Review – SSD Memblaze PBlaze6 6530 3.84TB – Outro excelente SSD com preço agressivo!

Hoje, testaremos um SSD de Datacenter NVMe da Memblaze, do segmento topo de linha, modelo PBlaze6 6530, que é um dos SSDs com custo mais agressivo que a Memblaze oferece.

Ele vem no formato diferenciado chamado de U.2 que se aparenta com o famoso e antigo conector SATA de 2.5″, porém, ele acompanha um barramento de 64Gbps, ou seja, 4 linhas PCIe 4.0, protocolo NVMe 1.4 e capacidades que variam desde 1.92TB até 7.68TB. Como se trata de um SSD que está no mercado a um certo tempo, o seu preço médio no Alibaba é na faixa dos U$741 (unidade de 7.68TB), o de 3.84TB estimado ser perto da metade, o que ficaria na mesma faixa de preço de um SSD topo de linha do ramo consumidor, isso é incrível!

Interessante mencionar que a Memblaze disponibiliza este line-up de SSDs em múltiplos formatos para atender a necessidade de Datacenters e servidores, nós recebemos o SSD no formato U.2, que como veremos mais abaixo, é bem semelhante ao SATA, porém, eles disponibilizam este line-up em outros formatos como HHHL AIC, 2.5″ U.2, E1.S.

Podemos observar que o Pin-Out de ambos esses conectores são bem diferentes, pois o SATA são 2 conectores enquanto o U.2 usa apenas 1. Sem mencionar que o conector SATA utiliza protocolo AHCI para se comunicar com o HOST, enquanto neste SSD, ele utiliza o protocolo NVMe 1.2 com barramento PCIe 5.0 x4 para se comunicar com o Host.

Especificações do MEMBLAZE PBlaze6 6530 3.84TB

A seguir, informações um pouco mais detalhadas sobre o SSD que será testado (unidade de 3.84TB):

Softwares do SSD

Infelizmente, não foi possível encontrar um software da Memblaze.

Unboxing

Como se trata de um SSD de datacenter, recebemos ele em um caixa bem discreta, aqui não iremos ver caixas como de produtos do mercado consumidor, cheias de detalhes e artifícios em suas caixas.

Ele veio em uma embalagem de papelão na cor marrom e ao abrirmos a caixa nos deparamos com o SSD preso em um suporte de isopor para mantê-lo preso durante transporte.

O Layout dele é muito semelhante ao design do outro SSD Memblaze que testamos anteriormente.

Na parte frontal, existe apenas uma etiqueta branca contendo o nome e modelo do SSD, além de informações como seu número de série e “part number”, enquanto na parte traseira, temos um design elegante todo na cor preta. Ainda em sua parte traseira, no canto direito superior, o formato mais arredondado que simboliza que há um capacitor eletrolítico dentro do SSD para prover o sistema de Power-Loss-Protection.

Algo interessante é que a Memblaze recentemente teve uma patente para este design de cases aprovada como vemos na imagem abaixo.

Já na lateral, ele possui um conector para Debuging que permite coleta de dados através da UART e JTAG.

Ao realizar a abertura do SSD, podemos observar na imagem abaixo que ele vem preso por 4 parafusos do tipo estrela, ou mais conhecidos como Torx T6.

Ao removermos os parafusos e a carcaça superior, nos deparamos com a qualidade de construção e atenção aos detalhes do SSD. Sua carcaça traseira tem uma chapa metálica que ajuda na dissipação de calor e o PCB traseiro inteiro vem coberto por thermalpads de 1mm.

Para abrir o resto do SSD da carcaça superior precisamos remover mais 4 parafusos Torx-T6 que prendem o PCB.

Ele acompanha por padrão um volume de 14.5% alocado para over-provisioning e em seu PCB Frontal encontramos inúmeros Chips, sendo seu controlador, 8 NAND Flashs, e 3 módulos DRAM Cache, além de inúmeros C.I.s do VRM e P.L.P.

Já na parte traseira, temos mais 8 módulos NAND Flashs e 2 módulos de DRAM Cache.

Controlador
O controlador do SSD é o responsável por fazer todo o gerenciamento de dados, over provisioning e garbage collection, dentre outras funções que ocorrem em segundo plano. E, é claro, isso faz com que o SSD tenha um bom desempenho.

