美光 6550 ION SSD 結合了 Gen5 速度和 61.44TB E3.S-1T 容量，在效能、效率和安全性方面樹立了新基準。
今天，美光推出了新款 6550 ION SSD，將其定位為「全球最快、最節能的 60TB 資料中心 SSD」。 E3.S 驅動器具有多種外形尺寸，其 z 高度僅為 7.5 毫米，使用 G8 61.44TB TLC NAND 並搭配 Gen5 接口，提供業界領先的驅動器容量。該組合解決了需要極其密集、經濟且快速的 SSD 儲存的關鍵企業挑戰。
與其他同類產品相比，Micron 6550 ION 具有巨大的性能和容量優勢 6500離子， 它的前身。它遵循 PCIe Gen5 標準，並透過 OCP 2.5 融入面向未來的功能。美光在 6550 ION 中優先考慮安全性，確保 TAA 和 FIPS 140-3 L2 可認證性以及全面的安全套件。
在發布基於 TLC 的美光 6550 ION 之前，製造商需要使用 QLC NAND 來達到 61.44TB 的容量點。除了較新的 Gen5 介面外，G8 TLC NAND 還提供比 QLC NAND 更好的寫入效能、能源效率和耐用性。從效能角度來看，該驅動器僅使用 12W 的最大功率即可實現 5GB/s 的連續讀取速度和 20GB/s 的連續寫入速度。與競爭對手相比，這些數字意味著讀取吞吐量提高了 179%，寫入吞吐量提高了 150%。寫入速度方面，61.44TB Micron 6550 ION的填充率僅3.4小時。此外，美光 6550 ION 展現了令人印象深刻的吞吐量能力，在 1.6K 隨機讀取中達到 4M IOPS，比目前競爭對手快 80%。
雖然我們主要對 E3.S 外形尺寸的密度增益感到興奮，但值得指出的是，美光提供 E6550.L 和 U.1 外形尺寸的 2 ION。這樣可以支援多種平台，而不會影響該系列內的功能集或效能。
Gen5：首款高容量 NVMe SSD
美光 6550 ION SSD 系列有許多值得喜愛的地方。也許最重要的是，這是市場上容量最高的 Gen5 硬碟。 PCIe Gen5 比 PCIe Gen4 提供了顯著的進步，主要體現在頻寬、資料傳輸速度和能源效率方面，這些關鍵改進可以滿足現代資料密集型應用不斷增長的需求。
總體而言，與 Gen5 相比，PCIe Gen4 帶來了顯著的效能、速度、效率和可擴展性優勢。它非常適合高級資料中心需求和高效能運算，其中快速資料吞吐量和低延遲至關重要，尤其是對於大多數讀取繁重的工作負載。由於這是首款高容量 PCIe Gen5 驅動器，因此美光 6550 ION 比仍在 PCIe Gen4 上運行的競爭型號具有顯著優勢。
高效節能
能源效率對於資料中心 SSD 的價值起著至關重要的作用，美光 6550 ION 令人印象深刻。 SSD 消耗更少的電量並產生更少的熱量，有助於降低能耗和冷卻需求。這可以顯著節省成本並減少碳足跡，從而符合永續發展目標。美光 60 ION 被認為是同類最佳的 6550TB 能源效率，與競爭對手相比，功耗降低了 20%，同時提供了顯著更高的性能。
NVMe 驅動器支援多種運作電源狀態，可平衡效能和功耗。美光在電源狀態 1 (PS1) 下進行了所有測試，該狀態將驅動器功率限制為 20w，而不是最大 25w。該驅動器還支援 L1 ASPM（活動狀態電源管理），進一步降低空閒功耗。
Micron 6550 ION 功耗/性能基準令人印象深刻。美光 6550 ION 的連續讀取速度為 600MB/s/W，比競爭對手高出 179%；連續寫入速度為 250MB/s/W，比競爭對手高出 213%。隨機讀取 (80KIOPS/W) 和寫入 (3.5KIOPS/W) 同樣出色。競爭分別落後高達 99% 和 141%。
透過提高 SSD 的能源效率，資料中心可以保持高效能，同時優化營運成本。
美光 6550 ION SSD 驅動器設計
美光 6550 ION SSD 是首款 61.44TB E3.S-1T SSD，每個機架的儲存量比 U.67 2TB SSD 多出 61.44%。迄今為止，對於目前的大容量企業級 SSD 來說，7.5 毫米的 E3.S-1T 厚度一直難以實現。許多產品採用 E1.L 或 U.2 外形尺寸，為 NAND 晶片和其他元件提供更多的內部表面積。一些競爭驅動器的 15mm U.2 形狀包括內部連接的雙 PCB 佈局，提供的表面積是單一電路板的兩倍。當您可以利用額外的厚度時，這種方法很有效，但它不能轉換為更薄的 SSD 尺寸。
在 E3.S 外形尺寸中實現更高密度的困難歸結為幾個關鍵挑戰：
