採用232層NAND技術,美光推出30.72 TB超大容量TLC SSD
<div class="field field-name-field-image field-type-image field-label-hidden"><div class="field-items"><div class="field-item even"><img src="https://s4.itho.me/sites/default/files/micron_6500_ion_ssd_main.jpg" width="960" height="420" alt="" /></div></div></div><div class="field field-name-body field-type-text-with-summary field-label-hidden"><div class="field-items"><div class="field-item even"> <p>隨著需要處理的資料量暴增,以及所有使用者對於資料存取速度的要求,搭配固態儲存裝置使用的各式IT系統大行其道,以資料中心環境而言,對於這類儲存裝置的使用區分為多種類型,像是高效能等級的產品,可針對雲端服務效能密集型應用,以及人工智慧/機器學習領域的處理需求;主流等級的產品,可針對雲端服務與可針對雲端服務運算密集型應用,以及熱資料(經常存取的資料)的需求;主打大容量與高耐用度特色的產品,則涵蓋雲端儲存服務與暖資料(存取頻率一般的資料)、資料湖,以及企業級的伺服器、一般儲存系統、軟體定義儲存系統、入門級全快閃儲存陣列。</p> <p>而美光今年5月發表的6500 ION系列,正是屬於最後一種類型的固態硬碟產品,具備超大儲存容量是主要賣點,而且,它不僅能提供TLC NAND快閃記憶體等級的存取速度,也因為導入232層堆疊的技術,所以,在單位儲存成本上,能與基於QLC NAND快閃記憶體、採用低於200層堆疊技術而成的產品競爭;就耗電量而言,比起市面上的QLC固態硬碟,美光表示,這款新推出的TLC固態硬碟可節省2成電力。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Micron Data Center NVMe SSD Portfolio.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Micron%20Data%20Center%20NVMe%20SSD%20Portfolio.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>值得注意的是,6500 ION系列僅提供一種儲存容量配置:30.72 TB,外形有2.5吋U.3與E1.L厚度9.5公釐等兩種選擇,目前市面上有哪些產品能供應如此大空間的固態硬碟?有三星PM1643系列(12Gb SAS介面、64層TLC NAND)、鎧俠CM7系列(NVMe/PCIe 5.0介面、112層TLC NAND),美光9400 Pro系列(NVMe/PCIe 4.0介面、176層TLC NAND),以及英特爾/Solidigm D5-P5316(NVMe/PCIe 4.0介面、144層QLC NAND),而與美光6500 ION系列定位相似的產品是D5-P5316,也成為這款固態硬碟發表時的主要比較對象。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Web-Micron-6500-U3_15mm_Labeled-Iso-Left_v1_UHD.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Web-Micron-6500-U3_15mm_Labeled-Iso-Left_v1_UHD.jpg" style="width: 300px;" /></a><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Web-Micron-6500-E1L-9_5mm_Labeled-Iso-Left_v1_UHD.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Web-Micron-6500-E1L-9_5mm_Labeled-Iso-Left_v1_UHD.jpg" style="width: 300px;" /></a></p> <p>以效能層面的差異而言,根據美光的內部測試顯示,6500 ION系列的4KB隨機讀取延遲平均時間減少34%(70微秒對上106微秒),128KB循序寫入速度快了58%(5,757 MB/s對上3,643 MB/s),4KB隨機讀取IOPS領先62%(440,901 IOPS對上272,826 IOPS),4KB隨機寫入IOPS可達到30倍或10倍(254,244 IOPS對上7,777 IOPS),4KB隨機寫入耐用度(RDWPD)亦為10倍(0.3對上0.026,每日9 TB對上每日不到1 TB)。</p> <p>而在耗電量的部分,6500 ION系列可節省20%(20瓦對上25瓦),每瓦效能改善56%(100萬IOPS/20W對上80萬IOPS/25W)。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Micron 6500 ION features.png"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Micron%206500%20ION%20features.png" style="width: 600px;" /></a></p> <p>關於QLC與TLC的優缺點比較,美光也在趁著6500 ION系列的發表,發出一篇部落格文章討論這項議題。</p> <p>他們表示,在2018年發表第一款QLC企業級固態硬碟產品5210 ION,以及2022年推出第一款QLC個人端固態硬碟產品2400之後,除了驚艷於QLC帶來的創新、更高的儲存容量,以及更低的成本,但也從用戶方面得知大家對於隱藏成本的顧慮,例如,雖然能節省採購硬碟的費用,卻要支付更高的營運成本——矽晶片可程式化設計的複雜導致耗用更多電力。</p> <p>美光刻意用競爭廠商QLC產品當例子,對比自家TLC同等級產品,說明這類型解決方案面臨諸多挑戰,像是耐用度低了5到10倍,隨機寫入效能低了10到20倍,而在循序讀取以外的各項規格,也都低了至少20%。目前多數資料中心的設計並無法解決採用QLC之後而面臨的這些狀況,他們認為,可能要等到QLC發展成熟,未來固態硬碟與儲存系統的設計,都能妥善運用QLC帶來的更大儲存容量,當種種效益變多了,就會促使目前在資料中心環境運用QLC的缺點顯得微不足道。