发布于 May 14, 2023
作者 Solidigm
文章预计阅读时间
Solidigm™ D5-P5430：为您的主流和读取密集工作负载降低总拥有成本
数据正在以迅猛的速度增长，考验了数据中心和存储的可扩展性极限。人工智能、机器学习、内容交付网络 (CDN)、基于对象的存储和数据分析等现代数据密集型工作负载和用例需要高效存储和快速访问海量数据。 在过去，性能和容量往往被视为一种取舍，即当应用程序需要高性能时，选择固态硬盘（SSD），而当应用程序需要更高的容量时，则选择机械硬盘（HDD）。对于许多主流和读取密集型的工作负载来说，Solidigm™ D5-P5430 具备高密度、经济实惠和高吞吐量等优势，用户无需在性能和容量之间进行取舍。D5-P5430可以提供类似三位一体（TLC）的读取性能，同时具有巨大的寿命写入次数，其经济性相当于四位一体（QLC）的方案，从而实现了降低总拥有成本（TCO）和提高数据中心和边缘基础架构的可持续性。D5-P5430可提供多样的机型尺寸规格和高达30.72 TB的存储容量，并可部署在各种各样的1U和2U配置中。
下载产品简介或者继续阅读下文，了解D5-P5430如何降低您的主流和读取密集型工作负载的总拥有成本（TCO）以及提高可持续性。
高效地扩展存储容量和性能
主流工作负载和应用场景，例如通用服务器、基于对象的存储、内容分发网络和在线分析处理，往往选择高读取、低写入的混合比率（如 80/20）。由于写入的混合比相对较低，具备足够的已写入拍字节（PBW）的驱动器可以满足这些工作负载的要求。 读取密集型工作负载，例如CDN、数据流水线、VoD服务和大型连续数据库，主要是以读取为主、写入为辅（如90/10或更高），而且与其他的主流工作负载一样重视高吞吐量。D5-P5430经过优化，可以提供与TLC等效的读取性能和大容量已写入拍字节（PBW），支持主流和读取密集型工作负载，同时提供独特的高密度、高效率和易维护性能的优势，而不牺牲性能。与广泛采用的 PCIe TLC 固态硬盘相比，D5-P5430 可在相同空间内支持多达 4 倍的容量 [1]，同时提供同等的读取性能和高出 14% 的生命周期写入次数。[2]
降低总拥有成本并提高存储密度，同时提高能效
由于其在主流和读取密集型工作负载方面的独特组合，D5-P5430可以在一系列传统配置（例如全TLC SSD、混合和全HDD阵列）中实现总拥有成本的节省：
表 2：D5-P5430 与传统配置相比的总拥有成本节省情况
将可持续性视为总拥有成本的附带效益不仅提高了产品底线，而且还能解决消费者、监管机构和社区担忧的问题。据估计，到2030年数据中心将消耗全球电力的3%至13%，而85%至90%的数据中心存储仍然使用硬盘驱动器，这使高密度NAND固态硬盘在可持续性上展示了重大的机会。[10,11] D5-P5430 将更高的容量和高效性能结合在一起，与混合阵列相比，可以提供高达 5 倍密度的存储量，5 年期能耗降低 4.3 倍，并且在寿命结束时需处置的驱动器数量减少 3.8倍。[12]
总而言之，D5-P5430 带来的是可持续性更高的存储，而不是密度更低、效率更差的存储。
放心部署在各种配置中
建立在Solidigm D5系列SSD产品线的基础之上，D5-P5430提供了领先同行的多种尺寸规格（U.2，E3.S, E1.S）和容量（3.84 TB 到 30.72 TB），能够支持广泛种类的配置。[13] 对于那些希望保留机箱基础架构但又想实现更高密度的用户，D5-P5430支持U.2接口。但是，客户可以通过转向EDSFF SSDs来摆脱传统的尺寸规格所施加的限制，从而发挥到D5-P5430的更多优势。在数据中心之外逐渐形成的 SSD 尺寸规格在应用上会带来一些困难。例如，U.2接口是从HDD中受到启发，而M.2接口最初是从笔记本电脑中发展而来，然后才被应用于数据中心。EDSFF标志着首次为NAND存储器从头设计的存储器尺寸规格，旨在应对数据中心存储的关键挑战和需求：如可维护性、散热、空间利用率、信号完整性和可扩展性。传统尺寸规格正在向EDSFF过渡中，估计到2026年，应用在数据中心的近一半拍字节将使用EDSFF。[14] D5-P5430 具备两种 E3 尺寸规格。S and E1.S form factors. The E3.E3.S尺寸规格旨在取代U.2驱动器在2U密度优化服务器中的地位，具有更高的功率和性能，并增加混合设备的灵活性。E1.E1.S 在 1U 优化过性能的服务器上相比 U.2 和 M.2 具有优势，它能在相同的空间内实现更多的每秒 I/O 操作次数，并且具有更高的热效率，从而可以运行更快的处理器或降低散热成本。D5-P5430 还提供了新的功能集，这些功能集对于构建现代化数据中心至关重要，例如安全启动、Opal（数据静态安全）、FIPS 130-2 二级认证、业界领先的数据可靠性以及在 600 万年以上的模拟运行寿命中未检测到任何 SDC 错误。[15,16] 这意味着您可以放心部署，因为 D5-P5430 经过验证和测试，超越了行业标准和常规实践，具有内置的数据可靠性。[17]
