SSD disk DapuStor J5060 je vysokokapacitní NVMe disk zaměřený na podniky, který je navržen tak, aby splňoval rostoucí poptávku po hustém a energeticky úsporném úložišti v datově náročných prostředích. Je založen na 3D Enterprise QLC NAND Flash a podporuje rozhraní PCIe 4.0 x4 s NVMe 1.4a, a je umístěn ve standardním 15mm provedení U.2. Disk je navržen pro situace, kde je klíčový výkon čtení a cena za terabajt. Díky tomu je potenciálně vhodný pro aplikace, jako je cloudová infrastruktura, inference umělé inteligence, platformy pro velká data a inteligentní výrobní kanály, kde jsou operace zápisu nepravidelné nebo předvídatelné.
Funkce a výkonnostní profil DapuStor J5060
Díky kapacitě škálovatelné až na 61.44 TB nabízí disk J5060 zajímavé řešení pro organizace, které chtějí konsolidovat úložiště a zároveň udržet fyzickou hustotu a spotřebu energie pod kontrolou. Tato úroveň kapacity v jednom disku U.2 je obzvláště relevantní pro hyperscale a podniková prostředí spravující datové sady o objemu více petabajtů, kde jsou prostor v racku a energetická účinnost skutečnými omezeními. Disk J5060 obsahuje funkce podnikové úrovně, jako je podpora dvou portů, pokročilá ochrana proti výpadku napájení a optimalizace napětí na úrovni flash paměti, které pomáhají zajistit integritu a stabilitu dat ve vysoce dostupných nasazeních.
Pokud jde o výkon, disk J5060 je určen pro úlohy s vysokou čtecí zátěží. Uvádí se, že má sekvenční propustnost čtení až 7 300 MB/s a podporuje až 1.5 milionu IOPS při náhodném čtení 4K dat, což je na disk založený na QLC silné skóre. Jeho výkon při zápisu je však výrazně omezenější, se specifikací pouhých 30 000 IOPS pro 16KB náhodný zápis, a toto omezení je konzistentní po celou dobu našeho testování zátěže. Šířka pásma zápisu disku je stanovena na 3 000 MB/s. To však není dostatečné pro trvalé nebo hloubkové operace zápisu, což může ovlivnit jeho vhodnost pro smíšené nebo náročné úlohy.
Použití QLC NAND umožňuje DapuStoru poskytovat tyto vysoké kapacity za nižší cenu, ale s určitými kompromisy. Výdrž je uváděna na pouhých 0.5 DWPD (zápisů na disk za den) po dobu pěti let, což z disku J5060 činí nejvhodnějšího pro aplikace zaměřené na čtení s nízkými až středními objemy zápisů. Pracovní zátěže, které zahrnují časté kontrolní body, protokolování transakcí nebo aktivní ukládání do mezipaměti, mohou zatěžovat výdrž disku a odhalit omezení výkonu zápisu.
Pokud jde o spotřebu energie, disk spotřebovává přibližně 12 wattů během čtení, až 23 wattů během zápisu a pouze 5 wattů v klidovém stavu. Tato čísla dobře odpovídají očekáváním moderních podnikových datových center, zejména pro nasazení s vysokou hustotou, kde je spotřeba energie na terabajt stále důležitější.
V této recenzi se zaměříme na model s kapacitou 61.44 TB a prozkoumáme jeho reálný výkonnostní profil prostřednictvím série syntetických a aplikačně přizpůsobených úloh.
