Accueil Entreprise Les SSD haute capacité permettent la collecte de données et l'IA en périphérie

Les SSD haute capacité permettent la collecte de données et l'IA en périphérie

by Brian Beeler

Il ne fait aucun doute que les cas d'utilisation en périphérie sont une préoccupation majeure pour de nombreuses organisations informatiques. Vous n'avez pas besoin d'être dans le commerce de détail ou l'exploration pétrolière et gazière pour comprendre qu'avec plus de données créées et collectées à la périphérie, l'informatique a besoin de meilleures solutions matérielles conçues pour cette vaste gamme de tâches émergentes en périphérie. Ajoutez les avantages supplémentaires de l'IA en temps réel à la périphérie, et les serveurs de périphérie légers sont facilement surchargés.

Il ne fait aucun doute que les cas d'utilisation en périphérie sont une préoccupation majeure pour de nombreuses organisations informatiques. Vous n'avez pas besoin d'être dans le commerce de détail ou l'exploration pétrolière et gazière pour comprendre qu'avec plus de données créées et collectées à la périphérie, l'informatique a besoin de meilleures solutions matérielles conçues pour cette vaste gamme de tâches émergentes en périphérie. Ajoutez les avantages supplémentaires de l'IA en temps réel à la périphérie, et les serveurs de périphérie légers sont facilement surchargés.

Il existe cependant une alternative intéressante. Le Cheetah RAID Raptor aide les organisations à gérer des données de pointe tentaculaires avec un serveur qui offre des cartouches de stockage modulaires qui peuvent désormais prendre en charge près de 3/4 de pétaoctet sur seulement 12 disques.

Guépard Raid Raptor

Le Cheetah RAID Raptor est un serveur hautes performances conçu pour surmonter le goulot d'étranglement commun des performances de stockage qui limite souvent les performances du serveur dans les scénarios de périphérie. En plus d'une grande variété d'options d'extension PCIe®, le Raptor est mis en valeur par trois cartouches Gen4 NVMe® enfichables à chaud, des processeurs AMD EPYC avec jusqu'à 64 cœurs et 128 voies Gen4 PCIe.

Du point de vue de la conception du serveur, la conception à triple cartouche est une caractéristique essentielle qui différencie le Raptor. Chacune des cartouches contient jusqu'à quatre SSD. Les cartouches permettent d'enregistrer et de traiter les données de manière indépendante, et la modularité facilite le remplacement à chaud et la migration des cartouches vers différents emplacements. La possibilité d'échanger physiquement les cartouches libère la migration des données des contraintes de la structure du réseau.

Pour la variété des cas d'utilisation en périphérie qui génèrent d'immenses quantités de données, le Raptor bénéficie grandement de disques haute capacité. Dans ce cas, les SSD sont parfaitement adaptés puisque ces serveurs se retrouvent à l'arrière de véhicules autonomes ou embarqués dans des avions ou autres véhicules avec beaucoup de bousculades. Avec le lancement récent SSD Solidigm 61.44 To, un seul système peut contenir une quantité étonnante de densité de données. La possibilité de stocker près d'un pétaoctet de données sur un seul serveur équivaut à plus de collecte de données et moins de temps d'échange des cartouches. Lors de nos tests, nous utilisons 12 SSD Solidigm P5316 avec une capacité de disque de 30.72 To.

Conception de raptor guépard RAID

Comme mentionné précédemment, le serveur est livré avec un processeur AMD EPYC Zen 3 (Milan), fournissant au Cheetah RAID Raptor une puissance de traitement impressionnante. Les cartouches de données de Cheetah ont été conçues pour prendre en charge AMD Milan, permettant aux cartouches de migrer instantanément les données d'un véhicule en mouvement vers un centre de données.

La conception du Raptor inclut des considérations détaillées sur le flux d'air qui tirent parti de la puissance du processeur AMD Milan avec la possibilité d'utiliser les 64 cœurs et les 128 voies Gen4 PCIe. Le Raptor, équipé d'AMD Milan, peut prendre en charge des applications exigeantes tout en offrant un accès à faible latence au stockage.

