Da sich NVMe-SSDs sowohl bei Verbrauchern als auch bei Profis als bevorzugte Laufwerke fest auf dem Markt etabliert haben, ist jetzt die neueste Version der schnellen Schnittstelle, PCIe 4.0, verfügbar. Dies ist ein ziemlich großer Sprung gegenüber der vorherigen Generation und bietet potenziell eine enorme Steigerung der Zufalls- und Sequenzleistung, obwohl es derzeit nur von AMD-Prozessoren unterstützt wird. Silicon Power hat beschlossen, diese Technologie mit der Veröffentlichung der US70 PCIe Gen4x4 SSD zu nutzen. Der Silicon Power US70 ist ideal für High-End-Benutzer wie Gamer, Designprofis und Geschäftsanwender, die mit großen Datendateien arbeiten. Er bietet NVMe 1.3-Unterstützung, 3D-NAND-Flash, geringe Latenz und geringen Stromverbrauch. Es ist auch mit 1,800 TB und 3,600 TB Total Bytes Written (TBW) für das 1-TB- bzw. 2-TB-Modell erhältlich.
Da sich NVMe-SSDs sowohl bei Verbrauchern als auch bei Profis als bevorzugte Laufwerke fest auf dem Markt etabliert haben, ist jetzt die neueste Version der schnellen Schnittstelle, PCIe 4.0, verfügbar. Dies ist ein ziemlich großer Sprung gegenüber der vorherigen Generation und bietet potenziell eine enorme Steigerung der Zufalls- und Sequenzleistung, obwohl es derzeit nur von AMD-Prozessoren unterstützt wird. Silicon Power hat beschlossen, diese Technologie mit der Veröffentlichung der US70 PCIe Gen4x4 SSD zu nutzen. Der Silicon Power US70 ist ideal für High-End-Benutzer wie Gamer, Designprofis und Geschäftsanwender, die mit großen Datendateien arbeiten. Er bietet NVMe 1.3-Unterstützung, 3D-NAND-Flash, geringe Latenz und geringen Stromverbrauch. Es ist auch mit 1,800 TB und 3,600 TB Total Bytes Written (TBW) für das 1-TB- bzw. 2-TB-Modell erhältlich.
Die Vorteile der PCIe 4.0-Schnittstelle werden deutlich, wenn man sich die potenzielle Leistung ansieht, denn Silicon Power gibt für PCIe Gen 5,000 MB/s beim Lesen und 4,400 MB/s beim Schreiben an. Dies ist eine enorme Steigerung gegenüber der vorherigen Generation. Die Unterstützung des US70 für SLC-Caching und DRAM-Cache-Puffer trägt dazu bei, dass das Laufwerk dieses Leistungsniveau erreicht. Darüber hinaus verfügt es über eine LDPC-Codierung (Low Density Parity Check) und einen ECC-Algorithmus, um die Genauigkeit der Übertragung und die Zuverlässigkeit des Datenzugriffs sicherzustellen.
Auch die Langlebigkeit steht für Silicon Power im Fokus, da es mit E2E-Datenschutz und Unterstützung für TRIM-Befehle ausgestattet ist, was es dem US70 ermöglicht, wiederverwendbaren Speicherplatz effektiv zu verwalten und gleichzeitig den Verschleiß des Laufwerks zu reduzieren.
Mit einer 5-Jahres-Garantie kostet das Silicon Power US70 etwa 176 US-Dollar bzw. 376 US-Dollar für das 1-TB- bzw. 2-TB-Modell. Für diesen Test werden wir uns das 1-TB-Gerät ansehen.
