說(shuō)起SSD，你最關(guān)心的是哪方面？容量大小？?jī)r(jià)格高低？性能快慢？壽命長(zhǎng)短？
(資料圖)
相信很多用戶(hù)，尤其是懂技術(shù)、有追求的用戶(hù)，還會(huì)非常在意NAND閃存顆粒的類(lèi)型：
SLC早已幾乎銷(xiāo)聲匿跡，MLC可以說(shuō)是最理想的但也看不到了，TLC已經(jīng)都能接受并極大化普及，QLC一直讓很多人質(zhì)疑其可靠性和壽命，PLC就更別說(shuō)了……給人一代不如一代的感覺(jué)。
事實(shí)上，從來(lái)沒(méi)有差勁的產(chǎn)品和技術(shù)，只有合適不合適的產(chǎn)品和技術(shù)，就看怎么去做、用在哪里了。
最近，SK海力士收購(gòu)Intel NAND閃存業(yè)務(wù)重組而來(lái)的Solidigm，再次玩了一把大的，推出了全新的D5-P5336 SSD，不但做到了PCIe SSD產(chǎn)品有史以來(lái)的最大容量61.44TB，還把QLC推向了新的高度。
可以說(shuō)，D5-P5336巧妙地利用了QLC閃存的特性，充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、規(guī)避劣勢(shì)，將自己放在了最合適的位置上，真正發(fā)揮產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值。
PS：存儲(chǔ)公司Nimbus Data有一款200TB SSD，用的是SATA/SAS接口，3.5英寸形態(tài)，過(guò)于龐大。
2021年12月正式組建成立以來(lái)，Solidigm已經(jīng)逐步打造了完整的產(chǎn)品線(xiàn)，從數(shù)據(jù)中心到消費(fèi)級(jí)都有不同等級(jí)的產(chǎn)品，面向不同的工作負(fù)載需求而針對(duì)性設(shè)計(jì)、優(yōu)化，讓用戶(hù)可以找到最適合自己的產(chǎn)品。
其中，消費(fèi)端有主流的P41 Plus、高端的P44 Pro，均支持PCIe 4.0，同時(shí)也正在規(guī)劃打造PCIe 5.0產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)中心端，2022年4月發(fā)布了D7-P5620、D7-5520，是其首款PCIe 4.0 SSD，采用144層TLC閃存，容量最大15.36TB，可提供超高的性能、耐用性，缺點(diǎn)是成本和價(jià)格偏高，適合大型企業(yè)和大型數(shù)據(jù)中心。
2023年5月帶來(lái)了D5-P5430，192層QLC閃存，最大容量翻番到30.72TB，提供相當(dāng)高的耐用性，而且成本不高，綜合而言已經(jīng)足以替代TLC，不過(guò)在4K隨機(jī)寫(xiě)入性能上有所犧牲。
最新的D5-P5336，定位相對(duì)更低一些，更確切地說(shuō)是以較低的成本，滿(mǎn)足讀取密集型的工作負(fù)載需求。
順帶解釋一下Solidigm企業(yè)級(jí)SSD的命名規(guī)則，都是Da-Xbcde的方式。
其中，D代表企業(yè)級(jí)和數(shù)據(jù)中心定位(Datacenter)，a代表產(chǎn)品定位(7高性能NVMe/5性?xún)r(jià)比NVMe/3 SATA)，X代表接口形態(tài)(P PCIe/S SATA/D雙接口)，b代表主控代數(shù)，c代表壽命等級(jí)(越大越長(zhǎng))，d代表閃存代數(shù)，e代表其他特性(0普通/1低功耗/2高性能/6大容量/8 PCIe x8 AIC)。
所以，D5-P5336就代表高性?xún)r(jià)比企業(yè)級(jí)NVMe PCIe SSD，第五代主控，壽命普通，第三代QLC閃存，大容量。
D5-P5430、D5-5336都使用了QLC閃存，它們可都是企業(yè)級(jí)產(chǎn)品，而企業(yè)客戶(hù)、企業(yè)應(yīng)用環(huán)境是最在意長(zhǎng)久穩(wěn)定性的，這足以讓我們重新認(rèn)識(shí)QLC閃存。
在很多人的認(rèn)知里，QLC閃存性能、耐用性、可靠性等指標(biāo)都不夠理想，但這是相對(duì)而言的，如今的QLC，尤其是Solidigm的QLC，完全沒(méi)有大家想象的那么弱。
讀取性能方面，Solidigm QLC并沒(méi)有損失，PCIe 4.0 x4帶寬中可以輕松跑到7GB/s，和標(biāo)準(zhǔn)的TLC不相上下。
寫(xiě)入性能方面，QLC確實(shí)不如TLC，但也沒(méi)有差得離譜，無(wú)論4K IU還是16K IU都是如此，Solidigm QLC大約相當(dāng)于TLC 80％左右。