表 3：D5-P5430 的性能和特性
提供的所有信息随时可能更改，恕不另行通知。Solidigm™ 可随时更改制造生命周期、规格和产品描述，恕不另行通知。此处所列信息系按“原样”提供，Solidigm 对该信息的准确性、所列产品的特性、可用性、功能或兼容性不做任何形式的声明或保证。请联系系统厂商，了解关于上述特定产品或系统的更多信息。
性能测试结果基于所显示的配置的测试日期，可能不反映所有公开可用的更新。有关配置详细信息，请参见备份。没有任何产品或组件能够做到绝对安全。性能因使用、配置和其他因素而异。 请参考规格表以获取产品属性和功能的官方阐明。本文中的任何内容均无意作出任何明示或默示的担保，包括但不限于关于适销性、适合特定目的及不侵权的默示保证，或在履行合同、交易过程或贸易惯例中产生的任何担保。测试记录了特定系统中组件的性能。硬件、软件或配置的任何不同都将会影响实际性能。考虑购买时，请查阅其他信息来源以评估性能。针对 Solidigm 编译器或其他产品的 Solidigm 优化可能无法为非 Solidigm 产品提供同样程度的优化表现。Solidigm 技术可能需要启用硬件、软件或服务激活。您的开支和结果可能会有所不同。Solidigm 不负责控制或审核第三方数据。您应参考其他信息来源以评估准确性。一些结果是使用 Solidigm 内部分析、架构模拟或建模进行评测或模拟的，仅供参考。您的系统硬件、软件或配置的任何不同均可能会影响实际性能。所有产品计划、路线图、规格和产品说明如有更改，恕不另行通知。本文所述产品可能存在设计缺陷或错误，已在勘误表中注明，有可能使产品偏离已经发布的技术规范。可应要求提供最新的勘误表。
请在下单之前联系您的 Solidigm 代理人或经销商以获取最新规格。如需本文档、其中引用的文档或其他 Solidigm 文献的副本，请联系您的 Solidigm 代表。
所有此处涉及的产品、计算机系统、日期和数字信息均为依据当前期望得出的初步结果，可随时更改，恕不另行通知。
© Solidigm. “Solidigm”是 SK hynix NAND 产品解决方案公司 (d/b/a Solidigm) 的商标。文中涉及的其他名称及商标属于各自所有者资产。[1] E3.S 驱动器以及每个 2U 机箱 24 个 U.2 驱动器。U.2 与基于 U.2 的比较 - 15.36 TB Micron 7450 Pro 的总容量为 15.36 TB x 24 = 368.64 TB，而 30.72 TB 的 D5-P5430 可容纳 30.72 TB x 24 = 737.28 TB，则 D5-P5430 每 2U 支持的容量多出了 2 倍。
[2] 将拥有 7000MB/s SR 带宽、934.5K RR IOPS 和 31.92 PBW 的 30.72 TB Solidigm D5-P5430 与拥有 6800MB/s SR 带宽、1000K RR IOPS 和预估 28 PBW 的 15.36 TB Micron 7450 Pro 进行比较，二者均为最大容量。
7450 Pro 进行比较，二者均为最大容量。
[3] 来源 – Micron（美光科技）性能和 PBW 基于目前市场上最高容量的硬盘。https://media-www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/product-flyer/7450_nvme_ssd_product_brief.pdf
[4] 资料来源 - 三星。性能和 PBW 基于目前市场上最高容量的硬盘。https://image.semiconductor.samsung.com/resources/data-sheet/Samsung_SSD_PM9A3_Data_Sheet_Rev1.0.pdf
[5] 来源 – Solidigm。D5-P5430 初步产品规格和当前 5 季度路线图 。
[6] 来源 – Solidigm。D5-P5336 使用 100％ 的 16K 读写而 D5-P5430 使用 100％ 的 4K 读写。脚注 3 和 4 介绍其他信息。
