四大关键词解读2023企业级存储亮点

四大关键词解读2023企业级存储亮点，一起来阅读精彩内容。

国内与国外厂商都推出了不少PCIe 5.0企业级SSD成品，最高顺序读取速度可达到14GB/s，优于消费级产品。

不少国内与国外厂商也推出了PCIe 5.0企业级SSD成品。如北京忆恒创源科技股份有限公司Memblaze公开了全新一代PCIe 5.0企业级NVMe SSD—PBlaze7 7940。其顺序读写速度分别为14GB/s、10GB/s，随机读取性能为2800K IOPS，稳态下的随机写入性能为700K IOPS。铠侠则展出了采用E3.S板型设计的企业级CM7-V/R系列PCIe 5.0 SSD，最高顺序读取速度在14000MB/s左右，顺序写入速度为6750MB/s，随机读写性能分别为2700K IOPS、600K IOPS。基于Marvell Bravera SC5 PCIe 5.0主控的大普微Haishen5系列企业级PCIe 5.0 SSD，其最大容量可达15.36TB，最高顺序读取速度也在14GB/s左右。

总体来说，由于现在高性能服务器、AI服务器对存储系统的性能要求很高，因此我们预测与消费级市场不同，部分企业级用户可能会不计代价地采购PCIe 5.0 SSD，并令PCIe 5.0企业级SSD在2024年得到更多的应用。

随着5G、大数据、云计算、物联网乃至AI预训练大模型等技术的不断演进，数字化浪潮正在推动全人类社会朝向新的文明层次快速发展。数字化永远无法回避的一个话题就是数据存储，对存储容量需求的不断提升，毕竟在2022年全球NAND闪存容量就增长了6%达到610EB，这也令QLC企业级SSD在2023年的云计算和数据中心市场迸发出新的活力，有望在后续成为企业级存储的主力之选。特别是今年StorageReview团队在今年做的一个测试更证明了这一点。

基于QLC闪存的Solidigm D5-P5316 QLC SSD在写入了约1.9PB的大容量数据后，还拥有97%的健康度。

该团队在位于美国辛辛那提的实验室中使用第四代AMD EPYC CPU和Solidigm D5-P5316 QLC SSD，进行了圆周率（π）小数点后100万亿位数的计算，最终的成绩成功打破世界纪录，其速度几乎达到此前的3倍（原纪录由Google于去年6月创造，共运行近158 天），总运行时间缩短至59天10小时46分49.55秒。其中，基于4bit单元QLC闪存的Solidigm D5-P5316可用容量为530.1TB，测试中使用峰值为514.5TB，总读取量为40.2 PB，写入量为35.4 PB，总计数据吞吐量高达75.6 PB。该团队负责人Beeler表示：“QLC非常适合这类工作负载。它支持突发写入和频繁写入，如果我们保持每天向每个驱动器发送接近30TB的数据写入的节奏，每年的数据写入将超过10PBW。事实证明，QLC SSD完全可以跟上计算速度，并在单个服务器中提供巨大的存储密度。此外，在近60天的测试中，我们发现SSD耐用性的消耗几乎可以忽略不计。”这次的测试几乎颠覆了绝大多数人对于QLC SSD的固有印象。

可能有读者会有疑问，QLC SSD的耐用性真有这么好吗？事实上经过长期的发展，QLC SSD的寿命的确得到了不小的加强。根据Intel和Solidigm给出的保修政策来看，单盘容量为30.72TB的D5-P5316的随机写耐久度为22.93PBW， 顺序写耐久度为104.55PBW。考虑到圆周率计算整体偏顺序写，显然，顺序写入总体“才”35.4PB的数据量对D5-P5316的考验并不大。更值得一提的是，性能更好的QLC闪存在今年也问世了。

Solidigm在今年推出了192层堆叠的第四代QLC颗粒，其存储密度也达到了单Die容量1.33Tb，在随机性能，访问延迟上也有不小的提升。

Solidigm，这家在SK海力士收购英特尔NAND和SSD业务后诞生的新公司发展非常迅速，目前已拥有4座NAND生产工厂，并是业内少有的能研发制造基于电荷捕获技术、浮栅技术两种不同结构闪存的厂商。其QLC闪存颗粒在今年发展到第四代，采用192层堆叠，单Die容量达到1.33Tb。相对于上代产品，它的编程速度提升了2.5倍、随机读取性能提升5倍、读取延迟@99%降低了1.5倍，非常适合进行大数据量的读取密集型应用。

如Solidigm P5-D5430企业级SSD采用了大连Fab 68工厂出品的192层堆叠3D QLC闪存芯片，容量从3.84TB到30.72TB不等（E1.S款最大容量为15.36TB），128K顺序读写速度最高为7GB/s和3GB/s，4K随机读写速度最高达971K IOPS和120K IOPS。而且它还具备高达90％ IOPS一致性，以及大约6％的硬盘寿命可变性。简单说就是整体的可靠性更趋于一致，读写表现也非常平稳。30.72TB的D5-P5430顺序写入耐久度达32 PBW，写入寿命高于只有一半容量的主流TLC SSD。