負(fù)載延遲方面，Solidigm QLC并沒(méi)有大大增加，事實(shí)上相比很多入門(mén)級(jí)TLC還要更好。
耐用性方面，Solidigm QLC也沒(méi)有急劇下降，擦寫(xiě)次數(shù)不低于3000，甚至可以做到5000，和一般的TLC很接近甚至更好一些。
故障率方面，Solidigm QLC也沒(méi)有更高，達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先TLC的同等水平。
Solidigm D5-P5336提供了豐富的形態(tài)接口和容量選擇，相對(duì)于上代D5-P5316范圍更廣，向下探至7.68TB、向上擴(kuò)至61.44TB。
一是U.2接口，厚度15mm，容量7.68TB、15.36TB、30.72TB、61.44TB。
二是E3.S接口，厚度7.5mm，容量7.68TB、15.36TB、30.72TB。
三是E1.L接口，厚度9.5mm，容量15.36TB、30.72TB、61.44TB。
其中，E1.L規(guī)格的首先出貨，首批最大容量30.72TB。U.2今年晚些時(shí)候跟進(jìn)，E1.L也加入61.44TB。E3.S則在明年到來(lái)。
其中，中國(guó)客戶(hù)更偏向于U.2形態(tài)，美國(guó)客戶(hù)則更青睞E1.L、E3.S，容量密度和散熱都會(huì)更好一些。
E1.L、E3.S也是大勢(shì)所趨，尤其是后者，相信在PCIe 5.0時(shí)代會(huì)大大增加，未來(lái)到了PCIe 6.0時(shí)代有望成為市場(chǎng)主流。
這是D5-P5336的規(guī)格概覽，在多個(gè)角度上都達(dá)到了與TLC產(chǎn)品相當(dāng)?shù)乃健?/p>
性能方面，明顯是偏向讀取密集型的，更擅長(zhǎng)讀而非寫(xiě)，其中128KB/QD128順序讀取速度7GB/s、4KB/QD256隨機(jī)讀取性能100.5萬(wàn)IOPS，基本上吃滿(mǎn)了PCIe 4.0的帶寬，而順序?qū)懭搿㈦S機(jī)寫(xiě)入分別只有3.3GB/s、4.3萬(wàn)IOPS。
耐用性方面，7.68TB、15.36TB、30.72TB、61.44TB四種容量版本的最大寫(xiě)入量分別為5.9PBW、14.1PBW、31.5PBW、65.2PBW，5年質(zhì)保期內(nèi)的平均每天全盤(pán)寫(xiě)入次數(shù)分別為0.42、0.51、0.56、0.58，相比于TLC產(chǎn)品常見(jiàn)的0.33-0.38次每日全盤(pán)寫(xiě)入明顯高了一個(gè)檔次。
可靠性方面，平均故障間隔時(shí)間達(dá)200萬(wàn)小時(shí)，UBER(不可校正比特錯(cuò)誤率)達(dá)到了每1017比特讀取不超過(guò)1個(gè)扇區(qū)，還可以在40℃下斷電保留數(shù)據(jù)3個(gè)月，這些都和TLC基本差不多。
數(shù)據(jù)中心特性方面，支持NVMe 1.4c(為PRQ2提供NVMe 2.0)、全新的TRIM架構(gòu)，以及一些OCP 2.0功能，比如延遲監(jiān)測(cè)、FW歷史日志、NSSR、格式化進(jìn)度提示、NUSE等等。
為了滿(mǎn)足讀取密集型工作負(fù)載，D5-P5336使用的是16KB IU格式，只有上代P5136 64K IU的四分之一，并針對(duì)16KB以上大小的數(shù)據(jù)做了優(yōu)化，凡是大于16KB IU的數(shù)據(jù)都可以直接寫(xiě)入。
這樣不但可以提升大數(shù)據(jù)的順序讀寫(xiě)性能，也能降低成本、提升性?xún)r(jià)比。
對(duì)于較小的數(shù)據(jù)，包括512B、4KB、8KB，如果直接寫(xiě)入，會(huì)觸發(fā)內(nèi)部的“讀改寫(xiě)”，嚴(yán)重?fù)p傷使用壽命，所以Solidigm提供了“寫(xiě)入修正”(write shaping)功能，可減少“讀取-修改-寫(xiě)入”的反復(fù)流程對(duì)性能、壽命造成影響。
所以說(shuō)，對(duì)于QLC閃存來(lái)說(shuō)，IU 16KB起才有意義。
順帶一提，D7-P5520使用的是4K IU，因?yàn)樗荰LC，要滿(mǎn)足混合讀寫(xiě)的負(fù)載需求，得處理大量小文件。
事實(shí)上，如今的企業(yè)級(jí)工作負(fù)載，總體是偏向讀取密集型的，換言之讀取行為居多，寫(xiě)入偏少。