[7] 将 30.72 TB 的 Solidigm™ D5-P5430 (7000MB/s 吞吐量，25W 平均运行功耗，5W 休闲功耗) 与最高容量 15.36 TB 的 Micron 7450 (6800 MB/s 吞吐量，20W 平均活跃写功耗，5W 休闲功耗) 进行总拥有成本的比较。假设 42U 机架容量，34U 可用于存储，2U 服务器 @ 24x U.3 TLC 和每台服务器 24x U.2 P5430 驱动器。计算出等效的每 TB 吞吐量所需的工作周期：TLC 阵列为 20％，P5430 解决方案为 38.9％。RAID1 镜像和 5 年更新均用于两种方案。主要基本成本估算：电力成本 = 每千瓦时 0.15 美元，能源使用效率（PUE）系数 = 1.60，空机架购买成本 = 1,200 美元，系统成本 =10,000 美元，部署期机架成本 = 171,200 美元。计算结果基于截至 2023 年 3 月，使用内部 Solidigm 总拥有成本估算器得到的 Solidigm 总拥有成本估算值。
[8] 将 30.72TB Solidigm™ D5-P5430（7000MB/s 吞吐量，25W 平均运行功耗，5W 休闲功耗）的总拥有成本与混合系统 CAPACITY - Seagate EXOS X20 18TB 机械硬盘 ST18000NM003D （规格说明书）（18 TB，吞吐量计算为 500MB/s；9.4W 平均活跃功率，5.4W 休闲功率）进行比较。缓存 - 15.36 TB Micron 7450（规格说明书）, 吞吐量为 6800 MB/s，平均活跃写入功耗为 20W，休闲功耗为 5W。假设 42U 机架容量，34U 可用于存储，2U 服务器 @ 22x 2.5” 机械硬盘（容量）和 2x U.2 固态硬盘（缓存）对比每台服务器 36x E3.S P5430 固态硬盘（容量）。混合方案超额配置到 70% 容量利用率，满足了客户的服务级别协议（SLA）。混合更新周期 = 4 年。计算出等效的每 TB 吞吐量所需的工作周期：混合阵列为 14％，P5430 解决方案为 3.5％。RAID1 镜像用于 P5430，混合集用于 Hadoop 三重数据备份。主要基本成本估算：电力成本 = 每千瓦时 0.15 美元，能源使用效率（PUE）系数 = 1.60，空机架购买成本 = 1,200 美元，系统成本 =10,000 美元，部署期机架成本 = 171,200 美元。计算结果基于截至 2023 年 3 月，使用内部 Solidigm 总拥有成本估算器得到的 Solidigm 总拥有成本估算值。
[9] 比较 30.72 TB Solidigm™ D5-P5430（7000MB/s 吞吐量，25W 平均活跃功率，5W 休闲功率）与 Seagate EXOS X20 18 TB HDD ST18000NM003D（规格说明书）（18 TB，计算吞吐量为 500 MB/s，9.4W 平均活跃功率，5.4W 休闲功率）的总拥有成本。假设机架容量为 42U，存储可用 34U，2U 服务器@ 24x 2.5” 机械硬盘和 36x E3.S P5430 固态硬盘。P5430 固态硬盘。全 HDD 方案超额配置到 70% 容量利用率，满足了客户的服务级别协议（SLAs）。HDD 更新周期 = 4 年。计算出等效的每 TB 吞吐量所需的工作周期：HDD 阵列为 14％，P5430 解决方案为 3.5％。RAID1 镜像用于固态硬盘，机械硬盘设置用于 Hadoop 三重数据备份。主要基本成本估算：电力成本 = 每千瓦时 0.15 美元，能源使用效率（PUE）系数 = 1.60，空机架购买成本 = 1,200 美元，系统成本 =10,000 美元，部署期机架成本 = 171,200 美元。计算结果基于截至 2023 年 3 月，使用内部 Solidigm 总拥有成本估算器得到的 Solidigm 总拥有成本估算值。
[10] 此数据来自 2022 年 OCP 全球峰会 Meta 主题演讲。https://www.youtube.com/watch?v=11M1Dvsg29I&list=PLAG-eekRQBSieDnzJb-dFJ6uXMYcPHQEv&index=4
[11] 资料来源：Solidigm 内部分析和行业分析师的估算共识。
[12] 将 30.72TB Solidigm™ D5-P5430（7000MB/s 吞吐量，25W 平均运行功耗，5W 休闲功耗）的总拥有成本与混合系统 CAPACITY - Seagate EXOS X20 18TB 机械硬盘 ST18000NM003D （规格说明书）（18 TB，吞吐量计算为 500MB/s；9.4W 平均活跃功率，5.4W 休闲功率）进行比较。缓存 - 15.36 TB Micron 7450（规格说明书）, 吞吐量为 6800 MB/s，平均活跃写入功耗为 20W，休闲功耗为 5W。假设机架容量为 42U，34U 可用于存储，2U 服务器装配 22 个 HDD（容量）和 2 个 SSD（缓存）对比每个服务器 36 个 P5430 固态硬盘（容量） 。机架占地面积：混合方案 = 5 个机架，P5430 = 1 个机架。混合方案 5 年的能源成本为 91,178 美元，P5430 为 22,986 美元。每个服务器的驱动器数量：混合方案 = 1819 个驱动器，P5430 = 480 个驱动器。