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Le SSD Micron 6550 ION : performances Gen5, efficacité énergétique et grande capacité dans un seul disque

by Brian Beeler

Le SSD Micron 6550 ION combine la vitesse Gen5 et la capacité E61.44.S-3T de 1 To, établissant de nouvelles références en matière de performances, d'efficacité et de sécurité.

Aujourd'hui, Micron a lancé le nouveau SSD 6550 ION, le positionnant comme le « SSD de centre de données de 60 To le plus rapide et le plus économe en énergie au monde ». Disponible dans divers formats, le triomphe est le disque E3.S, qui, avec une hauteur Z de seulement 7.5 mm, offre une capacité de disque de pointe grâce à la mémoire NAND TLC G8 de 61.44 To, associée à une interface Gen5. Cette combinaison résout les défis critiques des entreprises qui exigent un stockage SSD extrêmement dense, abordable et rapide.

Le Micron 6550 ION offre des avantages considérables en termes de performances et de capacité par rapport aux 6500 IONS, son prédécesseur. Il adhère aux normes PCIe Gen5 et intègre des capacités de pérennité grâce à OCP 2.5. Micron a donné la priorité à la sécurité dans le 6550 ION, en garantissant la certification TAA et FIPS 140-3 L2 et une suite de sécurité complète.

Avant de commercialiser le Micron 6550 ION basé sur TLC, les fabricants devaient utiliser la NAND QLC pour atteindre la capacité de 61.44 To. Outre la nouvelle interface Gen5, la NAND TLC G8 offre de meilleures performances d'écriture, une meilleure efficacité énergétique et une meilleure endurance que la NAND QLC. Du point de vue des performances, le lecteur atteint des vitesses de lecture séquentielle de 12 Go/s et des vitesses d'écriture séquentielle de 5 Go/s en utilisant seulement 20 W maximum. Ces chiffres se traduisent par un débit de lecture supérieur de 179 % par rapport aux concurrents et un débit d'écriture amélioré de 150 %. En ce qui concerne la vitesse d'écriture, le taux de remplissage du Micron 61.44 ION de 6550 To n'est que de 3.4 heures. De plus, le Micron 6550 ION démontre des capacités de débit impressionnantes, atteignant 1.6 M d'IOPS en lectures aléatoires de 4 80, soit jusqu'à XNUMX % plus rapidement que les concurrents actuels.

Bien que nous soyons principalement enthousiasmés par les gains de densité du format E3.S, il convient de souligner que Micron propose le 6550 ION aux formats E1.L et U.2. Cela permet de prendre en charge une grande variété de plates-formes, sans compromettre les fonctionnalités ou les performances de la famille.

Gen5 : une première pour les SSD NVMe haute capacité

La gamme de SSD Micron 6550 ION a de nombreux atouts. Le plus important est probablement qu'il s'agit du disque Gen5 de plus grande capacité jamais commercialisé. Le PCIe Gen5 offre des avancées significatives par rapport au PCIe Gen4, principalement en termes de bande passante, de vitesse de transfert de données et d'efficacité énergétique, des améliorations clés qui répondent aux exigences croissantes des applications modernes à forte intensité de données.

Dans l’ensemble, le PCIe Gen5 offre des avantages substantiels en termes de performances, de vitesse, d’efficacité et d’évolutivité par rapport au Gen4. Il est idéal pour les besoins avancés des centres de données et du calcul haute performance où un débit de données rapide et une faible latence sont essentiels, en particulier pour la plupart des charges de travail qui ont tendance à être lourdes en lecture. Comme il s’agit du premier disque PCIe Gen5 haute capacité, le Micron 6550 ION présente un avantage significatif par rapport aux modèles concurrents fonctionnant toujours sur PCIe Gen4.

Efficacité énergétique

L'efficacité énergétique joue un rôle crucial dans la valeur des SSD dans les centres de données, et le Micron 6550 ION impressionne. Les SSD consomment moins d'énergie et génèrent moins de chaleur, ce qui contribue à réduire la consommation d'énergie et les besoins de refroidissement. Cela conduit à des économies de coûts importantes et à une empreinte carbone plus faible, en phase avec les objectifs de durabilité. Considéré comme le meilleur de sa catégorie en termes d'efficacité énergétique de 60 To, le Micron 6550 ION consomme jusqu'à 20 % d'énergie en moins que la concurrence tout en offrant des performances nettement supérieures.

