2021年年底,Solidigm宣布作为SK海力士在美国的独立子公司正式成立,时隔三个月之后,2022年4月,Solidigm推出面向数据中心和企业级应用固态盘产品D7-P5520、D7-P5620和D5-P5530,迫不及待地向企业级存储市场宣告领地。
虽然是企业级闪存存储市场上的新品牌,但源自SK海力士和英特尔数十年存储领域的技术和创新积累,使得Solidigm的技术领地能覆盖闪存颗粒、闪存控制器芯片和成品闪存盘三方面。全盘技术实力在手,Solidigm可以从头到尾完全按照需求进行技术创新和产品研发。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092302095773.png)
在笔者看来,Solidigm的此次发布称得上是“厚积薄发”。因为,Solidigm获得的来自两大巨头合力推动,为后续在企业级闪存市场上带来更多技术层面的创新、产品层面的突破以及应用场景上的覆盖打下了坚实的基础。
本文简要介绍Solidigm在企业级闪存存储市场上的三大优势:
介质层优势,“双轮驱动”掌握闪存发展的根本
NAND闪存介质层面的创新是闪存得以发展的关键技术推动力。
从2D平面架构到3D堆叠架构的技术,从MLC到TLC的技术演进突破点燃了闪存市场,已经大面积投入使用的QLC和最近Solidigm展示的PLC产品,也为闪存市场后续发展集聚了更多能量。
SK海力士和英特尔都是少数掌握闪存底层技术的厂商,英特尔的NAND闪存技术路线是Floating Gate浮栅式结构,而SK海力士选择的是Charge Trap电荷捕获技术,两种技术都由来已久,关于技术优劣也有过口水战,最终,技术创新和市场实践证明,两者各有千秋。
Solidigm并不会因为NAND技术路线而烦恼,并将成为市场上唯一一家同时提供两种技术的厂商,能同时利用两种技术的优势:
Charge Trap电荷捕获型结构制造工艺更简单,存储单元间距更小、氧化层老化磨损速度低、更节能。浮栅技术的工艺更复杂,在数据保留方面更有优势,易实现更高的单元位密度,从而提升存储密度。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301514843.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_488)
回顾Floating Gate的技术发展。2016年,英特尔推出了32层TLC闪存,2017年推出了64层QLC,此后,TLC和QLC开始同步演进。2018年发布首个数据中心QLC固态盘,2019年达到了96层,在2020年达到了144层,2021年,还发布了首个基于144层QLC的P5316。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301520140.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_575)
过去几年来,英特尔力推QLC闪存技术,相关产品在平均故障间隔、质保寿命、数据持久性等方面基本达到了TLC的水平。2022年9月,Solidigm在美国FMS大会介绍了基于192层PLC NAND的早期SSD样品,未来,Solidigm必将引领并推动行业PLC技术的落地和演进,或将掀起闪存对磁盘存储的新一轮攻势。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301521269.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_580)
Charge Trap部分也有着相似的发展路径。
2020年,SK海力士完成了176层NAND闪存的研发,2022年8月,SK海力士又宣布成功研发全球首款业界最高层数的238层NAND闪存,SK海力士创新的成果也将在Solidigm的产品中得到应用。比如,今年4月发布的Solidigm D5-P5530用的就是SK海力士的128层TLC。
Floating Gate和Charge Trap技术都在持续快速演进,和而这些技术积累优势,也都将在Solidigm身上得到体现。
产品层优势:加速的创新步伐
得到两家闪存巨头的实力加持,意味着Solidigm将服务于更多企业级市场用户。
一方面,Solidigm拥有覆盖全球的稳定供应链,以世界一流的供应链和制造能力保证供给。另一方面,Solidigm拥有更大的规模和产能,可以进一步加大投入、扩大规模、加速技术迭代。
在企业级存储领域,Solidigm的目标是成为优化的数据存储解决方案的首选合作伙伴,为此,在技术层面,Solidigm将利用浮栅技术、电荷捕获技术,TLC、QLC、甚至PLC闪存来打造多样化产品,同时,还强调针对实际工作负载进行优化。
继承自英特尔时代的积累,Solidigm面向实际工作负载的优化经验丰富,Solidigm具备从接口和协议规范(比如NVMe、PCIe规范)、介质创新、尺寸规格(Form factor)、软件层面(比如SPDK)等多个层面做优化的丰富经验,更能满足用户的多样化需求。
Solidigm企业级产品包括D3、D5和D7三大家族。
其中,D3系列以SATA接口的TLC固态盘为主,D5和D7系列都是PCIe接口NVMe固态盘。D7系列强调性能优势,介质类型是TLC,而D5系列强调性价比和容量优势,使用的介质以QLC为主,比如D5-P5316使用的是144层的QLC。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301522244.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_514)
