陈洁伟-宝丽

新PCIe 4.0 ssd, 24gbps SAS ssd提供带宽提升

一波新的带宽倍增型企业ssd正在从主要的驱动器制造商,以支持PCIe Gen 4和24gbps SAS的企业存储阵列和服务器。

Intel、Kioxia和Western Digital推出的新型固态硬盘将为企业和超规模企业的数据中心提供高性能的基于nvme的PCIe和SAS闪存选择。

Kioxia(前身为东芝记忆体公司)率先进行了转移12gbps到24gbps用于传统企业存储系统和服务器的新PM6系列SAS ssd。Kioxia声称PM6系列在读密集型的工作负载下,与之前的PM5系列相比,随机读写性能提高了140%以上,顺序写性能提高了54%。

但势头已经从legacy SAS和SATA到更快的NVMe ssd插入服务器的PCI Express总线。英特尔最新的D7-P5500和D7-P5600 NVMessd硬盘支持PCIe 4.0使之前的PCIe Gen 3驱动器的带宽翻倍。三星和Kioxia去年也推出了企业级PCIe 4.0固态硬盘。

西数决定在其新Ultrastar DC SN840 NVMe SSD中支持PCIe Gen 3.1,这一新的PCIe 4.0 SSD引起了人们的注意。WD高管表示,公司计划在OEM需求变得更强、更广泛的生态系统准备就绪的“合适时机”过渡到第4代。他们声称,大多数客户仍在使用SAS和SATA ssd,将获得2至5倍的可观收益移动对性能有好处安装nvme PCIe 3.1 ssd硬盘。

英特尔固态硬盘
英特尔新2.5英寸D7-P5500 NVMe SSD支持PCIe 4.0,通过PCIe Gen 3实现双倍带宽。

需要PCIe 4.0兼容的处理器

但客户需要配备PCIe Gen 4兼容处理器的服务器,才能从英特尔、Kioxia和三星最新的NVMe PCIe 4.0 ssd硬盘获得带宽提升。到目前为止,两家主要的服务器CPU生产商中只有AMD,支持PCIe Gen 4.英特尔拒绝透露其处理器何时支持PCIe 4.0。

研究半导体、NAND闪存和ssd的Gartner副总裁约瑟夫·昂斯沃思(Joseph Unsworth)估计只有几百万台4.0作为PCIe ssd主要面向使用AMD处理器系统的爱好者和游戏玩家。Unsworth预测,PCIe Gen 4 ssd的数量要到2021年下半年才会增加。

Kioxia SSD
Kioxia最新的2.5英寸PM6企业SSD支持24gbps带宽,是PM5前身的两倍。

WD的企业OEM部门主管Eric Pike表示,许多存储设备OEM“至少在未来一年内都不会谈论第4代”。他补充说,一些人已经讨论过跳过PCIe Gen 4而去直接到PCIe Gen 5

WD发言人表示:“西部数据的大多数客户以及整个市场目前都没有专门的用例需求来保证PCIe Gen 4 ssd的成本增长和更高的功耗。”“即使对于超大规模云环境的极端需求,PCIe Gen 3也不是瓶颈进行存储今天。”

WD选择专注于其新2.5英寸双端口PCIe Gen 3.1 SSD的延迟和性能一致性,该SSD使用了该公司的96层三层单元(TLC) 3D NAND闪存。SN840的容量范围为1.6 TB ~ 15.36 TB,支持1 TB ~ 3 TB驱动器每天写操作.WD的产品数据表列出了读的最大顺序吞吐量为3.5 GBps,写的最大顺序吞吐量为3.3 GBps,随机读的IOPS高达780,000,随机写的IOPS高达257,000,延迟低至139微秒。