Specifikace DapuStoru J5060
| J5060 | |
|---|---|
| Kapacita (TB) | 61.44 |
| Form Factor | U.2 15mm |
| Rozhraní | PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4a, podpora dvou portů |
| Šířka pásma pro čtení/zápis (128K) MB/s | 7400 / 3000 |
| Náhodné čtení/zápis (4KB) tisíc IOPS | 1500 / 30 (16 kB) |
| 4K náhodná latence (typ.) R/W µs | 105 (4 kB) / 33 (16 kB) |
| Sekvenční latence 4K (typ.) R/W µs | 7 (4 kB) / 12 (16 kB) |
| Typický výkon (W) | 23 |
| Příkon v klidovém stavu (W) | 5 |
| Typ blesku | 3D Enterprise QLC NAND Flash |
| Vytrvalost | 0.5 DWPD |
| MTBF | 2 milion hodin |
| UBER | 1 sektor na 10^17 přečtených bitů |
| Záruka | 5 r |
Výkon DapuStoru J5060
Kontrolní stanoviště
Pro vyhodnocení reálného výkonu SSD disku Dapustor J5060 v prostředích pro trénink umělé inteligence jsme použili benchmarkový nástroj Data and Learning Input/Output (DLIO) . DLIO, vyvinutý Národní laboratoří Argonne, je speciálně navržen pro testování vzorců I/O v úlohách hlubokého učení. Poskytuje vhled do toho, jak úložné systémy zvládají výzvy, jako je kontrolní bodování, příjem dat a trénování modelů. Níže uvedený graf ilustruje, jak oba disky zvládají proces napříč 99 kontrolními body. Při trénování modelů strojového učení jsou kontrolní body nezbytné pro pravidelné ukládání stavu modelu, čímž se zabraňuje ztrátě pokroku během přerušení nebo výpadků napájení. Tato náročnost úložiště vyžaduje robustní výkon, zejména při trvalých nebo intenzivních úlohách.
Platformou zvolenou pro tuto práci byl náš Dell PowerEdge R760 s operačním systémem Ubuntu 22.04.02 LTS. Použili jsme benchmark DLIO verze 2.0 z 13. srpna 2024. Konfigurace našeho systému je popsána níže:
- 2× Intel Xeon Gold 6430 (32 jader, 2.1 GHz)
- 16 x 64GB DDR5-4400
- 480GB SSD disk Dell BOSS
- Sériové kabely Gen5 JBOF
- 61.44TB datový procesor J5060
- 61.44 TB Solidigm D5-P5336
Abychom zajistili, že naše benchmarkingové testování odráží scénáře z reálného světa, založili jsme testování na architektuře modelu LLAMA 3.1 405B. Implementovali jsme kontrolní body pomocí torch.save() pro zachycení parametrů modelu, stavů optimalizátoru a stavů vrstev. Naše nastavení simulovalo systém s 8 GPU a implementovalo strategii hybridního paralelismu se 4cestným tenzorovým paralelním zpracováním a 2cestným pipeline paralelním zpracováním distribuovaným mezi osm GPU. Tato konfigurace vedla k velikosti kontrolních bodů 1 636 GB, což reprezentuje moderní požadavky na trénování modelů velkých programovacích jazyků.
Celkově Dapustor J5060 prokázal během úvodní fáze testování solidní konzistenci, s časy pohybujícími se kolem 575.66 sekundy pro prvních 33 kontrolních bodů. 5060J si dokázal udržet vyšší výkon před prvním naplněním disku. Na druhou stranu Solidigm P5336, ačkoli byl zpočátku pomalejší než J5060, vykazoval v průběhu testování konzistentní výkon.
Při posuzování celkových průměrů dosáhl Dapustor J5060 času 769.44 sekundy , zatímco Solidigm P5336 doběhl za 640.17 sekundy . Díky tomu se Solidigm P5336 řadí do popředí, pokud jde o rychlejší ukládání kontrolních bodů.
Celkově Dapustor J5060 zvládá kratší operace dobře, ale s trvalým zápisem déle než 30 minut má potíže. Solidigm P5336 je naopak lepším diskem pro konzistentní výkon i při delších úlohách. Tento slabší zápisový výkon Dapustoru J5060 je patrný, když se s pokračujícím testem zhoršuje rychlost jeho kontrolních bodů.
