Veröffentlicht June 27, 2023
Verfasser Solidigm
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Solidigm D5-P5336 – Produktbeschreibung
Das D5-P5336 gehört zur 4. Generation der QLC-SSDs von Solidigm für Rechenzentren und zeichnet sich durch eine marktführende Kombination von hohen Kapazitäten bis 61,44 TB mit leseoptimierten Leistungseigenschaften und hohem Nutzwert für lese- und datenintensive Workloads aus.
Mit einer Leseleistung, die jene einiger kostenoptimierter TLC-SSDs übersteigt, verbunden mit Kapazitäten bis 61,44 TB [1], denen unsere branchenführende NAND-Speicherdichte [2] zugrunde liegt, wurde das Solidigm D5-P5336 mit dem Ziel konzipiert, die Verarbeitung von immer umfangreicheren zusammenhängenden Datenmengen, wie sie bei weit verbreiteten leseintensiven Workloads auftreten, effizient zu beschleunigen und zu skalieren. Gleichzeitig wird eine höhere Datenspeicherdichte, eine Reduzierung der Gesamtbetriebskosten und eine nachhaltigere Datenspeicherinfrastruktur als bei TLC-SSD- und HDD-basierten Lösungen erreicht.
Das Solidigm D5-P5336 bietet Ihnen Speicherplatz für enorme Datenmengen mit beschleunigtem Zugriff, unabhängig davon, wo sich der Speicher befindet. Laden Sie die Produktbeschreibung herunter oder lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Auf die Speicherdichte kommt es an
Weit verbreitete moderne Anwendungen werden immer datenhungriger. Viele KI-Modelle wachsen alle zwei Jahre annähernd auf das 10-Fache an [3]. Streamingdienste sind von begrenzter bezahlter Kapazität zu unbegrenzter kostenloser Kapazität übergegangen [4]. Angesichts der voraussichtlichen Zunahme der Anzahl vernetzter IoT-Geräte auf 14,5 Milliarden [5] bis Ende 2023, verstärkt durch den Rückenwind der sich beschleunigenden 5G-Einführung, ist kein Ende für ein ungebremstes Wachstum bei datenintensiven Diensten und Anwendungen absehbar. Diese Entwicklung wird begleitet von der Dezentralisierung der Datenverarbeitung und Datenspeicherung hin zum Edge-Bereich, mit dem Ziel, Servicelevel zu verbessern, Kosten zu senken und die Agilität zu erhöhen. Noch 2018 wurden nur 10 % der von Unternehmen generierten Daten außerhalb von zentralisierten Rechenzentren oder Cloud-Diensten erzeugt und verarbeitet. Gartner geht davon aus, dass bis 2025 dagegen 75 % dieser Daten am Netzwerkrand erzeugt, verarbeitet und gespeichert werden [6]. Herausforderungen bei der Datenspeicherung wie Platzbedarf, Energieversorgung und Klimatisierung, Nachhaltigkeit und Wartungsfreundlichkeit werden noch akuter, wenn man bei Edge-Implementierungen lokal beschränkte Verhältnisse in Betracht zieht. Optimierte Funktionsmerkmale für leseintensive Workloads In dieser Umgebung sind moderne, datenintensive Workloads wie Datenpipelines und Datenseen für KI, ML und Big-Data-Analyse, CDN, horizontal skalierte NAS-Systeme, Objektspeicherung und Edge-Anwendungen zunehmend auf effizientes, schnelles Speichern und Abrufen von riesigen Datenmengen angewiesen. Das D5-P5336 ist für beide Anforderungen optimiert, wobei die Leseleistung mit der von TLC-SSDs vergleichbar ist und die Kapazitäten 2- bis 3-mal so hoch wie bei anderen Massenspeicheralternativen sind.
Das D5-P5336 bietet TLC-gleiche Leistung für lese- und datenintensive Workloads.
