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Solidigm P5520 固態硬盤評測

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Solidigm D7-P5520 是一款來自高效能 D7 系列的企業級固態硬碟,具備零資料錯誤容忍度、穩定可靠的效能,並提供多種容量和外型尺寸選擇。 P5520 採用公司自主研發的 144 層 TLC 3D NAND 技術,是新成立的 Solidigm 品牌推出的首款主流產品。

固力P5520

Solidigm Technology 是今年早些時候由 SK 海力士推出的,它誕生於該公司以 9 億美元收購英特爾的 NAND 和 SSD 技術。 Solidigm 總部位於聖何塞,作為 SK 海力士公司的獨立美國子公司運營,現在管理這些收購資產的產品開發、製造和銷售。

固力P5520

固力P5520

也就是說,P5520 的發布有點獨特。 它最初是一個 Intel 驅動器並貼有 Intel P5520 標籤,但它以 Solidigm SSD 的一般可用性形式宣布。 因此,它介於兩者之間,但鑑於 P5510 前身的成功,P5520 在新公司內部有很高的期望。

Solidigm P5520 提供多種容量和外形尺寸,包括常見的 U.2 15mm 規格,可選配 1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB 和 15.36 TB 型號。此外,企業用戶還可以選擇多種E1(或稱為「尺」)型號,這種外形尺寸近年來越來越受歡迎。 E1 的獨特之處在於其尺寸、內建散熱能力和效能的完美結合,能夠打造更具創意的伺服器架構。當然,尺形硬碟也深受超大規模資料中心的青睞。

Solidigm P5520 堆疊式

Solidigm P5520 堆疊式

因此,P5520 系列提供 E1.S(9.5 毫米/15 毫米)規格,容量為 1.92 TB、3.84 TB 和 7.68 TB。 Solidigm 還提供 E1.L 9.5mm 外形規格(尺子的更大版本),僅適用於 15.36 TB 型號。 這種外形可能僅適用於需要 E1.L 可以提供的密度的超大規模部署。 這也是標準的TLC NAND驅動器,其他高容量統治者SSD(P5316)迄今為止都是QLC。 Solidigm 選擇不在此版本中包括 E3.S,這很有趣,因為該外形因素似乎對一些服務器和存儲陣列製造商有吸引力。

Solidigm P5520 與 P5510

Solidigm 的新 D7 系列與上一代 PCIe 4.0 驅動器相比有了顯著改進,包括在混合和讀取密集型應用程序中的更好性能。 例如,與 P5510 相比,Solidigm 表明隨機讀取提高了 42%,IOPS 為 1.1 萬,隨機 17K 寫入提高了 4%,IOPS 為 200,000。 順序性能為 7.1GB/s 讀取和 4.2GB/s 寫入。

這種升級的性能配置文件,加上其擴展的容量範圍,可以轉化為組織更多的成本節約機會。 例如,當查看 365TB 配置(通過 15.36TB 型號)時,Solidigm 聲稱與 50TB P44 相比,物理佔用空間減少了 8%,總功耗降低了 4510%。

Solidigm P5520 還具有一系列改進的企業功能,包括支持多種扇區大小(512/520/4,096/4,104/4,160 B)、OPAL 2.0、可配置命名空間鎖定、安全擦除、改進的遙測日誌(包括智能錯誤跟踪)和日誌記錄)、動態多命名空間和設備自檢。

享有 5 年保修期,我們將在本次評測中關注 7.68TB U.2 P5520。

Solidigm P5520 固態硬盤規格

NAND閃存 Solidigm 144-L 第三代 3D NAND
容量和形狀因素
  • U.2 15 毫米:1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB、15.36 TB
  • E1.S 9.5 毫米/15 毫米:1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB
  • E1.L 9.5 毫米:15.36 TB
介面 PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4、NVMe-MI 1.1
驅動可管理性
  • NVMe-MI 1.1、基於供應商定義消息 (VDM) 的 PCIe、基於管理的 PCIe
  • 組件傳輸協議 (MCTP)、OCP 雲 C0 日誌頁面支持
性能
  • 4K 隨機讀/寫高達:1.1M/220K IOPS
  • 128K 順序讀/寫高達:7,100/4,200MB/s
耐力(DWPD,5 年) 截至到1
保固 五年有限保修

