Технические характеристики SSD Western Digital Ultrastar DC SN861

Пиковая производительность и пропускная способность

Производительность случайного чтения 4K была заметно высокой, составив 2,11 млн IOPS, при этом KIOXIA CM7-R показал 1,96 млн IOPS как ближайший конкурент. Когда мы смотрели на производительность случайной записи 4K, Western Digital SN861 также занял первое место со скоростью 474 тыс. IOPS, при этом Samsung PM1743 с 320 тыс. IOPS был ближайшей моделью. В наших четырех угловых рабочих нагрузках Western Digital SN861 получил наивысший показатель в трех из четырех тестов.

Для тестирования SSD SN861 Gen5 мы использовали Dell® PowerEdge® R760 в нашей тестовой лаборатории. Это очень универсальный сервер форм-фактора 2U, который поддерживает два процессора Intel Xeon 4-го поколения и имеет конфигурации, поддерживающие до 24 накопителей NVMe. Этот сервер предназначен для смешанных рабочих нагрузок, баз данных и VDI. Следует отметить, что версия CM7-R, которую мы тестируем в этом обзоре, была из сервера Dell с прошивкой Dell. Этот накопитель может работать по-разному с прошивкой KIOXIA.

Конфигурация Dell PowerEdge R760:

Два Intel® Xeon® Gold 6430 (32 ядра/64 потока, базовая частота 1,9 ГГц)

• 1 ТБ ОЗУ DDR5
• Ubuntu 22.04
• Для максимальной гибкости мы также работали с Serial Cables, которые предоставили нам 8-дисковый JBOF PCIe Gen5 для тестирования SSD U.2/U.3, M.2 и EDSFF. Это позволяет нам тестировать все текущие и новые типы накопителей на одном и том же тестовом оборудовании. VDbench также использовался для сравнения масштабируемой производительности нашей выборки SSD в различных типах рабочих нагрузок. Наш процесс тестирования для этих эталонных тестов заполняет всю поверхность накопителя данными, а затем разбивает раздел накопителя, равный 25% емкости накопителя, чтобы имитировать, как накопитель может реагировать на рабочие нагрузки приложений. Это отличается от тестов полной энтропии, которые используют 100 процентов накопителя и переводят его в стабильное состояние. В результате эти показатели будут отражать более высокие устойчивые скорости записи.

Профили:

16K последовательное чтение: 100% чтение, 32 потока, 0-120% iorate

• 16K последовательная запись: 100% запись, 16 потоков, 0-120% iorate
• 4K, 8K и 16K 70R/30W случайная смесь, 64 потока, 0-120% iorate
• Синтетическая база данных: SQL и Oracle
• Трассировки VDI Full Clone и Linked Clone
• Наш первый тест Vdbench измерял последовательное чтение 16K при нагрузке 32 потока. Здесь мы измерили пиковую пропускную способность 325K IOPS и 5,1 ГБ/с при 98 мкс от Western Digital SN861, который был наравне с KIOXIA CM7-R, измерившим 329K IOPS. PCIe Gen5 Samsung PM1743 показал 289K IOPS, а Samsung PM9A3, который мы использовали в качестве эталонного SSD Gen4, показал 227K IOPS.

Переключая наше внимание на производительность записи при той же последовательной рабочей нагрузке 16K, Western Digital SN861 продемонстрировал сильное преимущество перед другими U.2 PCIe Gen5 SSD, с которыми мы его сравнивали. SN861 показал пик в 200K IOPS и 3,1 ГБ/с при 78 мкс, с хорошим отрывом от KIOXIA CM7-R и Samsung PM1743. По сравнению с решениями Gen4, все они имели значительное преимущество над Samsung PM9A3, который показал 131K IOPS.

Наши следующие три теста рассматривают масштабирование размеров блоков в тесте случайной передачи со смешанной нагрузкой 70/30 R/W. Первый тест измерял размер блока 4K. Здесь мы обнаружили, что Western Digital SN861 и KIOXIA CM7-R имеют очень схожую производительность: SN861 показал 903K IOPS при 70 мкс против 881K IOPS от CM7-R. Samsung PM1743 отставал с пиковой скоростью 521K IOPS, а Gen4 PM9A3 показал 396K IOPS.

