약 4년 전 SK하이닉스의 GenXNUMX 기업용 SSD를 살펴봤습니다. PE8010. 우리는 그 드라이브를 이전 모델 제품군과 비교했고 분명히 PE8010은 환상적인 발전이었습니다. 이제 회사에서 더 많은 SSD를 사용할 수 있게 되었습니다. 이 테스트에서 우리의 초점은 새로운 SK hynix PE8110이며 E1.S 폼 팩터가 있는 SSD에 대한 첫 번째 광범위한 다이빙입니다. 이 드라이브는 NAND 및 컨트롤러 개발과 고객 요구를 충족하는 혁신적인 SSD를 제공할 수 있는 능력을 포함하여 회사의 많은 부분을 보여주기 때문에 SK 하이닉스에게 매우 중요합니다.
약 4년 전 SK하이닉스의 GenXNUMX 기업용 SSD를 살펴봤습니다. PE8010. 우리는 그 드라이브를 이전 모델 제품군과 비교했고 분명히 PE8010은 환상적인 발전이었습니다. 이제 회사에서 더 많은 SSD를 사용할 수 있게 되었습니다. 이 테스트에서 우리의 초점은 새로운 SK hynix PE8110이며 E1.S 폼 팩터가 있는 SSD에 대한 첫 번째 광범위한 다이빙입니다. 이 드라이브는 NAND 및 컨트롤러 개발과 고객 요구를 충족하는 혁신적인 SSD를 제공할 수 있는 능력을 포함하여 회사의 많은 부분을 보여주기 때문에 SK 하이닉스에게 매우 중요합니다.
SK 하이닉스 PE8110 E1.S SSD
우리는 최근에 "ruler" 폼 팩터에 대해 많은 이야기를 해왔습니다. E1.S 딥 다이빙, Jason Adrian과 함께하는 팟캐스트, Microsoft Azure의 스토리지 전문가 및 다른 Viking Enterprise Solutions의 팟캐스트 Ruler SSD의 서버 설계에 대해. 요약이 필요한 사람들을 위해 E1.S(짧은 자)가 곧 기업에 출시될 것이며 E1.L(긴 자)도 멀지 않을 것입니다. 각 폼 팩터에는 특정 이점이 있지만 업계가 E15.S의 1mm z 높이로 이동함에 따라 서버 공급업체는 이러한 폼 팩터에 대한 솔루션을 보다 쉽게 설계할 수 있습니다.
오늘날 거의 주류가 아니지만 E1.S 폼 팩터는 하이퍼스케일 데이터 센터에서 매우 인기가 있습니다. 클라우드 담당자는 성능, 냉각 프로필, 전력 소모, 경우에 따라 밀도의 조합으로 클라우드를 좋아합니다. E1.S는 여러 면에서 M.2 폼 팩터에서 멀어지는 마이그레이션으로 나타났습니다. M.2 SSD 설계는 성능이 뛰어나고 컴팩트하지만 모바일 시스템 및 부팅 드라이브에는 적합하지만 고성능 엔터프라이즈 제품에는 적합하지 않습니다. E1.S가 등장하는 곳은 증가된 전력 소비량과 증가된 전력 사양으로 인한 열 발산을 설명하는 폼 팩터 설계를 허용하는 것입니다.
M.2 드라이브에는 특히 서버 스토리지와 관련하여 어댑터 카드에서 사용해야 하는 서비스 가능성과 관련하여 특정 제한 사항이 있습니다. 반면에 E1.S는 U.2 드라이브와 동일한 서비스 가능성을 제공하며 어떤 종류의 드라이브 캐리어도 필요하지 않습니다. SK 하이닉스는 PE8110을 M.2 폼 팩터로도 만듭니다. E1.S로 마이그레이션하더라도 여전히 M.2 커넥터가 필요한 고객이 있습니다.
E1.S의 서버 채택이 가속화되고 있습니다.
E1.S SSD가 성공한 곳을 생각할 때 대부분의 사용 사례에는 하이퍼스케일러 또는 클라우드스케일 데이터 센터가 포함됩니다. 즉, 많은 서버 공급업체가 E1.S 채택을 추진하고 있습니다. 위는 24노드 Viking Enterprise Solutions 서버입니다. 이 시스템은 15mm 드라이브 베이 중 1개를 활용하여 1U 상자에 놀라운 스토리지 밀도를 제공합니다. Viking은 다양한 E1.S 플랫폼에서 작업하고 있습니다. EXNUMX.S와 관련하여 서버 설계의 과제에 관심이 있으시면 Viking과 함께 주제에 대한 팟캐스트.