Solidigm D7-P5520 SSD 性能

測試背景和比較

StorageReview企業測試實驗室提供靈活的架構,用於在與管理員實際部署環境相近的環境中對企業儲存設備進行基準測試。該實驗室整合了各種伺服器、網路、電源調節和其他網路基礎設施,使我們的工作人員能夠模擬真實環境,從而在評測過程中準確評估設備效能。

我們在評測中融入了實驗室環境和測試流程的詳細內容,以便IT專業人員和儲存採購負責人能夠了解我們取得以下結果的條件。我們所有的評測均未接受被測設備製造商的付費或監督。有關StorageReview企業測試實驗室及其網路功能的更多詳情,請參閱相關頁面。

比較:

試驗台

我們的 PCIe Gen4 企業級 SSD 評測採用聯想 ThinkSystem SR635進行應用測試和綜合基準測試。 ThinkSystem SR635 是一款配置精良的單 CPU AMD 平台,其 CPU 效能遠超高效能本機儲存所需的極限。它也是我們實驗室中唯一一款(以及目前市面上為數不多的)配備 PCIe Gen4 U.2 插槽的平台。綜合測試雖然不需要太多的 CPU 資源,但同樣使用聯想平台。兩種測試的目的都是為了盡可能全面地展現本地儲存的效能,並使其符合儲存廠商提供的最大規格。

PCIe Gen4 綜合及應用平台(聯想 ThinkSystem SR635)

  • 1 個 AMD 7742(2.25GHz x 64 核)
  • 8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC 內存
  • CentOS的7.7 1908
  • ESXi 6.7u3

SQL Server 性能

每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤:100GB 卷用於啟動,500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看,我們為每個虛擬機配置了 8 個 vCPU、64GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和,但 SQL 測試正在尋找延遲性能。

此測試使用執行在 Windows Server 2012 R2 虛擬機器上的 SQL Server 2014,並由 Quest 的資料庫基準測試工具進行壓力測試。 StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用事務處理效能委員會 (TPPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案,TPC-C 是一款線上事務處理基準測試工具,可模擬複雜應用程式環境中的活動。與合成效能基準測試相比,TPC-C 基準測試更能準確評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。本次評測中,每個 SQL Server 虛擬機器執行個體都使用 333GB(1,500 規模)的 SQL Server 資料庫,並在 15,000 個虛擬使用者的負載下測量交易效能和延遲。

SQL Server 測試配置(每個虛擬機)

  • 在Windows Server 2012 R2
  • 存儲空間:分配 600GB,使用 500GB
  • SQL Server 2014的
    • 數據庫大小:1,500 規模
    • 虛擬客戶端負載:15,000
    • 內存緩衝區:48GB
  • 測試時長:3 小時
    • 2.5 小時預處理
    • 30分鐘採樣期

對於我們的 SQL Server 事務基準測試,Solidigm P5520 以 12,650.2 TPS 名列前茅。

對於 SQL Server 平均延遲,P5520 發布的平均延遲僅為 3 毫秒——該驅動器排名第 5 的可靠分數(第一和第二名驅動器並列)。

系統性能

下一個應用基準測試是使用SysBench 對Percona MySQL OLTP 資料庫進行測量。此測試測量平均 TPS(每秒交易數)、平均延遲以及平均第 99 個百分位延遲。

每個Sysbench虛擬機器都配置了三個虛擬磁碟:一個用於啟動(約 92GB),一個用於預先建置的資料庫(約 447GB),第三個用於待測資料庫(270GB)。從系統資源角度來看,我們為每個虛擬機器配置了 8 個虛擬 CPU、60GB DRAM,並使用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。

Sysbench 測試配置(每個虛擬機)

  • 中央操作系統 6.3 64 位
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • 數據庫表:100
    • 數據庫大小:10,000,000
    • 數據庫線程:32
    • 內存緩衝區:24GB
  • 測試時長:3 小時
    • 2 小時預處理 32 個線程
    • 1 小時 32 個線程

查看我們的 Sysbench 事務基準,Solidigm P5520 以 5 TPS 獲得了中等結果(第 10,674 名)。

在 Sysbench 平均延遲測試中,P5520 的成績為 11.99 毫秒,在測試的硬碟中排名第五(略遜於 Micron 硬碟)。

對於我們最壞情況下的延遲(第 99 個百分位數),Solidigm P5520 以 21.71 毫秒排名第三。

VDBench 工作負載分析

在對存儲設備進行基準測試時,應用程序測試是最好的,綜合測試排在第二位。 雖然不能完美地代表實際工作負載,但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線,從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件,從“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試到來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。

