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Micron 6550 ION SSD: Gen5 のパフォーマンス、エネルギー効率、大容量を XNUMX つのドライブに凝縮

by ブライアン・ビーラー

Micron 6550 ION SSD は、Gen5 の速度と 61.44TB E3.S-1T の容量を組み合わせ、パフォーマンス、効率、セキュリティの新たなベンチマークを確立します。

本日、Micron は新しい 6550 ION SSD をリリースし、これを「世界最速、最もエネルギー効率の高い 60TB データセンター SSD」と位置付けました。さまざまなフォーム ファクターで利用できる E3.S ドライブは、Z 高さがわずか 7.5mm で、G8 61.44TB TLC NAND と Gen5 インターフェイスの組み合わせにより、業界をリードするドライブ容量を提供します。この組み合わせにより、極めて高密度で手頃な価格の高速 SSD ストレージを必要とする企業の重要な課題を解決できます。

Micron 6550 IONは、従来の製品に比べて大幅なパフォーマンスと容量のメリットを提供します。 6500イオン、 前身の製品よりも優れています。PCIe Gen5 規格に準拠し、OCP 2.5 を通じて将来を見据えた機能を備えています。Micron は 6550 ION のセキュリティを最優先し、TAA および FIPS 140-3 L2 認定と包括的なセキュリティ スイートを確保しています。

TLC ベースの Micron 6550 ION をリリースする前は、メーカーは 61.44TB の容量を実現するために QLC NAND を使用する必要がありました。新しい Gen5 インターフェイスに加え、G8 TLC NAND は QLC NAND よりも優れた書き込みパフォーマンス、エネルギー効率、耐久性を備えています。パフォーマンスの観点から見ると、このドライブは最大 12W のみを使用して、5GB/秒のシーケンシャル読み取り速度と 20GB/秒のシーケンシャル書き込み速度を実現します。これらの数値は、競合製品と比較して最大 179% 優れた読み取りスループットと最大 150% 向上した書き込みスループットに相当します。書き込み速度に関しては、61.44TB Micron 6550 ION のフィル レートはわずか 3.4 時間です。さらに、Micron 6550 ION は優れたスループット機能を発揮し、1.6K ランダム読み取りで 4 万 IOPS に達し、現在の競合製品よりも最大 80% 高速です。

E3.S フォーム ファクタの密度向上に主に感銘を受けた一方で、Micron が 6550 ION を E1.L および U.2 フォーム ファクタで提供していることも指摘しておく価値があります。これにより、ファミリ内の機能セットやパフォーマンス能力に妥協することなく、さまざまなプラットフォームをサポートできます。

Gen5: 初の大容量NVMe SSD

Micron 6550 ION SSD ファミリーには、気に入る点がたくさんあります。おそらく最も重要なのは、これが市場に登場した中で最大容量の Gen5 ドライブであるということです。PCIe Gen5 は、主に帯域幅、データ転送速度、エネルギー効率の点で PCIe Gen4 よりも大幅に進歩しており、これは現代のデータ集約型アプリケーションの高まる需要を満たす重要な改善点です。

全体的に、PCIe Gen5 は Gen4 に比べてパフォーマンス、速度、効率、拡張性において大きなメリットをもたらします。これは、高速データ スループットと低レイテンシが不可欠な高度なデータ センターのニーズや高性能コンピューティングに最適であり、特に読み取りが中心となるほとんどのワークロードに適しています。これは初の大容量 PCIe Gen5 ドライブであるため、Micron 6550 ION は PCIe Gen4 で動作している競合モデルに比べて大きな利点があります。

エネルギー効率の高い

エネルギー効率はデータセンターにおける SSD の価値において重要な役割を果たしますが、Micron 6550 ION は優れた性能を発揮します。SSD は消費電力が少なく、発熱も少ないため、エネルギー消費と冷却要件の削減に貢献します。これにより、大幅なコスト削減と二酸化炭素排出量の削減が実現し、持続可能性の目標に合致します。クラス最高の 60TB エネルギー効率とされる Micron 6550 ION は、競合製品よりも最大 20% 少ない電力を使用しながら、大幅に高いパフォーマンスを実現します。