Les disques NVMe prennent en charge plusieurs états d'alimentation opérationnels qui équilibrent les performances et la consommation d'énergie. Micron a effectué tous les tests à l'état d'alimentation 1 (PS1), qui limite le disque à 20 W au lieu du maximum de 25 W. Les disques prennent également en charge L1 ASPM (Active State Power Management), réduisant encore davantage la consommation d'énergie en veille.

Les performances du Micron 6550 ION sont impressionnantes. Le Micron 6550 ION affiche des vitesses de lecture séquentielle de 600 Mo/s/W, jusqu'à 179 % supérieures à celles de ses concurrents, et des vitesses d'écriture séquentielle de 250 Mo/s/W, dépassant la concurrence de 213 %. Les lectures aléatoires (80 KIOPS/W) et les écritures (3.5 KIOPS/W) sont tout aussi remarquables. La concurrence accuse un retard allant jusqu'à 99 % et 141 % respectivement.

En augmentant l’efficacité énergétique des SSD, les centres de données peuvent maintenir des performances élevées tout en optimisant les coûts opérationnels.

Conception du disque SSD Micron 6550 ION

Le SSD Micron 6550 ION est le premier SSD E61.44.S-3T de 1 To, stockant jusqu'à 67 % de plus par rack que les SSD U.2 de 61.44 To. L'épaisseur fine de 7.5 mm du SSD E3.S-1T était jusqu'à présent difficile à atteindre pour la gamme actuelle de SSD d'entreprise de grande capacité. Beaucoup sont au format E1.L ou U.2, qui offre plus de surface interne pour les puces NAND et d'autres composants. La forme U.15 de 2 mm de certains disques concurrents comprend une configuration PCB double connectée en interne, offrant deux fois la surface d'une seule carte de circuit imprimé. Cela fonctionnait lorsque vous pouviez tirer parti de l'épaisseur supplémentaire, mais cela ne peut pas être transposé à des tailles de SSD plus fines.

La difficulté d'atteindre des densités plus élevées dans le facteur de forme E3.S se résume à quelques défis clés :

  • Contraintes d'espace physique:Le format E3.S est optimisé pour une meilleure circulation de l'air et une meilleure gestion thermique par rapport aux disques 2.5 pouces traditionnels. L'espace interne du E3.S est limité. Il est donc difficile d'installer davantage de packages flash NAND et de circuits de contrôle nécessaires sans sacrifier la gestion de la chaleur ou les performances.
  • Gestion thermique:Les SSD haute densité génèrent plus de chaleur, ce qui rend difficile la dissipation dans un format compact. Une dissipation efficace de la chaleur est essentielle pour maintenir les performances et éviter la limitation. L'équilibre entre la densité et les solutions thermiques constitue donc un défi de taille.
  • Consommation d'énergie:À mesure que la capacité augmente, les besoins en énergie peuvent également augmenter. La conception d'un lecteur E3.S capable de prendre en charge une capacité élevée tout en restant dans les limites acceptables de puissance et de refroidissement pour les racks de centre de données peut s'avérer compliquée.

Alors que le disque E3.S se distingue par sa capacité et son corps fin, Micron propose un disque E1.L et U.2. Ces formats élargissent considérablement le marché adressable de Micron, en desservant des serveurs d'entreprise plus traditionnels avec des baies U.2 et des hyperscalers avec E1.L. Tous les disques présentent une conception intégrée verticalement, avec DRAM Micron, NAND, contrôleur et pile de micrologiciels interne.

 

Spécifications du SSD Micron 6550 ION

Fonctionnalité Détails
Technologie Micron G8 TLC NAND | PCIe Gen5 1×4 NVMe(v2.0b)
Facteurs de forme E3.S-1T (7.5 mm), U.2 (15 mm), E1.L (9.5 mm)
Capacités 30.72 To – 61.44 To (mêmes spécifications de performances pour tous les SKU)
128 128 lectures séquentielles, QDXNUMX 12,000 Mo / s
128 128 séquences d'écriture, QDXNUMX 5,000 Mo / s
Lectures aléatoires 4K, QD512 1,600,000 IOPS
Écritures aléatoires 4K, QD128 70,000 IOPS
Endurance (pour une garantie de 5 ans)
  • 1 SDWPD (100 % 128 Ko d'écritures séquentielles)
  • 1 RDWPD (100 % écritures aléatoires de 16 Ko)
  • 0.25 RDWPD (100 % d'écritures aléatoires de 4 Ko)
Puissance
  • 20 W permet d'atteindre les niveaux de performance notés
  • 25 W dépassent les niveaux de performance notés
  • ≤5 W au repos
Fiabilité

