Review – SSD Kingston DC1500M 960GB – Ótima escolha para empresas e servidores diretamente do Brasil.

Hoje, testaremos um SSD de Datacenter NVMe da Kingston, do segmento topo de linha, modelo DC1500M, que é um dos SSDs que eles oferecem no formato U.2. Um agradecimento especial a equipe da PICHAU por ter nos enviado este SSD para teste. Sem eles, esta análise não seria possível.

Ele vem em um 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 32Gbps, ou seja, 4 linhas PCIe 3.0, protocolo NVMe 1.3 e capacidades que variam desde 960GB até 7.68TB. Como se trata de um SSD que está no mercado a um certo tempo, o seu preço médio é bem agressivo, cerca de R$799 (unidade de 960GB), o que ficaria na mesma faixa de preço de um SSD topo de linha do ramo consumidor, isso é ótimo, pois trata-se se um produto de datacenter e eles costumam ser mais caros.

Interessante mencionar que a Kingston disponibiliza essee line-up apenas no formato U.2, entretanto eles também tem outros SSDs no barramento SATA e SAS para servidores e data centers.

Podemos observar que o Pin-Out de ambos esses conectores são bem diferentes, com o SATA, são 2 conectores enquanto o U.2 usa apenas 1, isso sem mencionar que o conector SATA utiliza protocolo AHCI para se comunicar com o HOST, enquanto aqui, ele utiliza o protocolo NVMe 1.3 com barramento PCIe 3.0 x4.

Especificações do Kingston DC1500M

A seguir, informações um pouco mais detalhadas sobre o SSD que será testado (unidade de 960GB):

Softwares do SSD

Este lineup de SSDs e compatível com o software Kingston SSD Manager que encontramos bastante em SSDs do ramo consumidor da Kingston. Além disto ele oferece uma cópia do Acronis para quem procura opções mais avançadas para os SSDs desde clonagem, backup e etc.

Unboxing

Mesmo se tratando de um SSD de datacenter, ele vem nas tradicionais embalagens Kingston genéricas que encontramos em seus SSDs do mercado consumidor/gamer e memórias RAM.

Sua carcaça é feita de alumínio e na parte da frente temos apenas um papel adesivo informando o modelo e sua capacidade além de breve detalhes, enquanto na parte de trás, é apenas uma superfície lisa sem nenhum detalhe aparente, apenas um quadrado que ao abrirmos veremos que é a localização de onde se encontra o controlador.

Para abrirmos o SSD temos 4 parafusos do tipo Torx T6H Security com furo, 2 em cada lado do SSD. E logo em seguida levantamos a tampe metálica para nos deparamos com “um de seus PCBs”. Sim, isso mesmo, ele tem mais de 1 PCB.

Para continuarmos a desmontar o SSD devemos remover 2 parafusos, que também são Torx-T6H junto de suas 2 torres de fixação que atuão como “suporte” e prendem o PCB inferior a carcaça do SSD.

Ao removermos estes 4 parafusos e suas 2 torres de fixação conseguimos remover todos os PCBs do SSD.

Agora com o SSD desmotando podemos observar os 4 lados de ambos seus PCBs.

O segundo PCB contém 8 NAND Flashs, 6 na parte traseira e uma na parte frontal, o qual é interligado ao PCB principal por um cabo rígido para comunição da NAND Flash com o controlador. Além das trilhas de alimentação.

No PCB principal, na parte superior temos apenas os componentes do VRM e alguns outros reguladores de tensão, enquanto que o controlador, sua DRAM cache e mais NAND Flashs ficam virados para baixo da carcaça metálica.

Ao todo o SSD tem 10 NAND Flashs, 4 DRAM Cache e um controlador, além de diversos C.I.s discretos para alimentação.

Ele acompanha por padrão um volume de 43.2% alocado para over-provisioning, o que é um valor absurdo de elevado.

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 Kingston utiliza um controlador da fabricante Silicon Motion, o SM2270F.

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 controlador possui uma arquitetura ARM 32-bit com 6 núcleos Cortex-R5 (Hexa-core), na verdade, são 3 conjuntos de núcleos dual core no qual ao todo temos 6. Cada um deste núcleos Cortex-R5 trabalha a uma velocidade de 550MHz.

Ele também oferece suporte à DRAM Cache do tipo DDR3 e DDR4 de até 2133 MT/s com interface DDR de 32-bit e suporte até 16GB de DRAM.

Seus 16 canais tem um barramento NV-DDR3 de 800 MT/s (400 MHz) o que não chega a ser tão rápido como controladores mais recentes, porém, um dos principais diferenciais é que eles constumam suportar interleaving com uma quantidade de dies muito maior que vemos em SSDs do mercado 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 SMI 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 para cada 1TB.

