Solidigm P5430 SSD-Test

Solidigm hat die nächste Weiterentwicklung seiner beliebten Enterprise-QLC-SSD-Familie auf den Markt gebracht, die D5-P5430. Der Solidigm P5430 ist für Mainstream- und leseintensive Anwendungen optimiert und zielt wie der P5316 zuvor auf den Großteil der Unternehmensarbeit ab. Der P5430 wird in verschiedenen Formfaktoren und Kapazitäten erhältlich sein. Ein U.2 15 mm wird mit Kapazitäten von 3,84 TB bis 30,72 geliefert, und der E3.S 7,5 mm Formfaktor wird dasselbe leisten. Solidigm verfügt außerdem über ein 9,5-mm-E1.S-Laufwerk, das mit Kapazitäten von 3,84 TB bis 15,36 TB geliefert wird.

Solidigm hat die nächste Weiterentwicklung seiner beliebten Enterprise-QLC-SSD-Familie auf den Markt gebracht, die D5-P5430. Der Solidigm P5430 ist für Mainstream- und leseintensive Anwendungen optimiert und zielt wie der P5316 zuvor auf den Großteil der Unternehmensarbeit ab. Der P5430 wird in verschiedenen Formfaktoren und Kapazitäten erhältlich sein. Ein U.2 15 mm wird mit Kapazitäten von 3,84 TB bis 30,72 geliefert, und der E3.S 7,5 mm Formfaktor wird dasselbe leisten. Solidigm verfügt außerdem über ein 9,5-mm-E1.S-Laufwerk, das mit Kapazitäten von 3,84 TB bis 15,36 TB geliefert wird.

Der P5316 war eine tragende Säule in unserem Labor. Wir haben intensiv mit ihm in Anwendungsfällen wie der Datenprotokollierung beim autonomen Fahren oder der Unterbringung unseres 100-Billionen-stelligen Pi-Laufs gearbeitet. Die Laufwerke wurden auch allgemein in Speicherplattformen wie Dell PowerScale eingesetzt und sind weiterhin für Speicher-, Server- und Hyperscale-Anwendungen geeignet, bei denen kostenoptimierte Flash-Kapazität gefragt ist. Daher freut sich Solidigm zu Recht, seine erste neue Enterprise-SSD auf den Markt zu bringen, nachdem SK hynix die SSD-Vermögenswerte von Intel übernommen hat.

In Bezug auf die Hardware ist der Solidigm P5430 vertikal integriert und verfügt über einen hauseigenen Controller, NAND und Firmware. Auf der NAND-Seite verfügt der P5430 über das neueste 192-Layer-NAND, gegenüber den 144 Layern im P5316. Solidigm hat auch Firmware- und andere Software-Verbesserungen integriert, wie etwa verbesserte Telemetrie- und OCP 2.0-Protokollseiten.

Ein weiterer technischer Hinweis ist, dass der P5430 jetzt eine Indirektionseinheit (IU) von 4 KB für alle außer den größten Kapazitäten jedes Formfaktors verwendet, die eine 8 KB IU verwenden. Der P5316 verfügt über eine 64-KB-IU. Dies bedeutet, dass mit der größeren IU mehr Arbeit geleistet werden muss, um die Schreibvorgänge für das Laufwerk auszurichten, um sicherzustellen, dass die Schreibverstärkung kontrolliert wird. Mit kleineren IUs auf dem P5430 sind diese Laufwerke ein viel einfacherer Ersatz für Hypervisoren usw., die in der Welt leben oder kleinere Blockgrößen haben. Diese Änderung sollte auch zu einem Leistungsvorteil bei Schreibvorgängen in kleinen Blöcken führen, unter denen der P5316 zuvor gelitten hatte.

Betrachtet man die wichtigsten Spezifikationen, liefert der P5430 bis zu 971.000 IOPS, 4K-Zufallsleseleistung und 120.000 IOPS, zufällige Schreibleistung. Mit 128 KB sequentiellen Daten erreicht Solidigm bis zu 7.000 MB/s beim Lesen und 3.000 MB/s beim Schreiben. Die Lebensdauer der Laufwerke wird mit 0,58 DWPD für zufällige Schreibvorgänge und 1,83 DWPD für sequentielle Schreibvorgänge angegeben. QLC wird oft wegen seiner eingeschränkten Lebensdauer angeführt, aber bei den meisten Arbeitslasten überschreiten die Laufwerke die Garantiezeit bei weitem. Wir haben in unserer Pi-Arbeit eine enorme Datenmenge auf die P5316 geschrieben; Selbst dann würde es zehn Jahre dauern, bis ihre Ausdauer erschöpft wäre.