Přímé úložiště GPU
GPU Direct Storage je technologie, která umožňuje přímý přenos dat mezi úložnými zařízeními a grafickými procesory (GPU), čímž se obchází CPU a systémová paměť. Při tradičním přenosu dat se data načítají z úložiště do paměti CPU a poté se kopírují do paměti GPU. Tento proces zahrnuje více kopií dat, což vede ke zvýšené latenci a sníženému výkonu. CPU funguje jako úzké hrdlo, protože musí zpracovávat přenos dat mezi úložištěm a GPU. GDS toto úzké hrdlo eliminuje tím, že přímo umožňuje úložným zařízením přenášet data do a z paměti GPU.
Systematicky jsme testovali každou kombinaci následujících parametrů v úlohách čtení i zápisu:
- Velikosti bloků: 1M, 128K, 16K
- Hloubka IOD: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 1
Při hodnocení výsledků GDSIO se zaměříme na výkon čtení a zápisu u 61.44TB disků Dapustor J5060 a Solidigm P5336.
Výkon sekvenčního čtení GDSIO
Dapustor J5060 dosahuje maximální propustnosti čtení 4.2 GiB/s při velikosti bloku 1 MB s hloubkou I/O 64 a 128. Při nejmenší velikosti bloku (16K) se výkon pohybuje od 0.1 GiB/s do 0.8 GiB/s s rostoucí hloubkou I/O. To ukazuje jasnou preferenci větších velikostí bloků s vysokou hloubkou I/O pro optimální propustnost. Špičkového výkonu je dosaženo při velkých velikostech bloků, což naznačuje efektivitu disku při zvládání hromadných přenosů dat.
Pro srovnání, Solidigm P5336 dosáhl podobné maximální propustnosti 4.3 GiB/s při stejné velikosti bloku (1M), ale tohoto výkonu dosáhl dříve při hloubce I/O 32 a udržel si ho konzistentně i při vyšších hloubkách I/O. To naznačuje mírně lepší efektivitu při zpracování velkých velikostí bloků v širším rozsahu hloubek I/O u Solidigm P5336.
Pro lepší srovnání máme tabulku rozdílů porovnávající oba disky. Zelenější blok ukazuje výhodu disku Dapustor SSD, zatímco blok přesouvající se k červené straně spektra ukazuje slabinu. Zde J5060 překonává P5336 ve velikosti bloku 128K, s výjimkou hloubky 4 až 8 I/O. Při vyšších hloubkách I/O s velikostmi bloků 16K a 1M je však zaznamenán pokles propustnosti, což naznačuje nižší efektivitu v těchto scénářích.
V porovnání latence sekvenčního čtení si Solidigm P5336 konzistentně udržuje nižší latenci než Dapustor J5060 napříč téměř všemi velikostmi bloků a hloubkami I/O. Při velikosti bloku 16K se rozdíl s rostoucí hloubkou fronty zvýrazňuje: J5060 dosahuje vrcholu 2 329 μs v hloubce 128, zatímco P5336 zůstává nižší s 1 365 μs. Při 128K Solidigm opět vede ve většině hloubek, s výjimkou vysokého zatížení (4 080 μs u J5060 oproti 5 539 μs u P5336) v hloubce 128. Při velikosti bloku 1M se u obou disků latence podle očekávání zvyšuje, ale P5336 zůstává o něco lépe kontrolovaný s 29 138 μs oproti 29 512 μs v nejvyšší hloubce fronty.
Výkon sekvenčního zápisu GDSIO
Dapustor J5060 vykazuje konzistentní propustnost zápisu 2.7 až 2.8 GiB/s pro velikosti bloků 128K a 1M napříč všemi hloubkami I/O (s výjimkou 128K, hloubky 1 I/O, kde byla vykázána hloubka 2.2 GiB/s). Pro velikosti bloků 16K se výkon pohybuje od 0.5 GiB/s do 1.4 GiB/s v závislosti na hloubce I/O, s vrcholem 1.4 GiB/s při vyšších hloubkách I/O.
Pro srovnání, Solidigm P5336 dosahuje lepších výsledků při blokech o velikosti 128K a 1M, s maximem 3.2GiB/s. U menších bloků (16K) vykazuje Solidigm P5336 také vyšší výkon a dosahuje maxima 1.4GiB/s při hloubce I/O 16 až 64. To naznačuje, že Solidigm P5336 je o něco efektivnější s menšími velikostmi bloků během operací zápisu.
