Há cerca de um ano, demos uma olhada no SSD empresarial Gen4 da SK hynix, o PE8010. Comparamos essa unidade com a família de modelos anteriores e, claramente, o PE8010 foi uma progressão fantástica. Agora conseguimos obter mais SSDs da empresa. Nosso foco neste teste é o novíssimo SK hynix PE8110, e é nosso primeiro mergulho extensivo em um SSD com fator de forma E1.S. Esta unidade é extremamente importante para a SK hynix, pois mostra muito do que a empresa faz, incluindo NAND e desenvolvimento de controlador, e a capacidade de fornecer SSDs inovadores para atender à demanda do cliente.
Há cerca de um ano, demos uma olhada no SSD empresarial Gen4 da SK hynix, o PE8010. Comparamos essa unidade com a família de modelos anteriores e, claramente, o PE8010 foi uma progressão fantástica. Agora conseguimos obter mais SSDs da empresa. Nosso foco neste teste é o novíssimo SK hynix PE8110, e é nosso primeiro mergulho extensivo em um SSD com fator de forma E1.S. Esta unidade é extremamente importante para a SK hynix, pois mostra muito do que a empresa faz, incluindo NAND e desenvolvimento de controlador, e a capacidade de fornecer SSDs inovadores para atender à demanda do cliente.
SSD SK hynix PE8110 E1.S
Temos falado muito sobre o fator de forma “régua” ultimamente, incluindo uma extensa E1.S mergulho profundo, um podcast com Jason Adrian, o guru do armazenamento no Microsoft Azure e outro podcast com a Viking Enterprise Solutions sobre design de servidor para SSDs governantes. Para aqueles que precisam de um resumo, E1.S (régua curta) está definitivamente chegando ao empreendimento muito em breve e E1.L (régua longa) pode não estar muito atrás. Cada fator de forma tem certas vantagens, mas com a mudança da indústria para uma altura z de 15 mm para E1.S, os fornecedores de servidores podem projetar soluções com mais facilidade para esses fatores de forma.
Embora dificilmente popular hoje, o fator de forma E1.S tem sido muito popular em data centers de hiperescala. Os caras da nuvem os adoram pela combinação de desempenho, perfil de resfriamento, consumo de energia e, em alguns casos, densidade. O E1.S surgiu de muitas maneiras como uma migração para longe do fator de forma M.2. O design do SSD M.2, embora compacto e de alto desempenho, funciona bem para sistemas móveis e unidades de inicialização, mas não para ofertas corporativas de alto desempenho. Onde o E1.S entra é permitindo maior consumo de energia, bem como um design de fator de forma que responde pela dissipação térmica daquela especificação de energia aumentada.
As unidades M.2 têm certas limitações, especialmente quando se trata de capacidade de manutenção e da necessidade de serem usadas em uma placa adaptadora quando se trata de armazenamento de servidor. Por outro lado, o E1.S oferece a mesma facilidade de manutenção de um drive U.2 e elimina a necessidade de qualquer tipo de suporte de drive. A SK hynix também fabrica o PE8110 em um fator de forma M.2. Mesmo com a migração para E1.S, ainda existem clientes que precisam do conector M.2.
A adoção do servidor E1.S está acelerando
Quando pensamos onde os SSDs E1.S foram bem-sucedidos, a maioria dos casos de uso inclui hiperescaladores ou data centers em escala de nuvem. Dito isso, vários fornecedores de servidores estão impulsionando a adoção do E1.S. Acima está um servidor Viking Enterprise Solutions de dois nós. Este sistema aproveita 24 das baias de unidade de 15 mm para oferecer densidade de armazenamento surpreendente em uma caixa de 1U. A Viking está trabalhando em uma variedade de plataformas E1.S. Se você estiver interessado nos desafios do design de servidor quando se trata de E1.S, temos um podcast sobre o tema com Viking.
Outros fornecedores também oferecem suporte ao E1.S, incluindo a Lenovo com seu ThinkSystem SR630 V2. Este servidor com processador Intel duplo oferece suporte para até 16 SSDs E1.S como parte das muitas configurações oferecidas no servidor 1U.
