidade robusta, tornando-o adequado para uma variedade de ambientes de computação de alto desempenho.

Alimentado por uma interface Gen5 atualizada e TLC 176D NAND de 3 camadas, o Solidigm PS1010 é citado com números de desempenho impressionantes. Esta unidade afirma velocidades de leitura sequencial de até 14,500 MB/s e velocidades de gravação sequencial de até 9,300 MB/s. Seu desempenho aleatório de leitura e gravação é igualmente impressionante, com até 3.1 milhões de IOPS para leituras e até 400,000 IOPS para gravações. Solidigm indica que esse desempenho é alcançado com um consumo médio de energia ativa de 23W e uma potência ociosa de 5W, tornando-o energeticamente eficiente sem comprometer a velocidade. Além disso, o seu suporte para múltiplos estados de energia permite aos utilizadores equilibrar o desempenho com a eficiência energética com base nas suas necessidades.

O Solidigm PS1010 inclui recursos para garantir a integridade e segurança dos dados. Ele suporta especificações NVMe 2.0 e NVMe-MI v1.2 e oferece alta compatibilidade e capacidade de gerenciamento em vários sistemas. A unidade está em conformidade com as certificações TCG Opal 2.02 e FIPS 140-3 Nível 2, garantindo segurança robusta por meio de criptografia de dispositivo e mecanismos de inicialização seguros. O atestado do dispositivo verifica se o firmware é autêntico e inalterado, adicionando uma camada extra de confiança. A inicialização segura garante que apenas software confiável seja carregado durante a inicialização, protegendo contra ataques não autorizados de firmware e bootloader. Além disso, a criptografia AES-256 XTS protege todos os dados armazenados na unidade, protegendo informações confidenciais mesmo que a unidade esteja fisicamente comprometida.

Para maior capacidade de gerenciamento, o PS1010 oferece recursos de gerenciamento NVMe dentro e fora da banda. NVMe-MI fora de banda com SMBus e PCIe-VDM permite que administradores de sistema monitorem e gerenciem o SSD por meio de uma interface dedicada, oferecendo flexibilidade e controle sem afetar os caminhos de dados primários. O NVMe-MI em banda fornece acesso direto a recursos de gerenciamento pela mesma interface usada para transferência de dados, simplificando o processo de gerenciamento e reduzindo a necessidade de hardware adicional.

Conforme indicado acima, esse disco é adequado para cargas de trabalho de IA/ML, oferecendo rendimento até 50% maior em determinadas fases do pipeline do que outros discos. É ideal como uma unidade de cache de dados NVMe em servidores GPU ou em camadas totalmente flash de alto desempenho que suportam armazenamento de baixo desempenho. Sua capacidade de lidar com condições de E/S do mundo real o torna adequado para computação de alto desempenho, servidores de uso geral e bancos de dados de processamento analítico online (OLAP).

Além do desempenho, o PS1010 inclui recursos avançados de proteção de dados. O teste aprimorado de perda iminente de energia (PLI) garante que os dados sejam preservados durante falhas repentinas de energia. A unidade também incorpora proteção de dados robusta de ponta a ponta com ECC (código de correção de erros) cobrindo 99% da SRAM da unidade, o que ajuda a prevenir a corrupção de dados. A suscetibilidade à corrupção silenciosa de dados (SDC) é modelada para um impressionante 1E-25, garantindo alta confiabilidade dos dados durante a vida útil da unidade.

Especificações do Solidigm PS1010

O Solidigm PS1010 é uma solução verticalmente integrada com controlador, firmware, DRAM e NAND, todos provenientes de projetos internos:

• Controlador: SK Hynix ACNT081
• DRAM: SK Hynix H5AG48DXND
• NAND: SK Hynix H25T3TCG8C

Solidigm também oferece o Ferramenta de Armazenamento Solidigm (SST) para gerenciamento de unidades. A versão 1.13 foi lançada em junho de 2024 e oferece suporte a Windows, Linux e ESXi.

Desempenho do Solidigm D7-PS1010

Para testar o SSD Solidigm PS1010 Gen5, usamos um Dell Power Edge R760 em nosso laboratório de testes. É um servidor de montagem em rack 2U altamente versátil que suporta dois processadores Intel Xeon de 4ª geração e possui configurações que suportam até 24 unidades NVMe. Este servidor destina-se a cargas de trabalho mistas, bancos de dados e VDI.

Dell PowerEdge R760 Configuração

• Dual Intel Xeon Gold 6430 (32 núcleos/64 threads, base de 1.9 GHz)
• RAM DDR1 de 5 TB
• Ubuntu 22.04

Para maior flexibilidade, também trabalhamos com Serial Cables, que nos forneceu um JBOF PCIe Gen8 de 5 compartimentos para testes de SSD U.2/U.3, M.2 e EDSFF. Isso nos permite testar todos os tipos de unidades atuais e emergentes no mesmo hardware de teste.