PCIe Gen 4 vs. PCIe Gen 3

英特尔的单端口D7-5500和D7-5600 PCIe 4.0 ssd宣称比上一代NVMe PCIe Gen 3 ssd性能提升33%,延迟降低40%。D7-5500数据表列出了顺序读的最高吞吐量为7gbps,写的最高吞吐量为4.3 GBps,随机读的最大IOPS为100万,随机写的最大IOPS为130,000,读延迟为78微秒。D7-5600提供了相同的性能指标,除了随机写的最大IOPS为260,000。

新的D7-5500和D7-5600 ssd使用英特尔的96层TLC 3D NAND闪存和新的PCIe Gen 4控制器和固件。2.5英寸D7-5500 SSD的容量为1.92 TB ~ 7.68 TB,支持1dwpd。D7-5600可以处理3 DWPD,具有1.6 TB至6.4 TB的容量范围。

英特尔和三星的PCIe 4.0 ssd支持NVMe 1.3,而Kioxia支持NVMe 1.3转移到NVMe 1.4CM6和CD6 PCIe Gen 4企业驱动。根据Gartner的数据,Kioxia在企业SSD市场份额排名第三,仅次于三星和英特尔。

SAS SSD市场

但Kioxia在久经考验的SAS SSD市场仍保持着举足轻重的地位,仅次于三星。IDC研究副总裁Jeff Janukowicz表示,SAS ssd市场继续扩大,他预计2020年的产能出货量将比2019年增长近25%。

Janukowicz表示:“NVMe增长迅速,已成为许多云服务提供商的首选界面,而SAS仍是存储和服务器oem的首选。”在存储阵列市场,SAS ssd占2019年出货量的70%以上。”

Kioxia的新款2.5英寸U.3 PM6系列ssd采用了该公司的96层TLC 3D NAND闪存,容量从400gb到400gb不等30.72结核病的最大容量的两倍之前PM5模型.该驱动器支持单端口、宽端口和双端口配置,1个DWPD用于读密集型工作负载,3个DWPD用于混合使用,10个DWPD用于写密集型应用程序。

Kioxia的企业SSD产品营销总监Steve Garceau估计,Kioxia超过90%的业务是1 DWPD和3 DWPD,但他表示,10 DPWD写密集的工作空间仍然出人意料地受欢迎。

“我承认它。我试图在PM6中消除密集的写空间。但在与客户交谈时,来自底层的呼声是,‘我们仍然需要这些东西,’”加尔索说。

需要随机写操作性能

Garceau表示,原始设备制造商有一些老客户,他们需要新SAS ssd的随机写入性能,需要额外的过度配置来制造驱动器。他说,写性能可能比典型的1 DWPD高出2到4倍,尤其有助于登录金融和定量应用程序。

Kioxia声称,与PM5相比,新的PM6的顺序读性能提高了一倍多,达到4.3 GBps以上,并将随机读延迟提高了26%。

客户通常通过服务器和存储oem购买Kioxia的SAS ssd。Kioxia表示,新的24 Gbps PM6模型现在可以进行资格认证,并将在第四季度发货系统。

三星、希捷和西部数据也生产SAS ssd,但还不支持24 Gbps的SAS规格。Pike表示,西部数据即将推出24gbps SAS ssd,但该公司目前优先考虑NVMe驱动器。

在其他SSD新闻中,Kioxia今天表示,它将与一个服务器OEM合作来展示新的企业和数据中心SSD形式因子(EDSFF)存储网络行业协会(Storage Networking Industry Association)的技术工作组正在开发服务器和存储系统。Kioxia没有识别服务器合作伙伴。SSD供应商声称EDSFF E3。短(E3. s)和E3。长(E3.L)形式因素代表了服务器的PCIe SSD存储和云和企业数据中心的全闪存阵列的未来。据Kioxia表示,EDSFF将打破2.5英寸尺寸的限制,提供额外的尺寸选择(包括薄、7.5毫米和厚、16.8毫米),更高的功率选项(高达40瓦),以及改进的信号完整性,以实现更高性能的PCIe Gen 5.0及以上。

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