Solidigm P5-D5430拥有多种容量、多种板型规格供用户选择。

为什么要使用QLC SSD呢？还是以P5-D5430为例，它在顺序/随机读取性能上已经赶超现在的PCIe 4.0 TLC SSD，但它却可以轻松实现更大的容量，以及相近的写入寿命。也就是说，目前QLC产品唯一的弱势之处，只剩写入性能。然而在企业和数据中心市场，SSD的写入性能这一指标在存储设备采购考量中的优先级，并没有那么靠前。在94%的企业级工作负载当中，80%是读，20%是写。诱人的是，QLC产品的总体拥有成本存在巨大优势。

Solidigm D5-P5430组成的全QLC阵列成本相对混合阵列的成本要低得多，可持续性的价值更高。

以Solidigm D5-P5430为例，该产品具备U.2 15mm、E1.S 9.5mm和E3.S 7.5mm等多种接口规格，最大容量达到30.72TB，可以凭借大容量低成本的优势，更好地满足非结构化数据存储的需求。对比7PB全TLC阵列对象存储解决方案，它可以直接缩减一半的固态硬盘和服务器需求，降低18%的电力成本和33.3%的机架占地面积，功率密度提升26%，企业总体拥有成本降低27%。至于混合阵列方案，D5-P5430相对应的优势则更加显著，总体拥有成本降低多达39%。在可持续性方面，HDD的年失效率现在是很高的，差不多在3%左右，这会导致后续废物处理的很多挑战，但是Solidigm SSD承诺的年失效率是0.44%，实际使用要比这个值低很多。也就是说使用Solidigm QLC SSD除了能减轻运维压力，后续废弃物处理的麻烦也会少很多。正因为有如此多的优势，所以Solidigm的QLC SSD已经得到云服务、企业端、OEM/ODM、存储创新厂商等各类行业用户的采用。

Solidigm的QLC SSD已经得到云服务、企业端、OEM/ODM、存储创新厂商等各类行业知名厂商的采用。

U.2板型、E1.L接口的D5-P5336 SSD都能提供最高61.44TB的容量

正是借助QLC颗粒单Die容量提升的技术进步，Solidigm公司在今年还推出了最大容量达61.44TB的企业级SSD：D5-P5336。该产品采用的就是我们前面提到的192层堆叠第四代QLC颗粒，和“前辈”D5-P5316相比，它的单die容量增长三分之一，达到1.33Tb，而借助如在U.2板型SSD采用的柔性双层PCB设计，其所用的NAND闪存数量也增加了，SSD的板载闪存数量可以达到最多32颗，因此D5-P5336 SSD的最大容量从30.72TB提高到61.44TB，翻了一番。

Solidigm表示，D5-P5336专为处理从核心到边缘的海量数据而设计，其读取性能已超越市场上部分最新的成本较低的TLC SSD。人工智能（AI）、机器学习（ML）、内容分发网络、横向扩展网络连接存储（NAS）和对象存储均属于读取密集型工作负载，无论部署在哪里都将持续产生大量数据。因此企业对兼具高性价比、大容量，且能够快速访问数据的存储方案的需求越来越强烈。凭借出色的价值、密度和性能，D5-P5336能够充分满足客户需求。基于QLC的P5336具备卓越的性价比，即在相同的安装部署空间里，P5336能以媲美TLC SSD的速度，实现比全机械硬盘（HDD）阵列多6倍、比全TLC SSD阵列多2倍的数据量。

基于100PB对象存储解决方案部署的成本对比情况

凭借可在更小部署空间内提供大容量存储的优势，相比全TLC阵列、SAS HDD阵列及混合阵列，Solidigm D5-P5336能够降低总体拥有成本，并提供更具可持续性的基础设施。如在打造基于100PB对象存储解决方案时，使用Solidigm D5-P5336时，其TCO总拥有成本可以较全TLC阵列降低17%，较全SAS HDD阵列降低47%，较混合阵列降低61%。

更值得称赞的是，除了更低的成本、不错的性能，D5-P5336还拥有优秀的耐久度，其7.68TB、15.36TB、30.72TB、61.44TB产品的写入耐久度分别可以达到5.9PBW、14.1PBW、31.5PBW、65.2PBW。凭借更大的存储容量，其最大耐久度也优于其他同类企业级SSD，对比产品在最大容量下的耐久度分别在16.8PBW、28PBW左右。显然，新一代QLC企业级SSD不仅在容量、成本上有优势，在读取性能、可靠性上也能与一众对手媲美，甚至表现更好，其整体规格的确很诱人。但是它那存储密度大、读取性能强、成本低的特性是否能满足现在企业的应用需求呢？接下来就让我们一起来回顾一下2023年整个企业级存储行业的发展趋势。