从QLC新品D5-P5336看数据中心市场的发展

2023年对数据中心存储产品是一个机遇与挑战共存的一年。在经过长达20年的发展，中国的数据中心产业正在进入新的转型阶段，数字经济的发展催生更多对数据中心存储与算力的需求，并且在“东数西算”、“双碳”等国家战略国策，以及AI等科技新浪潮的带动下，数据中心市场在大势上呈现出10年的基线市场的成长曲线（“十四五”期间产业营收规模复合增速预计保持在25%左右）。但是，即使在产业供需走势的大方向平稳增长的背景下，今年的数据中心市场还是受到了全球经济趋缓的影响。

在数据中心在长期向好与短期压力的复合作用的背景下，数据中心存储品牌也面临巨大的考验，像我们熟悉的Solidigm会以何种方式发展求变？对Solidigm来说，最好的方式莫过于用产品说话，用服务来获得市场，近期Solidigm发布的一款数据中心存储新品就能够充分体现它为2023年定下的策略和思路。

在我们和媒体同行的持续报道下，相信大家对Solidigm品牌的发展历程也较为熟悉了。Solidigm同时拥有以前英特尔闪存部门和SK海力士的不同技术路线，正是两者从堆叠架构到技术节点演进的差别，也为Solidigm带来产品多样化发展的最好的土壤。目前来看，从MLC、TLC一路走来，Solidigm基于Floating Gate技术的第四代QLC NAND（堆叠192层）也拿出了最为丰富的产品组合。

加上以往英特尔数据中心行业的服务经历，Solidigm在这个市场上拥有非常显著与领先的优势，其设计质量控制和可靠性设计上陆续增加了数据准确性的PLI检查，其完整数据路径保护，覆盖了99%的SRAM；而且，Solidigm产品的测试流程与规格也是超越行业标准的，其UBER测度达到1E-17，静默数据损坏（SDC）测试到1E-23，并建模到1E-25，如此深度的测试规格在同级产品中并不多见；当然，这里就不得不提Solidigm拿出过业界最佳的SDC事件保护，在在超过600万年的模拟运行中，没有发现任何SDC事件；不仅如此，Solidigm QLC在行业内也有比较低的失效率，Solidigm承诺的失效率是不超过0.44%，产品实际上的表现是远远低于这个标称的。

Solidigm良好的口碑还要归功于稳定的团队与为全球一流客户服务的经历——Solidigm的24小时全天候服务在超过190个国家和地区的全渠道提供支持，客户满意度高达92%，在数据中心市场，这个满意度数值对一个品牌来说是一个极高的肯定。

正是多年深耕中国市场，倪锦峰和Solidigm的整个中国团队也被称为“最懂用户”的团队。一直以来，Solidigm中国团队秉持三个方理念：一、与客户的业务紧密结合，并非单纯卖产品，更是为客户提供成套解决方案；二、以工作负载驱动，为客户提供新技术、新方案的改造；三、以方案为驱动，以成套方案帮助客户解决实际问题。所以，Solidigm一直在数据中心客户中拥有极佳的口碑。

关注我的朋友还记得，Solidigm数月前就发布过一次数据中心新品D5-P5430，这款体现高价值的主流工作负载的产品与高性能、高耐用性的D7两款产品组成了应对TLC阵列或HDD+TLC混合阵列升级的第四代QLC SSD产品组合，正是更高容量密度的QLC产品发布，QLC的产品耐用度也在持续提升，产品的生命周期完全可以覆盖数据中心的大量数据工作负载。从DWPD评级结果来看，将存储系统的写入负载调整至接近QLC的PE周期极限并不会有风险，因为99%的系统使用寿命不会超过其额定寿命的15%。

正因如此，而QLC大容量、低能耗、低成本的优势也进一步凸显，QLC拥有的高存储容量使得机架、能耗的投资大幅度降低，也能够更好地满足数据中心、边缘基础设施、边缘端对大小、能耗、可靠性的需求。可以看到，数据中心的主流工作负载也为QLC的普及提供了最好的机会，数据中心对存储的要求变为数据读取为主——94%的企业工作负载均为80%读/20%写；另外，一些AI模型在过去3年增长了10000倍以上，诸如最新的ChatGPT 4大模型的演进对存储需求呈极大数量级的增长；而视频时代的到来，也使高清电影的数据量比几年前增长了9倍之多……这些需求都是与QLC产品特性高度契合的。