Tabelle 1: Produktvergleich bei Lese- und Schreibvorgängen sowie der Lebensdauer.
Die angebotenen Formfaktoren und Kapazitäten des D5-P5336 ermöglichen eine größere Auswahl an 1-HE- und 2-HE-Serverkonfigurationen.
Tabelle 2: D5-P5336-Formfaktoren
Beispielloser Nutzen vom Kernnetzwerk bis zum Edge-Bereich
Schnelle Lesevorgänge und massive, kostengünstige Kapazitäten machen das D5-P5336 innerhalb einer Palette alternativer Konfigurationen für leseintensive Workloads zur bevorzugten Lösung, um die Gesamtbetriebskosten zu reduzieren und die Nachhaltigkeit zu verbessern. Massenspeicher mit höherer Dichte erfordern weniger Server, um die Anforderungen an die Kapazität von Lösungen zu erfüllen, was den Platzbedarf an physischen Servern insgesamt reduziert. Und das schlägt sich wiederum in einem deutlich reduzierten Energie- bzw. Stromverbrauch nieder. Die Tabelle zeigt den Nutzwert des D5-P5336 im Vergleich zu älteren Lösungen, wenn es sich um eine theoretische 100-PB-Objektspeicherlösung handelt.
Tabelle 3: Einsparungen bei den Gesamtbetriebskosten durch das D5-P5336 mit QLC-Speicher gegenüber TLC- und Hybrid-Arrays
Wie bereits erwähnt, führen die Leistungsmerkmale des D5-P5336 auch im Edge-Bereich zu erheblichen Vorteilen.
Tabelle 4: Vorteile des D5-P5336 für Datenspeicher-Anwendungen im Edge-Bereich
Zuverlässige Bereitstellung
Wir bei Solidigm sind der Meinung, dass die zwei grundlegenden Anforderungen an jeden Datenspeicher die jederzeitige Verfügbarkeit und der Ausschluss unbrauchbarer Daten sein müssen. Obgleich kein Datenspeicher eine absolute Garantie dafür bieten kann, dass diese Anforderungen erfüllt werden, wenden wir unsere jahrzehntelange Erfahrung und unser weitreichendes technisches Engagement in der Branche an, um diese Ziele unnachgiebig zu verfolgen. Das beginnt mit dem Design, bei dem wir zusätzliche Kontrollen in unserem Stromausfallschutz einsetzen, um sicherzustellen, dass die Daten korrekt gespeichert werden. Darüber hinaus bieten wir einen äußerst robusten vollständigen Datenpfadschutz mit ECC-Abdeckung von 99 % des SRAM [17]. Wir setzen Test- und Validierungsverfahren ein, die über die Branchenspezifikationen und gängige Praktiken hinausgehen. Beispielsweise testen wir UBER 10-mal so intensiv wie es die JEDEC-Spezifikation vorgibt [18]. Diese Sorgfalt zahlt sich aus, wie man an den Ergebnissen erkennt, z. B. an der Annualized Failure Rate (AFR) in der Großserienfertigung, die durchweg besser ist als unser Ziel von ≤0,44 % [19], und anhand der Tests der Beständigkeit gegen Silent Data Corruption (SDC) bei den Los Alamos National Labs über fünf Produktgenerationen hinweg mit zusammen mehr als 6 Millionen Jahren simulierter Lebensdauer der Datenträger, in denen es keine SDC-Ereignisse gab [20].