Lenovo의 ThinkSystem SR1 V630를 포함하여 다른 공급업체도 E2.S를 지원하고 있습니다. 이 트윈 인텔 프로세서 서버는 16U 서버에서 제공되는 많은 구성의 일부로 최대 1개의 E1.S SSD를 지원합니다.
아마도 가장 포괄적인 E1.S 서버 중 일부는 Inspur의 포트폴리오에서 나올 것입니다. 최신 Inspur M6 서버에는 다양한 E1.S 옵션이 있습니다. NF5180M6은 최대 1개의 E32.S SSD를 제공하는 1U 트윈 Intel CPU 시스템이지만 U.2 및 E1.S 베이를 결합한 제품도 있습니다. 그리고 Inspur NF5266M6은 서버 전면의 2중 드라이브 슬레드를 통해 24+2 3.5″ HDD를 지원하는 혁신적인 1U 서버입니다. 그러나이 맥락에서 흥미로운 부분은 뒷면에 있으며 XNUMX개의 EXNUMX.S SSD를 지원하는 버전을 제공합니다.
새로운 SSD 폼 팩터
그러나 폼 팩터의 기업 채택은 매우 유동적인 목표입니다. 물론 플래시에 대해 생각할 때 스토리지용으로 판매되는 거의 모든 장치는 U.2/U.3 SSD(15mm 2.5″)이며 일반적으로 M.2는 부팅 의무로 이관됩니다. 여기에서 SK hynix E1.S SSD에 대해 많이 이야기했지만 포트폴리오에는 훨씬 더 많은 것이 있습니다. SK hynix는 E8111.L의 PE1과 함께 긴 눈금자 폼 팩터에서 다양한 SSD 옵션을 제공합니다. 이 드라이브는 현재 최대 16TB 용량으로 배송됩니다.
널리 사용되는 눈금자 폼 팩터에 대한 지원은 매우 중요하며 엔터프라이즈 서버는 이러한 슬롯을 매우 빠르게 채택하고 있습니다. 그러나 드라이브 폼 팩터는 서버 설계에서 그 어느 때보다 지금 더 많은 혁신과 변화를 목격하고 있습니다. E3.S 및 E3.L이라는 또 다른 폼 팩터가 있습니다. 이러한 드라이브는 최대 70W에 달하는 전력 소비가 높은 경향이 있습니다. 아직 공개적으로 발표되지는 않았지만 SK 하이닉스는 이러한 폼 팩터에 대한 작업도 진행 중이며 회사의 유연성을 강조합니다.
PCIe Gen3에서 Gen5로 빠르게 발전함에 따라 SSD 폼 팩터와 관련하여 업계에 많은 혼란이 있습니다. SK 하이닉스는 이러한 모든 폼 팩터의 주요 업체로서 고객이 요구하는 솔루션을 제공합니다. SK하이닉스는 수직 통합 SSD 제공업체(NAND, 컨트롤러 및 펌웨어를 소유함을 의미)이기 때문에 업계 변화에 따라 빠르게 움직이기에 적합합니다. 또한 SK하이닉스는 조만간 인텔의 낸드 사업을 흡수해 기업용 SSD 사업의 거물이 될 전망이다.