Переходя к размеру блока 8K в нашем случайном тесте 70/30 R/W, Western Digital SN861 обогнал KIOXA CM7-R, показав пик в 682K IOPS при 93 мкс, по сравнению с CM7-R с 599K IOPS. Samsung PM1743 отставал с 414K IOPS, в то время как Gen4 PM9A3 показал 301K IOPS.

Наш последний случайный тест 70/30 R/W рассматривает размер блока 16K. Western Digital SN861 продолжает лидировать здесь, показывая пик в 434K IOPS при 143 мкс, в то время как CM7-R показал 337K IOPS. Samsung PM1743 продолжал отставать, показав 231K IOPS, в то время как Gen4 PM9A3 показал 183K IOPS.

Следующая группа тестов посвящена синтетической рабочей нагрузке SQL. В этом первом тесте мы обнаружили, что Western Digital SN861 немного опережает KIOXIA CM7-R, показав пиковую скорость 407K IOPS при 78 мкс против 396K IOPS у CM7-R. Samsung PM1743 отставал с пиком 340K IOPS, в то время как Gen4 PM9A3 показал 310K IOPS.

При смешанной нагрузке SQL 80/20 Western Digital SN861 продолжает лидировать над KIOXIA CM7-R, показав пик в 424K IOPS при 75 мкс против 407K у CM7-R. Samsung PM1743 отставал от этих двух с пиковой скоростью 322K IOPS, а Gen4 PM9A3 показал 281K IOPS.

Увеличивая разброс чтения до соотношения 90/10 R/W в нашей рабочей нагрузке SQL, Western Digital SN861 продолжал удерживать свое лидерство над KIOXIA CM7-R, показав 411K IOPS при 77 мкс против 398K IOPS у CM7-R. Samsung по-прежнему отставал от этих двух с пиковой скоростью 328K IOPS, а Gen4 PM9A3 показал 297K IOPS.

После наших тестов SQL мы переключаем внимание на синтетическую рабочую нагрузку Oracle. Здесь наши три SSD Gen5 демонстрируют значительные улучшения по сравнению с Gen4 Samsung PM9A3. Western Digital SN861 сохранил свое лидерство с пиковой скоростью 445K IOPS при 80 мкс, опередив KIOXIA CM7-R с 417K IOPS. Samsung PM1743 оказался позади них, показав 317K IOPS, а PM9A3 — 267K IOPS.

При изменении соотношения R/W в нашей синтетической рабочей нагрузке Oracle на 80/20, разрыв между Western Digital SN861 и KIOXIA CM7-R сократился: SN861 показал пик в 309K IOPS при 71 мкс, а CM7-R — 304K IOPS. Samsung PM1743 показал пик 252K IOPS, а Gen4 PM9A3 — 228K IOPS.

Наша последняя синтетическая рабочая нагрузка Oracle со смешанной нагрузкой 90/10 R/W показала аналогичный небольшой разрыв между Western Digital SN861 и KIOXIA CM7-R. SN861 имел пиковую скорость 296K IOPS при 74 мкс, в то время как CM7-R показал 292K IOPS. Samsung PM1743 был дальше позади с пиковой скоростью 250K IOPS, в то время как Gen4 PM9A3 показал 231K IOPS.

Наши последние шесть рабочих нагрузок сосредоточены на трассировках VDI для виртуальных машин Full-Clone и Linked-Clone. Они охватывают три сценария каждый: загрузка, первый вход и вход в понедельник. Наш тест охватывает сценарий загрузки Full-Clone, где Western Digital SN861 показал 370K IOPS при 94 мкс против KIOXIA CM7-R с 348K IOPS. Samsung PM1743 отставал с 263K IOPS, а Gen4 PM9A3 — с 227K IOPS.

В нашем сценарии первого входа KIOXIA CM7-R вышел вперед, опередив Western Digital SN861, показав 196K IOPS при 163 мкс против 181K IOPS у SN861. Samsung PM1743 показал пик 157K IOPS, в то время как Gen4 PM9A3 показал 117K IOPS.

