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Solidigm P5520 固态硬盘评测

by 莱尔·史密斯

Solidigm D7-P5520 是性能驱动型 D7 系列中的一款企业级 SSD,具有数据错误零容忍、一致的性能,并提供广泛的容量和外形规格。 P144 由该公司的 3 层 TLC 5520D NAND 技术提供支持,是第一个广泛发布的 新成立的 Solidigm.

Solidigm D7-P5520 是性能驱动型 D7 系列中的一款企业级 SSD,具有数据错误零容忍、一致的性能,并提供广泛的容量和外形规格。 P144 由该公司的 3 层 TLC 5520D NAND 技术提供支持,是第一个广泛发布的 新成立的 Solidigm.

固体P5520

Solidigm Technology 是今年早些时候由 SK 海力士推出的,它诞生于该公司以 9 亿美元收购英特尔的 NAND 和 SSD 技术。 Solidigm 总部位于圣何塞,作为 SK 海力士公司的独立美国子公司运营,现在管理这些收购资产的产品开发、制造和销售。

固体P5520

固体P5520

也就是说,P5520 的发布有点独特。 它最初是一个 Intel 驱动器并贴有 Intel P5520 标签,但它以 Solidigm SSD 的一般可用性形式宣布。 因此,它介于两者之间,但鉴于 P5510 前身的成功,P5520 在新公司内部有很高的期望。

Solidigm P5520 提供各种容量和外形规格,包括常用的 U.2 15mm,有 1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB 和 15.36 TB 型号可供选择。 组织也可以选择几个 E1(或“标尺”)型号,一种近来越来越流行的外形。 这很重要,因为由于其尺寸、内置散热能力和性能的独特组合,它将允许构建更有趣的服务器。 当然,统治者也很受超大规模用户的欢迎。

Solidigm P5520 堆叠式

Solidigm P5520 堆叠式

因此,P5520 系列提供 E1.S(9.5 毫米/15 毫米)规格,容量为 1.92 TB、3.84 TB 和 7.68 TB。 Solidigm 还提供 E1.L 9.5mm 外形规格(尺子的更大版本),仅适用于 15.36 TB 型号。 这种外形可能仅适用于需要 E1.L 可以提供的密度的超大规模部署。 这也是标准的TLC NAND驱动器,其他高容量统治者SSD(P5316)迄今为止都是QLC。 Solidigm 选择不在此版本中包括 E3.S,这很有趣,因为该外形因素似乎对一些服务器和存储阵列制造商有吸引力。

Solidigm P5520 与 P5510

Solidigm 的新 D7 系列与上一代 PCIe 4.0 驱动器相比有了显着改进,包括在混合和读取密集型应用程序中的更好性能。 例如,与 P5510 相比,Solidigm 表明随机读取提高了 42%,IOPS 为 1.1 万,随机 17K 写入提高了 4%,IOPS 为 200,000。 顺序性能为 7.1GB/s 读取和 4.2GB/s 写入。

这种升级的性能配置文件,加上其扩展的容量范围,可以转化为组织更多的成本节约机会。 例如,当查看 365TB 配置(通过 15.36TB 型号)时,Solidigm 声称与 50TB P44 相比,物理占用空间减少了 8%,总功耗降低了 4510%。

Solidigm P5520 还具有一系列改进的企业功能,包括支持多种扇区大小(512/520/4,096/4,104/4,160 B)、OPAL 2.0、可配置命名空间锁定、安全擦除、改进的遥测日志(包括智能错误跟踪)和日志记录)、动态多命名空间和设备自检。

享有 5 年保修期,我们将在本次评测中关注 7.68TB U.2 P5520。

Solidigm P5520 固态硬盘规格

NAND闪存 Solidigm 144-L 第三代 3D NAND
容量和形状因素
  • U.2 15 毫米:1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB、15.36 TB
  • E1.S 9.5 毫米/15 毫米:1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB
  • E1.L 9.5 毫米:15.36 TB
接口 PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4、NVMe-MI 1.1
驱动可管理性
  • NVMe-MI 1.1、基于供应商定义消息 (VDM) 的 PCIe、基于管理的 PCIe
  • 组件传输协议 (MCTP)、OCP 云 C0 日志页面支持
性能
  • 4K 随机读/写高达:1.1M/220K IOPS
  • 128K 顺序读/写高达:7,100/4,200MB/s
耐力(DWPD,5 年) 至多 1
保修政策 五年有限保修