SSDs de Datacenter não costumam utilizar os controladores que vemos em SSDs do mercado consumidor, portanto, não veremos aquele controlador Phison E18 ou outros controladores como o Silicon Motion SM2264.

Nesse SSD, a Memblaze utiliza um controlador da fabricante FlashTech Microchip, apelidado como “Edison” NVMe3108.

Por se tratar de um controlador de Datacenter, existem certos features que não costumamos ver em todos os demais controladores de SSDs do mercado consumidor.

Este Line-up de controladores tem 2 variantes, o NVMe3108 que oferece 8 canais de comunicação e o NVMe3016 que possui 16 canais, no caso neste SSD temos empregado o NVMe3108.

Este controlador possui uma arquitetura ARM 64-bit com 6 núcleos Cortex-A53 (Hexa-core) para o processamento de dados principais e gerenciamento das NAND Flashs. Para os mais atentos, podemos notar que estes Cortex-A53 são familiares, pois são bem usados em Smartphones e Tablets. Em celulares costumamos ver entre 4-6 núcleos operando à frequências acima de 2GHz, aqui deve ser uma velocidade mais reduzida para maior eficiência elétrica.

Além destes Cortex-A53, o NVMe3108 também utiliza outros 2 tipos de arquitetura diferentes, o CoreLink™ CCN-502 e o GIC-500 que na verdade não são núcleos de processamento regulares como o Cortex-A53, em vez disso, são componentes especializados de interconexão e gerenciamento de interrupções, respectivamente, que aumentam o desempenho, a escalabilidade e a eficiência de sistemas multi-core, como o SSD U.2 com o controlador NVMe3108 que estamos testando.

Ele também oferece suporte à DRAM Cache do tipo DDR4-2400 MT/s com interface DDR de 72-bit (64-dados + 8 ECC) e suporte até 128GB de DRAM.

Seus 8 canais tem um barramento NV-DDR4 de 1200 MT/s (600 MHz) o que não chega a ser tão rápido como o controlador Phison E18, porém, um dos principais diferenciais é que ele suporta a intercalação de até 16 Chip Enables por cada canal, permitindo que este controlador consiga se comunicar de forma direta com até 128 dies. Isso não é comum de se ver em controladores de SSDs do ramo consumidor.

A maioria de controladores do ramo de consumidor o segmento topo de linha como o Phison E18 e o Phison E26 costumam ter suporte até 32 dies (8 Canais e 4 C.E. por canal) enquanto esse da Flashtech já oferece 8-Canais e 16-C.E. / canal.

DRAM Cache ou H.M.B.
Todo SSD topo de linha que visa oferecer um alto desempenho consistente necessita de um buffer para poder armazenar suas tabelas de mapeamento (Flash Translation Layer ou Look-up table). Com isso, ele consegue ter desempenho aleatório melhor e ser mais responsivo.

SSDs de Datacenter também usam muito DRAM Cache para tabelas de mapeamento, porém, nem sempre temos aquele famoso padrão de 1:1000 que vemos em SSDs do mercado consumidor aonde costumamos ver 1GB de DRAM Cache por 1TB.

No seu PCB frontal, próximo ao seu controlador, é possível encontrar 3 módulos de DRAM Cache da fabricante norte-americana Micron modelo “D9WFL” que utilizando o decodificador da Micron gera o código “MT40A1G8SA-062E:E” que são módulos do tipo DDR4-3200 MT/s que tem 8Gb (1GB) de densidade cada e operam com latência CAS-22. No seu PCB frontal vemos que ele possui 3GB de DRAM Cache.

Já em seu PCB traseiro, o SSD conta com mais 2 módulos também da Micron de mesmo modelo D9WFL, ou seja, mais 2GB DDR4.

No total, este SSD possui 5GB DDR-3200 MT/s CL-22 de DRAM Cache. Porém 4GB deve ser utilizado para armazenamento FTL enquanto outro 1GB deve ser utilizado provavelmente para ECC como redundância.

NAND Flash
Com relação a seus circuitos integrados de armazenamento, o SSD de 3.84TB possui 16 chips Nand flash marcadas como “NY139” que ao utilizar o decoder da fabricante, identificamos as NANDs são “MT29F2T08EMLEEJ4-T:E“. Tratam-se de Nands da fabricante norte-americana Micron, modelos B47R FortisMax sendo neste caso dies de 512Gb (64GB) contendo 176-Layers de dados e um total de 195 gates, gerando uma array efficiency de 90,2%, aonde das 195-Layers do SSD, 176 são alocadas para armazenamento o que gera esta eficiência.