Talvez alguns dos servidores E1.S mais abrangentes venham do portfólio da Inspur. Os servidores Inspur M6 mais recentes têm várias opções E1.S. O NF5180M6 é um sistema de CPU Intel duplo de 1U que oferece até 32 SSDs E1.S, mas também tem ofertas que combinam compartimentos U.2 e E1.S. Depois, há o Inspur NF5266M6, que é um servidor 2U inovador que suporta 24+2 HDDs de 3.5" por meio de trenós de unidade de camada tripla na frente do servidor. Neste contexto, porém, a parte interessante está na parte de trás, onde eles oferecem uma versão que suporta oito SSDs E1.S.
Fatores de forma SSD emergentes
A adoção corporativa de fatores de forma é um alvo em constante movimento. É claro que, quando pensamos em flash, quase todas as unidades vendidas para armazenamento são SSDs U.2/U.3 (15mm 2.5″), com M.2 geralmente sendo relegado ao serviço de inicialização. Embora tenhamos falado muito aqui sobre o SSD SK hynix E1.S, há muito mais no portfólio. O SK hynix também oferece várias opções de SSD no formato de régua longa, com um PE8111 em E1.L. Esta unidade está disponível hoje em capacidades de até 16 TB.
O suporte para os populares formatos de régua é crítico e os servidores corporativos estão adotando esses slots muito rapidamente. Mas os fatores de forma da unidade estão vendo mais inovações e mudanças agora do que em qualquer outro momento no design do servidor. Há ainda outro fator de forma chamado E3.S e E3.L. Esses drives tendem a ter alto consumo de energia, envelopado até 70W. Embora ainda não tenha sido anunciado publicamente, a SK hynix também tem ofertas em andamento para esses fatores de forma, destacando a flexibilidade da empresa.
Com a rápida progressão de PCIe Gen3 para Gen5, há muita turbulência na indústria quando se trata de fatores de forma SSD. A SK hynix é um player importante em todos esses fatores de forma, oferecendo as soluções que seus clientes exigem. Por ser um fornecedor de SSD verticalmente integrado (o que significa que possui o NAND, o controlador e o firmware), o SK hynix é adequado para se mover rapidamente à medida que o setor muda. Além disso, a SK hynix logo absorverá os negócios NAND da Intel, tornando a organização combinada um gigante no negócio de SSD corporativo.
Especificações SK hynix PE8110 E1.S
| Configuração do dispositivo | ||
| Densidade | 1,920 / 3,840 / 7,680GB | |
| Fator de Forma | E1.S 15mm | |
| NAND | 4D V6 512 Gb TLC | |
| Interface | PCIe Gen4x4 | |
| Protocolo | NVMe v1.4 | |
| Tamanho do setor | 512, 4096 bytes | |
| Sistema Operacional | Windows Server 2012 R2/2016/2019, CentOS 7.2 ou posterior, RHEL, Ubuntu 16.04 ou posterior. | |
| Desempenho (Típico) | ||
| Sequencial (128 KB, QD128, sustentado) | ||
| Leia | Até 6,000 MiB/s | |
| Escreva | Até 4,000 MiB/s | |
| Aleatório (4KB, QD128 com 8 Threads, sustentado) | ||
| Leia | Até 1000K IOPS | |
| Escreva | Até 155K IOPS | |
| Ler/escrever, 90:10 | Até 510K IOPS | |
| Potência (Típ.) | ||
| Tensão de alimentação | +12V ± 10% | |
| Leitura/gravação ativa | Até 20W | |
| Inativo | Até 5W | |
| Confiabilidade | ||
| UBER | < 1 erro por 1017 Bits lidos | |
| MTBF | 2.5 horas | |
| resistencia | 1 DWPD 5 anos | |
| Retenção não energizada | 3 meses (40'C) | |
| Segurança | ||
