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Análise do SSD Solidigm P5520

by Lyle Smith

O Solidigm D7-P5520 é um SSD empresarial da série D7 voltado para desempenho, apresentando tolerância zero para erros de dados, desempenho consistente e oferecido em uma ampla gama de capacidades e fatores de forma. Alimentado pela tecnologia TLC 144D NAND de 3 camadas da empresa, o P5520 é o primeiro lançamento amplo da recém formado Solidigm.

O Solidigm D7-P5520 é um SSD empresarial da série D7 voltado para desempenho, apresentando tolerância zero para erros de dados, desempenho consistente e oferecido em uma ampla gama de capacidades e fatores de forma. Alimentado pela tecnologia TLC 144D NAND de 3 camadas da empresa, o P5520 é o primeiro lançamento amplo da recém formado Solidigm.

Solidigm P5520

A Solidigm Technology foi lançada no início deste ano pela SK hynix, que nasceu da aquisição da tecnologia NAND e SSD da Intel pela empresa por US$ 9 bilhões. Com sede em San Jose, a Solidigm opera como uma subsidiária autônoma da SK hynix Inc. nos Estados Unidos e agora gerencia o desenvolvimento de produtos, a fabricação e as vendas desses ativos adquiridos.

Solidigm P5520

Solidigm P5520

Dito isto, o lançamento do P5520 é um pouco único. Começou como uma unidade Intel e carrega um adesivo Intel P5520, mas foi anunciado em seu formulário de disponibilidade geral como um SSD Solidigm. Portanto, está em algum lugar no meio, mas dado o sucesso do antecessor P5510, o P5520 tem expectativas muito altas dentro da nova empresa.

O Solidigm P5520 está disponível em várias capacidades e fatores de forma, incluindo o usual U.2 15mm, que está disponível em modelos de 1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB e 15.36 TB. As organizações também têm a opção de vários Modelos E1 (ou “régua”), um fator de forma que vem crescendo em popularidade nos últimos tempos. Isso é importante porque permitirá construções de servidor mais interessantes devido à sua combinação exclusiva de tamanho, recursos térmicos integrados e desempenho. Obviamente, as réguas também são populares entre os hiperescaladores.

Solidigm P5520 Empilhado

Solidigm P5520 Empilhado

Assim, a linha P5520 está disponível em E1.S (9.5 mm/15 mm) nas capacidades de 1.92 TB, 3.84 TB e 7.68 TB. A Solidigm também oferece o fator de forma E1.L 9.5 mm (uma versão muito maior da régua), disponível apenas em um modelo de 15.36 TB. Esse fator de forma provavelmente será destinado apenas a implantações em grande escala que precisam da densidade que o E1.L pode oferecer. Esta também é uma unidade TLC NAND padrão, os outros SSDs de régua de alta capacidade (P5316) foram QLC até o momento. A Solidigm optou por não incluir o E3.S nesta versão, o que é interessante, pois esse fator de forma parece ter tração com alguns fabricantes de servidores e matrizes de armazenamento.

Solidigm P5520 vs.

A nova série D7 da Solidigm foi visivelmente aprimorada em relação à geração anterior de unidades PCIe 4.0, incluindo melhor desempenho em aplicativos mistos e de leitura intensiva. Por exemplo, em comparação com o P5510, o Solidigm indica uma melhoria até 42% maior em leituras aleatórias com 1.1 milhão de IOPS e 17% maior em gravações aleatórias em 4K com 200,000 IOPS. O desempenho sequencial é estimado em 7.1 GB/s para leitura e 4.2 GB/s para gravação.

Esse perfil de desempenho atualizado, juntamente com sua faixa de capacidade expandida, pode se traduzir em mais oportunidades de economia de custos para as organizações. Por exemplo, ao olhar para uma configuração de 365 TB (através do modelo de 15.36 TB), a Solidigm reivindica uma área física 50% menor e uma redução de 44% na energia geral em comparação com o P8 de 4510 TB.

O Solidigm P5520 também vem com uma variedade de recursos empresariais aprimorados, incluindo suporte para vários tamanhos de setor (512/520/4,096/4,104/4,160 B), OPAL 2.0, bloqueio de namespace configurável, exclusão segura, registros de telemetria aprimorados (incluindo rastreamento inteligente de erros e registro), espaços de nomes múltiplos dinâmicos e autoteste do dispositivo.