Esses Dies B47R são do tipo eTLC, mas o que são eTLC e o que difere eles para os TLC tradicionais?

Temos que entender que as NAND Flashs tem uma certa durabilidade e cada fabricante classifica a durabilidade de cada Wafer de NAND Flash por categoria. Com a Micron nós temos 4 categoria principais. As FortisMax que são as encontradas neste SSD que são Dies com maior Endurance que as encontradas em SSDs de consumidores, porém, mais caras por serem de Wafers mais seletos.

Temos as FortisFlash que são as mais famosas e utilizadas em SSDs de consumidores. Temos as MediaGrade que geralmente são usadas em Dies QLC e tendem a ter uma durabilidade um pouco abaixo das FortisFlash.

E por último temos as SpecTek. Spectek é uma subsidiária da Micron cujo usa Chips de DRAM e NANDs que não passam às vezes por todos os testes de endurance e Q.C. da Micron e são revendidas como SpecTek, são as mais baratas e tendem a ser as com menor durabilidade.

Todavia, estes próprios Dies da Spectek também possui classificações no quesito de durabilidade e recomendação de utilização como vemos nessa imagem abaixo.

Neste SSD, cada NAND Flash possui 4 dies com 512Gb de densidade, totalizando 256GB por NAND, o que ao todo se gera 4TB devido as 16 NANDs. Elas se comunicam com o controlador com seu barramento de 1200 MT/s, o que infelizmente é bem abaixo dos 1600 MT/s que elas são capazes de entregar, o que ocorre devido limitação do controlador.

PMIC (Power Delivery)

Assim como qualquer componente eletrônico que exerce algum trabalho, SSDs também possuem um nível de consumo de energia que pode variar desde poucos miliwatts  até próximo de 10 W, beirando o limite de alguns conectores ou slots. O circuito responsável por todo gerenciamento de energia é o PMIC, que significa “Power Management IC“, um chip responsável por prover alimentação para demais componentes. 

O C.I. principal deste SSD é um PMIC da fabricante IDT (Integrated Devite Technology), modelo IDT P8330-5M0 que é uma subsidiária da Renesas. Podemos observar que este C.I. é um Single ou Multichannel SSD Power Management Solution

Conforme o diagrama de bloco, ele consegue trabalhar com até 6 step-down regulators com mosfets internos, sendo cada um com um nivel de corrente e tensões em cada canal. Ele é propriamente desenvolvido para trabalhar em SSDs, e também oferece os mais variados sistemas de proteção como, Overcurrent, overvoltage, Undervoltage, Undercurrent, Overtemperature dentre demais outras.

Outro C.I. que encontramos neste SSD é um marcado como “MXIC MX25U6432F” que é da fabricante Macronix. No caso trata-se de um chip de memória NOR. Ele é basicamente um C.I. que pode ser encontrado em placas mães de computadores e notebooks para armazenar o BIOS (Firmware) das placas.

Em um SSD de datacenter como este, a fabricante pode ter optador em utilizar este circuito para armazenar o Firmware do SSD diretamente ou para alguns outros detalhes como informações do Bootloader, que é um pequeno programa que inicia o Hardware do SSD e carrega o firmware na memória do controlador logo após o P.O.S.T.

Mas ele também pode ser usado para algumas outras coisas como armazenar dados de configuração essenciais para gerenciamento das NAND Flashs, como alguns parâmetros para o controlador. Outro ponto é que pode ser usado com intuito de segurança para garantir que apenas firmwares autênticos sejam carregados no SSD realizando uma autenticação na inicialização.

Temos também um outro C.I. marcado como “1C W12”, que pertence a NXP Semiconductors que trata-se de um Mosfet de 2 canais (Canal-P), modelo “PMDPB65UP” com suporte de trabalho de até 20V, 3.5A e possui uma capacidade térmica de trabalho de até 150ºC além de uma resistividade térmica de 1.25ºC/W (Ambiente) e 8.3ºC/W para o Package o que é bem elevado.

