Vor etwa einem Jahr haben wir einen Blick auf die Gen4-Enterprise-SSD von SK Hynix geworfen PE8010. Wir haben dieses Laufwerk mit der Vorgängermodellfamilie verglichen und festgestellt, dass der PE8010 eindeutig eine fantastische Weiterentwicklung war. Jetzt konnten wir weitere SSDs vom Unternehmen ergattern. Unser Fokus bei diesem Test liegt auf dem brandneuen SK hynix PE8110 und es ist unser erster umfassender Tauchgang auf einer SSD mit dem E1.S-Formfaktor. Dieses Laufwerk ist für SK hynix äußerst wichtig, da es so viel von dem zeigt, worum es bei dem Unternehmen geht, einschließlich NAND- und Controller-Entwicklung und der Fähigkeit, innovative SSDs zu liefern, um die Kundennachfrage zu erfüllen.
Vor etwa einem Jahr haben wir einen Blick auf die Gen4-Enterprise-SSD von SK Hynix geworfen PE8010. Wir haben dieses Laufwerk mit der Vorgängermodellfamilie verglichen und festgestellt, dass der PE8010 eindeutig eine fantastische Weiterentwicklung war. Jetzt konnten wir weitere SSDs vom Unternehmen ergattern. Unser Fokus bei diesem Test liegt auf dem brandneuen SK hynix PE8110 und es ist unser erster umfassender Tauchgang auf einer SSD mit dem E1.S-Formfaktor. Dieses Laufwerk ist für SK hynix äußerst wichtig, da es so viel von dem zeigt, worum es bei dem Unternehmen geht, einschließlich NAND- und Controller-Entwicklung und der Fähigkeit, innovative SSDs zu liefern, um die Kundennachfrage zu erfüllen.
SK Hynix PE8110 E1.S SSD
Wir haben in letzter Zeit viel über den Formfaktor „Lineal“ gesprochen, auch ausführlich E1.S tiefer Tauchgang, a Podcast mit Jason Adrian, der Speicherguru bei Microsoft Azure und ein anderer Podcast mit Viking Enterprise Solutions über Serverdesign für Lineal-SSDs. Für diejenigen, die eine Zusammenfassung benötigen: E1.S (kurzes Lineal) wird auf jeden Fall sehr bald ins Unternehmen kommen und E1.L (langes Lineal) wird möglicherweise nicht mehr lange auf sich warten lassen. Jeder Formfaktor hat bestimmte Vorteile, aber da die Branche für E15.S auf eine Z-Höhe von 1 mm umsteigt, können Serveranbieter einfacher Lösungen für diese Formfaktoren entwickeln.
Obwohl der E1.S-Formfaktor heute kaum noch im Mainstream zu finden ist, erfreut er sich in Hyperscale-Rechenzentren großer Beliebtheit. Die Cloud-Leute lieben sie wegen der Mischung aus Leistung, Kühlprofil, Stromverbrauch und in manchen Fällen Dichte. E1.S ist in vielerlei Hinsicht eine Abkehr vom M.2-Formfaktor. Das M.2-SSD-Design ist zwar leistungsstark und kompakt, funktioniert aber gut für mobile Systeme und Startlaufwerke, jedoch nicht für leistungsstarke Unternehmensangebote. Wo E1.S ins Spiel kommt, ermöglicht es eine höhere Leistungsaufnahme sowie ein Formfaktor-Design, das die Wärmeableitung dieser erhöhten Leistungsspezifikation berücksichtigt.
M.2-Laufwerke unterliegen gewissen Einschränkungen, insbesondere im Hinblick auf die Wartungsfreundlichkeit und die Notwendigkeit, bei Serverspeicherung in einer Adapterkarte verwendet zu werden. E1.S hingegen bietet die gleiche Wartungsfreundlichkeit wie ein U.2-Laufwerk und macht einen Laufwerksträger jeglicher Art überflüssig. SK Hynix stellt den PE8110 jedoch auch im M.2-Formfaktor her. Auch mit der Migration auf E1.S gibt es immer noch Kunden, die Bedarf für den M.2-Anschluss haben.