</p> <p>經過4年的發展,美光後來發現有更多用戶願意接受這樣的條件交換,而將QLC固態硬碟用於替代1萬轉硬碟,因此,他們在2020年4月宣布5210 ION這款QLC產品進入大量生產階段,以供應主要的伺服器OEM廠商與全球的代理商、經銷商、系統建置業者,但他們也在思考是否能兼顧兩者——具有比照QLC的成本節約、容量可大幅擴充的特性,又能設法獲得較高的固態儲存耐用度,讓資料中心享有較低的耗電與冷卻成本,於是促成6500 ION的開發。</p> <p>而在這款大容量TLC固態硬碟產品於今年5月推出之際,為了突顯其用於實際IT環境的效能表現,美光也選定物件儲存系統Ceph、NoSQL資料庫系統Cassandra、軟體定義儲存系統WEKA等三種工作負載來進行測試,比較的產品仍是D5-P5316的30.72 TB機型。</p> <p>以Ceph而言,6500 ION循序讀取與循序寫入效能,可分別達到1.47倍與3.5倍,隨機讀取效能為1.49倍,</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph Seq R_W.png"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph%20Seq%20R_W.png" style="width: 300px;" /></a><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph Random Read.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph%20Random%20Read.jpg" style="width: 300px;" /></a></p> <p>混合循序讀取與寫入的效能為1.62倍,混合隨機讀取與循序寫入的效能為1.27倍。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph Seq RW.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph%20Seq%20RW.jpg" style="width: 300px;" /></a><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph Random Read_Seq Write.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500-ION-Ceph%20Random%20Read_Seq%20Write.jpg" style="width: 300px;" /></a></p> <p>在Cassandra資料庫系統當中,美光使用Yahoo! Cloud Serving Benchmark測試,6500 ION的效能最高可達到2.6倍(每秒可執行168,655個資料庫處理作業,對上每秒可執行64,307個資料庫處理作業),而就讀取延遲來比較,最高可達到9.2倍(19.2毫秒對上177.2毫秒)。</p> <p><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500%20ION-Cassandra%20maximum%20performance.png" style="width: 600px;" /></p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500 ION-Cassandra maximum performance2.png"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500%20ION-Cassandra%20maximum%20performance2.png" style="width: 298px;" /></a> <a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500 ION-Cassandra maximum performance3.png"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500%20ION-Cassandra%20maximum%20performance3.png" style="width: 298px;" /></a></p> <p>而在WEKA系統裡面,美光規畫一座由6臺節點組成的儲存叢集,若是針對大容量應用需求,每節點可配置8臺6500 ION,而能提供245.76 TB儲存空間、112 GB/s的儲存吞吐量(1MB大區塊循序讀取工作負載),這個叢集的儲存效能可達到520萬IOPS(4KB小區塊隨機讀取工作負載),提供近1.5 PB儲存空間。</p> <p><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500%20ION-Weka2.png" style="width: 375px;" /></p> <p>相較之下,若是採用主流NVMe固態硬碟的儲存叢集——可搭配10臺7.68 TB容量的Micron 7450,總共提供460.8 TB儲存空間,效能達到510萬IOPS,儲存吞吐量為104 GB/s;若是採用高效能NVMe固態硬碟的儲存叢集——可搭配10臺7.68 TB容量的Micron 9400,總共提供460.8 TB儲存空間,效能達到660萬IOPS,儲存吞吐量為227 GB/s。</p> <p><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/6500%20ION-Weka1.png" style="width: 600px;" /></p> <p><span style="color:#008080;"><strong>產品資訊</strong></span></p> <p>Micron 6500 ION SSD<br /> ●儲存容量:30.72 TB<br /> ●外形:U.3、E1.L厚9.5公釐<br /> ●儲存媒體:3D NAND,TLC,232層<br /> ●最高讀寫速度:循序6,800 MB/s與5,000 MB/s,隨機100萬IOPS與20萬IOPS<br /> ●使用介面:PCIe 4.0 x4/NVMe 2.0<br /> ●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0.3<br /> ●可靠度:250萬小時MTTF<br /> ●保固期間:5年</p> <p>【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】</p> </div></div></div>