| AES 256 bits | ||
| Inicialização segura | ||
| eDrive / TCG Opala | ||
| Ambiental | ||
| Faixa de temperatura | ||
| Operando (pela SMART)3) | 0 ℃ ~ 70 ℃ | |
| Não operacional | -40 ℃ ~ 85 ℃ | |
| Choque (não operacional) | 1500G, Duração 0.5ms | |
| Vibração (não operacional) | 20G, 20~2KHz | |
| Umidade (não operacional) | 5 ~ 85% | |
| Qualidade de Serviço (Latência) | ||
| 4KB, leitura aleatória, QD1 (Typ.) | 75us | |
| Qualidade de serviço (leitura de 4 KB, QD1, tipo.) | ||
| Média | 75us | |
| 99% | 2-nove | 85us |
| 99.9% | 3-nove | 170us |
| 99.9% | 4-nove | 370us |
| 99.999% | 5-nove | 460us |
| Pronto para ligar (Típico) | ||
| Desligamento Normal | Até 10 segundos | |
| Desligamento desagradável | Até 20 segundos | |
| Tempo mínimo de desligamento | 1sec | |
| Dimensão física | ||
| Largura, mm | 33.75 ± 0.25 | |
| Comprimento, mm | 118.75 ± 0.55 | |
| Altura, mm | 15 + 0.35 / -0.60 | |
| Peso, g | Até 90.0±5% | |
| Recursos de suporte | ||
| Proteção contra perda de energia (por circuito integrado) | ||
| Afogamento Térmico | ||
| Gerenciamento Básico SMBus (Fora de Banda) | ||
Desempenho SK hynix PE8110 E1.S
Para nossa comparação de desempenho, usamos um servidor Intel Scalable Gen3 Intel duplo com duas CPUs 8380. Este servidor Intel é um modelo 2U que suporta PCIe 4.0 de ponta a ponta e inclui oito baias U.2 NVMe na frente. Usamos adaptadores U.2 para E1.S para conectar fisicamente oito SSDs PE8110 E1.S ao sistema e testar oito dos SSDs U.2 PE8010 na mesma plataforma.
Para nossos testes iniciais no Ubuntu 20.04 com oito E1.S PE8110 versus oito SSDs U.2 PE8010 NVMe, analisamos os testes tradicionais de taxa de transferência e largura de banda de “quatro cantos” usando cargas de trabalho aleatórias de 4K e sequenciais de 64K.
Em seguida, mudamos nosso ambiente de software para VMware ESXi 7.0 e comparamos o desempenho de um tamanho menor de grupo de SSD. Para SQL Server, usamos 1 SSD NVMe com 5 VMs com nossa instância SQL Server 2014 executando nosso perfil de carga de trabalho TPC-C de escala 1,500. Isso colocou estresse suficiente em cada modelo de SSD para ampliar as diferenças entre cada modelo.
Por fim, concentramos nossa carga de trabalho MySQL Sysbench em 2 SSDs de cada grupo, com 8 VMs posicionadas uniformemente no par de SSDs. Isso nos deu uma carga de trabalho de 4 VMs por SSD, com foco no impacto de armazenamento do ambiente.
Comparando o desempenho sintético dos quatro cantos do novo SSD SK hynix PE8110 E1.S com o PE8010 que examinamos anteriormente, encontramos um desempenho 4K aleatório muito próximo um do outro.
A unidade U.2 teve uma ligeira vantagem no desempenho de leitura, com o PE8110 medindo 5.0 milhões de IOPS em comparação com o PE8010 com 5.4 milhões de IOPS. A versão E1.S teve vantagem no desempenho de gravação. Aqui medimos o PE8110 com 3.2 M IOPS em comparação com o PE8010 com 2.8 M IOPS.
Fazendo a transição para um tamanho de bloco maior com um perfil de transferência sequencial, encontramos uma tendência semelhante em que o PE8010 teve uma ligeira vantagem no desempenho de leitura, enquanto o PE8110 teve vantagem nas velocidades de gravação. Aqui, o PE8110 mediu 40 GB/s de leitura de 64 K versus o PE8010 com 43.1 GB/s.