NVMe ドライブは、パフォーマンスと電力消費のバランスをとる複数の動作電力状態をサポートします。Micron はすべてのテストを電力状態 1 (PS1) で実施しました。これにより、ドライブは最大 20 ワットではなく 25 ワットに制限されます。ドライブは L1 ASPM (Active State Power Management) もサポートしており、アイドル時の電力消費をさらに削減します。

Micron 6550 ION の電力/パフォーマンス ベンチマークは印象的です。Micron 6550 ION は、競合製品より最大 600% 優れた 179MB/s/W のシーケンシャル読み取りと、競合製品を 250% 上回る 213MB/s/W のシーケンシャル書き込みを誇ります。ランダム読み取り (80KIOPS/W) と書き込み (3.5KIOPS/W) も同様に目覚ましいものです。競合製品はそれぞれ最大 99% と 141% 遅れています。

SSD のエネルギー効率を高めることで、データセンターは運用コストを最適化しながら高いパフォーマンスを維持できます。

Micron 6550 ION SSD ドライブ設計

Micron 6550 ION SSD は、U.61.44 3TB SSD よりもラックあたり最大 1% 多く保存できる初の 67TB E2.S-61.44T SSD です。7.5mm の薄さの E3.S-1T の厚さは、現在の高容量エンタープライズ SSD ではこれまで実現が困難でした。多くは E1.L または U.2 フォーム ファクターで、NAND チップやその他のコンポーネント用の内部表面積が広くなっています。競合ドライブの一部の 15mm U.2 形状には、内部で接続されたツイン PCB レイアウトが含まれており、単一の回路基板の XNUMX 倍の表面積があります。これは、追加の厚さを活用できる場合は有効でしたが、より薄い SSD サイズには変換できません。

E3.S フォーム ファクタで高密度化を実現することの難しさは、いくつかの重要な課題に帰着します。

  • 物理的なスペースの制約: E3.S フォーム ファクタは、従来の 2.5 インチ ドライブと比較して、空気の流れと熱管理が最適化されています。E3.S の内部スペースは限られています。そのため、熱管理やパフォーマンスを犠牲にすることなく、より多くの NAND フラッシュ パッケージと必要な制御回路を取り付けるのは困難です。
  • 熱管理: 高密度 SSD はより多くの熱を発生するため、コンパクトなフォーム ファクターでの放熱が困難になります。効果的な放熱はパフォーマンスを維持し、スロットルを回避するために非常に重要であるため、密度と熱ソリューションのバランスを取ることは大きな課題です。
  • 消費電力: 容量が増加すると、電力要件も増加する可能性があります。データ センター ラックの許容電力および冷却制限内にとどまりながら、大容量をサポートできる E3.S ドライブの設計は複雑になる可能性があります。

E3.S ドライブは容量と薄型ボディが特長ですが、Micron は E1.L および U.2 ドライブも提供しています。これらのフォーム ファクタにより、Micron の対象市場が大幅に拡大し、U.2 ベイを備えた従来型のエンタープライズ サーバーと E1.L を備えたハイパースケーラーに対応します。すべてのドライブは、Micron DRAM、NAND、コントローラ、および社内ファームウェア スタックを備えた垂直統合設計を特徴としています。

 

Micron 6550 ION SSD 仕様

機能 詳細
テクノロジー Micron G8 TLC NAND | PCIe Gen5 1×4 NVMe(v2.0b)
フォームファクタ E3.S-1T(7.5mm)、U.2(15mm)、E1.L(9.5mm)
キャパシティ 30.72TB – ​​61.44TB (すべてのSKUで同じパフォーマンス仕様)
128K シーケンスリード、QD128 12,000 MB /秒
128K シーケンス書き込み、QD128 5,000 MB /秒
4K ランダム読み取り、QD512 1,600,000 IOPS
4K ランダム書き込み、QD128 70,000 IOPS
耐久性(5年間保証)
  • 1 SDWPD (100% 128KB シーケンシャル書き込み)
  • 1 RDWPD (100% 16KB ランダム書き込み)
  • 0.25 RDWPD (100% 4KB ランダム書き込み)
出力
  • 20Wは注目のパフォーマンスレベルを達成
  • 25Wは記載されたパフォーマンスレベルを超える
  • ≤5Wアイドル
信頼性の向上