2022年,Solidigm发布了两款D7系列的新品和一款D5系列新品。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301522976.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_533)
其中,D7-P5520为读取密集型和轻量级混合工作负载设计,有包括U.2,E1.S,E1.L多种Form Factor(外形尺寸),容量从1.92TB到15.36TB。与上代产品相比,4K随机读取性能提升最高可达42%,4K随机写入性能提升高达17%,延迟降低多达43%。
D7-P5620为混合型工作负载设计,只提供最常见的U.2的Form Factor(外形尺寸),容量范围从1.6TB到12.8TB。相比于上一代产品,4K随机读取性能最高提升56%,4K随机写入性能提升最高可达53%,延迟降低多达76%。
两者采用的都是PCIe 4.0接口,支持NVMe 1.4标准,采用的是144层的TLC介质(英特尔此前的技术)。相比之下,D7-P5620的4k随机写性能会更高,而且耐久性DWPD也比D7-P5520要高。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301523763.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_500)
D5-P5530采用的是128层的TLC NAND颗粒,为以读为主的工作负载提供可靠的性能表现,帮助数据中心高效管理云、虚拟化和日常工作负载。
D5-P5530采用的是Solidigm的PCIe 4.0控制器和Firmware,目前只提供U.2的外形尺寸。D5-P5530一大亮点在于,它用的是SK Hynix的128层4D NAND TLC,具体是SK hynix V6 NAND。
2022年全球闪存峰会(FMW2022)上,技术出身的Solidigm亚太区销售总监倪锦峰介绍了在技术架构上的五个创新点:
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301524519.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_953,h_1024)
第一,独立多平面读取操作(IMPRO——independent multi plane read operation)。它在同一个NAND die芯片内引入多个读取操作,从而可以将小数据块随机读取速度提高了两倍。
第二,改进IO的TRIM延迟。TRIM是非常重要的SSD命令,TRIM过程会对性能有影响,为了降低这部分影响,Solidigm通过智能日志将TRIM推到后台,为前台主机IO释放资源。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301525477.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_724)
第三,介质辅助QoS架构。增强的暂停运行,以渐进的速度实现真实的工作负载和队列深度调优。
第四,优化了CPU、缓冲区利用率和碎片整理效率。通过优化来提供业界领先的随机写入IOPS和QoS的响应表现。
第五,快速读取更广泛的传输数据块。优化了大数据块的读取性能,实现高达16KB的快速读取,加速了混合读、写、云计算和企业级的工作负载。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301530875.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_585)
此外,新产品在监控、可管理性和安全功能方面也有所增强,更易于部署,更易于管理,还可以提供更好的安全性。
落地侧的优势:懂用户
Solidigm善于解决各种问题,这些源自于十数年来,从技术、产品和运营角度解决诸多挑战的专业知识和经验积累。
Solidigm创新技术的价值还包括很多方面。
例如,如果需要设计一台2U服务器,支持一千万IOPS,相比于上一代SSD产品,通过使用D7系列最新产品可以降低存储空间多达27%,功耗降低多达20%。
得益于多种多样的FormFactor设计,D7系列固态盘可广泛应用于多种场景。同时,由于Solidigm D7-P5520和D7-P5620系列产品的所有SKU均采用相同的NAND、固件以及控制器,产品认证过程简单高效。
很多用户因为看中产品的可靠性而选择英特尔,而Solidigm延续高可用设计。这两款固态盘从设计开始即注重高质量和高可靠性。例如,产品中已添加额外的固件检查,来确保断电情况下数据可以被正确存储。
![](https://pic.doit.com.cn/2022/09/2022092301531669.png?x-oss-process=image%2Fquality,q_50%2Fresize,m_fill,w_1024,h_553)
作为一家新品牌,Solidigm无缝服务继续服务大量企业用户,与许多企业保持良好的合作关系。在D7-P5520和D7-P5260系列产品开发早期,字节跳动就与Solidigm展开了合作,出色的实际测试表现之下,D7-P5520系列于2022年3月正式在字节跳动上线部署。
与上代产品相比,D7-P5520在容量、性能上都有大幅度的提升,能够帮助字节跳动数据库和云软件定义存储业务,获得多达33%的性能提升。同时,还显著降低了总体拥有成本,计划中,D7-P5520还将被应用于字节跳动旗下的火山引擎当中。