В профиле входа в понедельник Western Digital SN861 и KIOXIA CM7-R шли вровень. SN861 показал пик 158K IOPS при 99 мкс, в то время как CM7-R показал 160K IOPS. Samsung PM1743 показал 126K IOPS, а Gen4 PM9A3 — 83K IOPS.

В наших последних трех тестах мы рассмотрели те же профили в настройке VDI Linked Clone, начиная с загрузки. KIOXIA CM7-R занял первое место, показав 161K IOPS, против Western Digital SN861 с 156K IOPS при 102 мкс. Samsung PM1743 затем показал 138K IOPS, а Gen4 PM9A3 — 110K IOPS.

В нашем тесте, измеряющем профиль первого входа, KIOXIA CM7-R имел самую высокую скорость 89K IOPS, а Western Digital SN861 был близко позади с 85K IOPS при 102 мкс. Samsung PM1743 отставал с 70K IOPS, а его аналог Gen4 — с 53K IOPS.

В нашей последней рабочей нагрузке VDI, охватывающей профиль входа в понедельник, Western Digital SN861 лидировал с пиковой скоростью 122K IOPS при 129 мкс, а KIOXIA CM7-R отставал, показав 115K IOPS. Samsung PM1743 показал 95K IOPS, а Gen4 PM9A3 отставал с пиковой скоростью 64K IOPS.

Western Digital SN861 и ИИ

В несколько связанном с работой SN861 в этом отчете направлении мы также работали с предыдущим поколением Western Digital Ultrastar DC SN655 на платформе OpenFlex™ Data24, предоставляемой группой систем Western Digital. На демонстрации для FMS '24 мы показали демонстрацию ИИ с использованием сервера с GPU, платформы Data24 NVMe-oF™ и SSD Gen4 SN655.

Наши тесты с NVIDIA® IndeX® были сосредоточены на использовании его расширенных возможностей объемной визуализации для обработки массивных наборов данных с высокой точностью. IndeX использует ускорение GPU для обеспечения интерактивной визуализации 3D объемных данных в реальном времени, что критически важно для таких отраслей, как разведка нефти и газа, медицинская визуализация и научные исследования.

Для достижения оптимальной производительности, особенно в средах с интенсивным использованием GPU, необходимо обеспечить высокоскоростной обмен данными между GPU и хранилищем. Например, для полного насыщения пропускной способности GPU NVIDIA H100 нам потребовалось достичь пропускной способности около 64 ГБ/с, что включает использование высокопроизводительных решений для хранения данных NVMe и таких технологий, как NVIDIA GPUDirect™. Эта интеграция снижает задержку и максимизирует пропускную способность данных, обеспечивая эффективное использование GPU для более быстрой и эффективной обработки крупномасштабных наборов данных.

Когда мы смотрим на различия в пропускной способности между Gen4 SN655, который может работать со скоростью 6,8 ГБ/с, и SN861, который работает со скоростью 13,7 ГБ/с, становится очевидным преимущество перехода на SSD Gen5. Чтобы достичь 64 ГБ/с с моделью предыдущего поколения, требуется десять SSD, в то время как SN861 может достичь этой цели всего с пятью. Эта разница может позволить вам увеличить количество накопителей для дополнительной пропускной способности или емкости.

Производительность и емкость будут иметь решающее значение для масштабирования хранилища в соответствии с потребностями ИИ и других передовых приложений. Интерфейс Gen5 и общая производительность, которую SN861 предлагает по сравнению с накопителями Gen4, очень привлекательны в этом отношении, что означает, что эти накопители могут поддерживать больше GPU в одной системе хранения данных и обеспечивать их достаточную скорость подачи для обеспечения полной утилизации.

Заключение

SN861 представляет собой важную веху для Western Digital, предлагая два форм-фактора, которые беспрепятственно удовлетворяют потребности как гипермасштабируемых, так и корпоративных решений. Вариант E1.S оснащен Flexible Data Placement (FDP), оптимизированным для облачных рабочих нагрузок, в то время как модель U.2 оптимизирована для высокопроизводительных корпоративных сред. По сути, интерфейс Gen5 обеспечивает немедленный и впечатляющий скачок производительности, устанавливая новый стандарт общей эффективности.