Die Serverakzeptanz von E1.S beschleunigt sich
Wenn wir darüber nachdenken, wo E1.S-SSDs erfolgreich waren, umfassen die meisten Anwendungsfälle Hyperscaler oder Cloudscale-Rechenzentren. Allerdings treiben eine Reihe von Serveranbietern die Einführung von E1.S voran. Oben ist ein Viking Enterprise Solutions-Server mit zwei Knoten zu sehen. Dieses System nutzt 24 der 15-mm-Laufwerksschächte, um eine erstaunliche Speicherdichte in einem 1U-Gehäuse zu bieten. Viking arbeitet an verschiedenen E1.S-Plattformen. Wenn Sie sich für die Herausforderungen des Serverdesigns im Zusammenhang mit E1.S interessieren, haben wir eine Podcast zum Thema mit Viking.
Auch andere Anbieter unterstützen E1.S, darunter Lenovo mit seinem ThinkSystem SR630 V2. Dieser Server mit zwei Intel-Prozessoren bietet Unterstützung für bis zu 16 E1.S-SSDs als Teil der zahlreichen Konfigurationen, die der 1U-Server bietet.
Einige der vielleicht umfassendsten E1.S-Server stammen aus dem Portfolio von Inspur. Die neuesten Inspur M6-Server verfügen über eine Reihe von E1.S-Optionen. Der NF5180M6 ist ein 1U-System mit zwei Intel-CPUs, das bis zu 32 E1.S-SSDs bietet, aber auch Angebote bietet, die U.2- und E1.S-Schächte kombinieren. Dann gibt es noch den Inspur NF5266M6, einen innovativen 2U-Server, der 24+2 3.5-Zoll-Festplatten über dreischichtige Laufwerksschlitten an der Vorderseite des Servers unterstützt. Das Interessante in diesem Zusammenhang ist jedoch die Rückseite, wo eine Version angeboten wird, die acht E1.S-SSDs unterstützt.
Neue SSD-Formfaktoren
Die Einführung von Formfaktoren in Unternehmen ist jedoch ein sehr bewegliches Ziel. Wenn wir an Flash denken, sind natürlich fast alle für die Speicherung verkauften Einheiten U.2/U.3-SSDs (15 mm 2.5 Zoll), wobei M.2 im Allgemeinen auf den Boot-Dienst beschränkt ist. Während wir hier viel über die SK hynix E1.S SSD gesprochen haben, gibt es noch viel mehr im Portfolio. SK hynix bietet auch eine Reihe von SSD-Optionen im Long-Lineal-Formfaktor an, darunter ein PE8111 in E1.L. Dieses Laufwerk wird heute mit Kapazitäten von bis zu 16 TB ausgeliefert.
Die Unterstützung der beliebten Lineal-Formfaktoren ist von entscheidender Bedeutung, und Unternehmensserver übernehmen diese Steckplätze sehr schnell. Aber die Formfaktoren von Laufwerken erleben derzeit mehr Innovationen und Veränderungen als vielleicht jemals zuvor im Serverdesign. Es gibt noch einen weiteren Formfaktor namens E3.S und E3.L. Diese Laufwerke neigen dazu, einen hohen Stromverbrauch zu haben, der bis zu 70 W beträgt. Auch wenn SK hynix noch nicht öffentlich angekündigt hat, sind auch Angebote für diese Formfaktoren in Arbeit, was die Flexibilität des Unternehmens unterstreicht.
