StorageReview.com

Vysokokapacitní SSD disky umožňují sběr dat a umělou inteligenci na okraji sítě

Enterprise  ◇  Server

Není pochyb o tom, že případy užití na okraji sítě jsou pro mnoho IT organizací primárním zájmem. Nemusíte pracovat v maloobchodě ani v průzkumu ropy a zemního plynu, abyste pochopili, že s rostoucím počtem dat, která se na okraji sítě vytváří a shromažďuje, potřebuje IT lepší hardwarová řešení navržená pro tuto širokou škálu nově vznikajících úloh. Pokud k tomu přidáte další výhody umělé inteligence v reálném čase na okraji sítě, lehké okrajové servery se snadno přetíží.

Existuje však zajímavá alternativa. Cheetah RAID Raptor pomáhá organizacím spravovat rozsáhlá data na okraji sítě pomocí serveru, který nabízí modulární úložné boxy, jež nyní dokáží podporovat téměř 3/4 petabajtu na pouhých 12 discích.

Gepard RAID Raptor

Cheetah RAID Raptor je vysoce výkonný server navržený tak, aby překonal běžný problém s výkonem úložiště, který často omezuje výkon serveru v edge scénářích. Kromě široké škály možností rozšíření PCIe® se Raptor vyznačuje třemi hot-plugovatelnými Gen4 NVMe® moduly, procesory AMD EPYC s až 64 jádry a 128 linkami PCIe Gen4.

Z hlediska designu serveru je trojitý canystr klíčovým prvkem, který odlišuje Raptor. Každý z canystrů pojme až čtyři SSD disky. Canystry umožňují nezávislé zaznamenávání a zpracování dat a modularita umožňuje snadnou výměnu canystrů za provozu a migraci canystrů na různá místa. Možnost fyzické výměny canystrů osvobozuje migraci dat od omezení síťové struktury.

Pro různé případy použití na okraji sítě, které generují obrovské množství dat, Raptor výrazně těží z vysokokapacitních disků. V tomto případě jsou SSD disky perfektní volbou, protože se tyto servery nacházejí v zadní části autonomních vozidel nebo jsou zabudovány do letadel či jiných vozidel s velkým provozem. S nedávno uvedenými SSD disky Solidigm s kapacitou 61.44 TB dokáže jeden systém pojmout ohromující množství dat. Schopnost uložit téměř petabajt dat na jednom serveru znamená větší objem sběru dat a kratší dobu výměny datových boxů. V našem testování využíváme 12 SSD disků Solidigm P5316 s kapacitou disku 30.72 TB.

Návrh geparda RAID Raptora

Jak již bylo zmíněno, server je vybaven procesorem AMD EPYC Zen 3 (Milan), který poskytuje serveru Cheetah RAID Raptor působivý výpočetní výkon. Datové úložiště Cheetah bylo navrženo pro podporu AMD Milan, což umožňuje okamžitou migraci dat z jedoucího vozidla do datového centra.

Konstrukce Raptoru zahrnuje detailní úpravy proudění vzduchu, které využívají výkon procesoru AMD Milan s možností využití všech 64 jader a 128 linek PCIe Gen4. Raptor, vybavený procesorem AMD Milan, dokáže podporovat náročné aplikace a zároveň nabízet přístup k úložišti s nízkou latencí.

Konstrukce kanystru umožňuje oddělené zaznamenávání a zpracování dat. Po zpracování dat lze kanystr za provozu vyměnit na jiné místo. Raptor odstranil kabel, který omezoval migraci dat do externí síťové struktury. Kanystry podporují disky SED a lze je šifrovat pro zajištění dodatečného zabezpečení dat.