Spezifikationen des Silicon Power US70
| Kapazität | 1TB, 2 TB |
| Abmessungen | 22.0mm x 80.0mm x 3.5mm |
| Gewicht | 8g |
| Leseleistung (max.) | bis zu 5,000 MB / s |
| Performance-Schreiben (max.) | bis zu 4,400 MB / s |
| MTBF (geschätzt) | 1,700,000 Stunden |
| Umgebungstemperaturbereich | 0 ° C - 70 ° C |
| Schockfestigkeitstest | 1500 G / 0.5 ms |
| Zertifizierung | CE, FCC, BSMI, Grüner Punkt, WEEE, RoHS, KCC |
| Systemanforderungen | Computer mit M.2-Steckplätzen, die die PCIe-Schnittstelle und eines der folgenden Betriebssysteme unterstützen: Windows 8.1 oder Windows 10 |
| Garantie | 5 Jahre. Beachten Sie, dass die SSD-Garantie auf der TBW oder dem Garantiezeitraum basiert |
Silicon Power US70 Leistung
Testbed
Da wir dazu übergehen, neuere NVME-Gen4-SSDs zu testen, war in unserem Labor ein Plattformwechsel erforderlich, um die neuere Schnittstelle zu unterstützen. Lenovo war mit PCIe-Gen4-Unterstützung, einschließlich der frontmontierten U.2-Schächte, ganz vorne mit dabei, während andere immer noch nur Edge-Card-Unterstützung bieten. In unseren Gen4-Rezensionen nutzen wir das Lenovo ThinkSystem SR635-Server, ausgestattet mit einer AMD 7742 CPU und 512 GB 3200 MHz DDR4-Speicher. NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte im Edge-Card-Steckplatz getestet, während U.2-Laufwerke an der Vorderseite geladen werden. Die verwendete Methodik spiegelt den Arbeitsablauf des Endbenutzers besser wider, indem sie Konsistenz-, Skalierbarkeits- und Flexibilitätstests innerhalb virtualisierter Serverangebote durchführt. Ein großer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich des Laufwerks, nicht nur auf den kleinsten QD1-Ebenen (Queue-Depth 1). Wir tun dies, weil viele der gängigen Verbraucher-Benchmarks die Arbeitslastprofile der Endbenutzer nicht ausreichend erfassen.
SQL Server-Leistung
Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.
Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Quests Benchmark Factory für Datenbanken belastet. StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diese Überprüfung verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 333 GB (Maßstab 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.
SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)
- Windows Server 2012 R2
- Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
- SQL Server 2014
- Datenbankgröße: Maßstab 1,500
- Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
- RAM-Puffer: 48 GB
- Testdauer: 3 Stunden
- 2.5 Stunden Vorkonditionierung
- 30-minütiger Probezeitraum
Für unseren SQL Server-Transaktions-Benchmark erzielte der Silicon Power US70 einen mittleren Wert von 3,159.9 TPS.
Was die Latenz betrifft, so schnitt das Silicon Power US70-Laufwerk mit 4.0 ms an der Spitze der Bestenliste ab, gleichauf mit dem Intel 900P.
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, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine 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 5 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.
Profile:
- 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate
Vergleichbar für diesen Testbericht:
- Sabrent Rocket NVMe 4.0 2 TB
Beim 4K-Zufallslesen erreichte der Silicon Power US70 eine Spitzenleistung von 416,197 IOPS bei einer Latenz von 305.6 ms.
Bei 4K-Schreibaktivitäten begann die Leistung des Silicon Power US70 bei etwa 128 IOPS nachzulassen und erreichte schließlich einen Spitzenwert von 141,274 IOPS bei 474 ms.
Mit einer sequentiellen Leseleistung von 64K erreichte das Silicon Power US70 mit 60,398 µs einen Spitzenwert von 3.8 IOPS (oder 524.5 GB/s), kurz bevor es ganz am Ende zu einem leichten Leistungsanstieg kam.
Bei sequenziellen 64K-Schreibvorgängen konnten wir beim Silicon Power US70 um die 12K-IOPS-Marke herum einen enormen Leistungsabfall bei der Latenz beobachten, der bei 12,720 IOPS (795 MB/s) bei 1,248 ms endete.
Als nächstes haben wir uns unsere VDI-Benchmarks angesehen, die darauf ausgelegt sind, die Laufwerke noch stärker zu belasten. Beim Booten begann die Leistung des Silicon Power US70 um die 87-Marke anzusteigen, bevor sie mit 106,541 IOPS und einer Latenz von 316 µs ihren Höhepunkt erreichte.
