Die Micron 6550 ION SSD: Gen5-Leistung, Energieeffizienz und hohe Kapazität in einem Laufwerk

Die Micron 6550 ION SSD kombiniert Gen5-Geschwindigkeit und 61.44 TB E3.S-1T-Kapazität und setzt neue Maßstäbe in Leistung, Effizienz und Sicherheit.

Heute hat Micron die neue 6550 ION SSD vorgestellt und sie als „weltweit schnellste, energieeffizienteste 60TB SSD für Rechenzentren“ positioniert. Das E3.S-Laufwerk ist in verschiedenen Formfaktoren erhältlich und bietet mit nur 7.5 mm Z-Höhe eine branchenführende Laufwerkskapazität mit G8 61.44TB TLC NAND, gepaart mit einer Gen5-Schnittstelle. Diese Kombination löst kritische Unternehmensherausforderungen, die extrem dichten, erschwinglichen und schnellen SSD-Speicher erfordern.

Der Micron 6550 ION bietet enorme Leistungs- und Kapazitätsvorteile gegenüber dem 6500 IONEN, sein Vorgänger. Es entspricht den PCIe Gen5-Standards und verfügt über zukunftssichere Funktionen durch OCP 2.5. Micron hat beim 6550 ION die Sicherheit priorisiert und stellt TAA- und FIPS 140-3 L2-Zertifizierung sowie ein umfassendes Sicherheitspaket sicher.

Vor der Veröffentlichung des TLC-basierten Micron 6550 ION mussten die Hersteller QLC NAND verwenden, um die Kapazitätsgrenze von 61.44 TB zu erreichen. Neben der neueren Gen5-Schnittstelle bietet G8 TLC NAND eine bessere Schreibleistung, Energieeffizienz und Lebensdauer als QLC NAND. Aus Leistungssicht erreicht das Laufwerk sequentielle Lesegeschwindigkeiten von 12 GB/s und sequentielle Schreibgeschwindigkeiten von 5 GB/s bei nur maximal 20 W. Diese Zahlen bedeuten einen bis zu 179 % höheren Lesedurchsatz im Vergleich zu Mitbewerbern und einen bis zu 150 % höheren Schreibdurchsatz. Was die Schreibgeschwindigkeit betrifft, beträgt die Füllrate des 61.44 TB Micron 6550 ION nur 3.4 Stunden. Darüber hinaus weist der Micron 6550 ION beeindruckende Durchsatzfähigkeiten auf und erreicht 1.6 Mio. IOPS bei 4K-Zufallslesevorgängen, was bis zu 80 % schneller ist als aktuelle Mitbewerber.

Obwohl wir vor allem von der höheren Dichte des E3.S-Formfaktors begeistert sind, sollte man auch darauf hinweisen, dass Micron den 6550 ION in den Formfaktoren E1.L und U.2 anbietet. Dadurch kann eine Vielzahl von Plattformen unterstützt werden, ohne dass innerhalb der Familie Kompromisse bei Funktionsumfang oder Leistungsfähigkeit gemacht werden müssen.

Gen5: Eine Premiere für NVMe-SSDs mit hoher Kapazität

Die Micron 6550 ION SSD-Familie hat viele gute Gründe. Das Wichtigste ist wahrscheinlich, dass es sich um das Gen5-Laufwerk mit der höchsten Kapazität auf dem Markt handelt. PCIe Gen5 bietet gegenüber PCIe Gen4 erhebliche Fortschritte, vor allem in Bezug auf Bandbreite, Datenübertragungsgeschwindigkeit und Energieeffizienz – wichtige Verbesserungen, die den wachsenden Anforderungen moderner datenintensiver Anwendungen gerecht werden.

Insgesamt bietet PCIe Gen5 gegenüber Gen4 erhebliche Vorteile in puncto Leistung, Geschwindigkeit, Effizienz und Skalierbarkeit. Es eignet sich ideal für anspruchsvolle Rechenzentrumsanforderungen und Hochleistungsrechner, bei denen ein schneller Datendurchsatz und geringe Latenz unerlässlich sind – insbesondere für die meisten Workloads, die häufig gelesen werden. Da es sich um das erste PCIe Gen5-Laufwerk mit hoher Kapazität handelt, hat das Micron 6550 ION einen erheblichen Vorteil gegenüber Konkurrenzmodellen, die noch auf PCIe Gen4 laufen.