No seu PCB frontal, próximo ao seu controlador, é possível encontrar 4 módulos de DRAM Cache da fabricante Kingston modelo “D2516ACPCXGPH” que são módulos do tipo DDR4-2400 MT/s que tem 4Gb (512MB) de densidade cada e operam com latência CAS-18. Ao todo, ele possui 2GB de DRAM.

NAND Flash
Com relação a suas NANDs, o SSD de 960GB possui 10 chips Nand flash marcadas como “FB12808UCT1-AA“. Tratam-se de Nands da fabricante japonesa Kioxia, modelos BiCS4 eTLC sendo neste caso dies de 512Gb (64GB) contendo 96-Layers de dados e um total de 109 gates, gerando uma array efficiency de 88,1%, aonde das 109-Layers do SSD, 96 são alocadas para armazenamento o que gera esta eficiência.

Neste SSD, cada NAND Flash possui 2 dies com 512Gb de densidade, totalizando 128GB por NAND, o que ao todo se gera 1280GB devido as 10 NANDs. Elas se comunicam com o controlador com seu barramento de 800 MT/s. O interessante aqui e que a Kingston optou por ter uma quantidade muito maior de armazenamento, pois o SSD é anunciado como 960GB, portanto, por padrão, ele deveria acompanhar 8 NANDs de 128GB que geraria os 1TB de armazenamento com um valor de over-provisioning.

Mas neste projeto temos 256GB a mais do que a fabricante precisaria, portanto, ela pode estar utilizando estas NANDs como redundância, da forma que se um die para de funcionar ela utilize um novo, ou apenas mesmo com um valor massivo de over-provisioning, o que aumenta o desempenho e diminui o write-amplification.

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 optado 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”, fabricado pela 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 aglomerado de capacitores de tântalo que acredito serem da fabricante AVX Corporation.

Esses 18 capacitores de tântalo consegue trabalhar com tensões de até 25V e tem capacitância de 227?F, podendo funcionar em temperaturas maiores de 70ºC.

Para identificarmos o Hold-up Time de um SSD, que é o tempo que levaria para ele fazer a transferência dos metadados localizados na DRAM (Volátil) de volta para a NAND Flashs (Não-volátil). Para este cálculo utilizamos esta primeira fórmula à seguir:

Onde:

• E = Energia armazenada nos capacitores em Joulse (J)
• C = Capacitância dos capacitore em Farads (F)
• V² = Tensão dos capacitores

Então à partir desta equação podemos substituir os parâmetros que sabemos deixando a equação assim:

Etotal = [(1/2) x 220(?F) x 25² (V)] x 18 (Capacitores)

Etotal = 0.0012375 Joules (J)

Agora que sabemos a quantidade de energia armanezada em todos os 18 capacitores podemos calcular o Hold-up Time utilizando esta equação:

Onde:

• T hold-up = Tempo em milisegundos que os capacitores conseguem prover alimentação para o processo de flushing
• Etotal = Total de energia armazenada nos capacitores
• P = Consumo elétrico do SSD

Baseado nestes parâmetros podemos substituir com nossos dados para gerar esta fórmula.

T = 0.0012375 Joules / 11.79 W (Watts)

T = 0.00010496 segundos

Ou seja neste projeto, esses capacitores conseguem prover um grande tempo de hold up time, onde este tempo de é de aproximadamente 105 milisegundos, o que é considerável.

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 este exemplar tem apenas um power state, como relatado pelo Smartmontools, o qual foi o PS 0 de 25W.

CURIOSIDADES SOBRE O SSD KINGSTON DC1500M

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.

Um ponto legal é que a quantidade de overprovisioning neste SSDs é bem elevada o que auxilia bem no desempenho deles e em sua durabilidade.

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 Kingston DC1500M 960GB (Firmware: S67F0103)
– 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 relativamente acessíveis, sendo encontrados na faixa 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 na Pichau e na WAZ, links abaixo.

Waz – Kingston DC1500M 960GB – R$1.159,00

Pichau – Kingston DC1500M 1.92TB – R$1.399,00

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, este tipo de SSDs não apresenta SLC Cache e suas latências também mostraram bons resultados mesmo neste caso.

Testando agora suas velocidades sequenciais em múltiplas Queue depths, embora suas velocidades sequenciais sejam bem menores que dos seus competidores Gen4 e Gen5, mesmo em QD1 ele já consegue saturar seu barramento.

