KIOXIA CM6 PCIe 4.0 固態硬碟用高 IOPS 滿足企業級混和用途伺服器所需

企業伺服器應用種類繁多，不論是高效能 CPU 運算、AI 訓練、線上交易處理、IoT 和邊緣運算與媒體串流等應用，都需要大容量、高 IOPS 的儲存設備做為儲存池的效能後援，這也是 PCIe 4.0 SSD 可大展身手的主戰場。KIOXIA 針對企業級混和用途所設計的 CM6 系列 PCIe 4.0 SSD，具備雙埠連接能力與 96 層 BiCS FLASH 3D 快閃記憶體，以及隨機讀寫高達 140 萬、35 萬 IOPS 的卓越效能。

KIOXIA CM6-V 規格
容量：12,800 GB、6,400 GB、3,200 GB、1,600 GB、800 GB
介面：PCIe 4.0、NVMe 1.4、64 GT/s (Gen4 1x4, 2x2)
快閃記憶體：96 層 BiCS FLASH TLC
物理連接埠：SFF-TA-1001 U.3
MTTF：2,500,000 小時
保固：5 年
硬碟每日寫入量（DWPD）：3
尺寸：100.45 x 69.85 x 15mm
重量：130 g

KIOXIA CM6 系列具備雙埠 PCIe 4.0、NVMe 1.4 介面與 96 層 BiCS FLASH

KIOXIA 鎧俠是全球第二大 NAND Flash 製造商，並有著一系列企業級 SSD 產品，適用於需要高效能、高可靠性的運算、伺服器和儲存系統。而 KIOXIA 企業級 SSD，更是採用自家開發的快閃記憶體、控制器與韌體，給予更高的可靠性，並結合斷電保護（PLP）與加密技術的資料保護，以支援企業環境與應用。

KIOXIA CM6 系列具備企業所需的雙埠高可靠性，並採用 PCIe 4.0 x4 介面、NVMe 1.4 規範，以及自家 96 層 BiCS FLASH 3D TLC 快閃記憶體，採用 2.5” 尺寸規格物理連接埠為 U.3 SFF-TA-1001。


↑ KIOXIA CM6 系列。


而 CM6 共有 2 種應用類型，分別是 CM6-V 企業級混和用途型 SSD 與 CM6-R 企業級讀取密集型 SSD，兩者差異主要在於硬碟每日寫入量（DWPD），CM6-V 達到 3 DWPD 等於在保固時間內每天可寫滿 SSD 三次的高寫入量，而 CM6-R 則適合讀取負載較高的應用，因此僅 1 DWPD。

此次測試的 CM6-V SSD，有著多款容量選擇最大有著 12,800 GB，而在單埠 PCIe 4.0 x4 介面下，可達到循序讀寫 6,900 MB/s、4,000 MB/s，而持續 4K 隨機讀寫更高達 1,400 K IOPS、325 K IOPS 的高效能；能夠滿足資料倉儲、線上交易處理（OLTP 交易式及關聯式資料庫）、商業智慧、人工智慧和機器學習等應用。


↑ KIOXIA CM6。


ASUS ESC4000-E10 伺服器 2U、Dual-Socket、4 RTX 8000、8 NVMe

既然要測試 KIOXIA CM6-V SSD，那勢必要請出怪獸級伺服器，由 ASUS 所推出的 2U 雙插槽 GPU 伺服器 ESC4000-E10，核心採用 2 顆第 3 代 Intel Xeon Gold 6330 28 核心 56 執行緒處理器，讓伺服器總共有著 56 核心、128 執行緒，以及每顆處理器 8 通道 DDR4 2933 RDIMM 記憶體，總共達 256GB 系統記憶體容量。

ESC4000-E10 更多達 7 個 PCIe 4.0 插槽，並已安裝 4 張 NVIDIA Quadro RTX 8000，每個 GPU 具備 4608 個 CUDA 平行處理核心、576 個 Tensor 核心與 72 個 RT 核心和 48 GB GDDR6 ECC 記憶體，可實現 130 TFLOPS 的 AI 深度學習效能，甚至創作複雜的 3D 模型、可視化大量數據科學工作負載、即時 8K 電影內容處理等，加速平行運算、光線追蹤、AI 所需的效能。