Pokud jde o rozdílový pohled, vidíme větší rozdíl mezi výkonem Dapustoru J5060 a zápisovým výkonem Solidigmu P5336. Naše srovnání propustnosti ukazuje, že J5060 zaostává za P5336 ve většině oblastí, zejména u velkých velikostí bloků (1M) napříč všemi hloubkami I/O. Poklesy propustnosti dosahují -0.5 GiB/s při 4 hloubkách I/O. I když při vyšších hloubkách I/O s velikostmi bloků 128K dochází ke zvýšení výkonu, není to dostatečně významné, aby kompenzovalo širší nedostatečný výkon.
Při porovnání latence sekvenčního zápisu mezi disky Dapustor J5060 a Solidigm P5336 vykazují oba disky podobné chování při menších velikostech bloků, jako je 16K, přičemž Solidigm má mírnou výhodu při nižších hloubkách I/O, zatímco Dapustor zmenšuje rozdíl ve vyšších hloubkách (64 a 128). Při velikosti bloků 128K Solidigm opět vede v malých hloubkách front, ale Dapustor konzistentně poskytuje nižší latenci s rostoucí hloubkou I/O, což naznačuje lepší škálování při zátěži. S velikostí bloků 1M si však Solidigm udržuje jasnou výhodu v latenci napříč všemi hloubkami I/O a vykazuje výrazně rychlejší doby odezvy při velkém zatížení sekvenčním zápisem. Celkově Solidigm podává konzistentnější výkon, zatímco síla Dapustoru je viditelnější u středně velkých bloků a hlubších front.
Souhrn pracovní zátěže FIO
Flexibilní tester I/O (FIO) je standardní nástroj pro benchmarking, který se používá k měření výkonu úložných zařízení v široké škále scénářů pracovní zátěže. FIO, důvěryhodný pro svou všestrannost a spolehlivost, simuluje reálné podmínky a poskytuje vhled do možností a výkonnostních limitů SSD disku. StorageReview využívá FIO k poskytování komplexních analýz, měření propustnosti, latence a IOPS napříč vzorci pracovní zátěže, velikostmi bloků a hloubkou front.
Použité pracovní zátěže:
- 128K sekvenční čtení a zápis
- 64K náhodných čtení a zápisů
- 16K náhodných čtení a zápisů
- 4K náhodných čtení a zápisů
Tyto úlohy představují široké spektrum podnikových případů použití, včetně velkých sekvenčních přenosů, intenzivního náhodného I/O operací typického pro databáze a náhodného přístupu k malým blokům, který se běžně vyskytuje ve virtualizovaných prostředích.
Tato část o výkonu shrnuje výkon zařízení Dapustor J5060 v rámci klíčových syntetických úloh, včetně sekvenčních a náhodných operací čtení/zápisu s různými velikostmi bloků a hloubkami front. Metriky jsou extrahovány přímo z analyzovaného výstupu fio a zahrnují šířku pásma (MB/s), IOPS a percentily latence až do 99.9999 %, což nabízí přehled o propustnosti i chování ocasu při zátěži.
Sekvenční výkon čtení a zápisu 128K
| pohon | Hloubka vláken/IO | Šířka pásma (MB/s) | IOPS | 99.0% | 99.9% | 99.99% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Čtení Dapustoru J5060 | 1T/64Q | 7,482 | 57,081 | 1.66 ms | 2.02 ms | 2.83 ms |
| Čtení Solidigm P5336 | 1T/64Q | 7,479 | 57,057 | 1.51 ms | 1.66 ms | 1.81 ms |
| Zápis do Dapustoru J5060 | 1T/16Q | 3,023 | 23,063 | 0.69 ms | 0.69 ms | 0.70 ms |
| Zápis Solidigm P5336 | 1T/16Q | 3,364 | 25,669 | 2.67 ms | 3.48 ms | 4.42 ms |
Dapustor J5060 poskytuje působivý výkon sekvenčního čtení s rychlostí 128K a dosahuje rychlosti 7.48 GB/s s přesnou kontrolou latence, a to i při vyšších percentilech. Ve srovnání se Solidigm P5336 je propustnost J5060 v podstatě stejná (7.48 GB/s vs. 7.47 GB/s). Solidigm si však udržuje mírnou výhodu v konzistenci latence a vykazuje o něco nižší latenci.