La conception de la cartouche permet aux données d'être enregistrées et traitées séparément. Une fois les données traitées, la cartouche peut être remplacée à chaud vers un autre emplacement. Raptor a coupé le cordon qui restreignait la migration des données vers une structure de réseau externe. Les cartouches prennent en charge les lecteurs SED et peuvent être chiffrées pour fournir une sécurité supplémentaire des données.

Fiche technique du Cheetah RAID Raptor

CPU pris en charge Prise en charge des processeurs AMD EPYC™ séries 7003 et 7002
Douille Prise unique SP3 (LGA4094)
Chipset Système sur puce
RAM prise en charge 8 emplacements DIMM (1DPC)
Prend en charge jusqu'à 2 To enregistré ECC DDR4 3200 MHz SDRAM
Bus mémoire 8 canaux
Interface IO 1 port COM
1 port VGA
4x Type-A (USB3.0)
2x RJ45
1x IPMI
Slots d'extension 5 PCI-E 4.0x16
2 PCI-E 4.0x8
– Prend en charge 3x contrôleurs RAID matériels Broadcom/Microchip ou 3x cartes Gen4 x16 Retimer
– Quatre emplacements de rechange pour adaptateurs réseau ou accélérateurs matériels
Baies de disques 12 SSD NVMe PCIe Gen 2 U.3/U.2.5 4" via 3 cartouches NVMe remplaçables à chaud
Refroidissement 4x ventilateurs de refroidissement à grande vitesse 80x38mm
Panneau avant Marche/Arrêt avec LED
Bouton de réinitialisation
Commutateur NMI
Localiser l'interrupteur avec LED
4 LED LAN
LED d'avertissement
Systèmes d'exploitation supportés Microsoft® Windows :
– Serveur 2016 (64 bits)
– Serveur 2019 (64 bits)
linux:
– Serveur RedHat Enterprise Linux 8.2 (64 bits) / 7.9 (64 bits)
– CentOs 8.2 (64 bits) / 7.9 (64 bits)
– SUSE SLES 15.2 (64 bits) / 12.5 (64 bits)
– UBuntu 20.04.1 (64 bits) /18.04.5 (64 bits) / 16.04.7 (64 bits)
Hyperviseur :
–VMWare®ESXi 6.7 u3 / 7.0 u1
– vSphere 6.7 u3 / 7.0 u1
– Hyperviseur CITRIX 8.1.0
Puissance Alimentation redondante 800W
Environnement Température de fonctionnement: 10 ° C ~ 35 ° C
Température hors fonctionnement : -40°C ~ 70°C
Humidité hors fonctionnement : 20 % ~ 90 % (sans condensation)

Migrer les données

Chaque cartouche Cheetah RAID Raptor peut être directement connectée au processeur AMD via 16 voies PCIe Gen4 ou liée via un contrôleur RAID NVMe matériel. Pour répondre aux exigences d'un serveur de stockage à haute capacité et à taux de transfert élevé avec des capacités de remplacement à chaud, Cheetah RAID Storage a utilisé le Adaptateurs RAID Adaptec SmartRAID série 3200.

La série Adaptec SmartRAID 3200 est basée sur le contrôleur de stockage de 5e génération de Microchip, le SmartROC 3200, avec prise en charge des adaptateurs d'interface hôte x8 et x16 PCIe Gen 4 offrant des performances et une bande passante améliorées avec un débit allant jusqu'à 29.6 Go/s. Les adaptateurs Adaptec SmartRAID sont riches en fonctionnalités, prennent en charge jusqu'à 32 périphériques NVMe et jusqu'à 256 baies SAS/SATA et jusqu'à 64 baies LD/RAID, fonctionnalité tri-mode SAS/SATA/NVMe, prise en charge de la plate-forme sécurisée pour un niveau supérieur de sécurité du calcul et de la chaîne d'approvisionnement, prise en charge de la suite d'outils maxView™, démarrage sécurisé, mise à jour sécurisée et attestation, et logiciel de gestion de lecteur à chiffrement automatique (SED).