Solidigm D5-P5336 – Übersicht über die wichtigsten Funktionsmerkmale [7]
Tabelle 5: Technische Daten und Merkmale des D5-P5336
Alle bereitgestellten Informationen können jederzeit ohne Vorankündigung geändert werden. Solidigm™ kann Änderungen am Produktionslebenszyklus, an Spezifikationen und Produktbeschreibungen jederzeit und ohne vorherige Ankündigung vornehmen. Die hierin enthaltenen Informationen werden „wie besehen“ bereitgestellt, und Solidigm gibt keinerlei Zusicherungen oder Gewährleistungen hinsichtlich der Genauigkeit der Informationen oder der Produktmerkmale, Verfügbarkeit, Funktionalität oder Kompatibilität der aufgeführten Produkte. Wenden Sie sich bitte an den Systemanbieter, um weitere Informationen über bestimmte Produkte oder Systeme zu erhalten. Die Leistungswerte basieren auf Tests, die mit den in den Konfigurationen angegebenen Daten durchgeführt wurden und spiegeln möglicherweise nicht alle öffentlich verfügbaren Updates wider. Einzelheiten zur Konfiguration siehe Backup. Kein Produkt oder Bauteil ist absolut sicher.
Die Leistung variiert je nach Nutzung, Konfiguration und abhängig von anderen Faktoren.
Im Datenblatt finden Sie die formalen Definitionen der Produkteigenschaften und -merkmale. Nichts hierin soll eine ausdrückliche oder konkludente Gewährleistung begründen, einschließlich konkludenter Gewährleistungen bezüglich der Eignung für den Handel oder einen bestimmten Zweck und der Nichtverletzung von Rechten, sowie Gewährleistungen, die aus einer Leistungserbringung, aus dem Handel oder der Verwendung im Handel entstehen. Die Tests dokumentieren die Leistung von Komponenten bei einem bestimmten Test und mit bestimmten Systemen. Unterschiede in der Hardware, der Software oder der Konfiguration des Systems beeinflussen die tatsächliche Leistung. Wer vor dem Kauf die Leistungsfähigkeit bewerten möchte, sollte hierzu andere Informationsquellen heranziehen.
Optimierungen von Solidigm für Compiler oder andere Produkte von Solidigm bieten für nicht von Solidigm stammende Produkte möglicherweise nicht in gleichem Umfang optimierte Leistung. Für die Funktion bestimmter Techniken von Solidigm kann entsprechend konfigurierte Hardware, Software oder die Aktivierung von Diensten erforderlich sein.
Ihre Kosten und Ergebnisse können variieren.
Solidigm kontrolliert oder prüft keine Daten von Drittanbietern. Sie sollten andere Quellen konsultieren, um die Genauigkeit zu bewerten.
Einige Ergebnisse wurden abgeschätzt oder mithilfe von Simulationen erzielt, die auf internen Analysen oder Architektursimulationen oder -modellen von Solidigm basieren. Sie dienen nur informatorischen Zwecken. Unterschiede in der Hardware, Software oder Konfiguration des Systems können die tatsächliche Leistung beeinflussen. Alle Pläne, Roadmaps und technischen Daten für Produkte sowie Produktbeschreibungen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden.
Die in diesem Dokument beschriebenen Produkte können konstruktionsbedingte Defekte oder Fehler („Errata“) enthalten, die zu Abweichungen der Produkteigenschaften von den angegebenen Spezifikationen führen. Eine Liste derzeit bekannter Errata ist auf Anfrage verfügbar.
Wenden Sie sich an Ihren Solidigm-Ansprechpartner oder Ihren Distributor, um die neuesten technischen Daten zu erhalten, bevor Sie Ihre Produktbestellung aufgeben.
Wenn Sie Kopien dieses Dokuments oder Dokumente, auf die darin verwiesen wird, oder andere Literatur von Solidigm benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren Ansprechpartner von Solidigm.
Alle Produkte, Computersysteme, Datumsangaben und angegebenen Zahlen sind vorläufig und basieren auf aktuellen Erwartungen; sie können sich ohne Ankündigung ändern.
Produktetiketten können abweichen.
* Breite Verfügbarkeit Q4 '23
** Zertifizierung läuft.
© Solidigm. „Solidigm“ ist eine Marke der SK hynix NAND Product Solutions Corp (d/b/a Solidigm). Andere Bezeichnungen oder Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.