Ab heute sind die U.2-Laufwerke mit 3,84 TB, 7,68 TB und 15,36 TB allgemein verfügbar. Die 30,72 TB U.2 sowie die Formfaktoren E1.S und E3.S werden in der zweiten Hälfte dieses Jahres verfügbar sein. Für diesen Test evaluieren wir das U.2-Laufwerk mit 15,36 TB.

E1.S: 3,84 TB, 7,68 TB, 15,36 TB

Prüfstand

Unsere PCIe Gen4 Enterprise SSD-Testberichte nutzen ein Lenovo ThinkSystem SR635 für Anwendungstests und synthetische Benchmarks. Das ThinkSystem SR635 ist eine gut ausgestattete Single-CPU-AMD-Plattform, die eine CPU-Leistung bietet, die weit über dem liegt, was zur Belastung des leistungsstarken lokalen Speichers erforderlich ist. Synthetische Tests erfordern nicht viele CPU-Ressourcen, nutzen aber dennoch dieselbe Lenovo-Plattform. In beiden Fällen besteht die Absicht darin, den lokalen Speicher im bestmöglichen Licht zu präsentieren, das mit den maximalen Laufwerksspezifikationen des Speicheranbieters übereinstimmt.

PCIe Gen4 Synthese- und Anwendungsplattform (Lenovo ThinkSystem SR635)

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, direkte Vergleiche zwischen konkurrierenden Lösungen anzustellen. Diese Workloads bieten eine Reihe von Testprofilen, die von „Four Corners“-Tests und allgemeinen Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.

Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 25 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, die 100 Prozent des Antriebs nutzen und ihn in einen stabilen Zustand versetzen. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.

Profile:

In diesem Test vergleichen wir es mit dem P5316, obwohl es eine Kapazität von 30,72 TB hat. Wir haben keine genauen Daten zur 15,36-TB-Version dieser Festplatte, aber die uns vorliegenden Daten sind enthalten. Wir haben auch den neuen Micron 6500 ION als Referenz beigefügt. Bei diesem Laufwerk handelt es sich um ein TLC-NAND-Laufwerk, aber Micron hat eine aggressive Preispolitik verfolgt. Obwohl wir normalerweise keine konkurrenzfähigen TLC-Laufwerke in den QLC-Charts haben würden, haben wir entschieden, dass es hier aufgrund der Kapazität und des Preises relevant ist.

In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, zufälligem 4K-Lesen, hatte der Solidigm P5430 eine Spitzenleistung von knapp 1 Million IOPS (979 IOPS) bei einer Latenz von 520 µs. Damit lag es knapp hinter dem Micron 6500 ION.

Beim 4K-Zufallsschreiben erreichte der Solidigm P5430 einen Spitzenwert von 367.000 IOPS mit einer Latenz von 1.384 µs. Dieses schnitt deutlich besser ab als die beiden anderen Solidigm-Laufwerke, lag aber immer noch deutlich hinter dem Micron 6500 ION.

Bei der Umstellung auf 64.000 sequentielle Workloads fiel der Solidigm P5430 bei 64.000 Lesevorgängen etwas zurück und erreichte einen Spitzenwert von 5,7 GB/s (91.000 IOPS) mit einer Latenz von 704 µs.

Bei sequentiellen Schreibvorgängen erzielte das Solidigm P5430 1,57 GB/s Schreibgeschwindigkeit (24.000 IOPS) bei einer Latenz von 2.539 µs und lag damit deutlich hinter dem 6500 ION, aber vor den anderen Solidigm-Laufwerken.

Als nächstes kommt unsere 64K-Zufallsleistung, bei der das neue Solidigm-Laufwerk 64K IOPS und 498,1 µs Latenz bei Lesevorgängen verzeichnete. Damit landete es am Ende der Bestenliste.

Bei 54.000 zufälligen Schreibvorgängen erreichte der Solidigm P5430 einen Spitzenwert von 24.000 IOPS mit einer Latenz von 646,3 µs.

Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL erzielte der Solidigm P5430 eine Spitzenleistung von 219.000 IOPS bei einer Latenz von 144,1 µs.

In SQL 90-10 zeigte das neue Solidigm-Laufwerk eine Spitzenleistung von 212 KB bei einer Latenz von 149,3 µs.

Mit SQL 80-20 erreichte der Solidigm P5430 einen Spitzenwert von 207.000 IOPS bei einer Latenz von 152,7 µs und lag damit erneut knapp hinter dem neuen Micron-Laufwerk.

Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Wie bei den SQL-Benchmarks belegte das Solidigm P5430 weiterhin mit ordentlichen Werten den zweiten Platz. Beginnend mit der allgemeinen Oracle-Arbeitslast hatte das Micron-Laufwerk eine Spitzenleistung von 209.000 IOPS bei 170,2 µs.