Specifikace Cheetah RAID Raptoru

Podporované CPU Podpora procesorů AMD EPYC™ řady 7003 a 7002
Zásuvka Jedna patice SP3 (LGA4094)
chipset Systém na čipu
Podporovaná RAM 8 sloty DIMM (1DPC)
Podporuje až 2TB registrované paměti ECC DDR4 3200MHz SDRAM
8kanálová paměťová sběrnice
IO rozhraní 1x COM port
1x VGA port
4x port typu A (USB 3.0)
2x RJ45
1x IPMI
Rozšiřující sloty 5 sloty PCI-E 4.0 x16
2 sloty PCI-E 4.0 x8
– Podporuje 3x hardwarové RAID řadiče Broadcom/Microchip nebo 3x retimerové karty Gen4 x16
– Čtyři volné sloty pro síťové adaptéry nebo hardwarové akcelerátory
Šachta 12x U.2/U.3 2.5” NVMe PCIe Gen 4 SSD disky přes 3 hot-swappable NVMe boxy
Chlazení 4x vysokorychlostní chladicí ventilátory 80x38 mm
Přední panel Zapnutí/vypnutí pomocí LED diody
Resetujte přepínač
Přepínač NMI
Vyhledejte spínač s LED diodou
4x LED LAN
Výstražná LED dioda
Podporované OS: Microsoft® Windows:
– Server 2016 (64bit)
– Server 2019 (64bit)
Linux:
– RedHat Enterprise Linux Server 8.2 (64bitový) / 7.9 (64bitový)
– CentOs 8.2 (64 bitů) / 7.9 (64 bitů)
– SUSE SLES 15.2 (64 bitů) / 12.5 (64 bitů)
– UBuntu 20.04.1 (64 bitů) /18.04.5 (64 bitů) /16.04.7 (64 bitů)
Hypervizor:
– VMWare® ESXi 6.7 u3 / 7.0 u1
– vSphere 6.7 u3 / 7.0 u1
– CITRIX Hypervisor 8.1.0
Výkon 800W redundantní napájecí zdroj
ekologický Provozní teplota: 10 °C ~ 35 °C
Neprovozní teplota: -40 °C ~ 70 °C
Vlhkost mimo provoz: 20 % ~ 90 % (bez kondenzace)

Migrace dat

Každý box Cheetah RAID Raptor lze přímo připojit k procesoru AMD přes 16 linek PCIe Gen4 nebo propojit s hardwarovým řadičem NVMe RAID. Pro splnění požadavků na vysokokapacitní úložný server s vysokou přenosovou rychlostí a možností výměny za provozu využil Cheetah RAID Storage adaptéry RAID řady Adaptec SmartRAID 3200 od společnosti Microchip.

Řada Adaptec SmartRAID 3200 je postavena na úložném řadiči 5. generace od společnosti Microchip, SmartROC 3200, s podporou adaptérů hostitelského rozhraní PCIe Gen 4 x8 a x16, které poskytují vylepšený výkon a šířku pásma s propustností až 29.6 GB/s. Adaptéry Adaptec SmartRAID jsou bohaté na funkce, podporují až 32 zařízení NVMe a až 256 polí SAS/SATA a až 64 polí LD/RAID, mají tri-mode funkcionalitu SAS/SATA/NVMe, podporují Trusted Platform pro vyšší úroveň zabezpečení výpočetních a dodavatelských řetězců, podporují sadu nástrojů maxView™, zabezpečené spouštění, zabezpečené aktualizace a atestaci a software pro správu samošifrovacích disků (SED).

V prosinci 2021 jsme recenzovali Cheetah RAID Prowler, abychom zdůraznili požadavky na robustní server, který by bylo možné namontovat v automobilu pod sedadlo nebo do kufru (pro Brity to platí). Výroba serveru, který odolá náročným podmínkám ve vozidle, letadle, lodi nebo na okraji sítě, vyžaduje obrovské množství práce. Více informací naleznete v našem příspěvku Cheetah RAID Prowler řeší robustní edge computing.

Úložná výkonnost

Disky Quad-Level Cell (QLC) nabízejí ve světě SSD disků (Solid State Drives) řadu přesvědčivých výhod a dokazují svou hodnotu. Výhodou disků QLC je vyšší úložná kapacita a nižší cena ve srovnání s jinými technologiemi NAND. Disky QLC mají nižší cenu za gigabajt, což z nich činí skvělou volbu pro uživatele s omezeným rozpočtem. Disky QLC jsou k dispozici v provedení SATA a NVMe, přičemž NVMe disponuje vyššími rychlostmi přenosu dat, a to z velké části díky efektivitě protokolu NVMe.

