根据TrendForce最新发布的市场报告，预计2024年NAND闪存的市场规模将显著增长77%……
经历了去年的艰难考验，SSD市场终于在2024迎来了量价齐升的增长期。而在这样一个万物竞发的市场环境中，SSD厂商能够拿出怎样的产品，关系到最终的市占率、销售额和利润。
因此，2024年的SSD市场也将充满竞争、新品和惊喜；而Gen 5就是这一市场的核心关键词。
Gen 5 时代新主力，Solidigm D7-PS1010
在对NAND市场的各类预测中，QLC都被视作增长的重要来源。但在追求市场增量的同时，用更有优势的TLC产品维护自身的市占率基本盘也是所有SSD厂商都在做的事情。所以，我们能看到三星、铠侠、美光等核心厂商都在主推Gen5系列SSD新品；更高的性能、更大的容量、更新的接口都将成为打动用户的理由。
当然，作为资历颇丰的企业SSD市场的“新玩家”，SK海力士旗下的Solidigm同样不会在这样一个扩张的绝佳时间点上缺席。而Solidigm带来Gen 5新品正是我们今天的主角——D7-PS1010。
与使用QLC颗粒、面向数据读取场景的D5和D3系列不同，D7系列是Solidigm面向主流市场推出的性能级产品，而我们拿到的这款D7-PS1010则主打读写混合负载。与D7-PS1010同期面市的还有一款D7-PS1030，主打写负载较重的场景。换言之，D7-PS1010将是一款适合大多数用户、足以应对大多数负载的均衡型产品，是Gen5时代Solidigm攻城略地的拳头。
Solidigm D7-PS1010硬盘
D7-PS1010包含E3.S和U.2两种接口，容量分别为1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB和15.36 TB，共计8个SKU。
主控方面，D7-PS1010采用了一颗SK海力士自研的Atomos Prime控制器（编号ACNT08M），其本质是一颗7nm的ARM Cortex-R8架构处理器，由TSMC代工制造。在Atomos Prime控制器的加持下，D7-PS1010外部总线为PCI-E 5.0 x4，支持NVMe 2.0、NVMe-MI 1.2、OCP 2.0r21等多种协议，拥有16个通道。
在可靠性方面，Atomos Prime控制器支持AES-256、TCG Ruby、TCG Pyrite等多种数据保护标准。同时，硬盘搭载的DRAM缓存也支持ECC技术。多重加密与纠错功能的组合也使得D7-PS1010具备了端到端的数据保护功能。另外，PCB上安装的两颗电容也为硬盘提供了PLI断电数据保护能力。Solidigm表示，D7-PS1010已经通过了1E-23测试，即每写入10的23次方bit数据，可能产生1bit数据错误；相当于在500万年的使用周期中没有写入错误。
而在颗粒方面，D7-PS1010则采用了来自SK海力士的176层V7 TLC颗粒，每die容量512Gb，官方给出的单颗die速度为1600MT/s。主板PCB提供了16个NAND焊位（正反面各8颗），除了15.36TB焊了16颗NAND，其他容量点均安装了8个v7 NAND颗粒。
在产品外观方面，我们此次拿到的D7-PS1010使用U.2接口，厚度为标准的15mm，背面有辅助散热的鳍片。
14.6GB/s Gen 5 的魅力！Solidigm D7-PS1010全面测试
为了测试Solidigm D7-PS1010的性能，我们选择了一套支持PCI-E 5.0接口的消费级AMD平台。相对于Xeon或者EPYC处理器，消费级处理器拥有更高的主频，在高负载情况下不会遇到单核性能瓶颈。
测试时，硬盘通过转接板安装在与CPU直连的第一条PCI-E 5.0 x16插槽上，并使用format命令进行全盘格式化。
测试使用Fio 3.12工具进行性能、延迟、QoS项目的测试，并使用功耗仪和红外热成像摄像头记录功耗和温度。
01、峰值性能、延迟与功耗测试
为保证测试能够反应Solidigm D7-PS1010在长周期使用过程中的实际性能，我们会在每类测试开始前进行硬盘预处理，保证硬盘进入性能的稳定期。预处理方法如下：
顺序读写测试开始前：使用1个job 128k进行2次全盘写入
随机读写测试开始前：使用4K block size和8x64队列深度进行2小时随机写（确保全盘写满）
在性能测试过程中，我们每分钟都会使用功耗仪采集一次硬盘功耗数据，并使用实际测试过程中的5个采样数据平均值作为功耗记录。
128K顺序读14.9GB/s和4K随机读3.26M IOPS的峰值性能完全符合官方给出的性能参考（14.5GB/s和3.1M IOPS），甚至在IOPS方面，D7-PS1010实际给到的性能还要更慷慨一点。当然，128K顺序写8.5GB/s和4K 随机写321K IOPS的性能也使得D7-PS1010足以胜任各类写负载场景。
