Il Solidigm D5-P5430 è il modello di fascia media della linea QLC per data center di Solidigm. Si posiziona al di sotto del D5-P5336, progettato per massimizzare la capacità, e integra un'unità di indirezione più piccola, che un'unità da 16 KB-IU gestisce male per carichi di lavoro misti e di scrittura a blocchi di piccole dimensioni. Abbiamo recensito il P5430 da 15.36 TB al momento del lancio nel 2023, quando l'attenzione era focalizzata sul passaggio dall'unità di indirezione da 64 KB del P5316 a quella da 4 KB e sui relativi vantaggi per le scritture a blocchi di piccole dimensioni. Il modello E3.S da 30.72 TB presente in laboratorio è ora al vertice della famiglia con un'unità di indirezione da 8 KB e si inserisce in un contesto di confronto molto diverso: la classe QLC ad alta capacità è passata a unità da 61 TB, 122 TB e 245 TB, molte delle quali basate su Gen5, mentre il P5430 è un'unità PCIe 4.0 x4, testata qui nel fattore di forma E3.S da 7.5 mm che la famiglia offre insieme a U.2 ed E1.S.
Solidigm dichiara per la famiglia di SSD velocità fino a 7,000 MB/s in lettura sequenziale e 3,000 MB/s in scrittura sequenziale, fino a 971 IOPS in lettura casuale e 120 IOPS in scrittura casuale, con il modello da 30.72 TB specificamente indicato a 934.5 IOPS in lettura casuale e 31.92 PBW di durata, che corrisponde a 0.58 DWPD durante i cinque anni di garanzia con un carico di lavoro di scrittura casuale al 100%. Il consumo energetico è fino a 25 W in modalità attiva e 5 W in modalità inattiva.
La caratteristica principale dell'unità P5430 di Solidigm è sempre stata la densità, con un profilo di lettura simile a quello delle memorie TLC al costo delle QLC. L'unità soddisfa tutti i requisiti di livello enterprise: NAND 3D QLC a 192 strati con controller e firmware proprietari Solidigm, PCIe 4.0 x4 con NVMe 1.4c, protezione end-to-end dei dati con ECC e CRC attivi simultaneamente, protezione contro le interruzioni di corrente, avvio sicuro, opzioni TCG Opal 2.0 e FIPS 140-2 Livello 2, telemetria OCP 2.0 e validazione della piattaforma su Intel, AMD, Ampere e NVIDIA. La gamma comprende unità da 3.84 TB a 30.72 TB nei formati U.2 da 15 mm ed E3.S da 7.5 mm, con un massimo di 15.36 TB nel formato E1.S da 9.5 mm.
Specifiche del Solidigm D5-P5430 da 30.72 TB
| Specificazione | Solidigm D5-P5430 30.72 TB |
|---|---|
| Panoramica della piattaforma | |
| Capacità (testata) | 30.72TB |
| Capacità familiari | U.2 ed E3.S: 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB, 30.72 TB E1.S: 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB |
| Fattore di forma | U.2 15mm E3.S 7.5 mm (testato) E1.S 9.5mm |
| Interfaccia | PCIe 4.0x4, NVMe 1.4c |
| NAND | QLC 3D a 192 strati |
| Unità di indiretta | 8 KB (30.72 TB) 4 KB (da 3.84 TB a 15.36 TB) |
| Prestazioni (valutate dal fornitore) | |
| Lettura sequenziale | Fino a 7,000MB / s |
| Scrittura sequenziale | Fino a 3,000MB / s |
| Lettura 4K casuale | Fino a 971 IOPS (famiglia) 934.5 IOPS (30.72 TB) |
| Scrittura 4K casuale | Fino a 120 IOPS |
| Potenza e resistenza | |
| Resistenza | 31.92 PBW (30.72 TB) Fino a 0.58 DWPD, scrittura casuale al 100% |
| Potenza | Fino a 25 W attivi Fino a 5W in modalità inattiva |
| Garanzia | 5 anni |
| Caratteristiche | |
| Protezione dei dati | Protezione dei dati end-to-end (ECC e CRC) Protezione in caso di perdita di potenza UBER testato a 1E-17 |
| Sicurezza | Secure Boot TCG Opale 2.0 FIPS 140-2 Livello 2 (solo per alcuni articoli) |
| Management | Pagine di registro e telemetria di OCP 2.0 |
| Validazione della piattaforma | Intel, AMD, Ampere, NVIDIA |
Solidigm D5-P5430 30.72 TB Prestazioni
Piattaforma di test di guida
