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SK海力士开发PCIe 4세대 SSD 연결

by 톰 펜튼

SK海力士既是全球第三大半导体公司,又是第二大存储芯片制造商. e闪存系列。통제본문과내일일起了解PE8010,这款 SK海力士最新推出的PCIe Gen4 非易失性存储器(NVMe)与其令人震撼的性能.我首先要介绍该产品的背景与搭载PCIe Gen4接口的硬盘怎么能够成为数据中心的“游戏规则改变者”。

SK海力士既是全球第三大半导体公司,又是第二大存储芯片制造商. e闪存系列。통제본문과내일일起了解PE8010,这款 SK海力士最新推出的PCIe Gen4 非易失性存储器(NVMe)与其令人震撼的性能.我首先要介绍该产品的背景与搭载PCIe Gen4接口的硬盘怎么能够成为数据中心的“游戏规则改变者”。

2019年6月,SK海力士正式宣布推出PE6011,我们曾经看过최신 NVMe SSD.PE6011은 NVMe 드라이브, 드라이브 72TLC 3D NAND 및 SK海力士专门为企业级设计의 NVMe 드라이브. PE6011은 동종 업계에서 중성화되지 않았습니다. ,但在整體上表现不错,还在功耗、性能和成本上都保持较好的平衡.

SK해력 PE8000 NVMe硬盘

2020年4月,SK海力士宣布PE8000系列NVMe SSD硬盘已准备就绪。每台设备最大容量为8TB,搭载该公司96层 TLC 4D NAND闪存和自家开发的控制器。目前该系列有两种硬盘: 为读取密集型工作负载设计的PE8010와 为混合读写型工作负载设计的PE8030 。这两款硬盘都有PCIe Gen4接口,其形状实现U .2와 새로운 일대 U.3의 兼容, 引起业界广泛关注.

SK 하이닉스 PCIe Gen4 SSD

创新是SK海力士的核心,他们一直专注于工艺制程的突破。该公司要通过掌握NAND的领先技术,以持续满足瞬息万变的市场需求。路线图上的一些产品,比如SSD系列PE8110,将采用128层512Gb NAND。此外,SK海力士还在用这项NAND技术开发M.2和E1.S(EDSFF Short)硬盘。

除了新的NAND之外,还有一些形状方面的突破。SK海力士将在短期内推出 E1.L(DSFF Long)这一被称为"尺子"的新兴形状。这一形状逐步被科技巨头们受到欢迎,还开始扩展到主流服务器设计领域。

PE8111是业界首款采用128层1Tb TLC NAND的产品。SK海力士最近开始向客户送样,由此他们在NAND闪存方面能具更灵活的供货能力。此外,目前业界普遍关注的是16TB容量的硬盘,而据我所知在其路线图上已有32TB的硬盘。

SK海力士PE8010规格(PCIe Gen4x4)

형상 U.2/U.3 2.5”(15매)
接口 PCIe Gen4x4 / NVMe 1.3c
낸드 4D V5 TLC
용량 960 GB 1.92 TB 3.84 TB 7.68 TB
성능
顺序读取(128KB) 최고 6000MB/s 최고 6500MB/s 최고 6500MB/s 최고 6500MB/s
顺序写入(128KB) 최고 1450MB/s 최고 2800MB/s 최고 3700MB/s 최고 3700MB/s
随机读取(4KB,QD64) 최대 500K IOPS 최대 850K IOPS 최대 1100K IOPS 최대 1100K IOPS
随机写入(4KB,QD64) 최대 65K IOPS 최대 120K IOPS 최대 140K IOPS 최대 145K IOPS
QOS 4KB 随机读取 70μs 70μs 70μs 70μs
QOS 4KB 随机写入 20μs 20μs 20μs 20μs
安全 性 AES 256비트 암호화
耐用 性
MTBF 200만불
우버 每10^17位读取1个扇区
功耗
活跃读取/写入 최대높이17.0W
게으른 최대높이5.0W
容许电压 12.0V ± 8 %
行温度 0-70 ° C
영향 1500G, 용량 0.5毫秒
物理
尺寸(宽x深x높음) 69.85 x 100 x 15 크기
무게 135.6克(±5%)

相比可存放一位或两位数据的单层单元(SLC)与多层单元(MLC),TLC是可以存放三位数据的NAND闪存。SK海力士4D技术是在其传완벽한 3D NAND 지원 ,将外围电路(PUC)置放于阵列下方的技术.竞争力。

此外,这款硬盘可以同步支持之前的U.2与最新的U.3形状,也引人注目。 U.2(FKA SFF-8639)作为电脑接口,将SAS与SATA硬盘连接到电脑,还可使用最多四个PCIe通道。U.3是基于U.2规格开发的,使用U.2连接器。而它支持NVMe、SAS和SATA硬盘,如果有固件支持,还可在三种不同硬盘类型之间进行热插拔。U.3硬盘可以与U.2向后兼容,而U.2硬盘无法与U.3主机兼容。