Nous avons examiné Cheetah RAID Prowler en décembre 2021 pour mettre en évidence les demandes d'un serveur robuste qui pourrait être monté dans une automobile sous le siège ou dans le coffre (coffre pour les Britanniques). La construction d'un serveur qui résistera aux conditions difficiles d'un véhicule, d'un avion, d'un navire ou d'un emplacement périphérique nécessite une énorme quantité de travail. Pour le contexte, lisez ce que nous avons découvert dans notre Cheetah RAID Prowler adresse l'informatique de pointe robuste poster.

Performances de stockage

Les disques Quad-Level Cell (QLC) offrent un ensemble d'avantages convaincants dans le monde des disques SSD (Solid State Drives) et font leurs preuves. L'avantage des disques QLC réside dans sa capacité de stockage plus élevée et son coût inférieur par rapport aux autres technologies NAND. Les disques QLC ont un coût par gigaoctet inférieur, ce qui en fait un excellent choix pour les utilisateurs soucieux de leur budget. Les disques QLC sont disponibles dans les facteurs de forme SATA et NVMe, NVMe possédant les vitesses de transfert de données les plus rapides grâce en grande partie à l'efficacité du protocole NVMe.

La solution Cheetah RAID Raptor utilise la technologie récemment annoncée Solidigme D5-P5336, un lecteur QLC spécialement conçu pour les charges de travail gourmandes en données, telles que les pipelines de données, les lacs de données basés sur l'IA, l'analyse de données volumineuses, le NAS évolutif et l'informatique de pointe, offrant un stockage et une récupération efficaces et rapides de vastes ensembles de données. Pour les utilisateurs nécessitant une capacité de stockage massive pour les applications centrées sur la lecture et l'informatique à usage général, les disques QLC représentent une option attrayante et rentable.

Série Solidigm D5-P5336 (15.36 To, E1.L 9.5 mm PCIe 4.0 x4, 3D5, QLC)
Essentiels
Collection de produits Série Solidigm D5-P5336
Compétences 15.36TB
30.72TB
61.44TB
Type de lithographie NAND 192D QLC 3L
Conditions d'utilisation Serveur/Entreprise
IDMM 99C54G
Caractéristiques de performances
Bande passante séquentielle - 100 % de lecture (jusqu'à) 7000 Mo/s
Bande passante séquentielle - 100 % d'écriture (jusqu'à) 3100 Mo / s
Lecture aléatoire (100 % d'étendue) 1005 KIOPS (4K, QD256)
Écriture aléatoire (100 % d'étendue) 35 KIOPS (16K, QD256)
Latence - Lecture séquentielle (typ.) 8 μs (blocs 4K)
Latence - Écriture séquentielle (typ.) 15 μs (blocs 16K)
Latence - Lecture 110 μs (blocs 4K)
Latence – écriture 31 μs (blocs 16K)
Alimentation – Actif 25W
Alimentation - Veille 5W
Fiabilité
Vibration – Fonctionnement 2.17 GRMS (5 – 700 Hz) Max
Vibration - Hors fonctionnement 3.13 GRMS (5 – 800 Hz) Max
Choc (en fonctionnement et hors fonctionnement) 1,000 0.5 G (max) à XNUMX ms
Température de fonctionnement 0 - 70 ° C
Évaluation de l'endurance (écritures à vie) 14.11 PBW (16K LE)
Temps moyen entre les pannes (MTBF) 2 millions d'heures
Taux d'erreurs sur les bits non corrigibles (UBER) <1 secteur par 10^17 bits lus
Période de garantie 5 ans
Spécifications de l'emballage
Poids 185g +/- 10g
Facteur de forme E1.L
Interfaces PCIe 4.0x4, NVMe
Technologies Avancées
Protection améliorée des données en cas de perte de puissance
Chiffrement hardware
Surveillance et journalisation de la température
Protection des données de bout en bout

Pour nos charges de travail de performances de stockage, nous avons mesuré les performances via les adaptateurs RAID Microchip Adaptec SmartRAID série 3200 avec les SSD en mode JBOD. Nous avons ensuite testé des combinaisons de 4, 8 et 12 disques, chaque groupe de 4 SSD représentant un pod NVMe complet et un adaptateur RAID supplémentaire. À cette fin, nous avons exploité nos charges de travail Vdbench pour tester le débit et la bande passante, en mesurant les performances séquentielles 64K et aléatoires 4K.