所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器,以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載,包括閃存陣列和單個存儲設備。 我們針對這些基準測試的測試過程用數據填充整個驅動器表面,然後將驅動器部分分區為驅動器容量的 25%,以模擬驅動器如何響應應用程序工作負載。 這與使用 100% 的驅動器並使它們進入穩定狀態的全熵測試不同。 因此,這些數字將反映更高的持續寫入速度。

簡介:

  • 4K 隨機讀取:100% 讀取,128 個線程,0-120% 重複率
  • 4K 隨機寫入:100% 寫入,128 線程,0-120% iorate
  • 16K 順序讀取:100% 讀取,32 線程,0-120% 迭代
  • 16K 順序寫入:100% 寫入,16 個線程,0-120% 迭代
  • 64K 順序讀取:100% 讀取,32 線程,0-120% 迭代
  • 64K 順序寫入:100% 寫入,16 個線程,0-120% 迭代
  • 4K、8K 和 16K 70R/30W 隨機混合,64 線程,0-120% 迭代
  • 綜合數據庫:SQL 和 Oracle
  • VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪

在我們的第一個 VDBench 工作負載分析隨機 4K 讀取中,Solidigm P5520 在 1.12µs 的延遲下具有穩定的 450 萬次 IOPS 峰值性能,在測試的驅動器中排名第三(儘管仍然落後於 Union Memory 和 Memblaze 驅動器)。

在 4K 隨機寫入中,P5520 跌至第四位(僅次於三星 PM9A3),峰值為 492K IOPS,延遲為 1,026.7µs。

切換到 64k 順序工作負載後,P5520 表現出色,讀取延遲為 6.66µs,讀取速度為 106,640GB/s (599 IOPS)。 這使其僅次於三星驅動器,在測試的 SSD 中排名第二,略微落後於第一名的 Memblaze 驅動器。

在 64K 寫入中,P5520 的峰值為 2.39GB/s(38,286 IOPD),延遲為 1,662µs,排名第三。

接下來是我們的 16K 順序性能。 在讀取方面,P5520 發布了令人印象深刻且領先的 3.95GB/s (252,523 IOPS) 125.8µs 延遲。

Solidigm 驅動器在 16K 時下降了幾個位置,峰值僅為 2.37GB/s(151,874 IOPS),延遲為 100.7µs。

在我們混合的 70/30 4k 配置文件(70% 讀取,30% 寫入)中,P5520 有另一個令人印象深刻的表現,在 552µs 的延遲下發布了 113.4K IOPS 的峰值。 這僅落後於第二名的 Memblaze 6920。

在我們混合的 70/30 16k 配置文件中,P5520 以 246µs 的延遲達到 256.9K IOPS,位列最後,再次僅略微落後於 Memblaze。

在我們最後的混合配置文件 (70/30 8k) 中,P5520 以穩定的 364,134 IOPS 達到峰值,延遲為 171.8µs。

我們的下一組測試是我們的 SQL 工作負載:SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20,所有這些都顯示 Solidigm 驅動器以明顯的優勢領先。 從 SQL 開始,P5520 發布了 327K IOPS 的峰值性能,延遲僅為 96.7µs。 下一個最好的驅動器是 Micron 7400 Pro,它以 271K IOPS 遠遠落後於 Solidigm 驅動器。

在 SQL 90-10 中,我們看到了類似的情況,因為 P5520 是迄今為止性能最好的驅動器,峰值為 314K IOPS,延遲為 101.1µs。

使用 SQL 80-20,P5520 以令人印象深刻的 305K IOPS 峰值達到令人印象深刻的 103.1µs 延遲,再次以明顯的優勢位居第一。

接下來是我們的 Oracle 工作負載:Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。 與 SQL 基準測試一樣,P5520 在我們的所有測試中繼續排名第一。 從一般 Oracle 工作負載開始,P5520 在 300µs 時的峰值性能為 117.3K IOPS。

對於 Oracle 90-10,P5520 的峰值為 237K IOPS,延遲為 90.7µs。

查看 Oracle 80-20,P5520 在 236µs 時達到了 91.5K IOPS 的峰值性能。

接下來,我們切換到我們的 VDI 克隆測試,完整和鏈接。 對於 VDI 完整克隆 (FC) 啟動,P5520 繼續其出色的性能,峰值為 233K IOPS,延遲為 148.2µs。