Bei unserem ersten VDI-Login zeigte das US70 in der Mitte des Tests eine ungleichmäßige Leistung, die sich jedoch am Ende mit einem Spitzenwert von 37,268 IOPS und einer Latenz von 800.7 µs abflachte.
In unserem letzten Test, VDI Monday Login, zeigten die Leistungsergebnisse ein ähnliches Bild (d. h. Leistungsspitzen in der Mitte), wobei der US70 einen Spitzen-IOPS von 26,734 IOPS und eine Latenz von 595.4 ms aufwies.
Schlussfolgerung
Das Silicon Power US70 ist das neueste PCIe Gen 4×4-Laufwerk der Verbraucherklasse, das auf den Markt kommt. Mit 3D-NAND-Flash-Speicher, Abwärtskompatibilität mit PCIe 3.0 und NVMe 1.3-Unterstützung richtet sich der US70 an Gamer, professionelle Designer/Redakteure und Profis, die nach einer neuen Hochgeschwindigkeits-Speicherlösung suchen. Die neue SSD von Silicon Power verfügt außerdem über eine Reihe von Zuverlässigkeits- und Datenintegritätsfunktionen, darunter Wear Leveling, um den Verschleiß jedes NAND-Flash-Blocks auszugleichen; integrierter E2E-Datenschutz zur Gewährleistung der Integrität der Datenübertragung; und Paritätsprüfungscodierung mit niedriger Dichte, um die Genauigkeit der Datenübertragung und die Zuverlässigkeit des Datenzugriffs zu fördern.
Zu den Höhepunkten der Spitzenleistung gehören: 416,197 IOPS beim 4K-Lesen, 141,274 IOPS beim 4K-Schreiben, 3.8 GB/s beim 64K-Lesen und 795 MB/s beim 64K-Schreiben. In unserem VDI-Klon sahen wir 106,541 IOPS beim Booten, 37,268 IOPS bei der ersten Anmeldung und 26,734 IOPS bei der Montag-Anmeldung.
Insgesamt waren diese Ergebnisse enttäuschend, da wir auf einen massiven Leistungszuwachs gegenüber der vorherigen Generation gehofft hatten (die Leistung lag in etwa auf dem Niveau der von uns getesteten Gen3-SSDs). In der Consumer-Gen4-Kategorie haben wir weiterhin nur eine weitere SSD, die den identischen Controller nutzt. Die betriebsbereiten Lesegeschwindigkeiten nach einem sicheren Löschvorgang lagen bei über 5 GB/s, was den Datenblattwerten im Gen4-Bereich entspricht. Unser Testprozess führt jedoch zunächst einen vollständigen sequentiellen Schreibvorgang über die Festplattenoberfläche durch, erstellt eine Partition, die 5 % der Festplattenoberfläche ausmacht, und testet dann die Leistung des Laufwerks. Während dieses letzteren Vorgangs konnten die beim sequentiellen Lesen aufgezeichneten Geschwindigkeiten sowohl in vdBench als auch in FIO 4 GB/s nicht überschreiten. Je mehr Consumer-Gen4-Geräte in unser Labor kommen, wird sich dieser Trend wahrscheinlich ändern. Zum Glück ist das Silicon Power US70 derzeit für das 176-TB-Modell für nur 1 US-Dollar gelistet – ein paar US-Dollar weniger als das beeindruckende PCIe Gen3 1 TB Samsung 970 EVO Plus– es ist also sicherlich immer noch eine praktikable Option für diejenigen, die ein kompatibles Motherboard haben.
Es ist nur eine Frage der Zeit, bis wir sehen, dass alle Motherboard-Marken (sowie Intel-Chips) die Technologie übernehmen. Erwarten Sie also, dass gegen Ende des Jahres und im neuen Jahr weitere PCIe 4.0-SSDs auf den Markt kommen.
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