Při 128 tisících sekvenčních zápisech (QD16) dosahuje J5060 solidního výkonu 3 023 MB/s s velmi nízkou latencí. Solidigm P5336 však tento výkon s mírným náskokem překonává a dosahuje 3 364 MB/s, i když s výrazně vyšší latencí, zejména na 99.99% percentilu (4.42 ms vs. pozoruhodně nízkých 0.70 ms u Dapustoru). To naznačuje, že J5060 je silnějším kandidátem pro scénáře sekvenčního zápisu citlivé na latenci.
Výkon při náhodném čtení a zápisu 64K
| pohon | Hloubka I/O | Šířka pásma (MB/s) | IOPS | 99.0% | 99.9% | 99.99% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Čtení Dapustoru J5060 | 8T/32Q | 7,475 | 114,058 | 20.05 ms | 21.89 ms | 25.82 ms |
| Čtení Solidigm P5336 | 8T/32Q | 7,472 | 114,014 | 21.36 ms | 21.89 ms | 22.68 ms |
| Zápis do Dapustoru J5060 | 8T/32Q | 534 | 8,151 | 574.6 ms | 708.8 ms | 742.39 ms |
| Zápis Solidigm P5336 | 8T/32Q | 857 | 13,070 | 196.1 ms | 208.6 ms | 221.24 ms |
V náhodném čtení 64K dat (QD256) vyniká Dapustor J5060 s propustností blízkou 7.4 GB/s a dobře kontrolovanou latencí. Výsledky Solidigmu se velmi podobají (7.47 GB/s) s mírně lepší maximální percentilovou latencí. Oba disky zde podávají výjimečný výkon s minimálními praktickými rozdíly.
Výkon zápisu při náhodném zápisu 64K je oblastí, kde J5060 znatelně zaostává, s prudkým poklesem propustnosti na 534 MB/s a výrazným nárůstem latence (742.39 ms při 99.99 %). Ve srovnání s tím Solidigm P5336 výrazně překonává J5060 a dosahuje rychlosti 857 MB/s a drasticky nižší latence (221.24 ms při stejném percentilu), což z něj činí mnohem vhodnějšího pro aplikace citlivé na latenci a trvalou propustnost zápisu.
Výkon při náhodném čtení a zápisu 16K
| pohon | Hloubka I/O | Šířka pásma (MB/s) | IOPS | 99.0% | 99.9% | 99.99% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Čtení Dapustoru J5060 | 8T/32Q | 7,430 | 453,461 | 5.28 ms | 6.39 ms | 8.16 ms |
| Čtení Solidigm P5336 | 8T/32Q | 7,431 | 453,527 | 5.01 ms | 5.21 ms | 5.47 ms |
| Zápis do Dapustoru J5060 | 8T/32Q | 531 | 32,404 | 143.65 ms | 149.94 ms | 181.40 ms |
| Zápis Solidigm P5336 | 8T/32Q | 847 | 51,724 | 57.9 ms | 65.8 ms | 71.8 ms |
Při zatížení náhodného čtení 16K (QD256) dosahuje Dapustor vynikajících výsledků s 453K IOPS a kontrolovanou latencí. Solidigm P5336 v podstatě tento výkon odráží a mírně překonává Dapustor v latenci (5.47 ms vs. 8.16 ms při 99.99 %), což naznačuje mírně lepší konzistenci latence pro Solidigm v scénářích s velkým množstvím náhodného čtení.