(UBER = 訂正不可能なビットエラー率)

  • 停電保護
  • 2.5万時間のMTTF
  • 1^10 ビットあたり 17 セクター未満読み取り UBER
  • 3℃で40か月のデータ保持(EOL時に電源オフ)
特徴
  • OCP 2.5、NVMe-MI 1.2c。
  • L1-ASPM によりアイドル電力が 20% 低減 (4W 対 5W)
  • SRIS、SGL、PCIe レーン反転、NVMe 電源状態。
  • SPDM 1.2、SHA-512、SED、FIPS、TAA など
保証 5年

Micron 6550 ION 合成パフォーマンス検証

StorageReview ラボの Micron 6550 ION を使用して、U.2 バージョンのドライブを Dell PowerEdge R760 テスト プラットフォーム内で徹底的にテストしました。Micron は、自社のラボで測定した数値を記載しており、テストで検証できました。また、この容量ポイントで入手可能な唯一の広く出荷されている SSD である QLC ベースの Solidigm P5336 61.44TB SSD も記載しました。

Micron 6550 ION で実行したパフォーマンス検証に加えて、Micron 6550 ION の消費電力を制限するために電源状態をテストしました。すべての NVMe デバイスは制限なしで動作できますが (最大 25W の電力を消費)、NVMe SSD はピーク使用量を下げて電力消費を節約することをサポートしています。電力を削減すると、一部のドライブのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性がありますが、Micron 6550 ION は消費電力を抑えるように最適化されており、より小さな電力範囲でデータセンターのパフォーマンスを提供します。

パフォーマンス テストを開始する前に、Micron 6550 ION を PS1 モードに設定し、Solidigm P5335 を PS0 モードまたは制限なしのままにしました。Micron 6550 ION は、最大 0W から最低 7W までの範囲の 25 つの電力状態 (PS10 から PS1) をサポートします。PS20 では、この SSD の最大電力消費量が 5336W に設定されます。比較すると、Solidigm P0 は 2 つの電力状態 (PS25 から PS10) をサポートし、5W から 10W まで XNUMX ~ XNUMXW 刻みで変化します。

このパフォーマンス比較では、各 SSD に 128K のシーケンシャル プリコンディション ワークロードがかけられ、ドライブが 128 回満たされました。プリコンディションが終了すると、ドライブはプリコンディション状態のまま 16K のシーケンシャル読み取りおよび書き込みパフォーマンスをテストされました。その後、ワークロードは 16 回のドライブ フィルの XNUMXK ランダム プリコンディションに切り替えられ、残りの XNUMXK 読み取りおよび書き込みテストが完了しました。

ブロックサイズ 操作 電源状態 PS1 での Micron の平均消費電力 FIO ワークロード スレッド/キュー 予想されるMicron 6550 IONのパフォーマンス Micron 6550 ION の測定されたパフォーマンス Solidigm P5336 の測定されたパフォーマンス
16KB ランダムリード 17.9 W 8T/256Q > 700万IOPS
> 11.2 GB/秒
11.6GB /秒
707k IOPs
7.4GB /秒
454k IOPs
16KB ランダム書き込み 17.5 W 2T/1Q > 70万IOPS
> 1.1 GB/秒
1.4GB /秒
85.4k IOPs
850MB /秒
51.9k IOPs
128KB シーケンシャルリード 17.5 W 1T/64Q > 12 GB/秒 12.7GB /秒 7.5GB /秒
128KB シーケンシャルライト 17.5 W 1T/16Q > 5 GB/秒 8.2GB /秒 3.2GB /秒

当社のラボの Micron 6550 ION は、引用されている Micron 6550 ION のパフォーマンスと一致しており、場合によっては Micron の仕様シートを上回りました。