Energy Efficient

Die Energieeffizienz spielt eine entscheidende Rolle für den Wert von SSDs in Rechenzentren, und die Micron 6550 ION überzeugt. SSDs verbrauchen weniger Strom und erzeugen weniger Wärme, was zu einem geringeren Energieverbrauch und Kühlungsbedarf beiträgt. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen und einem geringeren CO60-Fußabdruck und steht im Einklang mit den Nachhaltigkeitszielen. Die Micron 6550 ION gilt als die energieeffizienteste SSD ihrer Klasse mit 20 TB und verbraucht bis zu XNUMX % weniger Strom als die Konkurrenz, bietet aber gleichzeitig deutlich mehr Leistung.

NVMe-Laufwerke unterstützen mehrere Betriebszustände, die Leistung und Stromverbrauch ausbalancieren. Micron führte alle Tests im Betriebszustand 1 (PS1) durch, der das Laufwerk auf 20 W statt der maximalen 25 W begrenzt. Die Laufwerke unterstützen auch L1 ASPM (Active State Power Management), wodurch der Stromverbrauch im Leerlauf noch weiter reduziert wird.

Die Leistungs-/Performance-Benchmarks des Micron 6550 ION sind beeindruckend. Der Micron 6550 ION bietet sequentielle Lesevorgänge von 600 MB/s/W, was bis zu 179 % besser ist als die Konkurrenz, und sequentielle Schreibvorgänge von 250 MB/s/W, was die Konkurrenz um 213 % übertrifft. Zufällige Lesevorgänge (80 KIOPS/W) und Schreibvorgänge (3.5 KIOPS/W) sind ebenso bemerkenswert. Die Konkurrenz liegt um bis zu 99 % bzw. 141 % zurück.

Durch die Steigerung der Energieeffizienz von SSDs können Rechenzentren eine hohe Leistung aufrechterhalten und gleichzeitig die Betriebskosten optimieren.

Micron 6550 ION SSD-Laufwerkdesign

Die Micron 6550 ION SSD ist die erste 61.44 TB E3.S-1T SSD und kann bis zu 67 % mehr pro Rack speichern als U.2 61.44 TB SSDs. Die dünne 7.5 mm E3.S-1T-Dicke war bisher für die aktuelle Generation hochkapazitiver Enterprise-SSDs schwer zu erreichen. Viele haben den Formfaktor E1.L oder U.2, der mehr interne Oberfläche für NAND-Chips und andere Komponenten bietet. Die 15 mm U.2-Form einiger konkurrierender Laufwerke umfasst ein intern verbundenes Doppel-PCB-Layout, das die doppelte Oberfläche einer einzelnen Platine bietet. Das funktionierte, als man die zusätzliche Dicke nutzen konnte, lässt sich aber nicht auf dünnere SSD-Größen übertragen.

Die Schwierigkeit, höhere Dichten im E3.S-Formfaktor zu erreichen, beruht auf einigen wesentlichen Herausforderungen:

• Physische Platzbeschränkungen: Der E3.S-Formfaktor ist im Vergleich zu herkömmlichen 2.5-Zoll-Laufwerken für eine bessere Luftzirkulation und Wärmeregulierung optimiert. Der interne Platz für das E3.S ist begrenzt. Dies macht es schwierig, mehr NAND-Flash-Pakete und die notwendige Steuerschaltung unterzubringen, ohne dabei Wärmeregulierung oder Leistung zu beeinträchtigen.
• Wärmemanagement: SSDs mit hoher Dichte erzeugen mehr Wärme, was die Ableitung in einem kompakten Formfaktor erschwert. Eine effektive Wärmeableitung ist entscheidend, um die Leistung aufrechtzuerhalten und eine Drosselung zu vermeiden. Daher ist es eine große Herausforderung, die Dichte mit thermischen Lösungen auszugleichen.
• Energieverbrauch: Mit zunehmender Kapazität kann auch der Strombedarf steigen. Die Entwicklung eines E3.S-Laufwerks, das hohe Kapazitäten unterstützt und gleichzeitig die akzeptablen Strom- und Kühlgrenzen für Rechenzentrums-Racks einhält, kann kompliziert sein.