同时，55.13 us和10.36 us的读写延迟也稍低于Gen 5 SSD硬盘的平均值。
而在功耗方面，最高19.3 W（出现在4K随机读环节）和空载4.8 W的功耗也证明了Solidigm在能效领域的深厚功底；19.3 W的峰值功耗甚至比不少Gen4时代的企业级SSD产品更低。另外值得一提的是，在空载情况下降低硬盘功耗（主控功耗）会显著提升突发情况下的硬盘读写延迟，因为主控需要更多时间来从深度睡眠中被唤醒。因此，如何在尽量降低空载功耗的同时平衡读写延迟也考验着硬盘厂商的工程和调校能力。而实测4.8 W的空载功耗也使其成为一款符合欧盟标准的企业级硬盘产品。
总结：无论从峰值性能、延迟和功耗维度来看，Solidigm D7-PS1010都是一款位于Gen 5平均线以上的产品，既能满足用户的多方面、多场景的业务需求，也给了我们足够的惊喜。
02、QoS测试
与前项测试一样，我们会在测试开始前对硬盘进行预处理。
顺序读写测试开始前：使用1个job 128k进行2次全盘写入
随机读写测试开始前：使用4K block size和8x64队列深度进行2小时随机写（确保全盘写满）
而后通过block size 4K进行多种队列深度下的QoS测试。
在4K随机读负载中：在8x4队列深度之前，Solidigm D7-PS1010的平均延迟和6个9延迟上升非常缓慢，总体控制在300 us以下，说明此时硬盘负载较低，响应非常积极。而从8x16队列开始，硬盘的响应开始了较快上升，在通过8x64队列深度达到3.2 M IOPS的极限性能时，硬盘延迟也达到峰值，但平均156 us、6个9情况下1.4 ms的延迟表现仍是相当优异的响应数据。
在4K随机写负载中：Solidigm D7-PS1010的性能会在1x4队列深度时快速达到峰值，与前项测试一样，D7-PS1010在8x4队列深度之前，延迟上升趋势非常缓慢。而从8x16队列深度开始，D7-PS1010会迎来较为明显的延迟上升，并在峰值负载的8x64队列深度中达到1.6 ms的平均延迟和7 ms的6个9延迟，同样是优于行业平均水准的表现。
总结：QoS是企业级SSD硬盘非常重要的性能指标，能够反应SSD在不同负载环境下对上层业务的服务质量。由于从硬盘到存储再到业务的堆栈式架构，硬盘的延迟会在业务层级中被逐级放大，最终导致高负载环境下的“业务失去响应”情况。因此，硬盘本身的低延迟意义重大。而从4K随机读写的各项延迟表现来看，D7-PS1010虽定位为一款面向主流的平衡型产品，但仍能在实现极高性能的同时提供优秀的延迟表现。换言之，D7-PS1010是一款能在各类关键业务应用中担纲主力的SSD产品。
03、温度测试
室温23摄氏度，整机处于半开放状态（未安装机箱侧板）
空载温度
在空载情况下，硬盘背面主控位置的最高温度为30.2摄氏度，此时对应的功耗为4.8 W。
128K顺序写温度
在128K顺序写情况下（1x128队列深度），硬盘背面主控位置的最高温度为46.6摄氏度，此时对应功耗为16.5 W，写入速度为8526 MB/s。
满载温度
在4K随机写情况下（8x64队列深度），硬盘背面主控位置的最高温度为50.5摄氏度，此时对应功耗为18.3 W，IOPS为325 K。
总结：由于在控制器方面使用了7 nm工艺，所以D7-PS1010的温度表现相当优秀，在没有辅助散热的半开放机箱环境中，持续峰值负载情况下的温度仅为50.5摄氏度，而空载情况下的温度更是低至30.2摄氏度；对于散热条件更好的服务器和存储设备而言，D7-PS1010并不会带来额外的散热问题。同时，更好的温度表现也意味着D7-PS1010能够在厚度更低、密度更高的E3.S环境下减少对散热系统的压力。
综合表现强势，为Gen 5 时代树立新标杆
无论在峰值带宽，峰值IO，还是在延迟、QoS及功耗方面，Solidigm D7-PS1010均呈现出比较早面市的Gen 5规格竞品更好的表现。换言之，对于计划在下半年或未来构建新基础架构的企业用户而言，D7-PS1010将是更好的选择。同时，依托于强大的产能、完善的协议支持和一贯优秀的质量管控，D7-PS1010也将成为企业及OEM客户的靠谱之选；主打一个量大管饱、品质稳定。
AI计算节点的机内存储、核心存储、高性能热数据池、混闪的缓存部分……Gen 5所带来的超高带宽让SSD的典型应用场景有了更高的性能上限，这就使得存力能够与算力发展的脚步相互匹配，为综合业务体验的升级夯实了基础。
作为一款综合性能有惊喜、定位依旧主流的Gen 5产品，D7-PS1010的出现有助于改善市场对于Solidigm的固有印象，使更多客户在更多应用场景中考虑使用Solidigm的产品。同时，结合在QLC领域的固有优势，Solidigm也有望在SSD市场的高速成长阶段获得更多关注和销量，进一步夯实其在市场中的优势地位。
而在完成D7-PS1010的测试之后，我们也更加期待性能更高、更偏写入场景的D7-PS1030的各项表现。