Power-Loss-Protection

Power Loss Protection em SSDs de Datacenter é fundamental para garantir a integridade dos dados durante falhas de energia. Usando capacitores ou armazenamento de energia temporário, ela permite a conclusão segura de operações em andamento, evitando corrupção de dados em ambientes críticos. Isso assegura alta disponibilidade e confiabilidade dos dados.

Esse SSD possui um capacitor eletrolítico enorme da fabricante Nichicon, que fabrica diversos componentes como este. Trata-se de uma fabricante japonesa, uma das melhores fabricantes de capacitores do mundo.

Esse capacitor eletrolítico consegue trabalhar com tensões de até 35V e tem capacitância de 1000?F, podendo funcionar em temperaturas de até 105ºC.

SSD Power States

Como sempre mencionamos em análises sobre consumo de energia, neste trecho veremos mais sobre os estados de alimentação deste SSD.

Algo peculiar deste SSD é de que normalmente SSDs costumam ter 5 power states primários, mas neste exemplar vemos que ele tem 10 power states ativos que vão de 25W até 6W, aonde em PS 9 de 6W embora seja um power state ativo, é considerado de baixa carga de trabalho.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD MEMBLAZE PBLAZE6 6530

Da mesma forma que circuitos integrados de memória RAM em um pente de memória sofrem variação, o mesmo ocorre com SSDs, nos quais há casos de mudanças de componentes como controlador e NAND flashs.

A Memblaze oferece para seus consumidores 2 versões deste produto, com 2 segmentos diferentes, ou seja 4 ao todo. Temos a linha 6530 comcapacidades de 1.92TB, 3.84TB e 7.68TB que oferecem um volume de Over-Provisioning de 14.5%.

Mas também existem outros modelos marcados como 6536 que tem uma performance levemente superior com capacidades de 1.6TB, 3.2TB, e 6.4TB, que ofecerem um volume de Over-provisioning ainda maior, de cerca de 37.4%, além de terem um durabilidade maior de 3.3 DWPD comparado a 1.5 DWPD dos 6530.

BANCADA DE TESTES
– Sistema Operacional: Windows Server 2019 64-bit (Build: 22H2)
– CPU: Intel Core i7-13700K (8C/8T) – All Core 5.7GHz – (Hyper-threading e E-cores desabilitados)
– RAM: 2 × 16 GB DDR4-3200MHz CL-16 Netac (w/ XMP)
– Placa Mãe: MSI PRO Z790-P WIFI DDR4 (Bios Rev: 7E06v18)
– GPU: Raptor Lake UHD Graphics 770
– SSD (OS): SSD IronWolf 125 1TB (Firmware: SU3SC011)
– SSD DUT: SSD Memblaze Pblaze6 6530 3.84TB (Firmware: 700MB010)
– Intel Z790 Chipset driver: 10.1.19376.8374.
– Quarch PPM QTL1999 – Medir consumo elétrico.

ADAPTADORES
Por se tratar de um SSD com interface U.2 sistemas como PCs de consumidores não tem interface para conectá-los, portanto, temos de usar um adaptador de U.2 para PCIe. No caso vamos usar um adaptador PCIe 5.0 x4 NVMe.

O único problema é encontrar adaptadores como este para SSDs tão rápidos como estes testados, pois os U.2 para PCIe 3.0 são bem acessíveis, sendo mesmo abaixo dos R$200~R$300. Agora este Gen 5.0 custa mais de U$700 sem contar o SSD, apenas o adaptador sozinho.

METODOLOGIA DE TESTES

Por ser um SSD voltado a servidores, não faz sentido testarmos em Benchmark voltados ao mercado consumidor, e por isso vamos utilizar nossa Suite de testes para SSDs de Datacenter/Enterprise.
– É Realizado multiplas vezes o processo de Secure Erase durante cada término de Benchmark
– Para preparar o SSD é escrito no mínimo 2x a capacidade do disco de forma sequencial antes de realizar o Logging
– É realizado Pre-condition do SSD em Queue-Depth Elevado com Workload específico de cada benchmark antes de realizar o Logging
– Após o Disco estar pronto, realizamos a gravação de dados durante 5 minutos para monitoramente do desempenho
– Software Utilizado: IOmeter 1.1

ONDE COMPRAR

Este SSD pode ser encontrado diretamente no site do Alibaba na loja oficial da Memblaze, links abaixo.