Während das E3.S-Laufwerk durch seine Kapazität und sein dünnes Gehäuse auffällt, bietet Micron auch ein E1.L- und ein U.2-Laufwerk an. Diese Formfaktoren erweitern den Zielmarkt von Micron erheblich und bedienen eher traditionelle Unternehmensserver mit U.2-Schächten und Hyperscaler mit E1.L. Alle Laufwerke verfügen über ein vertikal integriertes Design mit Micron DRAM, NAND, Controller und eigenem Firmware-Stack.

 

Micron 6550 ION SSD-Spezifikationen

Validierung der synthetischen Leistung des Micron 6550 ION

Mit dem Micron 6550 ION im StorageReview Lab haben wir die U.2-Version des Laufwerks in einer Dell PowerEdge R760-Testplattform auf Herz und Nieren geprüft. Micron hat im Labor gemessene Werte beigefügt, die wir in unseren Tests bestätigen konnten, zusammen mit der QLC-basierten Solidigm P5336 61.44 TB SSD, der einzigen weit verbreiteten SSD, die in dieser Kapazitätsklasse erhältlich ist.

Neben der Leistungsvalidierung, die wir am Micron 6550 ION durchgeführt haben, haben wir die Energiezustände getestet, um den Stromverbrauch des Micron 6550 ION einzuschränken. Während alle NVMe-Geräte uneingeschränkt betrieben werden können (mit einem Stromverbrauch von bis zu 25 W), unterstützen NVMe-SSDs die Reduzierung der Spitzennutzung, um Strom zu sparen. Die Reduzierung des Stromverbrauchs kann die Leistung einiger Laufwerke erheblich beeinträchtigen, aber der Micron 6550 ION ist für einen geringeren Stromverbrauch optimiert und bietet Rechenzentrumsleistung bei geringerem Stromverbrauch.

Bevor wir mit unseren Leistungstests begannen, haben wir den Micron 6550 ION in den PS1-Modus versetzt und den Solidigm P5335 im PS0-Modus oder uneingeschränkt gelassen. Der Micron 6550 ION unterstützt acht Leistungszustände (PS0 bis PS7), die von maximal 25 W bis hinunter zu nur 10 W am unteren Ende reichen. PS1 legt die maximale Leistungsaufnahme dieser SSD auf 20 W fest. Zum Vergleich: Der Solidigm P5336 unterstützt drei Leistungszustände (PS0 bis PS2), die in 25-10-W-Schritten von 5 W bis 10 W reichen.

Für diesen Leistungsvergleich wurde jede SSD einer sequentiellen Vorbedingungsarbeitslast von 128 K unterzogen, wobei die Laufwerke zweimal gefüllt wurden. Nach Abschluss der Vorbedingung wurden die Laufwerke im vorkonditionierten Zustand auf eine sequentielle Lese- und Schreibleistung von 128 K getestet. Die Arbeitslast wurde dann für zwei Laufwerkfüllungen auf eine zufällige Vorbedingung von 16 K umgestellt, und die verbleibenden Lese- und Schreibtests von 16 K wurden abgeschlossen.

Der Micron 6550 ION entsprach in unserem Labor der angegebenen Leistung des Micron 6550 ION und übertraf in einigen Fällen die Angaben von Micron.

Bei unserer 16K-Zufallsleselast hielt der Micron 6550 ION 11.6 GB/s, verglichen mit 7.4 GB/s beim Solidigm P5536. Im Dauerbetrieb bei der 16K-Zufallsschreiblast konnte der Micron 6550 ION 1.4 GB/s bieten, mehr als 850 MB/s beim P5336. Beim Wechsel auf die 128K-Sequentialleselast maß der Micron 6550 ION 12.7 GB/s, verglichen mit 7.5 GB/s beim Solidigm P5336. Beim Wechsel auf die 128K-Sequentialschreiblast maß der Micron 6550 ION 8.2 GB/s, verglichen mit 3.2 GB/s beim Solidigm P5336.