Em suas latências, embora em QD muito elevadas, observamos que realmente ela fica extremamente elevada, mas em QD pequenas, ele realmente impressiona devido ficar bem parecido com os demais SSDs Gen4 que testamos.

Em sua leitura, o cenário já foi um pouco diferente, ele não atinge sua largura de banda máxima em QD1 como em sua escrita, ele atinge apenas esta largura de banda em QD8 quando ultrapassa os 3.4GB/s, más em contrapartida, observamos que em QD1 até QD4 ele fica muito próximo do SSD Memblaze Gen4 que testamos.

Embora suas latências tenham ficado quase o dobro do nosso SSD Gen4, observamos que em pequenas QD a diferença é pequena para o SSD Gen4.

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

Podemos observar que o SSD começa gravando a cerca de 400 mil IOPS no seu estado de FOB, porém logo em seguida, cai drasticamente e depois volta a subir até se estabilizar depois dos 2000 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 160 mil IOPS.

Este é o mesmo comportamento de suas latências.

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

Curiosamente, em QD1 / QD2 o DC1500M acaba ficando levemente a frente do Memblaze Gen4 que testamos anteriormente, mas logo em seguida ele fica atrás do Memblaze, pois ele é categorizado como 190K-200K de escrita sustentada enquanto o DC1500M fica na faixa dos 160K.

Na sua latência, vemos o mesmo comportamento onde ele supera o Memblaze Gen4 em QD1 e 2 e fica apenas atrás em QD maiores e mesmo assim ficou com resultados bem respeitáveis, pois até em QD256 ele ficou marginalmente maior que o Gen4, um resultado incrível.

Já nas suas leituras, ele atinge seus 440 mil IOps em QD128 ou maiores, embora a diferença entre os SSDs neste caso tenha sido bem pequena, sendo mais visível apenas em QD maiores.

Em suas latências, a fabricante informa menores que 110µs e realmente ele entrega o prometido, embora a Kingston não especifique em qual carga de trabalho isso ocorre.

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 300 mil IOPs mas logo em seguida cai e vai se estabilizando até chegar em Steady State na faixa de 200K IOPs após 4000 segundos.

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

Em menores workloads, como QD8 para baixo, observamos que a diferença dele não é grande para os demais SSDs que testamos, a diferença fica extremamente notável apenas em workloads maiores, o mesmo é observado em suas latências, ou seja para servidores/datacenters de menor porte, é uma boa escolha.

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 2.000 aonde ele se estabiliza bem rápido. E em seguida, o SSD mantém um desempenho médio de mais de 80K IOPs. Enquanto sua latência se estabiliza abaixo dos 3400µs ou 3.4ms.

No quesito de sua largura de banda em IOPS, ele inicia na frente do Gen4 da Memblaze, ficando em 54K IOps enquanto o Memblaze fica em seus 42K IOps, entretanto, a partir de QD4, já vemos o Gen4 se distanciando.

O mesmo pode ser dito de suas latências, aonde em queue depths menores à QD4 ele até supera o SSD Gen4 da Memblaze.

Já em sua leitura isso não ocorre, em todos os momentos ele fica atrás do SSD Gen4, embora em QD inferiores à QD4 a diferença tenha sido extremamente baixa, da mesma forma que vemos seu comportamento de suas latências, que dispara em QD256 ou maiores, aonde não é um ambiente mais recomendado para este tipo de SSD.

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, onde sua largura de banda se estabiliza na faixa acima dos 75K IOPS enquanto sua latência se estabiliza próximo dos 3400µs.

O mesmo comportamente é observado, em QD4 ou menor a diferença dele para o Gen4 é quase imperceptível, se tornando mais visível apenas a partir de QD maiores, onde a largura de banda extra do Gen4 contribiu também, além de ajudar reduzindo suas latências.

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 2000 segundos para atingir o Steady state, com suas latências se estabilizando na faixa dos 8.5ms e sua largura de baixa na faixa dos 31K IOPs.

Neste tipo de workload, que é uma carga bem típica, embora ele tenha tido um desempenho OK, um SSD mais rápido como este Gen4 consegue abrir uma boa vantagem em QD maiores já que é comum vermos cargas de trabalhos maiores como esta mesmo em pequenas e médias empresas/servidores/datacenters.

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 4000 segundos para atingir o Steady State, aonde ele conseguiu ter um desempenho constante na faixa de 60K IOPs com latências próximas de 4200µs.

Neste outro benchmark, começando por sua largura de banda, em pequenos servidores de email ele consegue resultados ótimos mesmo comparados ao SSD Gen4. A diferença fica apenas maior em QD muito grande, como acima de QD16.