Loja Memblaze Alibaba

Memblaze PBlaze6 6530

IOmeter – Sequencial e Aleatório

Sequencial: Blocos 128 KiB 256 Queues 1 Thread

Aleatórios: Blocos 4 KiB 32 Queue 1Threads (100% Alinhado – Escrita / Leitura)

Antes de medirmos suas velocidades o SSD precisa ser “preparado” ou precondicionado como chamamos em inglês preconditioning para que o desempenho que ele ofereça seja o desempenho constante, pois SSD possui 3 estados, Fresh-out-of-Box (FOB), o estado de transição (Transitioning) e o Steady State.

F.O.B. representa o estado assim que o SSD começa a ser testado em algum workload, transição como o nome já é alto explicativo é o estado de mudança até chegar no Steady State. E Steady State é o estado de desempenho contínuo aonde o desempenho do SSD não será alterado no workload ele permaneceria neste estado continuamente.

Uma analogia simples de entender estes 3 estados seria esta. Imgaine que você fosse um corredor de maratona, e no início da corrida você dá o melhor de si alcançando sua velocidade máxima. Porém, é fisicamente impossível manter esta velocidade durante todo o percurso, digamos que neste momento de pico no início da corrida você consiga atingir uma média de 15 km/h. Manter um ritmo durante todo trajeto é impossível, portanto no decorrer do trajeto você começa a perder velocidade.

Este momento em que sua velocidade começa a oscilar seria o estado de Transitioning. Porém, logo apos você começar a se estabilizar começaria a correr em uma velocidade que seria mantida até o fim da corrida, esta seria a Steady State.

Começando com um teste de escrita sequencial usando blocos de 128 KiB podemos perceber que no decorrer do teste, sua velocidade é bem constante, pois como mencionado, estes tipos de SSDs não apresentam SLC Cache. E suas latências também apresentaram bons resultados mesmo neste caso.

Testando agora suas velocidades sequenciais em múltiplas Queue depths, o SSD atinge sua velocidade de mais de 4.5GB/s em QD4 -QD8 e se mantém até QD256. Em menores QD como de 1 a 4 ele fica entre 1.5GB/s até 2.8GB/s. Existe uma boa diferença em relação ao outro SSD Gen5 que testamos anteriormente.

Já em suas latências podemos observar que apresentou bons resultados para um SSD Gen4, porém em QD mais elevados ele tem um acréscimo enorme em suas latências, algo que ocorreu de forma mais moderada no SSD Gen5.

Já em sua leitura ele consegue atingir suas velocidades de quase 7 GB/s descritas apenas em QD de 32 para cima, da mesma maneira como ocorreu com o outro SSD Gen5. Abaixo disto, como de 1 até 16, ele fica entre 800 MB/s até 6 GB/s.

Suas latências ao menos não ficam tão altas em QD grandes como 128 em diante, como em sua escrita, o que foi um resultado melhor.

Vamos agora realizar o preconditioning do SSD para realizar os Benchmarks em 4 KiB.

Podemos observar que o SSD começa gravando a quase 700 mil IOPS no seu estado de FOB, porém logo em seguida, cai drasticamente e depois volta a subir até se estabilizar depois dos 3000 segundos. Este período é o período de transição e em seguida, até o fim do benchmark é o Steady State. Aonde ele conseguiu-se estabilizar um pouco acima dos especificado, aonde ele ficou na faixa dos 200 mil IOPS.

Este é o mesmo comportamento de suas latências.

Após realizarmos o preconditioning, partimos para o teste de escrita.

Podemos observar que a fabricante classifica este SSD como 190K IOPS de escrita sustentada, e ele já consegue entregar este desempenho entre QD4 até QD8, o que foi um excelente resultado. Pois o SSD Gen5, ainda que tenha um desempenho rotulado muito maior, ele precisa ultrapassar QD128 para entregar o prometido.

Na sua latência, ele apresenta baixíssimas latências em QD de 1 embora tenha ficado levemente superior ao especificado de 11µs, ficando em 16µs, isso pode ser devido a plataforma de testes utilizada.

Já nas suas leituras, vemos que ele acaba ficando próximo de 1.1 milhões de IOPS, alcançando o valor informado pelo fabricante, porém, apenas com QD de 256 em diante.