Mit dem rasanten Übergang von PCIe Gen3 zu Gen5 gibt es in der Branche große Unruhe, wenn es um SSD-Formfaktoren geht. SK Hynix ist in all diesen Formfaktoren ein wichtiger Akteur und liefert Lösungen, die seine Kunden verlangen. Da es sich um einen vertikal integrierten SSD-Anbieter handelt (das heißt, dass das Unternehmen Eigentümer von NAND, Controller und Firmware ist), ist SK hynix gut geeignet, schnell auf Veränderungen in der Branche zu reagieren. Darüber hinaus wird SK hynix bald das NAND-Geschäft von Intel übernehmen, wodurch die kombinierte Organisation zu einem Giganten im SSD-Geschäft für Unternehmen wird.
SK hynix PE8110 E1.S Spezifikationen
| Gerätekonfiguration | ||
| Signaldichte | 1,920 / 3,840 / 7,680DE | |
| Formfaktor | E1.S 15mm | |
| NAND- | 4D V6 512 GB TLC | |
| Schnittstelle | PCIe-Gen4x4 | |
| Protokoll | NVMe v1.4 | |
| Sektorgröße | 512 Bytes | |
| Betriebssystem | Windows Server 2012 R2/2016/2019, CentOS 7.2 oder höher, RHEL, Ubuntu 16.04 oder höher. | |
| Leistung (Typ.) | ||
| Sequentiell (128 KB, QD128, kontinuierlich) | ||
| Lesen Sie mehr | Bis zu 6,000 MiB/s | |
| Schreiben | Bis zu 4,000 MiB/s | |
| Zufällig (4 KB, QD128 mit 8 Threads, nachhaltig) | ||
| Lesen Sie mehr | Bis zu 1000K IOPS | |
| Schreiben | Bis zu 155K IOPS | |
| Lesen/Schreiben, 90:10 | Bis zu 510K IOPS | |
| Leistung (typ.) | ||
| Versorgungsspannung | +12 V ± 10 % | |
| Aktives Lesen/Schreiben | Bis zu 20W | |
| Aktiver Leerlauf | Bis zu 5W | |
| Zuverlässigkeit | ||
| UBER | < 1 Fehler pro 1017 Bits gelesen | |
| MTBF | 2.5 Std | |
| Ausdauer | 1 DWPD 5 Jahre | |
| Unbelastete Aufbewahrung | 3 Monate (40 °C) | |
| Sicherheit | ||
| AES 256 Bit | ||
| Secure Boot | ||
| eDrive / TCG Opal | ||
| Umwelt | ||
| Temperaturbereich | ||
| Betrieb (von SMART)3) | 0 ~ 70 | |
| Nicht in Betrieb | -40 ℃ ~ 85 ℃ | |
| Schock (außer Betrieb) | 1500G, Dauer 0.5 ms | |
| Vibration (außer Betrieb) | 20G, 20~2KHz | |
| Feuchtigkeit (nicht in Betrieb) | 5 ~ 85% | |
| Servicequalität (Latenz) | ||
| 4 KB, zufälliges Lesen, QD1 (typ.) | 75us | |
| Servicequalität (4 KB Lesen, QD1, typ.) | ||
| Durchschnittlich | 75us | |
| 99% | 2-neun | 85us |
| 99.9% | 3-neun | 170us |
| 99.9% | 4-neun | 370us |
| 99.999% | 5-neun | 460us |
| Einschaltbereit (Typ.) | ||
| Normales Herunterfahren | Bis zu 10 Sek | |
| Unangemessenes Herunterfahren | Bis zu 20 Sek | |
| Min. Ausschaltzeit | 1sec | |
| Physische Dimension | ||
| Breite, mm | 33.75 ± 0.25 | |
| Länge, mm | 118.75 ± 0.55 | |
| Höhe, mm | 15 + 0.35 / -0.60 | |
| Gewicht, g | Bis zu 90.0 ± 5 % | |
| Funktionsunterstützung | ||
| Schutz vor Stromausfall (durch integrierten Schaltkreis) | ||
| Thermische Drosselung | ||
| SMBus-Basisverwaltung (Out-of-Band) | ||
SK hynix PE8110 E1.S Leistung
Für unseren Leistungsvergleich haben wir einen Dual-Intel-Scalable-Gen3-Intel-Server mit zwei 8380-CPUs verwendet. Bei diesem Intel-Server handelt es sich um ein 2U-Modell, das PCIe 4.0 durchgängig unterstützt und über acht U.2-NVMe-Schächte an der Vorderseite verfügt. Wir haben U.2-zu-E1.S-Adapter verwendet, um acht PE8110 E1.S-SSDs physisch mit dem System zu verbinden und acht der U.2 PE8010-SSDs auf derselben Plattform zu testen.