Výkon náhodného zápisu 16K u SSD disku Dapustor výrazně klesá na 32K IOPS a latence se zvyšuje na 181.4 ms (99.99 %). I zde Solidigm výrazně překonává disk Dapustor a dosahuje 51.7K IOPS a dramaticky vylepšeného profilu latence (71.8 ms při 99.99 %), což podtrhuje výhodu Solidigmu pro úlohy náhodného zápisu citlivé na latenci.
Výkon při náhodném čtení a zápisu 4K
| pohon | Hloubka I/O | Šířka pásma (MB/s) | IOPS | 99.0% | 99.9% | 99.99% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Čtení Dapustoru J5060 | 8T/32Q | 6,941 | 1,694,464 | 1.43 ms | 1.58 ms | 1.79 ms |
| Čtení Solidigm P5336 | 8T/32Q | 3,994 | 975,108 | 2.31 ms | 2.41 ms | 2.64 ms |
| Zápis do Dapustoru J5060 | 8T/32Q | 131 | 31,923 | 143.65 ms | 145.75 ms | 179.31 ms |
| Zápis Solidigm P5336 | 8T/32Q | 197 | 48,030 | 58.5 ms | 64.2 ms | 68.7 ms |
Vrcholem Dapustoru J5060 je scénář náhodného čtení 4K, s maximálním výkonem přesahujícím 1.69 milionu IOPS při QD256 v kombinaci s působivě nízkou latencí. Ve srovnání s ním Solidigm P5336 výrazně zaostává a zvládá pouze 975 tisíc IOPS s výrazně vyšší latencí ve všech percentilech. Pro intenzivní náhodné čtení malých bloků je Dapustor J5060 jednoznačně lepší volbou.
Výkon J5060 při náhodném zápisu 4K bohužel výrazně klesá a dosahuje pouhých 131 MB/s a 31.9 K IOPS s vysokou latencí (179.31 ms při 99.99 %). SSD disk Solidigm si s tímto scénářem poradí pohodlněji a poskytuje 197 MB/s, 48 K IOPS a výrazně nižší latenci (68.7 ms při 99.99 %). Přestože i Solidigm zaznamenává špičky latence, zůstává mnohem silnějším diskem pro náročné úlohy náhodného zápisu 4K.
Závěr
DapuStor J5060 je v konečném důsledku vysokokapacitní podnikový QLC SSD disk určený pro úlohy s vysokou četbou, kde hustota úložiště a cena za terabajt mají přednost před trvalým výkonem zápisu. S kapacitou až 61.44 TB a rozhraním PCIe Gen4 se nejlépe hodí pro prostředí, jako jsou sítě pro doručování obsahu, cloudové archivy nebo systémy pro inferenci s využitím umělé inteligence, které se spoléhají na velké sekvenční čtení a méně časté zápisy.
S ohledem na tento cíl jsme podrobili J5060 různým testům, abychom zjistili, jak si vede v praxi, zejména v porovnání s Solidigm P5336. J5060 poskytuje solidní výkon sekvenčního čtení a nabízí úložiště s vysokou hustotou, což může dobře fungovat v prostředích s vysokým čtením. V některých případech, zejména při nižší hloubce I/O a větších velikostech bloků, J5060 Solidigm P5336 překonává. Jeho latence a propustnost v těchto scénářích ukazují, že byl navržen tak, aby upřednostňoval efektivitu čtení velkých bloků.
Výkon však utrpěl značný pokles, pokud jde o aktivitu zápisu. V téměř všech metrikách zápisu (včetně IOPS, latence a propustnosti) J5060 trvale dosahuje horších výsledků. Tato slabina je nejvíce patrná při sekvenčním zápisovém tlaku s vysokou hloubkou I/O a velkými velikostmi bloků, kde je latence relativně vysoká a propustnost se zplošťuje. I během kontrolních úloh souvisejících s umělou inteligencí J5060 začíná silně, ale rychle klesá jeho výkon, což signalizuje problémy s trvalou konzistencí zápisu.
Pro organizace s náročnými požadavky na čtení a kapacitu nabízí J5060 jasnou hodnotu, ale jeho omezení ztěžují jeho prodej pro smíšené nebo zápisově náročné úlohy.
Amazon