Řešení Cheetah RAID Raptor využívá nedávno oznámený disk Solidigm D5-P5336 , což je účelový QLC disk ideální pro datově náročné úlohy, jako jsou datové kanály, datová jezera řízená umělou inteligencí, analýza velkých dat, škálovatelné NAS a edge computing. Nabízí efektivní a rychlé ukládání a načítání rozsáhlých datových sad. Pro uživatele, kteří vyžadují masivní úložnou kapacitu pro aplikace zaměřené na čtení a univerzální výpočty, představují disky QLC atraktivní a cenově výhodnou variantu.

Řada Solidigm D5-P5336 (15.36 TB, E1.L 9.5mm PCIe 4.0 x4, 3D5, QLC)
Essentials
Sbírka produktů Řada Solidigm D5-P5336
Kapacita 15.36TB
30.72TB
61.44TB
Typ litografie 192L QLC 3D NAND
Podmínky použití Server/Podnik
MMID 99C54G
Specifikace výkonu
Sekvenční šířka pásma – 100% čtení (až) 7000 MB/s
Sekvenční šířka pásma – 100% zápis (až) 3100 MB/s
Náhodné čtení (100% rozsah) 1005 KIOPS (4 tisíc, QD256)
Náhodný zápis (100% rozsah) 35 KIOPS (16 tisíc, QD256)
Latence – sekvenční čtení (typ.) 8 μs (4 tisíc bloků)
Latence – sekvenční zápis (typ.) 15 μs (16 tisíc bloků)
Latence – Čtení 110 μs (4 tisíc bloků)
Latence – Zápis 31 μs (16 tisíc bloků)
Napájení – Aktivní 25W
Napájení – volnoběh 5W
Spolehlivost
Vibrace – Provoz 2.17 GRMS (5–700 Hz) Max.
Vibrace – mimo provoz 3.13 GRMS (5–800 Hz) Max.
Ráz (provozní a neprovozní) 1 000 G (max.) při 0.5 ms
Rozsah provozních teplot 0 - 70 ° C
Hodnocení vytrvalosti (celoživotní zápisy) 14.11 PBW (16 000 RW)
Střední doba mezi poruchami (MTBF) 2 milion hodin
Neopravitelný bitový chybový poměr (UBER) <1 sektor na 10^17 bitů při čtení
Záruční doba 5 let
Specifikace balení
Hmotnost 185g +/- 10g
Form Factor E1.L
Rozhraní PCIe 4.0 x4, NVMe
Pokročilé technologie
Vylepšená ochrana dat při výpadku napájení
Hardwarové šifrování
Monitorování a záznam teploty
Komplexní ochrana dat

Pro naše testy výkonu úložišť jsme měřili výkon pomocí RAID adaptérů Microchip Adaptec SmartRAID řady 3200 s SSD disky v režimu JBOD. Poté jsme testovali kombinace 4, 8 a 12 disků, přičemž každá skupina 4 SSD disků představovala plnohodnotný NVMe pod a další RAID adaptér. Za tímto účelem jsme využili naše testy Vdbench pro testování propustnosti a šířky pásma, přičemž jsme měřili sekvenční výkon 64K a náhodný výkon 4K.

Analýza pracovní zátěže VDBench

Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných úloh, pomáhají porovnat úložná zařízení s faktorem opakovatelnosti, což usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto úlohy nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, přes běžné testy velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI.

Všechny tyto testy využívají společný generátor úloh vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zaznamenávání výsledků na velkém clusteru výpočetních testů. To nám umožňuje opakovat stejné úlohy napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro tyto benchmarky zaplní celou plochu disku daty a poté rozdělí sekci disku o velikosti rovnající se 25 procentům kapacity disku, aby simuloval, jak by disk mohl reagovat na úlohy aplikací. To se liší od testů s plnou entropií, které využívají 100 procent disku a uvádějí ho do ustáleného stavu. V důsledku toho budou tyto hodnoty odrážet vyšší trvalé rychlosti zápisu.