Fußnoten
[1] Solidigm D5-P5336 im U.2- und E1.L-Format mit 15,36 TB und 30,72 TB sind jetzt lieferbar. Alle anderen Kapazitäten und Formfaktoren werden später im Jahr 2023 ausgeliefert.
[2] Vergleich der Speicherdichte des Solidigm™ D5-P5336 von 18,6 Gbit/mm² mit Microns derzeit höchster Speicherdichte im Handel von 14,55 Gbit/mm2, Samsungs derzeit höchster Speicherdichte im Handel von 10,59 Gbit/mm2 und Kioxias angekündigter maximaler Speicherdichte von 10,4 Gbit/mm², die gegenwärtig nicht ausgeliefert wird.
[3] Towards Data Science https://towardsdatascience.com/parameter-counts-in-machine-learning-a312dc4753d0
[4] Basierend auf weithin verfügbaren Marktforschungen zu Streamingdiensten wie Netflix, Hulu, Amazon Prime und Spotify.
[5] https://www.oriontalent.com/recruiting-resources/blog/575/data-center-trends
[6] Gartner: What Edge Computing Means for Infrastructure and Operations Leaders (Was Edge-Computing für die Leiter von Infrastruktur und Betrieb bedeutet)
[7] Produktdaten des Solidigm D5-P5336 und aktuelle 5-Quartals-Roadmap. Lebensdauer für 100 % 16K-RW-Zugriffe und 61,44 TB.
[8] Samsung PM9A3: Leistung und PBW (geschriebene Petabyte) des Datenträgers mit der höchsten Kapazität auf dem Markt. https://image.semiconductor.samsung.com/resources/data-sheet/Samsung_SSD_PM9A3_Data_Sheet_Rev1.0.pdf
[9] Micron 7450: Leistung und PBW des Datenträgers mit der höchsten Kapazität auf dem Markt. https://media-www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/product-flyer/7450_nvme_ssd_product_brief.pdf
[10] Micron 6500 ION: Leistung und PBW ausführlich unter https://www.micron.com/products/ssd/product-lines/6500-ion
[11] Kioxia CD6-R: Leistung und PBW des Datenträgers mit der höchsten Kapazität auf dem Markt. https://americas.kioxia.com/content/dam/kioxia/shared/business/ssd/data-center-ssd/asset/productbrief/dSSD-CD6-R-product-brief.pdf
[12] Solidigm D5-P5316 – Produktbeschreibung
[13] Gesamtbetriebskostenberechnungen basierend auf dem internen Betriebskosten-Abschätzungstool von Solidigm Das öffentlich verfügbare Tool unter https://estimator.solidigm.com/ssdtco/index.htm wird Berechnungen der Gesamtbetriebskosten für das Solidigm D5-P5336 nach der Produkteinführung unterstützen. Wichtigste allgemeine Verbrauchskosten bei allen Vergleichen: Stromkosten = 0,15 USD/kWh; PUE-Faktor = 1,60; Anschaffungskosten für leeres Rack = 1200 USD; Systemkosten = 10.000 USD; Rack-Kosten für die Bereitstellungsdauer = 171.200 USD
[14] Reine QLC-Konfiguration: Kapazität – Solidigm™ D5-P5336, 61,44 TB, E1.L (9,5 mm), 7000 MB/s Durchsatz, 25 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Schreiben, 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, 95 % Kapazitätsnutzung, RAID-1-Spiegelung Reine TLC-Konfiguration: Kapazität – Micron 6500 ION, 30,72 TB, E1.L (9,5 mm), 6800 MB/s Durchsatz, 20 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Schreiben, 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, 95 % Kapazitätsnutzung, RAID-1-Spiegelung; https://www.micron.com/products/ssd/product-lines/6500-ion