混合解决方案超额配置到 70% 容量利用率，满足了客户的服务级别协议（SLA）。混合更新周期 = 4 年。计算出等效的每 TB 吞吐量所需的工作周期：混合阵列为 14％，P5430 解决方案为 3.5％。RAID1 镜像用于 P5430，混合集用于 Hadoop 三重数据备份。主要基本成本估算：电力成本 = 每千瓦时 0.15 美元，能源使用效率（PUE）系数 = 1.60，空机架购买成本 = 1,200 美元，系统成本 =10,000 美元，每部署期机架成本 = 171,200 美元。计算结果基于截至 2023 年 3 月，使用内部 Solidigm 总拥有成本估算器得到的 Solidigm 总拥有成本估算值。
[13] 将可用于 U.2 的 Kioxia CD6-R（960 GB至 15.36 TB）、Micron 7450 Pro（960 GB至 15.36 TB）和E1.S（960 GB 至 7.68 TB）与可用于 U.2 的 Samsung PM9A3（960 GB至 7.68 TB）以及可用或即将可用于 U.2 的Solidigm D5-P5430（7.68 TB 至 30.72 TB）和 E1.S（3.84 TB 至 15.36 TB）以及 E3.S（3.84 TB 至 30.72 TB）进行比较。S 960GB to 7.68TB, Samsung PM9A3 available in U.2 960GB to 7.68TB and, Solidigm D5-P5430 available or soon to be available in U.2 7.68 to 30.72TB and E1.S 3.84TB to 15.36TB and E3.S in 3.84 to 30.72TB. Solidigm D5-P5430 在 U.2 和 E1.S 方面具有更高的最大容量，并且是唯一支持 E3.S 尺寸规格的类别。S and is only in class supporting E3.S 外形尺寸。
[14] https://www.storagereview.com/news/the-future-of-ssd-form-factors
[15] 增强型电源故障预警- 内设固件检查以验证数据在电源恢复时被正确保存。尚不清楚其他产品是否提供此附加的固件检查。强大的端到端数据保护 - 内置冗余，可以同时使用 ECC 和 CRC。保护控制器内的所有关键存储阵列 - 指令缓存、数据缓存、间接缓冲区和物理缓冲区。SRAM 的 ECC 覆盖率超过 99%，在业界名列前茅。
[16] Solidigm 驱动器在 Los Alamos 国家实验室的中子源经过测试，以测量无声数据损坏对 1E-23 的易感性，并模拟 1E-25。该测试首先使用特定数据模式预先填充驱动器。接下来，中子束聚焦在驱动器控制器的中心，同时连续发出 I/O 指令并检查其准确性。如果驱动器出故障并卡住/变砖，测试脚本会关闭驱动器和中子束。驱动器随后重新启动，并检查数据完整性以分析故障原因。在运行过程中，可能会出现静默数据损坏（SDC），从而导致关机命令的执行，或者如果中子束击中控制逻辑导致在途数据损坏而卡住驱动器并导致重启。因为驱动器无法保证数据完整性时会进入禁用逻辑（变砖）状态，因此变砖年化故障率被用作错误处理有效性的衡量标准。Solidigm 驱动器已经在 4 代产品中使用了这种测试程序。累计测试时间跨越了几代，相当于超过 600 万年的运行寿命，期间没有发现任何 SDC 错误。最近的测试使用了 Solidigm D5-P5520 驱动器作为 Solidigm D5-P5430 驱动器的代理，因为它们共享相同的控制器和类似的固件。测试的竞品驱动器包括三星 983 ZET、三星 PM9A3、三星 PM1733、美光 7400、美光 7450、Kioxia XD6、东芝 XD5 和 WD SN840。
[17] 无法纠正的位错误率（UBER）- 测试比 JEDEC 规范高 10 倍。Solidigm固态驱动器以 1E-17 在整个寿命期间的全范围条件下测试，循环次数比 JEDEC - 固态硬盘要求和耐久性测试方法（JESD218）规定的 1E-16 高出10倍。 ··· https://www.jedec.org/standards-documents/focus/flash/solid-state-drives静默数据损坏（SDC）- 模拟 1E-25。典型的可靠性验证测试包括使用 1K 个硬盘测试 1K 小时，以将模拟级别下降至 1E-18。Solidigm 驱动器在 Los Alamos 国家实验室的中子源经过测试，以测量无声数据损（SDC）坏对 1E-23 的易感性，并模拟 1E-25。
D5-P5430 支持 OCP 2.0 的大部分需求和功能。有关例外和修正，请参阅 D5-P5430 规格说明。