採用232層NAND技術，美光推出30.72 TB超大容量TLC SSD

隨著需要處理的資料量暴增，以及所有使用者對於資料存取速度的要求，搭配固態儲存裝置使用的各式IT系統大行其道，以資料中心環境而言，對於這類儲存裝置的使用區分為多種類型，像是高效能等級的產品，可針對雲端服務效能密集型應用，以及人工智慧／機器學習領域的處理需求；主流等級的產品，可針對雲端服務與可針對雲端服務運算密集型應用，以及熱資料（經常存取的資料）的需求；主打大容量與高耐用度特色的產品，則涵蓋雲端儲存服務與暖資料（存取頻率一般的資料）、資料湖，以及企業級的伺服器、一般儲存系統、軟體定義儲存系統、入門級全快閃儲存陣列。

而美光今年5月發表的6500 ION系列，正是屬於最後一種類型的固態硬碟產品，具備超大儲存容量是主要賣點，而且，它不僅能提供TLC NAND快閃記憶體等級的存取速度，也因為導入232層堆疊的技術，所以，在單位儲存成本上，能與基於QLC NAND快閃記憶體、採用低於200層堆疊技術而成的產品競爭；就耗電量而言，比起市面上的QLC固態硬碟，美光表示，這款新推出的TLC固態硬碟可節省2成電力。

值得注意的是，6500 ION系列僅提供一種儲存容量配置：30.72 TB，外形有2.5吋U.3與E1.L厚度9.5公釐等兩種選擇，目前市面上有哪些產品能供應如此大空間的固態硬碟？有三星PM1643系列（12Gb SAS介面、64層TLC NAND）、鎧俠CM7系列（NVMe/PCIe 5.0介面、112層TLC NAND），美光9400 Pro系列（NVMe/PCIe 4.0介面、176層TLC NAND），以及英特爾/Solidigm D5-P5316（NVMe/PCIe 4.0介面、144層QLC NAND），而與美光6500 ION系列定位相似的產品是D5-P5316，也成為這款固態硬碟發表時的主要比較對象。

以效能層面的差異而言，根據美光的內部測試顯示，6500 ION系列的4KB隨機讀取延遲平均時間減少34%（70微秒對上106微秒），128KB循序寫入速度快了58％（5,757 MB/s對上3,643 MB/s），4KB隨機讀取IOPS領先62％（440,901 IOPS對上272,826 IOPS），4KB隨機寫入IOPS可達到30倍或10倍（254,244 IOPS對上7,777 IOPS），4KB隨機寫入耐用度（RDWPD）亦為10倍（0.3對上0.026，每日9 TB對上每日不到1 TB）。

而在耗電量的部分，6500 ION系列可節省20％（20瓦對上25瓦），每瓦效能改善56％（100萬IOPS/20W對上80萬IOPS/25W）。

關於QLC與TLC的優缺點比較，美光也在趁著6500 ION系列的發表，發出一篇部落格文章討論這項議題。

他們表示，在2018年發表第一款QLC企業級固態硬碟產品5210 ION，以及2022年推出第一款QLC個人端固態硬碟產品2400之後，除了驚艷於QLC帶來的創新、更高的儲存容量，以及更低的成本，但也從用戶方面得知大家對於隱藏成本的顧慮，例如，雖然能節省採購硬碟的費用，卻要支付更高的營運成本——矽晶片可程式化設計的複雜導致耗用更多電力。

美光刻意用競爭廠商QLC產品當例子，對比自家TLC同等級產品，說明這類型解決方案面臨諸多挑戰，像是耐用度低了5到10倍，隨機寫入效能低了10到20倍，而在循序讀取以外的各項規格，也都低了至少20％。目前多數資料中心的設計並無法解決採用QLC之後而面臨的這些狀況，他們認為，可能要等到QLC發展成熟，未來固態硬碟與儲存系統的設計，都能妥善運用QLC帶來的更大儲存容量，當種種效益變多了，就會促使目前在資料中心環境運用QLC的缺點顯得微不足道。

經過4年的發展，美光後來發現有更多用戶願意接受這樣的條件交換，而將QLC固態硬碟用於替代1萬轉硬碟，因此，他們在2020年4月宣布5210 ION這款QLC產品進入大量生產階段，以供應主要的伺服器OEM廠商與全球的代理商、經銷商、系統建置業者，但他們也在思考是否能兼顧兩者——具有比照QLC的成本節約、容量可大幅擴充的特性，又能設法獲得較高的固態儲存耐用度，讓資料中心享有較低的耗電與冷卻成本，於是促成6500 ION的開發。

而在這款大容量TLC固態硬碟產品於今年5月推出之際，為了突顯其用於實際IT環境的效能表現，美光也選定物件儲存系統Ceph、NoSQL資料庫系統Cassandra、軟體定義儲存系統WEKA等三種工作負載來進行測試，比較的產品仍是D5-P5316的30.72 TB機型。

以Ceph而言，6500 ION循序讀取與循序寫入效能，可分別達到1.47倍與3.5倍，隨機讀取效能為1.49倍，

混合循序讀取與寫入的效能為1.62倍，混合隨機讀取與循序寫入的效能為1.27倍。

在Cassandra資料庫系統當中，美光使用Yahoo! Cloud Serving Benchmark測試，6500 ION的效能最高可達到2.6倍（每秒可執行168,655個資料庫處理作業，對上每秒可執行64,307個資料庫處理作業），而就讀取延遲來比較，最高可達到9.2倍（19.2毫秒對上177.2毫秒）。

而在WEKA系統裡面，美光規畫一座由6臺節點組成的儲存叢集，若是針對大容量應用需求，每節點可配置8臺6500 ION，而能提供245.76 TB儲存空間、112 GB/s的儲存吞吐量（1MB大區塊循序讀取工作負載），這個叢集的儲存效能可達到520萬IOPS（4KB小區塊隨機讀取工作負載），提供近1.5 PB儲存空間。

相較之下，若是採用主流NVMe固態硬碟的儲存叢集——可搭配10臺7.68 TB容量的Micron 7450，總共提供460.8 TB儲存空間，效能達到510萬IOPS，儲存吞吐量為104 GB/s；若是採用高效能NVMe固態硬碟的儲存叢集——可搭配10臺7.68 TB容量的Micron 9400，總共提供460.8 TB儲存空間，效能達到660萬IOPS，儲存吞吐量為227 GB/s。

產品資訊

Micron 6500 ION SSD
●儲存容量：30.72 TB
●外形：U.3、E1.L厚9.5公釐
●儲存媒體：3D NAND，TLC，232層
●最高讀寫速度：循序6,800 MB/s與5,000 MB/s，隨機100萬IOPS與20萬IOPS
●使用介面：PCIe 4.0 x4/NVMe 2.0
●耐用度：128 KB循序寫入、每日寫入量為1，4 KB隨機寫入、每日寫入量為0.3
●可靠度：250萬小時MTTF
●保固期間：5年

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】