Solidigm D7-P5520 SSD 性能

测试背景和比较

特 StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构,用于在与管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施,使我们的员工能够建立真实世界的条件,以便在我们的审查期间准确地衡量性能。

我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查,以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 以及其网络功能的概述可在这些相应页面上找到。

可比物:

测试平台

我们的 PCIe Gen4 Enterprise SSD 评测利用了 联想 ThinkSystem SR635 用于应用程序测试和综合基准。 ThinkSystem SR635 是一个装备精良的单 CPU AMD 平台,提供的 CPU 能力远远超过强调高性能本地存储所需的能力。 它也是我们实验室中唯一具有 PCIe Gen4 U.2 托架的平台(也是目前市场上为数不多的平台之一)。 综合测试不需要大量 CPU 资源,但仍利用相同的 Lenovo 平台。 在这两种情况下,目的都是以尽可能符合存储供应商最大驱动器规格的最佳方式展示本地存储。

PCIe Gen4综合及应用平台(联想 ThinkSystem SR635)

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

SQL Server 性能

每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘:100GB 卷用于启动,500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看,我们为每个虚拟机配置了 8 个 vCPU、64GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和,但 SQL 测试正在寻找延迟性能。

此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2,并由 Quest 的 Benchmark Factory for Databases 进行压力测试。 存储评论的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议 采用事务处理性能委员会基准 C (TPC-C) 的当前草案,这是一种在线事务处理基准,可模拟复杂应用程序环境中的活动。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。 我们用于本次审核的 SQL Server VM 的每个实例都使用 333GB(1,500 规模)的 SQL Server 数据库,并测量 15,000 个虚拟用户负载下的事务性能和延迟。

SQL Server 测试配置(每个虚拟机)

  • Windows服务器2012 R2的
  • 存储空间:分配 600GB,使用 500GB
  • SQL Server的2014的
    • 数据库大小:1,500 规模
    • 虚拟客户端负载:15,000
    • 内存缓冲区:48GB
  • 测试时长:3 小时
    • 2.5 小时预处理
    • 30分钟采样期

对于我们的 SQL Server 事务基准测试,Solidigm P5520 以 12,650.2 TPS 名列前茅。

对于 SQL Server 平均延迟,P5520 发布的平均延迟仅为 3 毫秒——该驱动器排名第 5 的可靠分数(第一和第二名驱动器并列)。

系统性能

下一个应用程序基准包括 Percona MySQL OLTP 数据库 通过 SysBench 测量。 该测试测量平均 TPS(每秒事务数)、平均延迟和平均 99% 延迟。

每 系统平台 VM 配置了三个虚拟磁盘:一个用于引导 (~92GB),一个用于预建数据库 (~447GB),第三个用于测试中的数据库 (270GB)。 从系统资源的角度来看,我们为每个虚拟机配置了 8 个 vCPU、60GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。

Sysbench 测试配置(每个虚拟机)

  • CentOS 6.3 64 位
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • 数据库表:100
    • 数据库大小:10,000,000
    • 数据库线程:32
    • 内存缓冲区:24GB
  • 测试时长:3 小时
    • 2 小时预处理 32 个线程
    • 1 小时 32 个线程

查看我们的 Sysbench 事务基准,Solidigm P5520 以 5 TPS 获得了中等结果(第 10,674 名)。

对于 Sysbench 平均延迟,P5520 发布了 11.99 毫秒,这对于 5th 放置在经过测试的驱动器中(Micron 驱动器后面的一根头发)。

对于我们最坏情况下的延迟(第 99 个百分位数),Solidigm P5520 以 21.71 毫秒排名第三。

VDBench 工作负载分析

在对存储设备进行基准测试时,应用程序测试是最好的,综合测试排在第二位。 虽然不能完美地代表实际工作负载,但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线,从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件,从“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。