Apoiado por uma garantia de 5 anos, veremos o U.7.68 P2 de 5520 TB nesta análise.

Especificações do SSD Solidigm P5520

NAND Solidigm 144-L 3ª geração NAND 3D
Capacidades e fatores de forma
  • U.2 15 mm: 1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB
  • E1.S 9.5 mm/15 mm: 1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB
  • E1.L 9.5 mm: 15.36 TB
Interface PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4, NVMe-MI 1.1
Capacidade de gerenciamento da unidade
  • NVMe-MI 1.1, PCIe sobre mensagens definidas pelo fornecedor (VDM), PCIe sobre gerenciamento
  • Component Transport Protocol (MCTP), OCP cloud C0 suporte à página de log
Desempenho
  • Leitura/gravação aleatória de 4K até: 1.1M/220K IOPS
  • Leitura/gravação sequencial de 128K até: 7,100/4,200 MB/s
Resistência (DWPD, 5 anos) Até 1
Garantia Garantia limitada de cinco anos

Desempenho do SSD Solidigm D7-P5520

Histórico de testes e comparáveis

Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.

Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis ​​pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nessas respectivas páginas.

Comparáveis:

Mesa de teste

Nossas análises de SSD PCIe Gen4 Enterprise aproveitam um Lenovo Think System SR635 para testes de aplicativos e benchmarks sintéticos. O ThinkSystem SR635 é uma plataforma AMD de CPU única bem equipada, oferecendo potência de CPU bem acima do necessário para enfatizar o armazenamento local de alto desempenho. É também a única plataforma em nosso laboratório (e uma das poucas no mercado atualmente) com baias PCIe Gen4 U.2. Os testes sintéticos não exigem muitos recursos da CPU, mas ainda utilizam a mesma plataforma Lenovo. Em ambos os casos, a intenção é mostrar o armazenamento local da melhor maneira possível, de acordo com as especificações máximas de unidade do fornecedor de armazenamento.

PCIe Gen4 sintético e plataforma de aplicativos (Lenovo Think System SR635)

  • 1 x AMD 7742 (2.25 GHz x 64 núcleos)
  • 8 x 64 GB DDR4-3200 MHz ECC DRAM
  • CentOS 7.7 1908
  • ESXi 6.7u3

Desempenho do SQL Server

Cada VM do SQL Server é configurada com dois vDisks: volume de 100 GB para inicialização e um volume de 500 GB para o banco de dados e arquivos de log. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 8 vCPUs, 64 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Embora nossas cargas de trabalho Sysbench testadas anteriormente tenham saturado a plataforma tanto em E/S de armazenamento quanto em capacidade, o teste de SQL procura desempenho de latência.

Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é enfatizado pelo Benchmark Factory para bancos de dados da Quest. StorageReview's Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa VM SQL Server para esta revisão usa um banco de dados SQL Server de 333 GB (escala 1,500) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 15,000 usuários virtuais.

Configuração de teste do SQL Server (por VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados
  • SQL Server 2014
    • Tamanho do banco de dados: escala 1,500
    • Carga de cliente virtual: 15,000
    • Memória RAM: 48 GB
  • Duração do teste: 3 horas
    • 2.5 horas de pré-condicionamento
    • período de amostra de 30 minutos

Para nosso benchmark transacional do SQL Server, o Solidigm P5520 ficou entre os líderes com 12,650.2 TPS.

Com a latência média do SQL Server, o P5520 registrou uma latência média de apenas 3 ms - uma pontuação sólida que colocou a unidade em 5º lugar (as unidades de primeiro e segundo lugar tiveram empates).

Desempenho do Sysbench

O próximo benchmark de aplicativo consiste em um Banco de dados MySQL OLTP Percona medida via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e também a latência média do 99º percentil.

Cada sysbench A VM é configurada com três vDisks: um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 8 vCPUs, 60 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuração de teste do Sysbench (por VM)

  • CentOS 6.3 64 bits
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • Tabelas de banco de dados: 100
    • Tamanho do banco de dados: 10,000,000
    • Segmentos de banco de dados: 32
    • Memória RAM: 24 GB
  • Duração do teste: 3 horas
    • 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
    • 1 hora 32 tópicos

Olhando para nosso benchmark transacional Sysbench, o Solidigm P5520 teve resultados intermediários (5º) com 10,674 TPS.

Com a latência média do Sysbench, o P5520 registrou 11.99ms, o que foi bom o suficiente para 5th lugar entre as unidades testadas (um fio de cabelo atrás da unidade Micron).