Per tutti i carichi di lavoro di questa recensione, utilizziamo un Dell PowerEdge R760 con Ubuntu 22.04.2 LTS come piattaforma di test. Dotato di un JBOF Serial Cables Gen5, offre un'ampia compatibilità con SSD U.2, E1.S, E3.S e M.2. La configurazione del nostro sistema è descritta di seguito:
- 2 x Intel Xeon Gold 6430 (32 core, 2.1 GHz)
- 16 x 64GB DDR5-4400
- SSD Dell BOSS da 480 GB
- Cavi seriali Gen5 JBOF
Unità a confronto
- Solidigm D5-P5430 30.72TB (Gen4 | E3.S 7.5mm)
- Solidigm D5-P5336 61.44 TB (Gen4 | U.2)
- Solidigm D5-P5336 122.88 TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor J5060 61.44 TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor R6060 122.88 TB (Gen5 | E3.L)
- Micron 6550 ION 61.44TB (Gen5 | E3.S, TLC)
- Micron 6600 ION 245.76 TB (Gen5 | E3.L)
Il gruppo di confronto è costituito dalle unità QLC ad alta capacità attualmente disponibili, con un'unità TLC inclusa a scopo di confronto. Il P5430 è l'unità più piccola del gruppo e l'unica al di sotto dei 61 TB, e condivide un collegamento Gen4 con il P5336 da 61.44 TB e il P5336 da 122.88 TB e il DapuStor J5060 , tutti e tre in formato U.2. Il DapuStor R6060 , il Micron 6600 ION e il Micron 6550 ION utilizzano collegamenti Gen5, quindi, laddove il P5430 tiene il passo con questi, lo fa utilizzando la metà del bus. Solo il TLC 6550 ION condivide il fattore di forma E3.S del P5430; lo scopo del gruppo è mostrare dove si colloca un'unità QLC Gen4 da 30 TB quando le alternative disponibili sul mercato sono più grandi, più recenti o entrambe le cose.
Benchmark delle prestazioni FIO
Per misurare le prestazioni di archiviazione di ogni SSD in base ai parametri standard del settore, utilizziamo FIO. Ogni unità viene sottoposta allo stesso processo di test, che include una fase di precondizionamento con due riempimenti completi dell'unità con un carico di lavoro di scrittura sequenziale, seguita dalla misurazione delle prestazioni in condizioni stazionarie. Man mano che il tipo di carico di lavoro misurato cambia, eseguiamo un altro riempimento di precondizionamento con la nuova dimensione di trasferimento.
In questa sezione ci concentreremo sui seguenti benchmark FIO:
- Sequenziale 128K
- 64K casuale
- 4K casuale
Scrittura sequenziale 128K (IODepth 16 / NumJobs 1)
Il P5430 ha raggiunto 3,150.2 MB/s nel test di scrittura sequenziale a 128K, superando la sua valutazione di 3,000 MB/s e eguagliando il Solidigm P5336 da 122.88 TB con 3,152.5 MB/s, leader nella categoria QLC di quarta generazione. Il DapuStor R6060 da 122.88 TB ha raggiunto 3,920.6 MB/s sul suo collegamento Gen5, mentre il Micron 6550 ION TLC da 61.44 TB si è posizionato ben al di sopra degli altri con 10,456.4 MB/s. Sotto il P5430 si trovavano il DapuStor J5060 da 61.44 TB a 2,883.1 MB/s, il Micron 6600 ION da 245.76 TB a 2,838.0 MB/s e il Solidigm P5336 da 61.44 TB a 2,503.5 MB/s, il che poneva il P5430 da 30.72 TB 312.2 MB/s davanti al 6600 ION da 245.76 TB.
Latenza di scrittura sequenziale 128K (IODepth 16 / NumJobs 1)
La latenza ha seguito l'andamento della larghezza di banda, con il P5430 a 634.5 µs, a un soffio dal P5336 122.88TB a 634.0 µs e dietro solo al 6550 ION a 191.0 µs e all'R6060 a 509.7 µs. Il J5060 a 693.3 µs, il 6600 ION a 704.3 µs e il P5336 61.44TB a 798.4 µs si sono piazzati a seguire.
Lettura sequenziale 128K (IODepth 64 / NumJobs 1)
Il P5430 ha registrato 7,132.1 MB/s in lettura sequenziale a 128K, praticamente identico al P5336 da 61.44 TB a 7,132.3 MB/s, al J5060 a 7,126.8 MB/s e al P5336 da 122.88 TB a 7,121.6 MB/s, e leggermente superiore alla velocità nominale di 7,000 MB/s dell'unità. Tutte e quattro le unità Gen4 sono bloccate allo stesso limite massimo, mentre le unità Gen5 lo superano di gran lunga: il 6550 ION a 13,979.7 MB/s, il 6600 ION a 12,729.8 MB/s e l'R6060 a 11,554.0 MB/s.