Comparativo de carga de trabalho

Ao avaliar dispositivos de armazenamento, o teste de aplicativos é melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não sejam uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a definir 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, desde testes de “quatro cantos” e testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI.

Para esta análise, comparamos o Solidigm PS1010 com o SamsungPM1743, e KIOXIA CM7-R SSDs em todas as cargas de trabalho.

fio Análise de Desempenho de Pico

O pacote de script fio que utilizamos é um script automatizado configurado para pré-condicionar e testar drives levemente de maneira consistente, encontrado aqui no github. Usamos isso para realizar testes de leitura e gravação sequenciais de 256K para largura de banda de pico e testes de leitura e gravação aleatórios de 4K para taxa de transferência de pico.

O SSD Solidigm PS1010 de 7.68 TB demonstra excelente desempenho em diversas áreas importantes em comparação com seus concorrentes. Ele lidera em velocidade de leitura sequencial de 256K a 14,848 MB/s, superando KIOXIA CM7-R e Samsung PM1743, tornando-o ideal para aplicações de leitura intensiva.

Em operações de gravação sequencial de 256K, ele tem um bom desempenho a 7,117 MB/s. O PS1010 também apresenta forte desempenho de leitura aleatória em 4K com 2,084,960 IOPS, superando as unidades KIOXIA e Samsung. Em gravações aleatórias de 4K, o PS1010 teve uma forte exibição, alcançando 408,721 IOPS, novamente liderando na frente dos modelos Samsung e KIOXIA.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Esses testes aproveitam o típico gerador de carga de trabalho vdBench, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de testes computacionais. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em vários dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para esses benchmarks preenche toda a superfície da unidade com dados e, em seguida, particiona uma seção da unidade igual a 25% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder às cargas de trabalho do aplicativo. Isso difere dos testes de entropia completos, que usam 100% da unidade e os colocam em estado estacionário. Como resultado, esses números refletem 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, 128 threads, 0-120% de atualização
• Leitura aleatória em 64K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
• Gravação aleatória em 64K: 100% de gravação, 128 threads, 0-120% de atualização
• Leitura sequencial de 16K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
• Gravação sequencial de 16K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
• Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
• Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
• 4K, 8K e 16K 70R/30W Random Mix, 64 threads, 0-120% iorate
• Banco de Dados Sintético: SQL
• Clone completo de VDI e rastreamentos de clone vinculados

Cargas de trabalho aleatórias e sequenciais

Em nosso primeiro teste VDBench, o Random Read 4K mostra o Solidigm PS1010 com taxa de transferência de 729K IOPS, mas com latência de 96.6µs, logo atrás do drive KIOXIA.

Em Random Write 4k, o Solidigm foi o melhor drive, atingindo 941K IOPS com 526.7 µs de latência. As unidades Samsung e KIOXIA ficaram com 730K e 700K IOPS, respectivamente.

Passando para o desempenho aleatório de 64K, o PS1010 teve o melhor desempenho por uma grande margem. Nas leituras, atingiu 192 mil IOPS com 165.9 µs de latência, em comparação com os drives Samsung PM1742 e KIOXIA CM7, que encerraram o teste em torno de 145 mil IOPS.

Na gravação aleatória de 64K, o PS1010 atingiu o pico de 63K IOPS com uma latência de 249.1ms.

Para leitura sequencial de 64K, o Solidigm PS1010 liderou o grupo novamente com 177K IOPS (11.1 GB/s) a 360.8 µs de latência. Isto é visivelmente mais rápido do que as outras duas unidades testadas.

Para a parte de gravação sequencial de 64K, o Solidigm PS1010 permanece em primeiro lugar com um pico impressionante de 67K IOPS (ou 4.17 GB/s) a 953.7 µs de latência.

Cargas de trabalho mistas

Nosso primeiro teste de carga de trabalho mista é o teste 4K 70/30, no qual o Solidigm PS1010 mostrou 651K IOPS em apenas 97µs. Isso foi bom o suficiente para o segundo lugar, embora estivesse bem atrás do pico de 881 mil IOPS do KIOXIA.

No teste 8K 70/30, o Solidigm PS1010 aproximou-se do drive KIOXIA com um pico de 545K IOPS a 116.2µs de latência.

Em nossa porção de 16K, o Solidigm PS1010 saltou à frente com 404K IOPS a 78.8µs. As unidades KIXOIA e Samsung ficaram visivelmente atrás aqui, registrando picos de 329 mil IOPS e 290 mil IOPS, respectivamente.

A unidade Solidigm teve um desempenho muito bom no teste de leitura sequencial de 16K. Nas gravações, atingiu cerca de 205 mil IOPS e encerrou o teste com 75.3 µs.