↑ Intel Xeon Gold 6330 CPU-Z 資訊。


↑ NVIDIA Quadro RTX 8000 GPU-Z 資訊。


↑ ESC4000-E10 伺服器。


而在這麼強大的 CPU 與 GPU 效能之下，ESC4000-E10 支援 8 個 NVMe SSD 硬碟槽，直通 Intel CPU 整合式晶片，符合 CM6-V SSD 所需的 PCIe 4.0 x4 頻寬，並支援 Intel VROC 虛擬 RAID 技術，針對 NVMe SSD 所設計的 RAID 解決方案。


↑ ESC4000-E10 架構圖，機器的 8 個 NVMe SSD 是採用 CPU 通道的整合晶片。


↑ 前方支援 8 個 NVMe SSD。


小試下 ESC4000-E10 效能，在 CPU 渲染方面 Cinebench R23 可輕鬆拿下 51792 pts 的超高成績；而 Corona Benchmark 則只需 25 秒就完成渲染，每秒達到 19,052,900 Rays 的成績。


↑ Cinebench R23。


↑ Corona Benchmark。


GPU 方面，V-Ray GPU RTX 通過 4 張 NVIDIA Quadro RTX 8000，可達到 5544 vrays 每秒的效能，若是使用 V-Ray GPU CUDA 則可達到 3708 vpaths 的效能。


↑ V-Ray GPU RTX。


↑ V-Ray GPU CUDA。


NVMe SSD 高性能滿足各種企業伺服器應用

各式各樣的伺服器應用，不論是線上交易處理、線上分析處理、4K / 8K 視訊內容即時編輯、HPC 與技術運算、高頻交易與即時競價、大型資料庫處理，以及最新穎的 AI 人工智慧的訓練與推論，都需要有著高 IOPS 可靠性的 NVMe SSD 來支持大量儲存工作。

KIOXIA CM6-V SSD 在 ESC4000-E10 伺服器當中，以 CrystalDiskMark 測試循序讀寫 SEQ1M Q8T1 可達到 6575 MB/s、4239 MB/s 的高性能，而在隨機讀寫 RND4K Q32T16 也有著 3439 MB/s、3031 MB/s 的性能。


↑ CrystalDiskMark。


ATTO Disk Benchmark 測試，使用不同 I/O 大小來測試裝置最大性能，在 Direct I/O 佇列 8 層測試，KIOXIA CM6-V SSD 在小 I/O Size 下有著相當高的 IOPS 效能，最高讀寫可達 79.30K IO/s、990.77K IO/s。


↑ ATTO Disk Benchmark。


ezIOmeter 藉由簡易的操作 IOmeter 針對主要的測試 Workload 來快速測試 NVMe SSD 的效能，CM6-V SSD 在 4KB 隨機佇列 32、8 Thread 下，可達到隨機讀寫最高 815676.2、533003.3 IOps 的高性能，以及平均讀寫延遲反應時間僅 0.34 ms、0.53 ms 的出色表現。


↑ ezIOmeter。


通過 AIDA64 Disk Benchmark 線性寫入測試下，CM6-V SSD 可穩定維持在 4040.1 MB/s 的寫入速度，這也是僅有企業 SSD 能達到的性能穩定表現。


↑ AIDA64 Disk Benchmark。


KIOXIA CM6 SSD 以 PCIe 4.0 x4 介面、NVMe 1.4 規範，讓伺服器有著極高 IOPS 與循序效能，滿足各種伺服器應用運算、分析、即時影像處理所需的儲存效能，而 ESC4000-E10 伺服器最多可擴充 8 顆 NVMe SSD，並藉由 Intel VROC CPU RAID 技術，即可讓伺服器擁有高速、大容量與容錯的 SSD 儲存池。