Em suas latências, a fabricante informa 72µs em QD1, e ele realmente entrega o que promete, sendo até mesmo uma diferença não muito grande para o SSD Gen5.

Benchmark: 4 KiB 70% Leitura 30% Escrita

Uma das métricas mais utilizadas em benchmarks de SSDs que representa múltiplos usos em inúmeros servers e datacenters. Neste benchmark vamos rodar o teste por mais de 16.000 segundos para ver como o SSD se comporta.

Podemos notar que o SSD começa bem com mais de 750 mil IOPs mas logo em seguida cai e vai se estabilizando até chegar em Steady State na faixa de 480K IOPs após 5000 segundos.

Na latência, ele levou o mesmo tempo para atingir steady state.

Ao compararmos ambos os SSDs da Memblaze vemos que há sim uma diferença entre os 2 SSDs, especialmente em QDs maiores. Mas ambos apresentam desempenhos ótimos para sua categoria de desempenho.

Escrita e Leitura Aleatória 8 KiB

Neste trecho do benchmark vamos utilizar como parâmetros blocos de 8 KiB que são bem utilizados em ambientes virtualizados e em cenários OLTP (On-Line Transaction Processing), muito comuns em operações bancárias, compras etc.

Durante os 16.000 segundos de plotagem, vemos que o SSD tanto em sua latência quanto sua largura de banda (IOPS) atingem o ponto de steady state próximo dos 3.000 à 4.000 segundos. E em seguida o SSD mantém um desempenho médio de mais de 90K IOPs. Enquanto sua latência se estabiliza abaixo dos 2800µs ou 2.8ms.

No quesito de sua largura de banda em IOPS, ele inicia com aproximadamente 42K IOPS em QD1 em comparação aos Gen5 que fica quase 2 vezes a mais. Mas ele vai aumentando conforme a quantidade de QD aumenta, até se estabilizar em QD4, onde atinge seu auge de desempenho, aonde de QD4 até 256 o SSD fica próximo de 102K IOPs.

O mesmo pode ser dito de suas latências, ele apresenta excelentes resultados mesmo ao compararmos com o SSD Gen5.

Ao analisarmos sua leitura aleatória em 8KiB podemos observar que até em QD8, mesmo este sendo um SSD Gen4 ele consegue ficar bem próximo do outro memblaze Gen5, ficando mais para trás apenas quando ultrapassamos QD de 16 em diante, o mesmo pode ser dito de suas latências.

Benchmark: OLTP Server Workload

Neste trecho do benchmark vamos replicar uma carga de trabalho típica encontrados em servidores que realizam transações bancárias ou outros ambientes de compras on-line que realizam transações e HFT (High Frequency Trading) que trata-se de uma estratégia de negociação financeira que envolve a compra e venda de ativos financeiros, como ações, títulos, moedas e commodities, em alta velocidade e com grande volume de operações.

Ao realizarmos o preconditioning do SSD podemos ver que ele se estabiliza (Steady State) após aproximadamente 4.000 segundos decorridos do benchmark, aonde sua largura de banda se estabiliza na faixa acima dos 230K IOPS enquanto sua latência se estabiliza próximo dos 1200µs.

Podemos observar que ele consegue fornecer mais que 220K IOPs em QD256 para servidores maiores que tem uma fila de processamento grande, enquanto em QD menores ainda consegue fornecer um bom desempenho mas que fica ligeiramente inferior ao Gen5.

E mesmo em suas latências, ele apresenta bons resultados em QD menores sendo muito próximo do SSD Gen5.

Benchmark: Web Server Workload

Neste teste, foi simulado uma carga típica encontrada em “servidores web” que costumam trabalhar bastante com diferentes tamanhos de arquivos e diferentes tamanhos de blocos, variando desde 512 bytes até 512KB. Além disto, foi testado também diversas formas de acessos como Leitura e Escrita, e um misto entre os 2 em diferentes porcentagens.

Neste cenário, ele leva aproximadamente cerca de 3000 segundos para atingir o Steady state, com suas latências se estabilizando na faixa dos 4.7ms e sua largura de baixa na faixa dos 50K IOPs.