Na gravação sequencial, o PE8110 mediu 14.6 GB/s, enquanto o PE8010 mediu 12 GB/s.
Com a vantagem no desempenho de gravação, quando nos voltamos para o teste de aplicativo do SQL Server, descobrimos que o PE8110 apresentou grandes melhorias em relação ao PE8010 em nosso teste TPC-C. Aqui medimos a latência média de cinco VMs, com o PE8110 mostrando uma média agregada de 14 ms. Isso contrasta com o PE8010 medindo 23.2 ms nas mesmas condições.
Nossa carga de trabalho de aplicativo final que executamos no SK hynix PE8110 e PE8010 consistia em nossa carga de trabalho MySQL Sysbench, executando 8 VMs em dois SSDs. Aqui o E1.S PE8110 mediu 18,544 TPS com uma latência média de 13.81ms, em comparação com o PE8010 medindo 19,416 TPS com uma latência média de 13.23ms.
Considerações Finais
Trabalhamos com a SK hynix há anos em sua linha cada vez maior de SSDs. Sendo integrado verticalmente (o que significa que eles têm fábricas NAND, um controlador interno e escrevem seu próprio firmware), o SK hynix tem muita flexibilidade no que pode trazer ao mercado. Às vezes, isso significa produtos específicos para uso de hiperescalador. Porém, cada vez mais, isso significa trazer tecnologias de armazenamento de última geração para a empresa. E isso nem leva em consideração a presença da recém-adquirida equipe Intel NAND. A entidade combinada tem escala global e talento de engenharia para fornecer SSDs líderes em várias categorias.
Tem sido muito divertido trabalhar com o PE8110 nas últimas semanas. Embora muitos fornecedores tenham anunciado SSDs E1.S, a SK hynix é a primeira a obter um lote deles em nosso laboratório. Claro, uma coisa que queríamos entender é como o perfil de desempenho se compara entre os SSDs U.2 e E1.S. Para isso, colocamos um lote de cada SSD SK hynix frente a frente em nosso processo de benchmarking.
O SK hynix manteve o perfil de desempenho entre os SSDs U.2 PE8010 e E1.S PE8110 Gen4 muito alinhados entre si. O PE8110 apresentou uma melhoria no desempenho de gravação aleatória e sequencial, com uma ligeira compensação no desempenho de leitura.
Comparando o grupo de 8 SSDs entre si, medimos 3.2 milhões de IOPS do grupo PE8110 em gravação aleatória de 4K, contra 2.8 milhões de IOPS do conjunto PE8010. Na gravação sequencial de 64K, o grupo PE8110 mediu 14.6 GB/s em comparação com 12 GB/s do PE8010. Em nossos testes de aplicativos com Sysbench favorecendo o desempenho de leitura em um pequeno grau, os SSDs PE8110 mediram 18,544 TPS para os SSDs PE8010 registrando 19,416 TPS. O SQL Server, por outro lado, obteve uma melhoria substancial graças às velocidades de gravação mais rápidas. O PE8110 executando 5 VMs de nossa carga de trabalho SQL TPC-C mediu 14 ms, em comparação com o PE8010 com uma latência agregada média de 23.2 ms.
Os SSDs E1.S já são comuns em data centers de hiperescala. Com mais sistemas corporativos oferecendo suporte a E1.S, porém, esperamos ver a adoção de SSD E1.S aumentar significativamente. A combinação de desempenho e densidade é irresistível para muitos casos de uso. De qualquer forma, a SK hynix continuará a fornecer SSDs em qualquer fator de forma exigido pelo setor. Juntamente com a aquisição dos ativos NAND da Intel, fica claro que a SK hynix pretende ser muito agressiva no mercado de SSD corporativo.
Família de SSDs SK hynix PE8000
Este relatório é patrocinado pela SK hynix. Todas as visões e opiniões expressas neste relatório são baseadas em nossa visão imparcial do(s) produto(s) em consideração.
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