SK海力士PE8010PCIe Gen4 总线标准,是其最大的特点和优势。유지하다向前及向后兼容的情况下,其带宽比GEN3总线的大一倍。这使得 Gen4设备能达到16GT/s的速度,而Gen3设备的速度为8 GT/s。这意味着每个通道的数据传输率从1GB/s提升到2GB/s。

PCIe 통신 방식
통도량 x1 x4 x8 x16
PCIe 3.0 1 GB / 초 4 GB / 초 8 GB / 초 16 GB / 초
PCIe 4.0 2 GB / 초 8 GB / 초 16 GB / 초 32 GB / 초

由于PCIe Gen4是最新的总线技术,目前支持它的服务器仍在通过管道工作。AMD公司对此一直给予大力支持,我们还期待英特尔PCIe Gen4 지원.

我们在测试中用过搭载AMD 7742 CPU的单处理器联想SR635.今年初,我们做了一个关于联想SR635(相关링크 1링크 2) 评论和视频,在这里,只简单回顾一下。SR635是一个1U单路服务器,支持2세대 AMD EPYC CPU,高达2TB의 3200MHz DRAM,此外,在测试中最重要的是,它根据其底板设置,端到端支持PCIe4.0。

我们在CentOS 7进行早期测试中,比对10个PE6011和10个PE8010 NVMe SSD。用4K随机与64K连续工作负载进行传统的“四角”吞吐量与带宽测试。

接下来,我们将软件环境转换到VMware ESXi 6.7u3,并以更小SSD组进行性能比较。在SQL服务器测试中,我们在SQL Server 2014 instance执行1500规模的TPC-C工作载,还检测4NVMe SSD (或每VM一个)的性能。

最后,我们将MySQL Sysbench工作负载集中到各测试组的2个SSD上,并将8VM均匀地分布在一对SSD上。 ,以了解环境给存储设备带来的影响.

이전 버전, 내 컴퓨터에 있는 모든 NVMe에 있는 것, PE8010에 있는 것, PE35.8에는 큰 성능이 있습니다.顺序写入速度,이것의随机读取和写入分别达到每秒8.1M和3.97M输入/输出操作(IOPS)。与PE6011(该公司之前基于PCIe的Gen3解决方案)相比,PE8010在顺序读取和随机写入方面分别提高了133%和192%。

PCIe Gen4의 메인보드, 모든 CPU 및 RAM 메모리.

에서SQL Server에서MySQL等应用程序工作载中,工作负载性能的延迟减半.载性能提高了8010%。

DRAM, 具备能跟上下一代组件的存储设备变得越来越重要。通过测试,我们发现PE8010可以将我们的测试平台系统推到极限。这些最新技术肯定会给目前的应用程序带来巨大的利益.

결론

很多时候,新技术的性能都远远达不到预期。但这次测试,让我们对PE8010的实际性能印象深刻。考虑到PE8010相对于PCIe Gen3设备的溢价小,我们预计它将给SK海力士带来胜利。我们还预期Gen4硬盘能将服务器的整体性能提升到新的台阶,而SK海力士早就推出Gen4设备,以在这一领域巩固了自己的领先地位。

毫无疑问,PE8010一开始就考虑云供应商使用的每一瓦特都会影响到他们的利润,因此一直优化功耗,其IOPS/瓦特达到了同类产品中最好的水平,以实现降低TCO와 运营成本的目标.

关于这些硬盘的使用,我们有一些值得一提的内容。由于其卓越的性能,一个充满PCIe Gen4设备的服务器将压倒一个CPU;因此,在设计系统的时候,一定要统筹兼顾。在服务器全面采用Gen4는 이전에 사용했으며, Gen4는 NVMe를 사용했고, SATA는 SATA를 사용했습니다.

值得关注的是,与NVMe Gen3设备相比,PE8010在价格上具有竞争力,所以如果你计划更新服务器,必要时,你可能会考虑为你的现有服务器购买这款产品,即使它们只支持Gen3。因为Gen4是可向后兼容,它们现在可以用于现有系统,又可转移到新一代系统。当然,在出现新的Gen4兼容系统之前,Gen4设备仍然会受到Gen3带宽限制。

从0级工作负载到归档类存储,闪存在各个领域持续增长,企业对SSD 采用没有显示出放缓的迹象。Gen4 제품은 SSD 제품의 전체 표면에 에너지를 공급하고 SK海 제품은 모든 제품에 대한 모든 제품을 전 제품에 공급합니다.

SK해력士Gen4发布

本报告由SK海力士赞助。