Para este tipo de workload este SSD se provou ser muito capaz, pois conseguiu entregar quase 315K IOPs em QD256 embora dependendo do tamanho do servidor de email a carga de trabalho dele não deva ser maior que QD128, mas mesmo assim, ele ainda apresenta bons resultados em pequenas QD até para um SSD Gen4. Obviamente o SSD Gen5 acaba superando ele em QD muito elevadas, mas para servidores com cargas de trabalho menores a diferença é imperceptível.

O mesmo podemos dizer sobre suas latências, elas permanecem bem baixas em pequenas QD, aumentando apenas em QD elevadas como 256, mas ficando semelhante ao SSD Gen5.

Benchmark: Servidor de Email Workload

Neste trecho da análise vamos utilizar como base um carga de trabalho típico encontrado em servidores de email cujo tradicionalmente é conhecida por trabalhar com blocos de tamanho 8 KiB com distribuição de 50% / 50% (Leitura/Escrita Aleatória). E também é considerado um cenário mais exigente para escrita no dispositivo.

Podemos constatar que durante esta preparação o SSD levou aproximadamente um pouco mais de 3000 segundos para atingir o Steady State, aonde ele conseguiu ter um desempenho constante na faixa de 170K IOPs com latências próximas de 1500µs.

Neste outro benchmark, começando por sua largura de banda, em pequenos servidores de email ele consegue resultados ótimos mesmo comparados ao SSD Gen5. A diferença fica apenas maior em QD muito grande, como acima de QD32.

Suas latências também foram até parecidas com o SSD Gen5 em pequenas QD, ficando apenas maiores enquanto a quantidade de QD aumentava, disparando apenas em QD128 para cima aonde ficou mais de 3x maior que o SSD Gen5.

Benchmark: Big Data Analytics Workload

Neste outro trecho de nosso review vamos simular uma carga de dados encontrada ness ramo, mas o que é BDA? Big data analytics é o processo de examinar e extrair insights valiosos a partir de conjuntos de dados massivos e complexos para tomar decisões informadas e melhorar o desempenho dos negócios. Rodamos durante 5 horas um teste de leitura sequencial com blocos de 1 MiB com 100% de acesso sequencial alinhado.

Podemos observar que durante boa parte do teste de largura de banda, principalmente a partir de QD maiores houve uma diferença grande para o SSD Gen5, embora esta deve ser menor ao compararmos com outro SSD Gen4.

No teste de latência, embora sua latências tenha ficado na média de 2x maior que do Gen5 devido sua menor largura de banda, ainda sim, um resultado satisfatório.

Benchmark: Machine Learning (A.I.)

Machine Learning é uma subárea da inteligência artificial que se concentra no desenvolvimento de algoritmos e modelos que permitem aos sistemas aprenderem e melhorarem a partir de dados, sem programação explícita. Essa abordagem permite que as máquinas identifiquem padrões, façam previsões e tomem decisões com base nas informações adquiridas, tornando-se uma ferramenta valiosa em uma variedade de aplicações, desde recomendações de produtos até diagnósticos médicos.

Neste benchmark que utilizamos blocos de 32 KiB em leitura Aleatória, vemos que ele consegue alcançar um pico máximo de quase 175K IOPs em QD256 o que foi um resultado satisfatório, mas vemos que em QD menores ele fica quase idêntico ao SSD Gen5.

O mesmo pode ser dito sobre suas latências, aonde ficam apenas maiores ao ponto de se perceber em QD maiores.

TESTE DE TEMPERATURA
Neste trecho da análise, observaremos a temperatura do SSD durante um teste de stress, onde o SSD recebe arquivos de forma contínua, para podermos saber se houve algum thermal throtling com seus componentes internos que pudessem gerar algum gargalo ou perda de performance.

Como visto acima, este SSD por padrão possui um limite de limitação térmica de 77?°C à 85ºC, que é bastante que é um valor razoável para um SSD desta categoria. Mas durante nossa bateria de testes, ele não chegou a alcançar os 70ºC em seus sensores, o que fez com que o SSD não sofresse thermal throttling em nenhum momento do teste, outro incrível resultado.

CONSUMO ELÉTRICO E EFICIÊNCIA

SSDs da mesma forma que diversos outros componentes do nosso sistema tem um determinado consumo elétrico. Os mais eficientes conseguem realizar tarefas que foram requisitadas de forma rápida e com um consumo relativamente baixo, para que assim consiga transitar novamente para seus power states em idle aonde tende a ter um consumo menor.