Für unsere ersten Tests in Ubuntu 20.04 mit acht E1.S PE8110 im Vergleich zu acht U.2 PE8010 NVMe SSDs haben wir uns traditionelle „Vier-Ecken“-Durchsatz- und Bandbreitentests mit 4K-Zufalls- und 64K-sequentiellen Workloads angesehen.
Als nächstes haben wir unsere Softwareumgebung auf VMware ESXi 7.0 umgestellt und die Leistung einer kleineren SSD-Gruppengröße verglichen. Für SQL Server haben wir 1 NVMe-SSD mit 5 VMs verwendet, wobei unsere SQL Server 2014-Instanz unser TPC-C-Workload-Profil im Maßstab 1,500 ausführt. Dadurch wird jedes SSD-Modell ausreichend belastet, um die Unterschiede zwischen den einzelnen Modellen zu vergrößern.
Schließlich haben wir unsere MySQL-Sysbench-Arbeitslast auf zwei SSDs aus jeder Gruppe konzentriert, wobei 2 VMs gleichmäßig auf das SSD-Paar verteilt waren. Dies ergab einen Workload-Fußabdruck von 8 VMs pro SSD, wobei wir uns auf die Speicherauswirkungen der Umgebung konzentrierten.
Beim Vergleich der synthetischen Vier-Ecken-Leistung der neuen SK hynix PE8110 E1.S SSD mit der PE8010, die wir uns zuvor angesehen haben, stellten wir fest, dass die zufällige 4K-Leistung sehr nahe beieinander liegt.
Das U.2-Laufwerk hatte einen leichten Vorsprung bei der Leseleistung, wobei der PE8110 5.0 Mio. IOPS im Vergleich zum PE8010 mit 5.4 Mio. IOPS erreichte. Bei der Schreibleistung hatte die E1.S-Version die Oberhand. Hier haben wir den PE8110 mit 3.2 Mio. IOPS im Vergleich zum PE8010 mit 2.8 Mio. IOPS gemessen.
Beim Übergang zu einer größeren Blockgröße mit einem sequentiellen Übertragungsprofil stellten wir einen ähnlichen Trend fest, bei dem der PE8010 einen leichten Vorteil bei der Leseleistung hatte, während der PE8110 bei den Schreibgeschwindigkeiten die Oberhand hatte. Hier misst der PE8110 40 GB/s 64K-Lesen im Vergleich zum PE8010 mit 43.1 GB/s.
Beim sequentiellen Schreiben erreichte der PE8110 14.6 GB/s, während der PE8010 12 GB/s erreichte.
Da wir bei der Schreibleistung die Oberhand hatten, stellten wir beim SQL Server-Anwendungstest fest, dass der PE8110 in unserem TPC-C-Test starke Verbesserungen gegenüber dem PE8010 aufwies. Hier haben wir die durchschnittliche Latenz von fünf VMs gemessen, wobei der PE8110 einen Gesamtdurchschnitt von 14 ms anzeigt. Dies steht im Gegensatz zum PE8010, der unter den gleichen Bedingungen 23.2 ms misst.
Unser letzter Anwendungs-Workload, den wir auf den SK hynix PE8110 und PE8010 ausgeführt haben, bestand aus unserem MySQL-Sysbench-Workload, bei dem 8 VMs auf zwei SSDs ausgeführt wurden. Hier misst der E1.S PE8110 18,544 TPS mit einer durchschnittlichen Latenz von 13.81 ms, verglichen mit dem PE8010, der 19,416 TPS mit einer durchschnittlichen Latenz von 13.23 ms misst.