Para nossa latência de pior cenário (99º percentil), o Solidigm P5520 ficou em terceiro lugar com 21.71ms.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Quando se trata de dispositivos de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos", testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI.

Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para esses benchmarks preenche toda a superfície da unidade com dados e, em seguida, particiona uma seção da unidade igual a 25% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder às cargas de trabalho do aplicativo. Isso é diferente dos testes de entropia total que usam 100% da unidade e os levam a um estado estável. Como resultado, esses números refletirão velocidades de gravação sustentadas mais altas.

perfis:

  • Leitura aleatória em 4K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
  • Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 128 threads, 0-120% de atualização
  • Leitura sequencial de 16K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
  • Gravação sequencial de 16K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
  • Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
  • Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
  • 4K, 8K e 16K 70R/30W Random Mix, 64 threads, 0-120% iorate
  • Banco de Dados Sintético: SQL e Oracle
  • Clone completo de VDI e rastreamentos de clone vinculados

Em nossa primeira análise de carga de trabalho VDBench, leitura aleatória de 4K, o Solidigm P5520 teve um desempenho de pico sólido de 1.12 milhão de IOPS com uma latência de 450 µs, ficando em terceiro lugar entre as unidades testadas (embora ainda bem atrás das unidades Union Memory e Memblaze).

Na gravação aleatória de 4K, o P5520 caiu para o quarto lugar (logo atrás do Samsung PM9A3), chegando a 492K IOPS com latência de 1,026.7µs.

Mudando para cargas de trabalho sequenciais de 64k, o P5520 teve uma ótima exibição, registrando 6.66 GB/s de leitura (106,640 IOPS) a 599 µs de latência nas leituras. Isso o colocou logo atrás da unidade Samsung em segundo lugar entre os SSDs testados e um pouco atrás da unidade Memblaze em primeiro lugar.

Na gravação de 64K, o P5520 atingiu o pico de 2.39 GB/s (38,286 IOPD) com uma latência de 1,662 µs, ficando em terceiro lugar.

Em seguida, temos nosso desempenho sequencial de 16K. Em leituras, o P5520 registrou impressionantes 3.95 GB/s (252,523 IOPS) e 125.8 µs de latência.

A unidade Solidigm caiu alguns lugares em 16K, chegando a apenas 2.37 GB/s (151,874 IOPS) com 100.7 µs de latência.

Em nosso perfil misto 70/30 4k (70% de leitura, 30% de gravação), o P5520 teve outra exibição impressionante, registrando um pico de 552K IOPS a 113.4µs de latência. Este foi apenas um fio de cabelo atrás do Memblaze 6920 para o segundo lugar.

Em nosso perfil misto 70/30 16k, o P5520 atingiu 246K IOPS a 256.9µs em latência ficando em último lugar, novamente apenas um pouco atrás do Memblaze.

Em nosso último perfil misto (70/30 8k), o P5520 atingiu um pico sólido de 364,134 IOPS com uma latência de 171.8 µs.

Nosso próximo conjunto de testes são nossas cargas de trabalho SQL: SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20, todos os quais mostraram a unidade Solidigm na liderança por uma margem notável. Começando com SQL, o P5520 registrou um desempenho máximo de 327K IOPS com uma latência de apenas 96.7 µs. A próxima melhor unidade foi o Micron 7400 Pro, que estava bem atrás da unidade Solidigm com 271K IOPS.

No SQL 90-10, vimos uma história semelhante, já que o P5520 foi de longe a unidade de melhor desempenho, com pico de 314K IOPS com latência de 101.1µs.

Com o SQL 80-20, o P5520 atingiu um pico impressionante de 305K IOPS com uma latência de 103.1µs, novamente colocando-o em primeiro lugar por uma margem notável.

A seguir estão nossas cargas de trabalho Oracle: Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. Como nos benchmarks SQL, o P5520 continuou terminando em primeiro lugar em todos os nossos testes. Começando com a carga de trabalho geral da Oracle, o P5520 teve um desempenho máximo de 300K IOPS a 117.3µs.

Para Oracle 90-10, o P5520 atingiu o pico de 237K IOPS com uma latência de 90.7µs.

Olhando para o Oracle 80-20, o P5520 registrou um pico de desempenho de 236K IOPS a 91.5µs.

Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para VDI Full Clone (FC) Boot, o P5520 manteve seu excelente desempenho, chegando a 233K IOPS com uma latência de 148.2µs.

Embora possa ser difícil de ver no gráfico abaixo, o P5520 foi uma das unidades mais estáveis ​​durante o VDI FC Initial Login, chegando a 127K IOPS com uma latência de 232.8 µs.

Com o VDI FC Monday Login, o Solidigm P5520 ficou em terceiro lugar (logo atrás da unidade de memória Union) com 95K IOPS em uma latência de 164.4µs.

Para VDI Linked Clone (LC) Boot, o P5520 manteve seu desempenho estável (embora caindo um pouco na tabela de classificação), chegando a 79K IOPS com 200.2µs.

No VDI LC Initial Login, o desempenho do P5520 sofreu um pouco no início (como todas as outras unidades), mas finalmente atingiu um pico sólido de 50K IOPS com 149µs para o terceiro lugar.

Para o VDI LC Monday Login, o P5520 apresentou um desempenho muito estável, chegando a 72K IOPS com uma latência de 218.7 µs.

Conclusão

O Solidigm P5520 é claramente um lançamento de sucesso da empresa recém-formada. Esta unidade empresarial aproveita a interface PCIe 4.0 e está disponível em uma variedade de fatores de forma e capacidades, incluindo o formato U.2 usual, bem como os modelos de régua E1.S e E1.L. Além disso, o P5520 é construído com 144-L 3ª geração NAND 3D da Solidigm e vem com uma variedade de recursos empresariais avançados, incluindo OPAL 2.0, bloqueio de namespace configurável, sanitização, exclusão segura e segurança de dados.

Estaca frontal Solidigm P5520

Dito isso, seu desempenho geral foi o principal destaque, já que o P5520 se encontrou consistentemente entre os líderes durante nosso benchmarking. Testamos a unidade Solidigm em relação a seis outros SSDs corporativos PCIe Gen4 de 7.68 TB com especificações e aplicativos semelhantes: Samsung PM9A3, Memblaze 6920, Intel P5510, KIOXIA CD6, Intel P5510 e Micron 7400 Pro. Analisamos a análise de carga de trabalho do aplicativo e as cargas de trabalho do VDBench durante nossa análise.

Em nossos testes Sysbench, vimos que o P5520 tem resultados intermediários com pontuações agregadas de 10,674 TPS, 11.99ms na latência média e 21.71ms no pior cenário. Os resultados foram muito melhores durante nosso benchmark transacional do SQL Server, postando 12,650.2TPS e uma latência média de 3ms.

Ao mudar para o VDBench, o P5520 mostrou ótimo desempenho geral. Os destaques incluem 1.12 milhão de IOPS de leitura e 492K IOPS de gravação em nossas cargas de trabalho de 4K, atingindo 6.66GB/s em leitura de 64K, 2.39GB/s em gravação de 64K, 3.95GB/s de leitura em leitura de 16K, 2.37GB/s em 623MB/s novamente em gravações, durante nossas cargas de trabalho sequenciais. Nossos perfis 70/30 mistos registraram 552K IOPS em 4K, 364K IOPS em 8K e 246K IOPS em 16K.

Em nossos testes de SQL, o P5520 apresentou picos de 327 IOPS (primeiro por uma margem notável), 314 IOPS no SQL 90-10 e 305 IOPS no SQL 80-20, liderando o grupo. As cargas de trabalho da Oracle contaram uma história semelhante, registrando 300 IOPS, 237 IOPS no Oracle 90-10 e 236 IOPS no Oracle 80-20.

Em seguida, foram nossos testes VDI Clone, Full e Linked. No Full Clone, vimos 233 IOPS na inicialização, 127 IOPS no login inicial e 95 IOPS no login na segunda-feira. No Linked Clone, a unidade Solidigm mostrou um pico de 79 IOPS na inicialização, 50 IOPS no login de segunda-feira e 72 no login inicial.

Juntamente com esse perfil de desempenho impressionante e sua variedade de fatores de forma e modelos de capacidade disponíveis, o P5520 atenderá a praticamente qualquer necessidade de data center. Embora nossa unidade de análise seja uma unidade da marca Intel, se o P5520 for uma indicação do que podemos esperar dos futuros lançamentos da Solidigm, esperamos ver mais de seus SSDs chegando ao laboratório. No geral, o P5520 é uma grande progressão e deve ser uma escolha popular para OEMs e integradores de sistemas.

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