Suas latências também foram até parecidas com o SSD Gen4 em pequenas QD, ficando apenas maiores enquanto a quantidade de QD aumentava, disparando apenas em QD32 para cima aonde ficou mais de 3x maior que o SSD Gen4 e em QD256 por exemplo ficou mais de 8x maior que do 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.

Durante boa parte do teste de largura de banda, ele fica muito próximo do SSD Gen4 o que foi um resultado incrível.

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 pois ficou pouco maior que do SSD Gen4.

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 109K IOPs em QD256. Foi um resultado OK mas bem abaixo do Gen4 em cargas de trabalhos muito grandes, especialmente ao carregar uma LLM muito grande.

O mesmo pode ser dito sobre suas latências, aonde em QD256 ela fica muito elevado devido sua largura de banda ter ficado bem menor que do Gen4.

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, embora o SSD tenha 2 Temperature Targets de 68ºC e 90ºC ele sequer chegou a essas temperaturas, atingindo um máximo de 62ºC graças a sua carcaça de metal que auxilia e bastante à arrefecer o IHS do controlador, que faz contato direto com a carcaça de alumínio.

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 passa longe disso, dentre todos os testes que realizamos, não foi possível constatar um consumo maior que 11.79W, o que é um consumo bem típico para SSDs como este, o SSD Gen4 consegue ter um consumo levemente maior com maior largura de banda, veremos se isso influenciará em sua eficiência.

Quando realizamos nosso teste de preenchimento do SSD, começando com sua escrita, foi possível notar uma média de 11.55W neste benchmark, onde ele ficou também novamente quase 11.5W abaixo do SSD Gen4 que testamos anteriormente, enquanto sua largura de banda ficou acima dos 1800 MB/s.

Já agora no teste de leitura, ele teve um consumo máximo de 6.56W sendo quase idêntico ao SSD Gen4 da Memblaze e em sua leitura sua largura de banda permaneceu em seus constantes 3500 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. Embora 5.92W 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.

E aqui já começamos a ver o calcanhar de Áquiles deste lineup, embora para um SSD Gen3 de datacenter ele tenha tido um bom consumo elétrico com bons resultados de latências e largura de banda. Simplesmente fica difícil competir com SSDs Gen4 que pelo fato de utilizarem controladores mais novos com processos de fabricação mais novos, NAND Flashs mais rápidas e eficiêntes, faz com que acabe com a eficiência de SSDs como este.

Por este motivo que vemos que a eficiência deste tenha sido “baixa” para os padrões de hoje em dia.

Vemos o mesmo comportamento em sua eficiência na leitura, o SSD consegue entregar seu desempenho máximo de 3.5GB/s, mas o que acaba com sua eficiência foi o fato de que o SSD Gen4 da Memblaze ter tido o dobro da largura de banda ficando acima dos 7GB/s com um consumo elétrico quase idêntico à este SSD Gen3.

Conclusão

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

Como haviamos dito no decorrer da análise, este produto é realmente incrível pelo preço e pelo desempenho que oferece, mas sua idade mais avançada já começa a dar as caras, com ele ficando longe de ser o SSD mais eficiênte do mercado já que os modelos mais recentes conseguem ser bem mais eficiêntes que este.

Portanto, SIM, para servidores e empresas de pequeno porte ele é uma excelente escolha seja como Cache ou armazenamento bruto, mas ele será um custo benefício ainda melhor se utilizado como Cache de leitura ou escrita para um Cluster de HDs.

VANTAGENS

• Velocidades sequenciais “OK” embora SSDs Gen3 já estejam não sendo utilizados mais em Servers/DC fora do Brasil.
• Velocidades aleatórias decentes ainda, principalmente para pequenas empresas/servidores
• Excelentes latências dependendo da Workload e da quantidade de QD
• Ótimo desempenho em QD1 e QD2, superando até o SSD Gen4 que testamos.
• Software para gerenciamento de SSD
• Ótima construção interna com um ótimo controlador e excelente NAND Flashs
• Boa gama de capacidades disponíveis, variando desde 960GB até 7.68TB.
• Não sofre thermal throttling
• Não tem variações de Hardware
• Software de gerenciamento para cada SSD
• Baixo consumo elétrico
• Preço agressivo
• Garantia no Brasil de 5 Anos

DESVANTAGENS

• Vem apenas no formato U.2
• Fabricante não informa se há suporte à criptografia
• Baixa eficiência energética para hoje em dia, devido SSDs Gen4 e Gen5 terem maior desempenho com quase mesmo consumo elétrico