(UBER = taux d'erreur binaire non corrigible)

  • Protection contre les pertes de puissance
  • 2.5 millions d'heures MTTF
  • <1 secteur par 10^17 bits lu UBER
  • Conservation des données pendant 3 mois à 40 °C (mise hors tension à la fin de vie)
marketing digital
  • Carte graphique NVMe-MI 2.5c.
  • L1-ASPM pour une consommation au ralenti inférieure de 20 % (4 W contre 5 W)
  • SRIS, SGL, inversions de voie PCIe, états d'alimentation NVMe.
  • SPDM 1.2, SHA-512, SED, FIPS, TAA et plus
Garanties 5 ans

Validation des performances synthétiques du Micron 6550 ION

Avec le Micron 6550 ION dans le laboratoire StorageReview, nous avons mis la version U.2 du disque à l'épreuve dans une plateforme de test Dell PowerEdge R760. Micron a inclus les chiffres qu'ils ont mesurés dans leur laboratoire, que nous avons pu valider lors de nos tests, aux côtés du SSD Solidigm P5336 de 61.44 To basé sur QLC, le seul SSD largement commercialisé disponible à ce niveau de capacité.

En plus de la validation des performances que nous avons effectuée sur le Micron 6550 ION, nous avons testé les états d'alimentation pour limiter la consommation d'énergie du Micron 6550 ION. Alors que tous les périphériques NVMe peuvent fonctionner sans restriction (consommant jusqu'à 25 W d'énergie), les SSD NVMe prennent en charge la réduction de l'utilisation maximale pour économiser sur la consommation d'énergie. La réduction de la consommation d'énergie peut avoir un impact significatif sur les performances de certains disques, mais le Micron 6550 ION est optimisé pour une consommation d'énergie plus faible, offrant des performances de centre de données dans une enveloppe de puissance plus petite.

Avant de commencer nos tests de performances, nous avons mis le Micron 6550 ION en mode PS1 et laissé le Solidigm P5335 en mode PS0 ou sans restriction. Le Micron 6550 ION prend en charge huit états d'alimentation (PS0 à PS7), qui vont de 25 W maximum à seulement 10 W dans la limite inférieure. PS1 définit la consommation d'énergie maximale de ce SSD à 20 W. En comparaison, le Solidigm P5336 prend en charge trois états d'alimentation (PS0 à PS2), qui vont de 25 W à 10 W par incréments de 5 à 10 W.

Chaque SSD a été soumis à une charge de travail de préconditionnement séquentielle de 128 K pour cette comparaison de performances, où les disques ont été remplis deux fois. Une fois la précondition terminée, les disques ont été testés pour des performances de lecture et d'écriture séquentielles de 128 K dans l'état préconditionné. La charge de travail a ensuite été commutée sur une précondition aléatoire de 16 K pour deux remplissages de disques, et les 16 K restants ont été testés en lecture et en écriture.

Taille de bloc Opération Consommation électrique moyenne en microns à l'état d'alimentation PS1 Fil/file d'attente de charge de travail FIO Performances attendues du Micron 6550 ION Performances mesurées du Micron 6550 ION Performances mesurées du Solidigm P5336
16KB Lecture aléatoire 17.9 W 8T/256Q > 700 XNUMX IOP
> 11.2 Go/s
11.6GB / s
707 XNUMX IOP
7.4GB / s
454 XNUMX IOP
16KB Écriture aléatoire 17.5 W 2T/1Q > 70 XNUMX IOP
> 1.1 Go/s
1.4GB / s
85.4 XNUMX IOP
850MB / s
51.9 XNUMX IOP
128KB Lecture séquentielle 17.5 W 1T/64Q > 12 Go/s 12.7GB / s 7.5GB / s
128KB Écriture séquentielle 17.5 W 1T/16Q > 5 Go/s 8.2GB / s 3.2GB / s

Le Micron 6550 ION de notre laboratoire a maintenu l'alignement avec les performances citées du Micron 6550 ION et, dans certains cas, a dépassé la fiche technique de Micron.