16K ランダム読み取りワークロードでは、Micron 6550 ION は 11.6GB/秒を維持しましたが、Solidigm P7.4 は 5536GB/秒でした。16K ランダム書き込みワークロードの定常状態では、Micron 6550 ION は 1.4GB/秒を実現し、P850 の 5336MB/秒を超えました。128K シーケンシャル読み取りワークロードに移ると、Micron 6550 ION は 12.7GB/秒を記録しましたが、Solidigm P7.5 は 5336GB/秒でした。128K シーケンシャル書き込みに切り替えると、Micron 6550 ION は 8.2GB/秒を記録しましたが、Solidigm P3.2 は 5336GB/秒でした。

Solidigm P5336 と比較すると、Micron 5 ION の新しい Gen6550 インターフェイスが P4 の Gen5336 インターフェイスよりも優れている点が数多くあることが分かりました。これは予想通りです。Gen4 ドライブと Gen5 ドライブの違いは、各ドライブがワイヤを介してプッシュできる帯域幅の大きさに関係しています。4 レーンの接続を備えた Gen7 PCIe インターフェイスは約 5GB/秒の速度に対応していますが、新しい Gen14 PCI インターフェイスは XNUMXGB/秒でその XNUMX 倍です。Micron が TLC NAND を使用しているため、QLC ベースの競合製品よりも設計上の利点がさらにあります。

Micron 6550 ION AI ワークロード パフォーマンス

AI ワークロードは、高性能なサーバーと優れたエネルギー効率を要求するため、管理者に負担をかけています。Micron は、NVIDIA(R) Magnum IO(TM)、Unet6550D トレーニングとキャプチャ、AI モデル チェックポイントという 5336 つの異なるワークロードを使用して、3 ION の機能を披露するために、Solidigm PXNUMX と対比しました。 GPUDirect Storage (GDS) テストは、CPU メモリをバイパスし、データ移動のオーバーヘッドとレイテンシを削減することで、ストレージと GPU 間の直接データ転送を可能にします。

まとめ:

Gen5 エンタープライズ SSD への移行により、サーバー設計者はストレージに関してこれまで以上に柔軟に対応できるようになりました。E3.S フォーム ファクターにより、極めて高密度なドライブを実現できるようになりました。E3.S を使用すると、標準の 1U サーバーは 20 台の E3.S SSD を搭載できますが、U.8 ドライブは 10 ~ 2 台です。2U サーバーも同様の利点があり、U.32 システムでは 3 台であるのに対し、最大 24 台 (またはそれ以上) の E2.S SSD をサポートします。興味深いことに、Dell Technologies などの一部のサーバー ベンダーは、Gen3 ストレージの唯一のオプションとして E5.S を採用しており、E3.S SSD エコシステムの拡大が重要になっています。

 

初期のパフォーマンス テストでは、Micron が 6550 ION で主張するパフォーマンスを検証しました。6550 ION の発売で重要な部分は、その電力対パフォーマンス プロファイルです。Micron 6550 ION を PS1 (または最大 20W) に制限し、16K ランダムおよび 128K シーケンシャル ワークロードで Solidigm P5336 と比較して、その差を確認しました。128K シーケンシャル読み取りでは、12.7 ION で 6550GB/秒、Soldigim P7.5 で 5336GB/秒を記録しました。Micron ドライブの TLC NAND には、16K ランダム書き込みワークロードで確認した大きな書き込みパフォーマンスの利点もあります。Micron 6550 ION では 84.5k IOP を記録しましたが、P51.9 ではわずか 5336k IOP でした。

このテストでは、Micron 6550 ION を、現在広く出荷されている唯一の 61.44TB の Solidigm P5336 と比較しました。互角ではありませんが、そこがポイントでもあります。Micron のエンジニアリング チームは、電力効率、パフォーマンス、コスト効率を重視しながら、7.5mm ドライブ エンクロージャに膨大な量の NAND を詰め込む方法を見つけました。このパフォーマンスの早期確認により、さまざまなアプリケーションでのパフォーマンスをよりよく理解するために、これらのドライブでより多くの時間を記録することに意欲が湧いています。

Micron 6550 ION 製品ページ

このレポートは Micron がスポンサーとなっています。このレポートで表明されたすべての見解と意見は、検討中の製品に対する当社の偏りのない見解に基づいています。

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