SK 하이닉스 PE8110 E1.S 사양
| 장치 구성 | ||
| 밀도 | 1,920 / 3,840 / 7,680GB | |
| 폼 팩터 | E1.S 15mm | |
| 낸드 | 4D V6 512Gb TLC | |
| 인터페이스 | PCIe Gen4x4 | |
| 프로토콜 | NVMe v1.4 | |
| 섹터 크기 | 512, 4096바이트 | |
| 운영체제 | Windows Server 2012 R2/2016/2019, CentOS 7.2 이상, RHEL, Ubuntu 16.04 이상. | |
| 성능(일반) | ||
| 순차(128KB, QD128, 지속) | ||
| 읽기 | 최대 6,000MiB/s | |
| 쓰다 | 최대 4,000MiB/s | |
| 무작위(4KB, 128스레드 포함 QD8, 지속) | ||
| 읽기 | 최대 1000K IOPS | |
| 쓰다 | 최대 155K IOPS | |
| 읽기/쓰기, 90:10 | 최대 510K IOPS | |
| 전원(일반) | ||
| 공급 전압 | +12V ±10% | |
| 활성 읽기/쓰기 | 최대 20W | |
| Active Idle | 최대 5W | |
| 신뢰성 | ||
| 우버 | < 1당 오류 10개17 비트 읽기 | |
| MTBF | 2.5시간 | |
| 지구력 | 1 DWPD 5년 | |
| 전원이 없는 보존 | 3개월 (40'C) | |
| 보안 | ||
| AES 256비트 | ||
| 안전 부팅 | ||
| eDrive / TCG 오팔 | ||
| 환경 | ||
| 온도 범위 | ||
| 운영(SMART)3) | 0 ℃ ~ 70 ℃ | |
| 비 작동 | -40 ℃ ~ 85 ℃ | |
| 충격(비작동) | 1500G, 지속 시간 0.5ms | |
| 진동(비작동) | 20G, 20~2KHz | |
| 습도(비작동) | 5 ~ 85의 % | |
| 서비스 품질(대기 시간) | ||
| 4KB, 임의 읽기, QD1(일반) | 75us | |
| 서비스 품질(4KB 읽기, QD1, 일반) | ||
| 평균 | 75us | |
| 99% | 2 아홉 | 85us |
| 99.9% | 3 아홉 | 170us |
| 99.9% | 4 아홉 | 370us |
| 99.999% | 5 아홉 | 460us |
| 전원 켜기 준비(일반) | ||
| 정상 종료 | 최대 10초 | |
| 비정상 종료 | 최대 20초 | |
| 최소 전원 끄기 시간 | 1sec | |
| 물리적 치수 | ||
| 너비, mm | 33.75 ± 0.25 | |
| 길이, mm | 118.75 ± 0.55 | |
| 높이, mm | 15 +0.35/-0.60 | |
| 무게, g | 90.0±5%까지 | |
| 기능 지원 | ||
| 전력 손실 보호(온보드 회로) | ||
| 열 조절 | ||
| SMBus 기본 관리(대역 외) | ||
SK 하이닉스 PE8110 E1.S 성능
성능 비교를 위해 3개의 8380 CPU가 있는 듀얼 Intel Scalable Gen2 Intel 서버를 사용했습니다. 이 Intel 서버는 PCIe 4.0을 종단 간 지원하는 2U 모델이며 전면에 2개의 U.1 NVMe 베이가 포함되어 있습니다. 우리는 U.8110-E1.S 어댑터를 사용하여 2개의 PE8010 EXNUMX.S SSD를 시스템에 물리적으로 연결하고 동일한 플랫폼에서 XNUMX개의 U.XNUMX PEXNUMX SSD를 테스트했습니다.
20.04개의 E1.S PE8110 대 2개의 U.8010 PE4 NVMe SSD로 Ubuntu 64에서 초기 테스트를 위해 XNUMXK 랜덤 및 XNUMXK 순차 워크로드를 사용하여 기존의 "XNUMX코너" 처리량 및 대역폭 테스트를 살펴보았습니다.
다음으로 소프트웨어 환경을 VMware ESXi 7.0으로 변경하고 더 작은 SSD 그룹 크기의 성능을 비교했습니다. SQL Server의 경우 1 규모의 TPC-C 워크로드 프로필을 실행하는 SQL Server 5 인스턴스와 함께 2014개의 VM이 있는 1,500개의 NVMe SSD를 사용했습니다. 이것은 각 SSD 모델에 충분한 스트레스를 주어 각 모델 간의 차이를 확대합니다.
마지막으로 MySQL Sysbench 워크로드를 각 그룹의 SSD 2개에 집중시켰고, 8VM은 SSD 쌍에 고르게 배치했습니다. 이를 통해 환경의 스토리지 영향에 초점을 맞춰 SSD당 4VM의 워크로드 공간을 확보했습니다.
새로운 SK hynix PE8110 E1.S SSD의 합성 네 모서리 성능을 이전에 살펴본 PE8010과 비교하면 무작위 4K 성능이 서로 매우 유사하다는 것을 발견했습니다.
U.2 드라이브는 PE8110의 5.0M IOPS와 PE8010의 5.4M IOPS로 읽기 성능에서 약간 앞섰습니다. 쓰기 성능은 E1.S 버전이 우세했다. 여기에서 PE8110의 3.2M IOPS와 비교하여 PE8010의 2.8M IOPS를 측정했습니다.
순차 전송 프로필을 사용하여 더 큰 블록 크기로 전환하면서 PE8010이 읽기 성능에서 약간의 이점을 갖는 반면 PE8110은 쓰기 속도에서 우위를 차지하는 유사한 경향을 발견했습니다. 여기서 PE8110은 40GB/s 64K 읽기를 측정한 반면 PE8010은 43.1GB/s로 측정했습니다.
