這兩年以來,幾家主要儲存裝置廠商陸續宣布推出61.44 TB(60 x 1024 GB)容量的NVMe固態硬碟。首先,是Solidigm 去年7月推出的D5-P5336,預告下半年將針對U.2與E1.L等兩種外形,提供61.44 TB容量的款式。
到了今年,6月初WD預告既有的Ultrastar DC SN655將擴充提供64 TB容量的款式,也宣布這款機型增列61.44 TB,而且只在產品外形為2.5吋U.3供應這種容量;6月中三星發表BM1743,最大容量可提供61.44 TB產品,外形為2.5吋U.2/U.3;8月群聯(Phison)推出Pascari D200V,最大容量達61.44 TB,產品外形可選擇2.5吋U.2或E3.L;11月中全球超級電腦大會SC24前夕,美光發表6550 ION,也開始提供61.44 TB容量的款式,產品外形有三種選擇:2.5吋U.2、E1.L、E3.S-1T,也是目前第一款採用E3.S與PCIe 5.0介面的61.44 TB固態硬碟。
值得注意的是,單就快閃記憶體類型比較上述61.44 TB固態硬碟,Solidigm、三星、群聯的產品採用QLC,也是現今標榜大容量固態儲存裝置更常見搭配的快閃記憶體,而WD與美光在此仍嚴守TLC。而以I/O介面與存取效能而言,採用PCIe 5.0介面的美光6550 ION,以及群聯Pascari D200V的存取效能,均領先採用PCIe 4.0的Solidigm D5-P5336、三星BM1743,以及WD Ultrastar DC SN655。
最新推出的美光6550 ION,也標榜能源使用效率,首先是配備L1-ASPM主動狀態能源管理功能,本身的運作若處於閒置時,可節省20%電力,因為能切換至L1電力使用狀態而僅需耗費4瓦電力,而非切換至L0電力使用狀態而需耗費5瓦電力。
其次,6550 ION因為本身導入Micron G8 TLC NAND快閃記憶體技術,能以領先1到3個世代的差距,帶來額外的省電效果,例如,這款固態硬碟的最大耗電量只有20瓦(WD Ultrastar DC SN655也是20瓦),超越其他61.44 TB固態硬碟產品,例如:Solidigm D5-P5336為25瓦。
若以每瓦效能與I/O頻寬來比較,美光6550 ION在循序讀取的作業上,領先競爭產品的幅度最高均可達179%;在每瓦循序寫入效能與每瓦循序寫入頻寬方面,美光6550 ION可分別達到150%、213%;在每瓦隨機讀取效能與每瓦讀取頻寬,美光6550 ION超越其他61.44 TB固態硬碟產品的比例,各為80%、99%。
若用於AI訓練工作負載,例如:在Nvidia Magnum IO GPUDirect Storage 應用(GDS),效能領先147%,能源使用效率超越幅度為104%;
用於深度學習影片與3D模型分段的Unet3D模型進行測試,4KB資料區塊傳輸的效能領先30%,能源使用效率超越20%;
用於AI模型檢查點建立的工作負載(DLIO checkpoint workload),完成時間可縮短151%,在此同時,搭配美光6550 ION比起其他61.44 TB固態硬碟的耗電量,節省幅度高達209%。
若要將資料寫滿整臺固態硬碟,美光6550 ION只需3.4小時,相較於其他PCIe 4.0介面的61.44 TB固態硬碟產品(根據廠商公開的128 KB循序寫入效能資訊),領先幅度可達到150%。美光認為這樣的表現可加快硬碟重建,以及AI訓練資料集的準備作業速度,能藉此縮短部署時間、增進GPU使用率,並強化儲存裝置的使用韌性。
關於固態硬碟耐用度,美光6550 ION號稱比其他61.44 TB固態硬碟多出42%,表明若是以16 KB隨機寫入的模式,每日寫入量為1。但可能是為了因應市面上同類產品的不同耐用度標示,美光在6550 ION的技術規格特別列出8種工作負載的耐寫度,其中,過去較常用到的4KB隨機寫入,每日寫入量為0.25,而以JESD219A標準進行測試,每日寫入量為0.3。
相較之下,Solidigm D5-P5336的61.44TB款式,目前揭露16 KB隨機寫入的每日寫入量為0.58(美光6550 ION略為領先);WD Ultrastar DC SN655的61.44TB款式,目前揭露4KB隨機寫入與JESD219A的每日寫入量皆為1(美光6550 ION一平一負);若是三星BM1743,僅在產品發表的新聞稿提到產品的每日寫入量為0.26,並未提及工作負載類型(若以較嚴苛的存取模式而言,可能與美光6550 ION不相上下);至於群聯Pascari D200V,該產品的技術規格提到在JESD219A測試標準之下,每日寫入量為0.3(略勝美光6550 ION)。
就安全性而言,美光6550 ION提供多種功能,例如支援SPDM 1.2、用於見證(attestation),支援SHA-512、用於安全簽章的產生,並遵循貿易協定法(TAA-compliant),通過FIPS 140-3 L2認證,可符合政府採用需求,而在產品生產的流程中,所包含的DRAM記憶體、NAND快閃記憶體、控制器、韌體,均由多個廠商製造以分散風險、搭配垂直整合架構,以確保供應鏈的韌性。
關於率先針對61.44 TB固態硬碟產品提供E3.S外形的意義,美光表示,若以同樣2U尺寸的伺服器或儲存設備機箱可置入的儲存裝置而言,每臺系統前側通常可容納24臺2.5吋U.2或U.3外形的固態硬碟,假設全部搭配61.44 TB容量的固態硬碟,整臺系統的固態儲存空間為1.44 PB(61.44 x 24 / 1024),一整櫃(36U機架高度)的固態儲存空間為25.92 PB(61.44 x 24 x 36 / 1024);若改用E3.S外形固態硬碟,機箱前側可容納到40臺儲存裝置,單位儲存密度提升67%,假設全部搭配61.44 TB容量的固態硬碟,整臺系統的固態儲存空間為2.4 PB(61.44 x 40 / 1024),一整櫃的固態儲存空間為43.2 PB(61.44 x 40 x18 / 1024)。
在美光發表6550 ION之際,三星稍早推出的BM1743最大可提供122.88 TB容量,Solidigm、群聯也發表122 TB/122.8 TB容量的固態硬碟,對此,美光表示,若以這些儲存容量多1倍的固態硬碟為基準,6550 ION每TB效能可達到3.3倍。
產品資訊
Micron 6550 ION
●原廠:美光
●建議售價:廠商未提供
●儲存容量:30.72 TB、61.44 TB
●外形:U.2、E1.L厚9.5公釐、E3.S-1T厚7.5公釐
●儲存媒體:3D NAND,TLC,232層(Micron G8)
●最高讀寫速度:循序12,000 MB/s與5,000 MB/s,隨機160萬IOPS與7萬IOPS
●使用介面:PCIe 5.0 x4/NVMe 2.0b
●耐用度:128 KB循序寫入、每日寫入量為1,4 KB隨機寫入、每日寫入量為0.25
●可靠度:250萬小時MTTF
●保固期間:5年
【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】
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