Abschließende Überlegungen
Wir arbeiten bereits seit Jahren mit SK hynix an der ständig wachsenden SSD-Produktreihe zusammen. Durch die vertikale Integration (das heißt, sie verfügen über NAND-Fabrik, einen hauseigenen Controller und schreiben ihre eigene Firmware) verfügt SK hynix über große Flexibilität bei dem, was sie auf den Markt bringen können. Manchmal handelt es sich dabei um Produkte, die speziell für den Hyperscaler-Einsatz bestimmt sind. Dies bedeutet jedoch immer mehr, dass Unternehmen Speichertechnologien der nächsten Generation einführen müssen. Dabei ist die Anwesenheit des kürzlich übernommenen Intel NAND-Teams noch nicht einmal berücksichtigt. Das zusammengeschlossene Unternehmen verfügt über die globale Größe und das technische Talent, um führende SSDs in einer Reihe von Kategorien zu liefern.
Die Arbeit mit dem PE8110 hat in den letzten Wochen sehr viel Spaß gemacht. Während viele Anbieter E1.S-SSDs angekündigt haben, ist SK Hynix der erste, der eine Charge davon in unserem Labor erhält. Natürlich wollten wir verstehen, wie sich das Leistungsprofil zwischen U.2- und E1.S-SSDs vergleicht. Zu diesem Zweck haben wir in unserem Benchmarking-Prozess eine Charge aller SK hynix SSDs gegeneinander antreten lassen.
SK Hynix hat das Leistungsprofil zwischen den SSDs U.2 PE8010 und E1.S PE8110 Gen4 sehr eng aufeinander abgestimmt. Der PE8110 verzeichnete eine Verbesserung der zufälligen und sequentiellen Schreibleistung, mit einem leichten Kompromiss bei der Leseleistung.
Beim Vergleich der Gruppe von 8 SSDs untereinander haben wir 3.2 Mio. IOPS der PE8110-Gruppe beim 4K-Zufallsschreiben gemessen, gegenüber 2.8 Mio. IOPS der PE8010-Gruppe. Beim sequentiellen 64K-Schreibvorgang erreichte die PE8110-Gruppe 14.6 GB/s im Vergleich zu 12 GB/s beim PE8010. In unseren Anwendungstests mit Sysbench, die die Leseleistung in geringem Maße begünstigten, erreichten die PE8110-SSDs 18,544 TPS, während die PE8010-SSDs 19,416 TPS verzeichneten. SQL Server hingegen verzeichnete dank der schnelleren Schreibgeschwindigkeiten eine erhebliche Verbesserung. Der PE8110, auf dem 5 VMs unserer SQL TPC-C-Workload ausgeführt wurden, maß 14 ms, verglichen mit dem PE8010 mit einer durchschnittlichen Gesamtlatenz von 23.2 ms.
E1.S-SSDs sind in Hyperscale-Rechenzentren bereits weit verbreitet. Da jedoch immer mehr Unternehmenssysteme E1.S-Unterstützung anbieten, gehen wir davon aus, dass die Akzeptanz von E1.S-SSDs deutlich zunehmen wird. Die Kombination aus Leistung und Dichte ist für viele Anwendungsfälle unwiderstehlich. Wie auch immer, SK hynix wird weiterhin SSDs in allen von der Branche geforderten Formfaktoren liefern. In Verbindung mit der Übernahme der NAND-Vermögenswerte von Intel ist es klar, dass SK Hynix beabsichtigt, auf dem Markt für Unternehmens-SSDs sehr aggressiv vorzugehen.
Dieser Bericht wird von SK hynix gesponsert. Alle in diesem Bericht geäußerten Ansichten und Meinungen basieren auf unserer unvoreingenommenen Sicht auf das/die betrachtete(n) Produkt(e).
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