Latenza di lettura sequenziale 128K (IODepth 64 / NumJobs 1)
Il P5430 ha registrato una latenza di lettura sequenziale di 1,121.3 µs in 1,121.3 µs, pari a quella del P5336 da 61.44 TB, e a meno di 2 µs da quella del J5060 e del P5336 da 122.88 TB. Le unità Gen5 hanno completato il processo con tempi compresi tra 571.9 µs (6550 ION) e 692.1 µs (R6060).
Scrittura casuale 64K
Il P5430 ha aperto il test di scrittura casuale da 64K a 2,359.9 MB/s e 37.8 IOPS a 1/1, ha raggiunto 3,149.9 MB/s a 2/1 e poi si è mantenuto tra 3,090.7 MB/s e 3,156.5 MB/s nei restanti 16 punti del test, con un picco di 3,156.5 MB/s e 50.5 IOPS a 32/4 e chiudendo a 3,149.6 MB/s a 32/8. Questo è lo stesso limite di scrittura di 3.15 GB/s trovato nel test da 128K e, a partire da 2/1 sul P5430, si è mantenuto a quel livello per ogni profondità di coda e numero di job.
Nel gruppo, il P5336 da 122.88 TB ha mantenuto una velocità pressoché identica, da 2,429.9 MB/s a 3,182.7 MB/s, mentre l'R6060 si è attestato tra 3,913.8 MB/s e 3,916.9 MB/s dopo essere partito da 3,477.9 MB/s. Il J5060 è rimasto vicino ai 2,883 MB/s con due cali nell'intervallo dei 2,700 MB/s, e il P5336 da 61.44 TB ha oscillato tra 2,412.9 MB/s e 2,721.4 MB/s. Il 6600 ION ha oscillato tra 569.1 MB/s e 2,999.6 MB/s a seconda della combinazione, e ha raggiunto 694.8 MB/s e 11.1 IOPS a 32/8, mentre il TLC 6550 ION si è collocato in un'altra categoria, arrivando fino a 10,413.1 MB/s.
Latenza di scrittura casuale di 64K
Poiché la velocità di elaborazione era costante, la latenza del P5430 scalava quasi esattamente con il numero di I/O disponibili: 26.1 µs con 1/1, 39.3 µs con 2/1, da 79.0 µs a 80.5 µs con quattro I/O disponibili, da 158.3 µs a 161.4 µs con otto I/O disponibili, da 317.1 µs a 322.9 µs con 16 I/O disponibili, da 633.7 µs a 645.2 µs con 32 I/O disponibili, 1,268.6 µs con 64 I/O disponibili, da 2,533.9 µs a 2,539.5 µs con 128 I/O disponibili e 5,079.3 µs con 32/8 I/O disponibili. Il P5336 da 122.88 TB ha terminato la scrittura a 5,121.2 µs, il J5060 a 5,548.9 µs e il P5336 da 61.44 TB a 6,026.4 µs, mentre l'R6060 ha chiuso a 4,086.6 µs e il 6550 ION a 1,588.0 µs. Le oscillazioni di scrittura del 6600 ION sono state misurate a 23,020.7 µs a 32/8.
Lettura casuale 64K
Il P5430 è passato da 273.3 MB/s e 4.4 IOPS a 1/1 a 1,038.8 MB/s a 1/4, 1,951.8 MB/s a 1/8, 3,447.6 MB/s a 2/8 e 5,591.4 MB/s a 4/8, per poi raggiungere il limite della Gen4 a 7,124.8 MB/s e 114.0 IOPS a 8/8 e rimanere a quel livello, entro 1 MB/s, per gli ultimi cinque punti del test. Le altre tre unità Gen4, la J5060 e entrambe le P5336, hanno raggiunto la stessa velocità massima di 7,125 MB/s, mentre le unità Gen5 l'hanno superata con un ampio margine: la R6060 a 13,274.8 MB/s, la 6550 ION a 13,204.6 MB/s e la 6600 ION a 11,946.5 MB/s.
Latenza di lettura casuale di 64K
La latenza di lettura per il P5430 è iniziata a 228.2 µs a 1/1 ed è rimasta tra 240 µs e 296 µs attraverso gli otto punti in sospeso, poi è salita a 290 µs - 321 µs a 16 punti in sospeso, 357 µs - 374 µs a 32 punti in sospeso, 560.9 µs a 64 punti in sospeso, 1,122 µs a 128 punti in sospeso e 2,244.9 µs a 32/8 una volta che l'unità ha raggiunto il limite di larghezza di banda. Il J5060 e entrambe le unità P5336 hanno terminato entro 1 µs dallo stesso valore di 2,245 µs, poiché tutte e quattro saturavano lo stesso collegamento; Le unità Gen5 hanno completato i test con tempi compresi tra 1,204.5 µs per l'R6060 e 1,467.8 µs per il 6600 ION. Tra le unità più leggere, il P5430 con 228.2 µs è risultato tra i più lenti del gruppo per il primo accesso, insieme al P5336 da 122.88 TB con 227.5 µs, mentre il 6600 ION è stato il più veloce con 110.3 µs.