Mais uma vez, o Solidigm PS1010 foi líder em leituras sequenciais de 16 K, atingindo pico de 404 K IOPS com latência de 78.8 µs.

Cargas de trabalho SQL

Para nossa primeira carga de trabalho SQL, o Solidigm PS1010 liderou com 451 mil IOPS a 70.6 µs. O KIOXIA CM7 ficou em segundo lugar por uma boa margem com 396K IOPS a 80.5µs.

Passando para a parte SQL 90/10, o PS1010 manteve seu primeiro lugar com 416K IOPS a 76.3µs de latência.

Por último, o teste SQL 80/20, onde o drive Solidigm caiu para o segundo lugar (embora muito próximo do KIOXIA), postando 396K IOPS com uma latência de 80.1µs.

Cargas de trabalho Oracle

Para nossa primeira carga de trabalho Oracle, o Solidigm PS1010 ficou em segundo lugar com 393 mil IOPS a 89.9 µs. O KIOXIA CM7 foi o drive líder com 417K IOPS a 85.1µs.

Em seguida vem a carga de trabalho Oracle 90/10, onde o PS1010 assumiu o primeiro lugar com 312K IOPS a 69.9µs de latência.

No último teste 80/20, os drives Solidigm e KIOXIA tiveram o mesmo desempenho ao final do teste, com pico de 304K IOPS com 71.6µs de latência.

Cargas de trabalho VDI

Os testes VDI FC (Full Clone) são os próximos. No Boot, o novo drive Solidigm atingiu impressionantes 380K IOPS com 90.8µs de latência, o que ocupou o primeiro lugar. O CM7 é o próximo com 348K IOPS a 99.1µs.

Para o login inicial do VDI FC, o PS1010 foi novamente o disco com melhor desempenho (por uma ampla margem), com 246K IOPS a 119.8µs. A próxima melhor unidade foi a KIOXIA, que registrou pouco menos de 200 mil IOPS com latência de 151 µs.

Para o VDI FC Monday Login, o PS1010 ficou em segundo lugar com 147K IOPS a 107µs.

Os últimos testes são nosso VDI LC (Linked Clone). O primeiro é o Boot, onde o PS1010 recuperou o primeiro lugar com 175K IOPS a 91µs. O CM7 permaneceu relativamente próximo com 160K IOPS a 99µs.

Para o login inicial VDI LC, o Solidigm PS1010 caiu um pouco, atingindo 73K IOPS a 107.3ms – um pouco melhor do que o pico de 1748K IOPS do Samsung PM70 com latência de 118µs. O CM7 assumiu a liderança aqui com 88K IOPS a 87.7µs.

Para nosso teste final, analisamos o resultado do VDI LC Monday Login, que mostrou que o Solidigm PS1010 estava um pouco atrás do drive KIOXIA com 114K IOPS a 138.4µs de latência.

Conclusão

O Solidigm D7-PS1010 é uma escolha de destaque para empresas que buscam otimizar suas operações de data center com SSDs Gen5 de alto desempenho. Suas impressionantes velocidades de leitura e gravação e recursos de segurança robustos o tornam adequado para pipelines de dados de IA/ML e outras cargas de trabalho de alta demanda. A capacidade da unidade de lidar com condições de E/S do mundo real garante efetivamente um desempenho consistente em uma variedade de aplicativos, desde servidores de uso geral até bancos de dados. Em nossas cargas de trabalho de fio de quatro cantos, ele ultrapassou os atuais comparáveis ​​SSD 1DWPD Gen5. Os destaques incluem leitura sequencial de 14.8 GB/s, gravação de 7.1 GB/s e leitura aleatória de mais de 2M IOPS 4K.

Além disso, os recursos avançados de proteção de dados do D7-PS1010, como testes aprimorados de perda iminente de energia (PLI) e proteção de dados robusta de ponta a ponta com ECC, proporcionam tranquilidade em relação à integridade e confiabilidade dos dados. O suporte para vários estados de energia e formatos flexíveis (U.2 e E3.S) aumenta sua versatilidade, permitindo eficiência energética e compatibilidade com uma ampla variedade de configurações de data center.

Os SSDs Gen5 abrem um novo nível de desempenho, fundamental para a IA, HPC e outras cargas de trabalho com uso intensivo de dados atuais que aproveitam GPUs ou outros aceleradores. O salto sobre o Gen4 é tangível, as organizações podem abastecer o dobro de GPUs com o mesmo número de unidades em comparação com sistemas de armazenamento com SSDs Gen4. Quer se trate de uma tarefa de IA ou de casos de uso corporativo mais comuns, o Solidigm PS1010 se sai muito bem em nossos testes, demonstrando um desempenho extremamente competitivo no topo do pacote Gen5.

Página do produto Solidigm

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