所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器,以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载,包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程用数据填充整个驱动器表面,然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 25%,以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。 这与使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试不同。 因此,这些数字将反映更高的持续写入速度。

简介:

  • 4K 随机读取:100% 读取,128 个线程,0-120% 重复率
  • 4K 随机写入:100% 写入,128 线程,0-120% iorate
  • 16K 顺序读取:100% 读取,32 线程,0-120% 迭代
  • 16K 顺序写入:100% 写入,16 个线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序读取:100% 读取,32 线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序写入:100% 写入,16 个线程,0-120% 迭代
  • 4K、8K 和 16K 70R/30W 随机混合,64 线程,0-120% 迭代
  • 综合数据库:SQL 和 Oracle
  • VDI 完整克隆和链接克隆跟踪

在我们的第一个 VDBench 工作负载分析随机 4K 读取中,Solidigm P5520 在 1.12µs 的延迟下具有稳定的 450 万次 IOPS 峰值性能,在测试的驱动器中排名第三(尽管仍然落后于 Union Memory 和 Memblaze 驱动器)。

在 4K 随机写入中,P5520 跌至第四位(仅次于三星 PM9A3),峰值为 492K IOPS,延迟为 1,026.7µs。

切换到 64k 顺序工作负载后,P5520 表现出色,读取延迟为 6.66µs,读取速度为 106,640GB/s (599 IOPS)。 这使其仅次于三星驱动器,在测试的 SSD 中排名第二,略微落后于第一名的 Memblaze 驱动器。

在 64K 写入中,P5520 的峰值为 2.39GB/s(38,286 IOPD),延迟为 1,662µs,排名第三。

接下来是我们的 16K 顺序性能。 在读取方面,P5520 发布了令人印象深刻且领先的 3.95GB/s (252,523 IOPS) 125.8µs 延迟。

Solidigm 驱动器在 16K 时下降了几个位置,峰值仅为 2.37GB/s(151,874 IOPS),延迟为 100.7µs。

在我们混合的 70/30 4k 配置文件(70% 读取,30% 写入)中,P5520 有另一个令人印象深刻的表现,在 552µs 的延迟下发布了 113.4K IOPS 的峰值。 这仅落后于第二名的 Memblaze 6920。

在我们混合的 70/30 16k 配置文件中,P5520 以 246µs 的延迟达到 256.9K IOPS,位列最后,再次仅略微落后于 Memblaze。

在我们最后的混合配置文件 (70/30 8k) 中,P5520 以稳定的 364,134 IOPS 达到峰值,延迟为 171.8µs。

我们的下一组测试是我们的 SQL 工作负载:SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20,所有这些都显示 Solidigm 驱动器以明显的优势领先。 从 SQL 开始,P5520 发布了 327K IOPS 的峰值性能,延迟仅为 96.7µs。 下一个最好的驱动器是 Micron 7400 Pro,它以 271K IOPS 远远落后于 Solidigm 驱动器。

在 SQL 90-10 中,我们看到了类似的情况,因为 P5520 是迄今为止性能最好的驱动器,峰值为 314K IOPS,延迟为 101.1µs。

使用 SQL 80-20,P5520 以令人印象深刻的 305K IOPS 峰值达到令人印象深刻的 103.1µs 延迟,再次以明显的优势位居第一。

接下来是我们的 Oracle 工作负载:Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。 与 SQL 基准测试一样,P5520 在我们的所有测试中继续排名第一。 从一般 Oracle 工作负载开始,P5520 在 300µs 时的峰值性能为 117.3K IOPS。

对于 Oracle 90-10,P5520 的峰值为 237K IOPS,延迟为 90.7µs。

查看 Oracle 80-20,P5520 在 236µs 时达到了 91.5K IOPS 的峰值性能。

接下来,我们切换到我们的 VDI 克隆测试,完整和链接。 对于 VDI 完整克隆 (FC) 启动,P5520 继续其出色的性能,峰值为 233K IOPS,延迟为 148.2µs。