- 物理空間限制：與傳統 3 吋驅動器相比，E2.5.S 外形尺寸經過優化，可實現更好的氣流和熱管理。 E3.S 的內部空間有限。這使得在不犧牲熱管理或性能的情況下安裝更多 NAND 快閃記憶體封裝和必要的控制電路具有挑戰性。
- 熱管理：高密度 SSD 會產生更多熱量，使得在緊湊的外形中散熱變得困難。有效的散熱對於保持性能和避免節流至關重要，因此平衡密度與散熱解決方案是一項重大挑戰。
- 電源消耗功率：隨著容量的增加，功率需求也會增加。設計可支援高容量同時保持資料中心機架可接受的功率和冷卻限制的 E3.S 驅動器可能很複雜。
雖然 E3.S 驅動器因其容量和輕薄機身而脫穎而出，但美光還提供 E1.L 和 U.2 驅動器。這些外形尺寸大大擴展了美光科技的潛在市場，為更多具有 U.2 托架的傳統企業伺服器和帶有 E1.L 的超大規模伺服器提供服務。所有驅動器均採用垂直整合設計，並配有美光 DRAM、NAND、控制器和內部韌體堆疊。
美光 6550 ION SSD 規格
| 獨特之處 | 更多資訊 |
| 技術 | 美光 G8 TLC NAND | PCIe Gen5 1×4 NVMe(v2.0b) |
| 形狀因素 | E3.S-1T（7.5毫米）、U.2（15毫米）、E1.L（9.5毫米） |
| 容量 | 30.72TB – 61.44TB（所有 SKU 的性能規格相同） |
| 128K 序列讀取，QD128 | 12,000 MB / s的 |
| 128K 序列寫入，QD128 | 5,000 MB / s的 |
| 4K隨機讀取，QD512 | 1,600,000 IOPS |
| 4K 隨機寫入，QD128 | 70,000 IOPS |
| 耐久性（5 年保固） |
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| 電力 |
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| 可靠性
（UBER = 不可糾正的誤碼率） |
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| 功能 |
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| 商品保修條款 | 5年 |
Micron 6550 ION 綜合性能驗證
借助 StorageReview 實驗室中的 Micron 6550 ION，我們在 Dell PowerEdge R2 測試平台中對 U.760 版本的驅動器進行了測試。美光包含了他們在實驗室測量的數據，我們可以在測試中驗證這些數據，以及基於 QLC 的 Solidigm P5336 61.44TB SSD，這是該容量點上唯一廣泛出貨的 SSD。
除了對 Micron 6550 ION 進行效能驗證之外，我們還測試了電源狀態以限制 Micron 6550 ION 的功耗。雖然所有 NVMe 設備都可以不受限制地運作（功耗高達 25W），但 NVMe SSD 支援降低峰值使用率以節省功耗。降低功耗可能會顯著影響某些驅動器的性能，但美光 6550 ION 針對更低功耗進行了最佳化，可在更小的功率範圍內提供資料中心效能。
在開始效能測試之前，我們將 Micron 6550 ION 置於 PS1 模式，並將 Solidigm P5335 置於 PS0 模式或不受限制。 Micron 6550 ION 支援八種功率狀態（PS0 至 PS7），範圍從最大 25W 到低端的 10W。 PS1 將此 SSD 的最大功耗設定為 20W。相較之下，Solidigm P5336 支援三種功率狀態（PS0 至 PS2），功率範圍為 25W 至 10W，增量為 5-10W。
為了進行效能比較，每個 SSD 都經過了 128K 順序前置條件工作負載，其中磁碟機被填滿兩次。預處理完成後，對磁碟機在預處理狀態下進行 128K 順序讀寫效能測試。然後將工作負載切換到 16K 隨機前提條件進行兩次驅動器填充，並完成剩餘的 16K 讀寫測試。
| 塊大小 | 手術 | 電源狀態 PS1 下的微米平均功耗 | FIO 工作負載執行緒/佇列 | Micron 6550 ION 的預期效能 | 測得的 Micron 6550 ION 性能 | 實測 Solidigm P5336 效能 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 16KB | 隨機閱讀 | 17.9W¯¯ | 8T/256Q | > 700k IOPS > 11.2 GB/秒 |
11.6GB /秒 707k IOPS |
