突破容量限制的SSD有多强? Solidigm D5-P5336将QLC推向新高度
2023-08-11 17:50:41    来源:中关村在线

最近这几年,存储市场对QLC SSD的态度开始产生了微妙的转变。


(资料图)

出现这种变化的原因是多方面的,首先是伴随生成式AI等技术的不断落地,大容量的存储成为刚需,其次,技术上陷入瓶颈的HDD,似乎也给人一种停滞不前的感觉,而QLC SSD,则正在凭借低成本和大容量的优势,开始崭露头角。

最近,Solidigm就再次面向企业级市场,推出了QLC SSD的超大杯产品:Solidigm D5-P5336,与Solidigm在早些时候推出的P5430相比,P5336具备16K大小的IU,主要用来满足从核心到边缘的海量数据存储的需求。

虽然成立到现在不足两年,但Solidigm很好地继承了英特尔在半导体行业的产品和解决方案地位和SK海力士在内存产品方面的长久创新能力,并为企业、云和消费者打造了多种解决方案:包括面向数据中心的产品Solidigm D7-P5530、Solidigm D7-P5520、Solidigm D7-P5620、Solidigm D5-5430等等,以及面向消费者市场的Solidigm P41 Plus和Solidigm P44 Pro。

此次正式推出的Solidigm D5-P5336,不但将PCIe SSD产品的容量推向了新高度,也是对自身产品线的进一步补全。

“Solidigm D5-5430发布的时候,右下角的蓝色方框还是空白的,这次我们把这个框填满了,SolidigmD5-P5430提供4K的随机写入性能在某些场景下是可以和TLC SSD无缝切换的;对于不需要非常高性能SSD的用户,Solidigm D5-P5430提供了一种选择,如果说性能要求、寿命要求不是太高的话,P5430、P5520和其他的入门级TLC也是可以互相替换的,都是4K的IU,不用做任何的软件修改。相比之下,Solidigm D5-P5336是16K的IU,容量更大,使用时要先做write shaping,把小文件整合成大文件,才能更好地发挥它的能力。它对CDN、大数据、大块顺序号的应用场景来说是十分适合的,而且价格也要比P5430便宜,但是架构和NAND都是一样的。”Solidigm亚太区销售总监倪锦峰总结道。

换句话说,最新的Solidigm D5-P5336定位要更“入门”一些,可以帮助企业以更加低廉的成本,来满足读取密集型的工作负载要求。

在过去的很长一段时间里,有很多人认为,QLC无论是性能、耐用性还是故障率,都属于班级上的差生之列,不过实际上并非如此。

读性能方面,QLC的读取性能和入门级的TLC相差不多,顺序和随机都是这样。

写入性能方面,QLC是要比TLC差一些,但也不至于太差。而且如果是4KIU的QLC,其实和入门级的TLC差不多,16K IU做一定的工作负载shaping的话,和TLC的性能也是没有太大差距。

延迟方面,Solidigm QLC产品的延迟和长期稳定性要比很多入门级的TLC要好很多。

耐用性方面,Solidigm QLC擦写次数可以做到3000,且做到5000也没有太大问题,和一般的TLC相比十分接近甚至会更好一些。

故障率方面,Solidigm的QLC产品也与业界领先的TLC相同。

说回这次的主角Solidigm D5-P5336,它提供了丰富的形态接口和容量选择,具体来说,目前国内客户使用到最多的U.2接口提供了7.68TB-30.72TB的容量,E3.S接口则提供了7.68TB–30.72TB的容量,而超高密度且散热极佳的E1.L接口则提供了15.36TB-61.44TB的选择。虽然目前来看E3.S和E1.L的生态还尚未完善,但预计在Gen5全面推开以后,也会有很多客户会使用E3.S和E1.L的。

介质方面,D5-P5336使用了最新的第四代192层QLC,无论是断电保护、功率、UBER还是MTBF方面,都做到了和TLC产品相当的水平。

新规格校准方面,新平台使用了NVMe 1.4c,为PRQ2提供NVMe 2.0支持,同时支持部分OCP 2.0的特性,如延迟监测、FW历史日志、NSSR、格式化进度提示、NUSE规格等。从而方便客户实现使用过程中的历史跟踪及后续的问题分析和Debug。

控制器方面,D5-P5336仍然使用了PCIe4.0控制器,相对上一代QLC,具备更低的延迟和更强的管理能力。

数据中心特性方面,则有了全新的Trim架构和OCP2.0功能支持,加密方面还只吃了Opal和FIPS。

性能方面,上文中已经提到,Solidigm D5-P5336更适合读取密集型的环境,读性能基本上可以达到PCIe 4.0的满带宽。

“相比上一代的P5316的64K IU,P5336降低到了16K IU,大于16K IU大小的数据可以直接写入,小于16K IU的数据则需要一个‘write shaping’功能,所以在Solidigm D5-P5336的使用过程当中,我们建议客户使用在读密集型的大工作负载上,避免‘读取-修改-写入’的过程,从而减少对性能的影响。”Solidigm技术专家赵晓东解释道。

从现实世界的主流工作负载来看,总体也是读取密集型负载较多,例如CDN网络分发、HPC高性能计算,AI和机器学习等,都集中在读取行为,所以非常适合通过QLC产品来解决。

与业内其他几款TLC产品对比时,Solidigm D5-P5336的表现也不落下风,以D5-P5336作为基准的前提下,在读的工作负载下,顺序读包括随机读,都有明显的优势。此外在耐用性方面,Solidigm D5-P5336也达到了65 PBW的水平,是其他TLC产品的2.3倍,最大容量上,61.44TB的最高容量甚至达到了其他TLC产品的4倍,也就是说,Solidigm D5-P5336的整体耐用性是远超其他低成本TLC产品的。

相同容量下,相比其他TLC产品,Solidigm D5-P5336也有着不小的优势,尤其是针对内容分发网络、随机顺序读、大数据块的对象存储、写入压力测试等数据密集型工作负载,成绩远超行业内的其他低成本TLC产品。

在标准服务器解决方案中,由于Solidigm D5-P5336拥有行业领先的存储密度,在服务器总体容量固定的前提下,可以实现总体密度几倍的增长。

虽然很多人对QLC的可靠性仍然心存疑虑,但对Soldigm来说,毕竟从2018年(彼时还是英特尔的NAND部门)就开始做QLC,到如今已经是第四代产品了,因此在质量和可靠性设计方面,Solidigm一直进行数据准确性的PLI检查,有更强大的完整数据保护路径,涵盖了99%的SRAM。此外从研发到测试的过程,Solidigm都有超越常规的一些测试,例如静默数据损坏等。“Solidigm QLC SSD在行业内也有比较低的失效率,我们承诺的失效率是不超过0.44%,实际上我们的产品是远远低于这个失效率的。”赵晓东表示。

而在客户支持方面,Soldigm则会秉持客户优先的传统,无论客户出现什么问题,都会有相应的工程师予以支持。

数据量的增长和新技术的落地正在驱动着存储需求的变革,虽然HDD可以做到很高的密度,但实际上在重量上并不具备优势,很难承受超高密度机柜的部署,也难以满足能耗方面的需求,并且在远程Debug和维护方面的运维效率要差很多,一旦有盘失效,就要做插拔替换,从而导致效率变低,而QLC SSD则能很好地解决这些问题,相信Solidigm通过多年来的技术基因和对工作负载的深入理解,势必会带来闪存市场的又一轮不断发展。

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