[15] Reine QLC-Konfiguration: Single-Layer-Kapazität – Solidigm™ D5-P5336, 61,44 TB, U.2, 7000 MB/s Durchsatz, 16 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Schreiben, 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, 95 % Kapazitätsnutzung, RAID-1-Spiegelung, berechneter Auslastungsgrad (Duty Cycle): 8,9 % Hybrid-Konfiguration: Kapazität – Seagate EXOS X20 20-TB-SAS-HDD ST18000NM007D (Datenblatt), 70 % kurz getakteter Durchsatz, berechnet mit 500 MB/s; 9,4 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Betrieb, 5,4 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, Hadoop-Triplikation, 20 % Auslastungsgrad Cache – Micron 7450 15,36 TB, 6800 MB/s Durchsatz, 16,6 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Schreiben, 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, 7 % Cache-zu-Kapazität-Verhältnis empfohlen zur Erfüllung der Kunden-SLAs; https://www.micron.com/products/ssd/product-lines/7450
[16] Reine QLC-Konfiguration: Kapazität – Solidigm™ D5-P5336, 61,44 TB, U.2, 7000 MB/s Durchsatz, 25 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Schreiben, 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, 95 % Kapazitätsnutzung, RAID-1-Spiegelung, berechneter Auslastungsgrad (Duty Cycle): 8,9 %. Reine HDD-Konfiguration: Kapazität – Seagate EXOS X20 20-TB-SAS-HDD ST18000NM007D (Datenblatt), 9,8 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Betrieb, 5,8 W Leistungsaufnahme im Leerlauf, 70 % kurz getakteter Durchsatz, berechnet mit 500 MB/s; Hadoop-Triplikation, 20 % Auslastungsgrad
[17] Enhanced Power Loss Imminent – Zusätzliche Firmware-Prüfung validiert, dass die Daten bei Wiederherstellung der Stromversorgung korrekt gespeichert werden. Ob andere Anbieter diese zusätzliche Firmware-Prüfung anbieten, ist nicht bekannt. Robuste End-to-End-Datensicherheit: integrierte Redundanz, wobei sowohl ECC als auch CRC gleichzeitig aktiv sein können. Schutz aller kritischen Datenspeicher-Arrays innerhalb des Controllers: Befehls-Cache, Daten-Cache, Indirektionspuffer und phy-Puffer. Die ECC-Abdeckung des SRAM von über 99 % des Arrays gehört zu den branchenweit höchsten.
[18] Rate nicht korrigierbarer Fehler (Uncorrectable Bit Error Rate, UBER) – 10-mal so intensiv getestet wie laut JEDEC-Spezifikation. Solidigm testet auf 1E-17 unter allen Bedingungen und Zyklus-Anzahlen während der gesamten Lebensdauer des Datenträgers, was 10-mal so hoch ist wie 1E-16 gemäß JEDEC-Spezifikation (Solid State Drive Requirements and Endurance Test Method, JESD218). https://www.jedec.org/standards-documents/focus/flash/solid-state-drives. Silent Data Corruption (SDC) – modelliert für 1E-25. Ein typischer Test zur Demonstration der Zuverlässigkeit umfasst 1000 SSDs und 1000 Stunden zur Modellierung bis auf 1E-18. Datenträger von Solidigm werden an der Neutronenquelle in den Los Alamos National Labs getestet, um die SDC-Anfälligkeit bis auf 1E-23 zu messen und für 1E-25 zu modellieren.
[19] Daten für jährliche Ausfallrate (Annual Failure Rate, AFR) vom März 2023. AFR wird von Solidigm definiert als Rücksendungen von Kunden, abzüglich Einheiten, die nach einer Bewertung als voll funktionsfähig und einsatzbereit eingestuft werden.