Analyse de la charge de travail VDBench

Lorsqu'il s'agit de comparer les périphériques de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes. Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents, allant des tests « aux quatre coins », des tests de taille de transfert de base de données communs, aux captures de traces à partir de différents environnements VDI.

Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels. Notre processus de test pour ces benchmarks remplit toute la surface du disque avec des données, puis partitionne une section de disque égale à 25 % de la capacité du disque pour simuler la façon dont le disque pourrait répondre aux charges de travail des applications. Ceci est différent des tests d'entropie complète qui utilisent 100% du lecteur et les amènent dans un état stable. Par conséquent, ces chiffres refléteront des vitesses d'écriture plus soutenues.

Profils:

  • Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 128 threads, 0-120 % de vitesse
  • Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 32 threads, 0-120 % d'iorate
  • Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 16 threads, 0-120 % d'iorate

Lors de notre premier test portant sur les performances de lecture aléatoire 4K en exploitant 4, 8 et 12 SSD QLC à l'intérieur du CheetahRAID Raptor, nous avons mesuré des performances de 2.5 millions d'IOPS à partir de 4 SSD, 3.5 M d'IOPS à partir de 8 et 3.54 M d'IOPS à partir de 12 SSD.

Lecture aléatoire CheetahRAID QLC 4K

Dans notre charge de travail d'écriture aléatoire 4K, nous constatons une différence beaucoup plus définie entre 4, 8 ou 12 SSD à l'intérieur du Raptor. Ici, nous avons mesuré 75 4 IOPS à partir de 146, 8 218 IOPS à partir de 12 et 4 5430 IOPS à partir de XNUMX SSD. Il est important de noter que les performances d'écriture aléatoire XNUMXK sont le talon d'Achille de ce type de SSD QLC. Le Solidigm PXNUMX par exemple est un modèle QLC qui est plus optimisé pour les petites tailles de bloc.

CheetahRAID QLC 4K Écriture aléatoire

En nous concentrant sur la bande passante maximale à l'intérieur du CheetahRAID Raptor, nous avons mesuré 10.8 Go/s à partir de 4 SSD, 16.9 Go/s à partir de 8 SSD et 31.2 Go/s à partir de 12 SSD. La principale différence de mise à l'échelle ici est la carte RAID supplémentaire ajoutée au mélange avec chaque ajout de 4 SSD supplémentaires.

Lecture séquentielle CheetahRAID QLC 64K

Dans notre charge de travail finale mesurée en écriture séquentielle de 64K, nous avons mesuré 5.6 Go/s à partir de 4 SSD, 11.3 Go/s à partir de 8 SSD et 16.8 Go/s à partir de 12 SSD.

Écriture séquentielle CheetahRAID QLC 64K

Performances de l'IA

L'un des avantages vraiment spectaculaires du serveur Raptor est sa capacité non seulement à enregistrer des données rapidement et efficacement, mais avec un GPU à faible consommation à l'intérieur, il peut également gérer des tâches d'IA en temps réel. Nous avons configuré le serveur avec un GPU d'inférence NVIDIA A2 pour tester les côtelettes d'IA de pointe de Raptor.

Grâce à la compatibilité du Raptor avec les GPU, tels que le NVIDIA A2 que nous avons ajouté au nôtre, il se positionne en outre comme un choix de premier ordre pour l'informatique de pointe, en particulier dans le domaine de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique.

Équipé de SSD à haut débit et de processeurs AMD EPYC jusqu'à 64 cœurs, le Raptor peut gérer des algorithmes d'IA exigeants, offrant un accès à faible latence au stockage pour un traitement et une inférence rapides des données en périphérie. La conception remplaçable à chaud garantit que les données peuvent être migrées sans contraintes de réseau, améliorant encore la vitesse du cycle de vie des applications d'IA, de la collecte de données à l'inférence en temps réel.