Dans notre charge de travail de lecture aléatoire de 16 6550 octets, le Micron 11.6 ION a maintenu un débit de 7.4 Go/s, contre 5536 Go/s pour le Solidigm P16. En régime permanent dans la charge de travail d'écriture aléatoire de 6550 1.4 octets, le Micron 850 ION pouvait offrir 5336 Go/s, contre 128 Mo/s pour le P6550. En passant à la charge de travail de lecture séquentielle de 12.7 7.5 octets, le Micron 5336 ION a mesuré 128 Go/s, contre 6550 Go/s pour le Solidigm P8.2. En passant à l'écriture séquentielle de 3.2 5336 octets, le Micron XNUMX ION a mesuré XNUMX Go/s contre XNUMX Go/s pour le Solidigm PXNUMX.

En le comparant au Solidigm P5336, nous avons noté de nombreux domaines dans lesquels la nouvelle interface Gen5 du Micron 6550 ION excellait par rapport à l'interface Gen4 du P5336, ce qui était attendu. La différence entre les disques Gen4 et Gen5 concerne la quantité de bande passante que chaque disque peut transmettre sur le réseau. L'interface PCIe Gen4 avec quatre voies de connectivité est capable d'environ 7 Go/s, tandis que la nouvelle interface PCI Gen5 double ce débit avec 14 Go/s. L'utilisation par Micron de la NAND TLC lui confère un autre avantage de conception par rapport aux concurrents basés sur QLC.

Performances de charge de travail du Micron 6550 ION AI

Les charges de travail d'IA mettent à rude épreuve les administrateurs en exigeant des serveurs très performants et une efficacité énergétique supérieure. Micron a positionné le 6550 ION contre le Solidigm P5336 pour mettre en valeur ses capacités en utilisant quatre charges de travail distinctes : NVIDIA(R) Magnum IO(TM), formation et capture Unet3D et point de contrôle de modèle d'IA. Les tests GPUDirect Storage (GDS) permettent un transfert de données direct entre le stockage et les GPU en contournant la mémoire du processeur et en réduisant la surcharge et la latence du mouvement des données.

Conclusion

Le passage aux SSD d'entreprise Gen5 a donné aux concepteurs de serveurs plus de flexibilité que jamais en matière de stockage. Le format E3.S a ouvert la voie à une densité de disques extrêmement élevée. Avec l'E3.S, les serveurs 1U standard peuvent contenir 20 SSD E3.S, contre 8 à 10 disques U.2. Les serveurs 2U bénéficient d'avantages similaires, prenant en charge jusqu'à 32 (ou plus) SSD E3.S contre 24 dans un système U.2. Il est intéressant de noter que certains fournisseurs de serveurs, comme Dell Technologies, ont opté pour l'E3.S comme seule option de stockage Gen5, ce qui rend la croissance de l'écosystème SSD E3.S cruciale.

 

Lors de nos premiers tests de performances, nous avons validé les déclarations de Micron sur le 6550 ION. Un élément crucial du lancement du 6550 ION est son profil puissance/performance. Nous avons limité le Micron 6550 ION à PS1 (ou 20 W maximum) et l'avons soumis à des charges de travail aléatoires de 16 128 et séquentielles de 5336 128 contre le Solidigm P12.7 pour voir comment cela se passait. En lecture séquentielle de 6550 7.5, nous avons mesuré 5336 Go/s sur le 16 ION contre 6550 Go/s sur le Soldigim P84.5. La mémoire NAND TLC du lecteur Micron présente également des avantages significatifs en termes de performances d'écriture, que nous avons constatés dans notre charge de travail d'écriture aléatoire de 51.9 5336. Le Micron XNUMX ION a mesuré XNUMX XNUMX IOP contre seulement XNUMX XNUMX IOP sur le PXNUMX.

Lors de ces tests, nous avons comparé le Micron 6550 ION au seul Solidigm P61.44 de 5336 To actuellement commercialisé. Ce n'est pas une comparaison équitable, mais c'est aussi le but. L'équipe d'ingénieurs de Micron a trouvé comment intégrer une quantité incroyable de NAND dans un boîtier de disque de 7.5 mm tout en mettant l'accent sur l'efficacité énergétique, les performances et la rentabilité. Ce premier aperçu des performances nous donne envie d'enregistrer plus d'heures sur ces disques pour mieux comprendre leurs performances dans diverses applications.

Page produit Micron 6550 ION

Ce rapport est sponsorisé par Micron. Tous les points de vue et opinions exprimés dans ce rapport sont basés sur notre vision impartiale du ou des produits concernés.

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