比如說(shuō)大數(shù)據(jù)分析、CDN網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、HPC高性能計(jì)算，處理的都是128KB以及更高大的數(shù)據(jù)塊，大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)一般也不小于32KB，這些都非常適合交給QLC產(chǎn)品。
D5-P5336，就是為此設(shè)計(jì)而來(lái)。
郵件、在線(xiàn)交易以及虛擬化等需要處理大量小數(shù)據(jù)的工作負(fù)載，就不太適合D5-P5336這樣的產(chǎn)品了。
這是D5-P5336和幾款友商TLC產(chǎn)品的對(duì)比，可以看出其讀取性能持平甚至更高，耐用性、容量也都更勝一籌。
只是寫(xiě)入慢一些，尤其是隨機(jī)寫(xiě)入，這是QLC的天然弱項(xiàng)，沒(méi)啥可說(shuō)的，這也正是為啥它更適合讀取密集型負(fù)載。
另外，在同等容量下，D5-P5336對(duì)比競(jìng)品，在讀取密集型應(yīng)用中的性能都是同等水平，而且還具有更大容量的優(yōu)勢(shì)。
正因?yàn)镼LC更高的存儲(chǔ)密度，D5-P5336在同樣的服務(wù)器空間內(nèi)，可以提供大得多的存儲(chǔ)空間，甚至可以在1U服務(wù)器內(nèi)塞入32塊硬盤(pán)，達(dá)到約2PB。
無(wú)論是TLC SSD還是傳統(tǒng)HDD，在存儲(chǔ)空間方面，都完全不是D5-P5336的對(duì)手，這正是QLC最大的價(jià)值之一。
最后，對(duì)于數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，質(zhì)量和可靠性是永遠(yuǎn)排在第一位的，Solidigm在這方面也有著突出的優(yōu)勢(shì)。
Solidigm 2018年開(kāi)始就在研究QLC，如今已經(jīng)演化到了第四代，經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)豐富。
比如說(shuō)靜默數(shù)據(jù)損壞(SDC)問(wèn)題，Solidigm在美國(guó)做了相當(dāng)于超過(guò)600萬(wàn)年時(shí)間的模擬測(cè)試，沒(méi)有任何數(shù)據(jù)損壞。
比如失效率承諾不超過(guò)0.44％，實(shí)際表現(xiàn)比這個(gè)數(shù)值更低，在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
比如數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的OLI檢查，有強(qiáng)大的完整數(shù)據(jù)保護(hù)路徑，可以覆蓋99％ SRAM單元。
所以，對(duì)于QLC，還有什么好擔(dān)心的呢？
哦對(duì)了，你可能會(huì)問(wèn)了，下一代PLC怎么樣了？
其實(shí)早在整整一年前，Solidigm就全球率先展示了PLC SSD，并透露將首先用于數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。
PLC閃存可以在每個(gè)單元內(nèi)存儲(chǔ)5比特?cái)?shù)據(jù)，容量密度相比QLC增加25％，SSD容量將再次實(shí)現(xiàn)飛躍。
Solidigm PLC閃存繼續(xù)采用浮動(dòng)?xùn)艠O技術(shù)，可以提供強(qiáng)大的電荷隔離、更優(yōu)秀的電壓閾值分布，使其可以向更多的比特/單元拓展，是達(dá)成PLC的關(guān)鍵支撐，而且可以直接現(xiàn)有的QLC生產(chǎn)線(xiàn)上投產(chǎn)，無(wú)論技術(shù)升級(jí)還是量產(chǎn)都更順利，成本也可以得到更有效的控制。
不過(guò)無(wú)論是Solidigm還是其他廠(chǎng)商，目前對(duì)于PLC都比較謹(jǐn)慎，技術(shù)儲(chǔ)備已經(jīng)有了，但并不急于使之落地，原因就在需要首先把QLC做到極致，尤其是把整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)做好，才可以一步一步向前推進(jìn)。
在Solidigm看來(lái)，PLC SSD需要做到64TB、128TB左右的容量才更有實(shí)用價(jià)值，這樣只需要1000次左右的PE就可以滿(mǎn)足了。
當(dāng)然，隨著容量的增大，各種風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)隨之增加，更需要謹(jǐn)慎處理。
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