순차 쓰기에서 PE8110은 14.6GB/s, PE8010은 12GB/s를 기록했습니다.
쓰기 성능이 우세한 상황에서 SQL Server 애플리케이션 테스트로 전환하면서 TPC-C 테스트에서 PE8110이 PE8010보다 강력한 개선을 보였다는 사실을 발견했습니다. 여기에서 8110개 VM의 평균 대기 시간을 측정했으며 PE14은 총 평균 8010ms를 보여줍니다. 이는 동일한 조건에서 23.2ms를 측정한 PEXNUMX과 대조됩니다.
SK hynix PE8110 및 PE8010에서 실행한 최종 애플리케이션 워크로드는 8개의 SSD에서 1개의 VM을 실행하는 MySQL Sysbench 워크로드로 구성되었습니다. 여기에서 E8110.S PE18,544은 평균 대기 시간 13.81ms로 8010 TPS를 측정했으며 PE19,416은 평균 대기 시간 13.23ms로 XNUMX TPS를 측정했습니다.
최종 생각
우리는 지속적으로 확장되는 SSD 라인에 대해 수년 동안 SK 하이닉스와 협력해 왔습니다. 수직 통합(NAND 팹, 사내 컨트롤러, 자체 펌웨어 작성)을 통해 SK 하이닉스는 시장에 출시할 수 있는 유연성이 매우 높습니다. 때때로 이것은 하이퍼스케일러 사용에 특화된 제품을 의미합니다. 그러나 이는 점점 더 기업에 차세대 스토리지 기술을 도입하는 것을 의미합니다. 그리고 이것은 최근에 인수한 Intel NAND 팀의 존재를 고려하지도 않습니다. 결합된 법인은 다양한 범주에 걸쳐 최고의 SSD를 제공할 수 있는 글로벌 규모와 엔지니어링 인재를 보유하고 있습니다.
PE8110은 지난 몇 주 동안 작업하기에 꽤 즐거웠습니다. 많은 공급업체가 E1.S SSD를 발표했지만, SK 하이닉스는 처음으로 우리 연구실에서 배치를 확보했습니다. 물론 우리가 이해하고 싶었던 한 가지는 U.2와 E1.S SSD 사이의 성능 프로필을 비교하는 것입니다. 이를 위해 우리는 벤치마킹 프로세스에서 각 SK 하이닉스 SSD 배치를 일대일로 배치했습니다.
SK하이닉스는 U.2 PE8010과 E1.S PE8110 Gen4 SSD 사이의 성능 프로파일을 서로 매우 밀접하게 정렬했습니다. PE8110은 읽기 성능의 약간의 트레이드 오프와 함께 임의 및 순차 쓰기 성능이 향상되었습니다.
8개의 SSD 그룹을 서로 비교하여 PE3.2 세트의 8110만 IOPS와 비교하여 4K 임의 쓰기에서 PE2.8 그룹의 8010만 IOPS를 측정했습니다. 64K 순차 쓰기에서 PE8110 그룹은 14.6GB/s, PE12 그룹은 8010GB/s를 기록했습니다. 읽기 성능을 약간 선호하는 Sysbench를 사용한 애플리케이션 테스트에서 PE8110 SSD는 18,544 TPS를 측정했으며 PE8010 SSD는 19,416 TPS를 기록했습니다. 반면에 SQL Server는 더 빠른 쓰기 속도 덕분에 상당한 개선을 보였습니다. SQL TPC-C 워크로드의 VM 8110개를 실행하는 PE5은 평균 총 대기 시간이 14ms인 PE8010과 비교하여 23.2ms로 측정되었습니다.
E1.S SSD는 이미 하이퍼스케일 데이터 센터에서 일반적입니다. 그러나 E1.S 지원을 제공하는 엔터프라이즈 시스템이 늘어나면서 E1.S SSD 채택이 크게 증가할 것으로 예상됩니다. 성능과 밀도의 조합은 많은 사용 사례에서 참을 수 없습니다. 어느 쪽이든 SK하이닉스는 업계가 요구하는 모든 폼 팩터로 SSD를 계속 제공할 것입니다. Intel의 NAND 자산 인수와 함께 SK하이닉스가 기업용 SSD 시장에서 매우 공격적일 계획이 있음이 분명해졌습니다.
본 보고서는 SK하이닉스의 지원을 받아 작성되었습니다. 이 보고서에 표현된 모든 견해와 의견은 고려 중인 제품에 대한 우리의 공정한 견해를 기반으로 합니다.
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