Profily:

  • Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
  • 4K Náhodný zápis: 100% zápis, 128 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
  • 64K sekvenční čtení: 100% čtení, 32 vláken, rychlost čtení 0–120 %
  • 64K sekvenční zápis: 100% zápis, 16 vláken, rychlost zápisu 0–120 %

V našem prvním testu, který jsme zkoumali výkon náhodného čtení 4K dat s využitím 4, 8 a 12 QLC SSD disků v rámci CheetahRAID Raptor, jsme naměřili výkon 2.5 milionu IOPS ze 4 SSD disků, 3.5 milionu IOPS z 8 SSD disků a 3.54 milionu IOPS z 12 SSD disků.

Náhodné čtení CheetahRAID QLC 4K

V našem zátěžovém zatížení s náhodným zápisem 4K vidíme mnohem výraznější rozdíl mezi 4, 8 nebo 12 SSD disky v Raptoru. Zde jsme naměřili 75K IOPS ze 4 disků, 146K IOPS z 8 disků a 218K IOPS z 12 SSD disků. Je důležité poznamenat, že výkon náhodného zápisu 4K je Achillovou patou tohoto typu QLC SSD. Například Solidigm P5430 je QLC model, který je více optimalizován pro menší velikosti bloků.

Náhodný zápis CheetahRAID QLC 4K

Pokud se zaměříme na maximální šířku pásma v CheetahRAID Raptoru, naměřili jsme 10.8 GB/s ze 4 SSD disků, 16.9 GB/s z 8 SSD disků a 31.2 GB/s z 12 SSD disků. Hlavní rozdíl ve škálování spočívá v tom, že s každými dalšími 4 SSD disky je do systému zapojena další RAID karta.

Sekvenční čtení CheetahRAID QLC 64K

V našem finálním testu sekvenčního zápisu s rychlostí 64K jsme naměřili 5.6 GB/s ze 4 SSD disků, 11.3 GB/s z 8 SSD disků a 16.8 GB/s z 12 SSD disků.

CheetahRAID QLC 64K sekvenční zápis

Výkon AI

Jednou z opravdu velkolepých výhod serveru Raptor je jeho schopnost nejen rychle a efektivně zaznamenávat data, ale díky nízkoenergetické grafické kartě uvnitř dokáže také zpracovávat úlohy umělé inteligence v reálném čase. Server jsme nakonfigurovali s inferenční grafickou kartou NVIDIA A2, abychom otestovali výkon Raptoru v oblasti umělé inteligence.

Díky kompatibilitě Raptoru s grafickými procesory, jako je například NVIDIA A2, kterou jsme do té naší přidali, se Raptor dále pozicionuje jako přední volba pro edge computing, zejména v oblasti umělé inteligence a strojového učení.

Raptor, vybavený vysoce výkonnými SSD disky a až 64jádrovými procesory AMD EPYC, zvládá náročné algoritmy umělé inteligence a nabízí přístup k úložišti s nízkou latencí pro rychlé zpracování a inferenci dat na okraji sítě. Konstrukce s možností výměny za provozu zajišťuje migraci dat bez síťových omezení, což dále zvyšuje rychlost životního cyklu aplikací umělé inteligence od sběru dat až po inferenci v reálném čase.

V situacích, kdy okrajová zařízení, jako jsou autonomní vozidla, průmyslové stroje nebo dokonce drony, zpracovávají obrovské množství dat, se schopnost Raptoru zpracovávat úkoly umělé inteligence v reálném čase ukáže jako cenná. Inference umělé inteligence na okraji sítě přibližuje rozhodování ke zdroji dat, což vede k okamžitějším akcím a poznatkům. Například v autonomních vozidlech může okamžité zpracování dat ze senzorů vést k rozhodování v reálném čase, které zvyšuje bezpečnost a efektivitu. Robustní konstrukce Raptoru v pevné fázi zajišťuje, že odolá vibracím a teplotním výkyvům v těchto náročných prostředích a zároveň poskytuje požadovaný výpočetní výkon.