尽管从下表中可能难以看出,P5520 是 VDI FC 初始登录期间更稳定的驱动器之一,峰值为 127K IOPS,延迟为 232.8µs。

在 VDI FC Monday Login 中,Solidigm P5520 以 95K IOPS 和 164.4µs 的延迟位居第三(仅次于 Union Memory 驱动器)。

对于 VDI 链接克隆 (LC) 引导,P5520 继续其稳定的性能(尽管在排行榜上有所回落),峰值为 79K IOPS,耗时 200.2µs。

在 VDI LC Initial Login 中,P5520 的性能一开始有点挣扎(就像所有其他驱动器一样),但最终以稳定的 50K IOPS 和 149µs 获得第三名。

对于 VDI LC Monday Login,P5520 拥有非常稳定的性能,峰值为 72K IOPS,延迟为 218.7µs。

结论

Solidigm P5520 显然是新成立公司的一次成功发布。 这款企业级硬盘采用 PCIe 4.0 接口,提供多种外形尺寸和容量,包括常用的 U.2 格式以及 E1.S 和 E1.L 标尺型号。 此外,P5520 采用 Solidigm 的 144-L 第三代 3D NAND 构建,并具有一系列高级企业功能,包括 OPAL 3、可配置的命名空间锁定、清理、安全擦除和数据安全。

Solidigm P5520 前桩

也就是说,它的整体性能是主要亮点,因为 P5520 在我们的基准测试中始终处于领先地位。 我们将 Solidigm 驱动器与其他六款具有相似规格和应用的 PCIe Gen4 企业级 7.68TB 固态硬盘进行了测试:三星 PM9A3、Memblaze 6920、英特尔 P5510、铠侠 CD6、英特尔 P5510 和美光 7400 Pro。 我们在分析过程中查看了应用程序工作负载分析和 VDBench 工作负载。

在我们的 Sysbench 测试中,我们看到 P5520 的结果处于中等水平,总得分为 10,674 TPS,平均延迟为 11.99 毫秒,最坏情况下为 21.71 毫秒。 在我们的 SQL Server 事务基准测试中,结果要好得多,发布了 12,650.2TPS 和 3 毫秒的平均延迟。

当切换到 VDBench 时,P5520 表现出了出色的整体性能。 亮点包括在我们的 1.12k 工作负载中读取 492 万 IOPS 和写入 4K IOPS,同时在 6.66K 读取中达到 64GB/s,在 2.39K 写入中达到 64GB/s,在 3.95K 读取中达到 16GB/s,在 2.37MB/s 中达到 623GB/s在我们的顺序工作负载期间再次写入。 我们的混合 70/30 配置文件记录了 552K 的 4K IOPS、364K 的 8K IOPS 和 246K 的 16K IOPS。

在我们的 SQL 测试中,P5520 在 SQL 327-314 中达到了 90K IOPS 的峰值(首先以明显的差距),在 SQL 10-305 中达到了 80K IOPS,在 SQL 20-300 中达到了 237K IOPS,始终处于领先地位。 Oracle 工作负载讲述了类似的故事,在 Oracle 90-10 中记录了 236K IOPS、80K IOPS,在 Oracle 20-XNUMX 中记录了 XNUMXK IOPS。

接下来是我们的 VDI 克隆测试,完整和链接。 在完整克隆中,我们在启动时看到 233K IOPS,在初始登录时看到 127K IOPS,在星期一登录时看到 95K IOPS。 在链接克隆中,Solidigm 驱动器在启动时显示峰值 79K IOPS,在星期一登录时显示 50K IOPS,在初始登录时显示 72K IOPS。

再加上令人印象深刻的性能配置文件及其一系列可用的外形尺寸和容量型号,P5520 几乎可以满足任何数据中心的需求。 虽然我们的评测单元是英特尔品牌的驱动器,但如果 P5520 有任何迹象表明我们可以对未来的 Solidigm 版本有什么期待,我们将期待看到他们的更多 SSD 通过实验室。 总的来说,P5520 是一个伟大的进步,应该成为 OEM 和系统制造商的热门选择。

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