在大众的认知里，第一印象便是QLC在性能、耐用性和故障率等参数上表现不佳。但事实上，如今的QLC在读性能上已经做到入门级TLC的水准，不论顺序还是随机；写入性能的确QLC会差一些，其实差距并不大。4K IU的QLC同样可以做到入门级TLC水准；而16K IU在工作负载修正后，已经能够做到与TLC性能相同；延迟方面，Solidigm的QLC在延迟和长期稳定性上比入门级TLC好得多，也快追上TLC的平均水准；而耐用性方面，Solidigm QLC擦写次数标称为3000，事实上做到5000也不成问题，比一般的TLC更好；故障率上，Solidigm QLC也能提供与业界领先TLC质量相同的水准。

在此前Solidigm公布的产品组合中，我们还看到一块空白——从产品性能、容量、成本的维度来看，它是一款提供足够耐用性的第四代QLC，这次发布会，Solidigm便按计划补齐了这块产品拼图，其产品型号名为D5-P5336。

D5-P5336采用了与D5-P5430相同的架构和NAND，但两者的定位是不同的：D5-P5430的定位是为主流及读取密集型工作负载服务，而D5-P5336则是完全为了读取密集型这个单一需求而设计。可以看到D5-P5336在不同形态规格上提供的容量比D5-P5430更大，以国外数据中心常用的E1.L规格为例，D5-P5336可提供15.36TB~61.44TB的容量，而D5-P5430仅能提供3.84TB~15.36TB的容量，仅有D5-P5336的四分之一。另外，D5-P5336在U.2和E1.L规格的最大PBW（耐用性指标）上也比D5-P5430大得多。聊到这里，也给大家提供一个小小的TIPS：目前国内数据中心普遍使用U.2规格（成本便宜、生态普及），但在Gen 5时代它就会出现性能和散热的瓶颈，未来高密度的产品使用更多的是E1.L和E3.S规格。

D5-P5336与此前D5-P5430最大的不同，是它采用的是16KB IU（D5-P5430为4K IU，优势在于可以与所有4K IU的入门级TLC实现直接替换），这也是两者在架构、NAND相同的情况下，D5-P5336成本大大降低的主要原因。可以看到16KB IU在写入操作上，对16KB以上的数据写入进行了优化，加快了所有读取工作的响应时间。针对小于16K的写入数据，写入修正（Write Shaping），将小文件整合成大文件，才能更好地发挥SSD的能力。值得注意的是，与上一代QLC相比，D5-P5336的IU大小减少4倍，目前来看，16KB IU是第四代QLC成本与性能较佳的平衡点。

在数据中心的实际工作负载下，可以看到CDN、HPC以及AI和机器学习等工作主要集中在大数据块的读取上，D5-P5336正是针对这个区域打造的特型产品。可以看到，D5-P5336与D5-P5430相比，可以满足QLC区域全部的读取需求，以及大于16K的写入需求。16KB IU的引入，可大大降低SSD成本，同时仍可满足大部分高容量密度的存储使用需求，所以D5-P5336更适应如今读取密集型存储工作负载的需求。

比较不同容量的D5-P5336在不同用途下的工作负载，可以看到它能在内容分发网络中提供更大带宽；在随机/顺序读取上远超TLC产品；在AI应用的大块数据读写上，也明显超越B、D两款产品（读写与耐用性表现较好的两款产品）；而在写入压力测试上，也比TLC产品更优秀（越小越好）。

在存储密度这种QLC本就领先的领域上，D5-P5336更是拥有绝对的优势。在1U和2U两种服务器上，D5-P5336均拥有出色的表现，在2U 24驱动器的配置上，D5-P5336的服务器容量可以达到1.47PB ，容量最大的C款TLC容量也仅能达到0.74PB。

D5-P5336的最终设计目标还是在于更好地替代全HHD阵列或TLC阵列，这其实是符合中国数据中心客户和政策需求的。在实际方案中，数据中心客户是非常关注机柜的大小和重量，比TLC拥有更高密度的QLC产品无疑更占优势。当前，有些HDD阵列的确可以做到高密度，但它极大的重量限制了超高密度机柜的部署，QLC完全不用考虑这些问题。在“东数西算”工程中，明确提出了能耗控制的指标和要求，在这方面，QLC无疑也是拥有绝对优势的。而在日常使用中，HDD的失效率高达每年2%-3%，而SSD则可将这个指标控制在0.4%以下，且能在服务中提供远程Debug、远程维护的能力，能够更好地满足边缘端的服务器或边缘数据中心的需求。

从实际参数来看，D5-P5336阵列与HHD阵列相比，不仅在容量、服务器总数、机架数、功率密度、能耗支持上大大领先后者，5年总支出的TCO指标也降低的47%，长时间来看绝对是更为划算的投资。

而与高密度的TLC（C产品）相比，D5-P5336同样在各个项目上领先于TLC阵列，5年的总支出（TCO）降低了17%。