Bei Oracle 90-10 erzielte der Solidigm P5430 eine Spitzenleistung von 163.000 IOPS bei 133,6 µs.

Als nächstes folgt Oracle 80-20, wo der P5430 einen Spitzenwert von 161.000 IOPS bei 135,2 µs erreichte.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot erreichte der Spitzenwert 174.000 IOPS mit einer Latenz von 198,1 µs.

Während der VDI FC-Erstanmeldung erreichte der P5430 einen Spitzenwert von 83.000 IOPS mit einer Latenz von 355,3 µs.

Mit VDI FC Monday Login erzielte der Solidigm P5430 71.000 IOPS bei einer Latenz von 220 µs, bevor er am Ende des Tests einen kleinen Anstieg verzeichnete.

Beim VDI Linked Clone (LC) Boot zeigte das P5430 einen Spitzenwert von 66.000 IOPS mit 240,3 µs Rückstand auf das Micron-Laufwerk.

Beim ersten VDI LC-Login zeigte der Solidigm P5430 eine gewisse Instabilität, wo er bei etwa 356,8 µs einen Spitzenwert von 22.000 IOPS erreichte und am Ende einen ordentlichen Leistungsanstieg verzeichnete.

Für VDI LC Monday Login war das P5430 mit Abstand das beste Laufwerk, mit einem Spitzenwert von 50.000 IOPS und einer Latenz von 313,8 µs.

Es besteht kaum ein Zweifel daran, dass die Speicherdichte für Unternehmen die beste Möglichkeit ist, Rechenzentren effizienter zu gestalten, sowohl im Hinblick auf die Stellfläche des Daten-Racks als auch auf den Wattverbrauch pro TB. Während die Kapazitäten von bis zu 30,72 TB im P5430 nicht neu sind – das P5316 hatte das bereits –, wird Solidigm über 30,72 TB im Single-Board-E3.S-Formfaktor (7,5 mm) verfügen. Dies eröffnet einen enormen Dichtegewinn bei Servern, die im Vergleich zu 15-mm-U.2/U.3-SSDs auf bis zu doppelt so viele SSDs in ihren Serverdesigns verzichten. QLC-Laufwerke werden dadurch auch in Bezug auf die systemweite Dichte weiterhin einen Vorsprung vor TLC haben.

Was die Leistung betrifft, übertrifft der P5430 den P5316 insgesamt deutlich. Die Leistungssteigerungen machen sich am deutlichsten bei der Schreibverbesserung bemerkbar, bei der das P5430 im Vergleich zu seinem Vorgänger wie ein völlig anderes Laufwerk aussieht. Nirgendwo wird dies deutlicher als bei 4K-Schreibvorgängen, die schon immer die Achillesferse des P5316 waren und wahrscheinlich einer der Gründe dafür sind, dass VMware dieses Laufwerk noch nicht qualifiziert hat. Mit der nativen 4-KB-IU im P5430 hat Solidigm offensichtlich auf das Feedback des Marktes gehört und ein Laufwerk zusammengestellt, das sich problemlos für virtualisierte Arbeitslasten einsetzen lässt, wo die meisten Unternehmensanwendungen zum Einsatz kommen.

Der andere hervorzuhebende Leistungsmerkmal ist, dass das P5430 wirklich gut mit dem neuen Micron 6500 ION harmoniert, der 30,72 TB mit TLC NAND bietet. Unser Testbericht hier ist die 15,36-TB-Kapazität von Solidigm. Wir müssen also noch sehen, wie sich der 30,72-TB-P5430 schlägt, wenn er später in diesem Jahr auf den Markt kommt. Wenn wir uns jedoch speziell die Datenbanktests ansehen, ist das Leistungsdelta für die beabsichtigten Bereitstellungsszenarien so minimal, dass Anwendungseigentümer kaum einen Unterschied bei der Bereitstellung bemerken würden.

Die P5430 ist Solidigms erste Unternehmens-SSD-Einführung als unabhängiges Unternehmen. Es ist toll, das lila Logo im Labor zu sehen und noch besser, das Leistungsprofil des Laufwerks zu sehen. Das P5430 ist gegenüber dem P5316 fast überall besser, und an den Stellen, an denen Solidigm anvisiert hat, wie zum Beispiel bei 4K-Schreibvorgängen, ist es Tag und Nacht. Kombiniert man das mit der Tatsache, dass es später in diesem Jahr 30,72 TB im 7,5-mm-E3.S-Formfaktor geben wird, werden die Daten zu Dichte und Energieverbrauch pro TB für Speicherserver äußerst überzeugend.

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Brian lebt in Cincinnati, Ohio und ist Chefanalyst und Präsident von StorageReview.com.