Neste trecho da análise utilizaremos o Quarch Programmable Power Module que a Quarch Solutions nos enviou (foto acima) para realizar estes testes e verificar o quão eficiente o SSD é. Nesta metodologia serão realizados 3 testes: O consumo máximo que o SSD possui, uma média em cenários práticos e casuais e em idle.

Embora este SSD tenha seu Power State 0 configurado em 25W, ele sequer fica próximo disso, dentre todos os testes que realizamos, não foi possível constatar um consumo maior que 13.25W, o que foi um ótimo resultado para um SSD como este. Ele mesmo ficou 10W abaixo do SSD Gen5.

Quando realizamos nosso teste de preenchimento do SSD, começando com sua escrita, foi possível notar uma média de 12.89W neste benchmark, aonde ele ficou também novamente quase 10W abaixo do SSD Gen5 que testamos anteriormente, enquanto sua largura de banda ficou acima dos 4500 MB/s.

Já agora no teste de leitura, podemos observar que o SSD teve um consumo bem baixo, sendo quase metade referente ao teste de escrita, enquanto sua largura de banda permaneceu bem elevada, acima dos 6900 MB/s,

Por último e mais importante, teste em Idle, sendo o cenário em que a esmagadora maioria dos SSDs se encontram no uso do dia a dia ou cotidiano. Não vamos nos assustar, pois embora 4.41W para um SSD M.2 seja um consumo “máximo” bem elevado, um SSD enterprise de datacenter como este tende a ter um consumo bem maior devido aos controladores mais robustos, muitos mais Dies de NAND Flashs, e DRAM Cache. Além de inúmeros capacitores e componentes para VRM e para o circuito de Power Loss Protection.

Referente a sua eficiência, començando com escrita, vemos que embora ele tenha tido um consumo elétrico muito menor que o SSD Gen5, não é apenas de consumo elétrico baixo que se gera uma eficiência elevada, também é necessário uma largura de banda alta também.

E como vemos neste cenário, ele fica para trás do SSD Gen5 pois, embora o SSD Gen5 ter um consumo muito mais elevado, a sua largura de banda era mais que 2 vezes maior o que contribui para esta eficiência.

Não que a largura de banda deste SSD foi ruim, pelo contrário, SSDs enterprise de 4TB em boa parte são mais difíceis de atingir quase 5GB/s. O fato é que SSDs Gen5 embora realmente consumam mais energia tem uma largura de banda tão elevada que meio que “releva” este aspecto.

O mesmo pode ser dito em suas eficiências de leitura, embora ambos tenha velocidades muito respeitadas neste cenário e consumo elétrico dentro do padrão do mercado, a largura de banda cria esse gap enorme.

Conclusão

Levando tudo isso em conta, realmente será que vale a pena investir neste SSD?

Obviamente, este SSD não é um produto com foco em mercado consumidor e sim ao ramo corporativo, para ser utilizado em datacenters, portanto, ele é de fato um ótimo SSD para esse uso, especialmente em Web-servers, OLTP e outros usos, isso sem mencionar que o custo por unidade e por lote podem ser bem menores que os Gen5 entregando um desempenho satisfatório.

VANTAGENS

• Excelentes velocidades sequenciais, ultrapassando os 6.900 MB/s
• Velocidade aleatórias interessantes em algumas workloads, podendo passar de 1.1 Milhão de IOPs
• Excelentes latências dependendo da Workload
• SSD se destaca bem em cenários de Datacenter de QD menores e na leitura
• Ótima construção interna com um ótimo controlador e excelente NAND Flashs
• Nìvel de durabilidade na média de outros produtos basesados nessas NAND Flashs
• Oferece diversos formatos para servidores, desde como U.2, AIC HHHL entre E1.S
• Não sofre thermal throttling
• Não tem variações de Hardware
• Oferece suporte à criptografia AES-256 bits além de outros features empresariais
• Consumo elétrico muito baixo em diversos cenários
• SSD com uma excelente eficiência energética
• Preço agressivo

DESVANTAGENS

• Não disponível em E3.S
• Não oferece um software para gerenciamento do SSD
• Garantia de 5 anos, mas só na China (ainda não chegou no Brasil)