7.4GB /秒 454k IOPS |
| 16KB | 隨機寫入 | 17.5W¯¯ | 2T/1Q | > 70k IOPS > 1.1 GB/秒 |
1.4GB /秒 85.4k IOPS |
850MB /秒 51.9k IOPS |
| 128KB | 順序閱讀 | 17.5W¯¯ | 1T/64Q | > 12 GB/秒 | 12.7GB /秒 | 7.5GB /秒 |
| 128KB | 順序寫入 | 17.5W¯¯ | 1T/16Q | > 5 GB/秒 | 8.2GB /秒 | 3.2GB /秒 |
我們實驗室中的 Micron 6550 ION 與引用的 Micron 6550 ION 性能保持一致，並且在某些情況下超出了 Micron 的規格表。
在我們的 16K 隨機讀取工作負載中，Micron 6550 ION 保持了 11.6GB/s，而 Solidigm P7.4 為 5536GB/s。在 16K 隨機寫入工作負載的穩定狀態下，Micron 6550 ION 可以提供 1.4GB/s，超過 P850 的 5336MB/s。當達到 128K 順序讀取工作負載時，Micron 6550 ION 測得的速度為 12.7GB/s，而 Solidigm P7.5 的速度為 5336GB/s。切換到 128K 順序寫入後，Micron 6550 ION 測得的速度為 8.2GB/s，而 Solidigm P3.2 的速度為 5336GB/s。
將其與 Solidigm P5336 進行比較，我們注意到 Micron 5 ION 上較新的 Gen6550 接口在許多方面都優於 P4 中的 Gen5336 接口，這是預期的。 Gen4 與 Gen5 驅動器之間的差異與每個驅動器可以透過線路傳輸的頻寬有關。具有四通道連接的 Gen4 PCIe 介面的速度約為 7GB/s，而較新的 Gen5 PCI 介面則翻倍，達到 14GB/s。與基於 QLC 的競爭對手相比，美光對 TLC NAND 的使用賦予了它另一個設計優勢。
美光 6550 ION AI 工作負載效能
人工智慧工作負載需要高效能伺服器和卓越的能源效率，這給管理員帶來了壓力。美光將 6550 ION 與 Solidigm P5336 進行對比，以展示其使用四種不同工作負載的功能：NVIDIA(R) Magnum IO(TM)、Unet3D 訓練和捕獲以及 AI 模型檢查點。 GPUDirect Storage (GDS) 測試可繞過 CPU 記憶體並減少資料移動開銷和延遲，從而實現儲存和 GPU 之間的直接資料傳輸。
結論
轉向 Gen5 企業級 SSD 為伺服器設計人員在儲存方面提供了比以往更大的靈活性。 E3.S 外形尺寸為極端驅動密度打開了大門。使用 E3.S，標準 1U 伺服器可容納 20 個 E3.S SSD，而相較之下，可容納 8-10 個 U.2 驅動器。 2U 伺服器具有類似的優勢，支援多達 32 個（或更多）E3.S SSD，而 U.24 系統中支援 2 個。有趣的是，一些伺服器供應商（例如 Dell Technologies）將 E3.S 作為 Gen5 儲存的唯一選擇，這使得 E3.S SSD 生態系統的成長變得至關重要。
在我們的早期效能測試中，我們驗證了美光對 6550 ION 的效能聲明。 6550 ION 發布的關鍵部分是其功率性能比。我們將 Micron 6550 ION 限制為 PS1（或最大 20W），並針對 Solidigm P16 運行 128K 隨機和 5336K 順序工作負載，看看效果如何。在 128K 順序讀取中，我們測得 12.7 ION 的速度為 6550GB/s，而 Soldigim P7.5 的速度為 5336GB/s。美光驅動器中的 TLC NAND 還具有顯著的寫入效能優勢，我們在 16K 隨機寫入工作負載中發現了這一點。 Micron 6550 ION 測得的 IOP 為 84.5k，而 P51.9 的 IOP 僅為 5336k。
在此測試中，我們將 Micron 6550 ION 與目前廣泛出貨的唯一 61.44TB Solidigm P5336 進行了比較。這不是一場勢均力敵的比賽，但這也是重點。美光的工程團隊已經解決瞭如何將大量 NAND 塞入 7.5 毫米驅動器外殼，同時強調功效、性能和成本效益。這種對性能的早期觀察讓我們熱衷於在這些驅動器上記錄更多時間，以更好地了解它們在各種應用程式中的性能。
本報告由美光科技贊助。本報告中所表達的所有觀點和意見均基於我們對所考慮產品的公正看法。
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