儘管從下表中可能難以看出,P5520 是 VDI FC 初始登錄期間更穩定的驅動器之一,峰值為 127K IOPS,延遲為 232.8µs。

在 VDI FC Monday Login 中,Solidigm P5520 以 95K IOPS 和 164.4µs 的延遲位居第三(僅次於 Union Memory 驅動器)。

對於 VDI 鏈接克隆 (LC) 引導,P5520 繼續其穩定的性能(儘管在排行榜上有所回落),峰值為 79K IOPS,耗時 200.2µs。

在 VDI LC Initial Login 中,P5520 的性能一開始有點掙扎(就像所有其他驅動器一樣),但最終以穩定的 50K IOPS 和 149µs 獲得第三名。

對於 VDI LC Monday Login,P5520 擁有非常穩定的性能,峰值為 72K IOPS,延遲為 218.7µs。

結語

Solidigm P5520 顯然是新成立公司的一次成功發布。 這款企業級硬盤採用 PCIe 4.0 接口,提供多種外形尺寸和容量,包括常用的 U.2 格式以及 E1.S 和 E1.L 標尺型號。 此外,P5520 採用 Solidigm 的 144-L 第三代 3D NAND 構建,並具有一系列高級企業功能,包括 OPAL 3、可配置的命名空間鎖定、清理、安全擦除和數據安全。

Solidigm P5520 前樁

也就是說,它的整體性能是主要亮點,因為 P5520 在我們的基準測試中始終處於領先地位。 我們將 Solidigm 驅動器與其他六款具有相似規格和應用的 PCIe Gen4 企業級 7.68TB 固態硬盤進行了測試:三星 PM9A3、Memblaze 6920、英特爾 P5510、鎧俠 CD6、英特爾 P5510 和美光 7400 Pro。 我們在分析過程中查看了應用程序工作負載分析和 VDBench 工作負載。

在我們的 Sysbench 測試中,我們看到 P5520 的總成績為 10,674 TPS,平均延遲為 11.99 毫秒,最壞情況下為 21.71 毫秒,結果處於中等水平。 在我們的 SQL Server 事務基準測試中,結果要好得多,發布了 12,650.2TPS 和 3 毫秒的平均延遲。

當切換到 VDBench 時,P5520 表現出了出色的整體性能。 亮點包括在我們的 1.12k 工作負載中讀取 492 萬 IOPS 和寫入 4K IOPS,同時在 6.66K 讀取中達到 64GB/s,在 2.39K 寫入中達到 64GB/s,在 3.95K 讀取中達到 16GB/s,在 2.37MB/s 中達到 623GB/s在我們的順序工作負載期間再次寫入。 我們的混合 70/30 配置文件記錄了 552K 的 4K IOPS、364K 的 8K IOPS 和 246K 的 16K IOPS。

在我們的 SQL 測試中,P5520 在 SQL 327-314 中達到了 90K IOPS 的峰值(首先以明顯的差距),在 SQL 10-305 中達到了 80K IOPS,在 SQL 20-300 中達到了 237K IOPS,始終處於領先地位。 Oracle 工作負載講述了類似的故事,在 Oracle 90-10 中記錄了 236K IOPS、80K IOPS,在 Oracle 20-XNUMX 中記錄了 XNUMXK IOPS。

接下來是我們的 VDI 克隆測試,完整和鏈接。 在完整克隆中,我們在啟動時看到 233K IOPS,在初始登錄時看到 127K IOPS,在星期一登錄時看到 95K IOPS。 在鏈接克隆中,Solidigm 驅動器在啟動時顯示峰值 79K IOPS,在星期一登錄時顯示 50K IOPS,在初始登錄時顯示 72K IOPS。

再加上令人印象深刻的性能配置文件及其一系列可用的外形尺寸和容量型號,P5520 幾乎可以滿足任何數據中心的需求。 儘管我們的評測單元是英特爾品牌的驅動器,但如果 P5520 有任何跡象表明我們可以對未來的 Solidigm 版本有什麼期待,我們將期待看到他們的更多 SSD 通過實驗室。 總的來說,P5520 是一個偉大的進步,應該成為 OEM 和系統製造商的熱門選擇。

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萊爾·史密斯

Lyle 是 StorageReview 的撰稿人,文章涵蓋了廣泛的終端使用者和企業 IT 主題。