[20] Datenträger von Solidigm werden an der Neutronenquelle in den Los Alamos National Labs getestet, um die Anfälligkeit für Silent Data Corruption (SDC) bis auf 1E-23 zu messen und für 1E-25 zu modellieren. Der Test beschreibt Datenträger vorab mit einem bestimmten Datenmuster. Als Nächstes wird der Neutronenstrahl auf die Mitte des Datenträger-Controllers fokussiert, während kontinuierlich IO-Befehle ausgegeben und auf Genauigkeit überprüft werden. Wenn der Datenträger ausfällt und sich aufhängt, schaltet das Testskript die Datenträger und den Neutronenstrahl ab. Der Datenträger wird anschließend neu gestartet, und die Datenintegrität wird überprüft, um die Ursache des Ausfalls zu analysieren. SDC kann während der Laufzeit beobachtet werden, was einen Abschaltbefehl auslöst, oder nach einem Neustart, falls der Neutronenstrahl die Steuerlogik getroffen hat, was den Datenträger aufgrund einer Datenbeschädigung während des Betriebs aufhängt. Weil Datenträger in einen logischen Deaktivierungszustand („Brick“/Versteinerung) übergehen, wenn sie die Datenintegrität nicht sicherstellen können, wird die „Brick“-AFR als Maß für die Effektivität der Fehlerbehandlung verwendet. Für Datenträger von Solidigm wurde dieses Testverfahren über 4 Generationen hinweg verwendet. Die kumulative Testzeit über Generationen hinweg entspricht einer Betriebsdauer von über 6 Mio. Jahren, in der null SDC-Fehler erkannt wurden. Beim jüngsten Test wurden die Solidigm D5-P5520-Datenträger verwendet, die als Ersatz für die Solidigm D5-P5430-Datenträger fungierten, da sie mit demselben Controller und einer ähnlichen Firmware arbeiten. Die getesteten Datenträger der Konkurrenz waren Samsung 983 ZET, Samsung PM9A3, Samsung PM1733, Micron 7400, Micron 7450, Kioxia XD6, Toshiba XD5 und WD SN840.
[21] Solidigm-AFR-Daten vom März 2023. Die jährliche Ausfallrate (Annual Failure Rate, AFR) wird von Solidigm definiert als Rücksendungen von Kunden, abzüglich Einheiten, die nach einer Bewertung als voll funktionsfähig und einsatzbereit eingestuft werden.
[22] Vorteil der Speicherdichte am Netzwerkrand (Edge) gegenüber Festplattenlaufwerken (HDD): Vergleich des D5-P5336 mit 61,44 TB mit der maximalen allgemein verfügbaren Kapazität von 20 TB (am Beispiel des 20-TB-Laufwerks Seagate EXOS 20). Bei der HDD-Kapazität wird kein Over-Provisioning berücksichtigt, das erforderlich ist, um die Anforderungen an die Speicherleistung zu erfüllen. Max. 4x 3,5-Zoll-HDD- oder U.2-Datenträger (angelehnt an Open19-1-HE-Half-Brick-Serverkonfiguration). Vorteil der Speicherdichte am Netzwerkrand (Edge) gegenüber TLC-SSDs: Vergleich des D5-P5336 mit 61,44 TB mit dem Micron 6500 ION (30,72 TB). Max. 4x U.2- oder U.3-Datenträger (angelehnt an Open19-1-HE-Half-Brick-Serverkonfiguration).
[23] Gewichtseffizienz gegenüber Festplattenlaufwerk, Vergleich des D5-P5336 im U.2-Format (61.440 GB bei 150 g = 409,6 GB/g) mit dem 20-TB-SAS-3,5-Zoll-HDD Seagate Exos X20 (20.000 GB bei 670 g = 29,9 GB/g). Bei der HDD-Kapazität wird kein Over-Provisioning berücksichtigt, das erforderlich ist, um die Anforderungen an die Speicherleistung zu erfüllen. Gewichtseffizienz gegenüber TLC-SSD, Vergleich des D5-P5336 im U.2-Format (61.440 GB bei 150 g = 409,6 GB/g mit dem Kioxia CD6-R im U.3-Format (15.360 GB bei 130 g = 118,1 GB/g.