Beim Vergleich mit dem Solidigm P5336 haben wir viele Bereiche festgestellt, in denen die neuere Gen5-Schnittstelle des Micron 6550 ION der Gen4-Schnittstelle des P5336 überlegen war, was zu erwarten war. Der Unterschied zwischen Gen4- und Gen5-Laufwerken besteht darin, wie viel Bandbreite jedes Laufwerk über das Kabel übertragen kann. Die Gen4-PCIe-Schnittstelle mit vier Verbindungsspuren ist auf etwa 7 GB/s ausgelegt, während die neuere Gen5-PCI-Schnittstelle diese Geschwindigkeit mit 14 GB/s verdoppelt. Microns Verwendung von TLC NAND verschafft ihm einen weiteren Designvorteil gegenüber QLC-basierten Konkurrenten.

Micron 6550 ION AI-Workload-Leistung

KI-Workloads belasten Administratoren, da sie leistungsstarke Server und höchste Energieeffizienz erfordern. Micron hat den 6550 ION gegenüber dem Solidigm P5336 positioniert, um seine Fähigkeiten anhand von vier unterschiedlichen Workloads zu demonstrieren: NVIDIA(R) Magnum IO(TM), Unet3D-Training und -Erfassung sowie KI-Modell-Checkpointing. Die GPUDirect Storage (GDS)-Tests ermöglichen den direkten Datentransfer zwischen Speicher und GPUs, indem der CPU-Speicher umgangen und der Overhead und die Latenz der Datenbewegung reduziert werden.

Schlussfolgerung

Der Wechsel zu Gen5-Enterprise-SSDs hat Serverdesignern mehr Flexibilität als je zuvor in Bezug auf die Speicherung gegeben. Der E3.S-Formfaktor öffnete die Türen zu extremer Laufwerksdichte. Mit E3.S können Standard-1U-Server 20 E3.S-SSDs aufnehmen, im Vergleich zu 8-10 U.2-Laufwerken. 2U-Server genießen ähnliche Vorteile und unterstützen bis zu 32 (oder mehr) E3.S-SSDs gegenüber 24 in einem U.2-System. Interessanterweise entschieden sich einige Serveranbieter wie Dell Technologies für E3.S als einzige Option für Gen5-Speicher, was das Wachstum des E3.S-SSD-Ökosystems entscheidend macht.

 

In unseren frühen Leistungstests haben wir die Leistungsansprüche von Micron für den 6550 ION bestätigt. Ein entscheidender Aspekt der Markteinführung des 6550 ION ist sein Leistungs-Leistungs-Profil. Wir haben den Micron 6550 ION auf PS1 (oder maximal 20 W) beschränkt und ihn mit 16 zufälligen und 128 sequentiellen Workloads gegen den Solidigm P5336 laufen lassen, um zu sehen, wie sich das schlägt. Beim sequentiellen Lesen von 128 haben wir 12.7 GB/s auf dem 6550 ION gemessen, verglichen mit 7.5 GB/s auf dem Soldigim P5336. Der TLC NAND im Micron-Laufwerk bietet auch erhebliche Vorteile bei der Schreibleistung, was wir bei unserem 16 zufälligen Schreibworkload festgestellt haben. Der Micron 6550 ION hat 84.5 IOPs gemessen, verglichen mit nur 51.9 IOPs auf dem P5336.

Bei diesem Test haben wir den Micron 6550 ION mit dem einzigen 61.44 TB großen Laufwerk verglichen, das heute weithin erhältlich ist, dem Solidigm P5336. Es ist kein ebenbürtiges Vergleichsstück, aber darum geht es ja. Microns Entwicklungsteam hat herausgefunden, wie man eine erstaunliche Menge an NAND in ein 7.5 mm großes Laufwerksgehäuse packen kann, während man gleichzeitig Energieeffizienz, Leistung und Kosteneffizienz betont. Dieser erste Blick auf die Leistung hat uns begeistert, mehr Stunden mit diesen Laufwerken zu verbringen, um besser zu verstehen, wie sie in verschiedenen Anwendungen funktionieren.

Micron 6550 ION Produktseite

Dieser Bericht wird von Micron gesponsert. Alle in diesem Bericht geäußerten Ansichten und Meinungen basieren auf unserer unvoreingenommenen Sicht auf die betreffenden Produkte.

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