Možnost přenést výpočetní výkon pro umělou inteligenci na okraj sítě také snižuje potřebu odesílat obrovské množství nezpracovaných dat do centrálního datového centra, čímž se snižuje využití šířky pásma a náklady. Místo toho lze ukládat pouze zpracované a relevantní informace, které lze v případě potřeby přenést zpět pomocí zásuvného disku k další analýze nebo dlouhodobému uložení.

Podpora vysokokapacitního úložiště s vysokou přenosovou rychlostí ze strany zařízení Raptor v kombinaci s pokročilými funkcemi GPU znamená, že jej lze přizpůsobit specifickým případům použití umělé inteligence. Ať už se jedná o analýzu videa v reálném čase, prediktivní údržbu nebo analýzu dat řízenou umělou inteligencí, konfigurace zařízení Cheetah RAID Raptor umožňuje jeho přizpůsobení jedinečným požadavkům různých edge prostředí.

Závěrečné myšlenky

Tato nejnovější nabídka od společnosti Cheetah RAID Storage mění pravidla hry na trhu s robustními a vysoce výkonnými výpočty. Raptor v sobě spojuje vše, co potřebujete, aby splňoval přísné výkonnostní požadavky pro edge aplikace s podporou sekvenčních operací a vícevláknového přístupu pro zachycení, zpracování a ukládání kritických dat. Mezi aplikace, které Raptor využije, patří video dohled, streamování, protokolování/zachycení dat, autonomní vozidla a robustní úložiště pro obranné a průmyslové účely.

Malé rozměry úložišť Cheetah RAID jsou působivé. Konstrukce serveru je ideální pro náročná prostředí, která vyžadují robustní konstrukci, ale zároveň umožňují rychlou výměnu komponent, jako je NVMe flash, když jsou plné. Jsou navrženy tak, aby se vešly pod sedadlo, do kufru autonomního zařízení, do letadla nebo lodi. Odolávají extrémním teplotám a neustálým otřesům na souši, na moři i ve vzduchu.

Přesunutím výpočetní techniky a dat blíže k uživateli může edge computing výrazně zlepšit propustnost, výkon a zpracování v reálném čase. Schopnost analyzovat data blíže ke zdroji minimalizuje latenci, sníží síťový provoz a náklady na správu dat a zároveň zlepší soukromí a zabezpečení. Díky hot-swap diskovým modulům mohou uživatelé přesouvat šifrovaná data za chodu, aby je bylo možné analyzovat v reálném čase.

Aby společnost Cheetah RAID Storage splnila požadavky na vysokokapacitní úložný server s vysokou přenosovou rychlostí a možností výměny za provozu, využila RAID adaptéry Microchip Adaptec SmartRAID řady 3200. Řada SmartRAID 3200 jsou bezpečné, funkčně bohaté, třírežimové a vysoce výkonné adaptéry s propustností téměř 30 GB. Tento typ výkonu a propustnosti je nezbytný pro případy použití, pro které byl Raptor navržen.

Díky novým SSD diskům Solidigm D5-P5336 QLC dokáže Raptor shromažďovat, zaznamenávat a ukládat téměř petabajt dat, což vede k menšímu počtu migrací dat. Tyto nové SSD disky QLC splňují požadavky na rychlost čtení/zápisu pro trh s antivirovou a vojenskou technikou a zároveň nabízejí cenově výhodnější poměr kapacity k TB.

Cheetah RAID Storage Raptor je v konečném důsledku vysoce výkonný server s malými rozměry, který je navržen tak, aby vydržel i ty nejnáročnější podmínky.

RAID úložiště Cheetah

Adaptéry Adaptec SmartRAID

Solidigm D5-P5336

Tuto zprávu sponzoruje společnost Solidigm. Veškeré názory a stanoviska vyjádřené v této zprávě vycházejí z našeho nezaujatého pohledu na daný produkt (produkty).

Zapojte se do StorageReview

Zpravodaj | YouTube | Podcast iTunes / Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS kanál

Brian Beeler

Brian sídlí v Cincinnati ve státě Ohio a je hlavním analytikem a prezidentem společnosti StorageReview.com.