Dans les scénarios où des appareils périphériques tels que des véhicules autonomes, des machines industrielles ou même des drones traitent de grandes quantités de données, la capacité du Raptor à gérer des tâches d'IA en temps réel s'avérera précieuse. L'inférence de l'IA en périphérie rapproche la prise de décision de la source de données, ce qui se traduit par des actions et des informations plus immédiates. Par exemple, dans les véhicules autonomes, le traitement immédiat des données des capteurs peut conduire à une prise de décision en temps réel qui améliore la sécurité et l'efficacité. La conception robuste à semi-conducteurs du Raptor garantit qu'il peut résister aux vibrations et aux variations de température de ces environnements difficiles tout en fournissant la puissance de calcul requise.

La possibilité d'apporter la puissance de traitement de l'IA à la périphérie réduit également la nécessité d'envoyer de grandes quantités de données brutes vers un centre de données central, ce qui réduit l'utilisation de la bande passante et les coûts. Au lieu de cela, seules les informations pertinentes traitées peuvent être stockées et ramenées avec le traîneau de disque, si nécessaire, pour une analyse plus approfondie ou un stockage à long terme.

La prise en charge par le Raptor d'un stockage haute capacité et à taux de transfert élevé, associée à des capacités GPU avancées, signifie qu'il peut être adapté à des cas d'utilisation spécifiques de l'IA. Qu'il s'agisse d'analyse vidéo en temps réel, de maintenance prédictive ou d'analyse de données basée sur l'IA, la configuration du Cheetah RAID Raptor signifie qu'il peut être adapté aux exigences uniques de divers environnements périphériques.

Réflexions finales

Cette dernière offre de Cheetah RAID Storage change la donne pour le marché de l'informatique robuste et hautes performances. Le Raptor rassemble tout cela pour répondre aux exigences de performances rigoureuses des applications de pointe avec prise en charge des opérations séquentielles et de l'accès multithread pour la capture, le traitement et le stockage des données critiques. Les cas d'utilisation d'applications pour le Raptor incluent la vidéosurveillance, le streaming, l'enregistrement/la capture de données, les véhicules autonomes et le stockage renforcé à des fins militaires et industrielles.

Le faible encombrement des produits Cheetah RAID Storage est impressionnant. La conception du serveur est idéale pour les environnements difficiles qui exigent une construction robuste tout en permettant aux composants tels que le flash NVMe d'être rapidement échangés lorsqu'ils sont pleins. Ils sont conçus pour tenir sous un siège ou dans le coffre d'un AV, ou dans un avion ou un bateau. Ils peuvent résister à des températures extrêmes et aux bousculades constantes ressenties sur terre, sur mer et dans les airs.

En rapprochant l'informatique et les données de l'utilisateur, l'informatique de périphérie peut fournir un débit considérablement amélioré, de meilleures performances et un traitement en temps réel. La possibilité d'analyser les données plus près de la source minimisera la latence, réduira le trafic réseau et réduira les coûts de gestion des données tout en améliorant la confidentialité et la sécurité. Avec les cartouches de disque remplaçables à chaud, les utilisateurs peuvent déplacer des données chiffrées à la volée pour les analyser en temps réel.

Pour répondre aux exigences d'un serveur de stockage à haute capacité et à taux de transfert élevé avec des capacités de remplacement à chaud, Cheetah RAID Storage a utilisé les adaptateurs RAID Adaptec SmartRAID série 3200 de Microchip. La série SmartRAID 3200 sont des adaptateurs sécurisés, riches en fonctionnalités, compatibles tri-mode et hautes performances avec près de 30 Go de débit. Ce type de performances et de débit est essentiel pour les cas d'utilisation que le Raptor a été conçu pour prendre en charge.

En utilisant les nouveaux SSD Solidigm D5-P5336 QLC, le Raptor peut collecter, enregistrer et stocker près d'un pétaoctet de données, ce qui réduit les migrations de données. Ces nouveaux SSD QLC répondent aux exigences de vitesse de lecture/écriture pour le marché audiovisuel et militaire tout en offrant un profil $/To plus rentable.

En fin de compte, Cheetah RAID Storage Raptor est un serveur hautes performances avec un faible encombrement conçu pour survivre même dans les conditions les plus difficiles.

Stockage RAID guépard

Adaptateurs Adaptec SmartRAID

Solidigme D5-P5336

Ce rapport est sponsorisé par Solidigm. Tous les points de vue et opinions exprimés dans ce rapport sont basés sur notre vision impartiale du ou des produits à l'étude.

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