Lettura casuale 4K
Il P5430 ha scalato da 10.0 IOPS a 1/1 a 77.1 a 1/8, 147.0 a 2/8, 273.3 a 4/8, 495.5 a 8/8 e 822.6 a 16/8, per poi raggiungere un picco di 975.2 IOPS e 3,809.2 MB/s a 32/8. Questo picco è superiore al valore nominale di 934.5 IOPS dichiarato da Solidigm per il modello da 30.72 TB e ha superato entrambe le unità P5336, rispettivamente con 948.9 IOPS per il modello da 61.44 TB e 935.8 IOPS per quello da 122.88 TB. I punti ottenuti con un singolo job sono aumentati molto più lentamente, raggiungendo solo 130.2 IOPS a 32/1, quindi l'unità necessita di job in parallelo per raggiungere il suo valore nominale. Le unità Gen5 e il J5060 lo hanno superato di gran lunga a 32/8: il 6550 ION a 1.797M, il 6600 ION a 1.727M, l'R6060 a 1.656M e il J5060 a 1.322M.
Latenza di lettura casuale di 4K
La latenza di lettura 4K del P5430 era di 99.8 µs a 1/1 e si manteneva tra 102 µs e 130 µs nei punti multi-job fino a 8/8, mentre i punti deep-queue single-job a 8/1, 16/1 e 32/1 variavano da 166 µs a 245 µs. È salita a 142.4 µs a 16/4, 155.0 µs a 16/8, 172.6 µs a 32/4 e 261.8 µs a 32/8 quando l'unità si avvicinava al suo limite massimo di IOPS. Le due unità P5336 hanno seguito la stessa curva entro pochi microsecondi e hanno terminato a 268.8 µs e 272.0 µs a 32/8. Il modello 6600 ION ha registrato il valore di primo accesso più basso, pari a 52.4 µs, mentre il modello 6550 ION ha ottenuto il valore più basso nella fascia alta, con 141.5 µs.
Scrittura casuale 4K
Il P5430 ha iniziato il test di scrittura casuale 4K a 81.8K IOPS a 1/1 con una latenza di 11.8 µs, è salito a 134.1K a 1/4 e ha raggiunto un picco di 152.5K IOPS e 595.8 MB/s a 1/8. Dopo tale picco, si è mantenuto tra 111.7K e 149.7K su ogni combinazione rimanente fino a 64 I/O in sospeso, ad eccezione di un calo a 84.6K sul punto 32/1 a singolo lavoro, e si è stabilizzato a 88.2K a 16/8, 90.3K a 32/4 e 74.2K a 32/8 una volta che erano presenti 128 o più scritture in sospeso. Solidigm valuta l'unità a 120K e il P5430 ha superato tale valore in nove dei 18 punti; Tutti i valori compresi tra quattro e 32 I/O in sospeso sono rimasti entro il 7% di tale valore a 64 in sospeso, e sono scesi al di sotto di esso dal 25 al 38% ai due livelli di coda più profondi.
L'unità QLC più vicina, la 6600 ION, ha raggiunto un picco di 113.8K ma ha oscillato tra 41K e 114K durante la scansione, terminando a 41.4K; la R6060 ha raggiunto un picco di 51.2K e ha terminato a 30.8K; la P5336 da 122.88 TB ha raggiunto un picco di 45.5K e ha terminato a 25.9K. La TLC 6550 ION è stata l'unica unità nello stesso intervallo, con un picco di 116.2K e 95.5K a 32/8. La J5060 e la P5336 da 61.44 TB non hanno completato il test di scrittura casuale a 4K quando questo gruppo è stato originariamente testato, quindi sono assenti da questo grafico.
Latenza di scrittura casuale di 4K
La latenza è rimasta a 11.8 µs a 1/1, 19.2 µs a 2/1, 29.3 µs a 1/4, 51.8 µs a 1/8 e da 106 µs a 126 µs a 16 in sospeso, poi è aumentata con la profondità della coda a 255 µs a 378 µs a 32, da 558 µs a 572 µs a 64, da 1,416 µs a 1,450 µs a 128 e 3,449.4 µs a 32/8. Tale valore finale si confronta con 2,676.6 µs per il 6550 ION, 6,141.0 µs per il 6600 ION, 8,295.3 µs per l'R6060 e 9,859.8 µs per il P5336 122.88TB.
Archiviazione diretta GPU
Uno dei test che abbiamo condotto su questo banco di prova è stato il test Magnum IO GPU Direct Storage (GDS). GDS è una funzionalità sviluppata da NVIDIA che consente alle GPU di bypassare la CPU quando accedono ai dati memorizzati su unità NVMe o altri dispositivi di archiviazione ad alta velocità. GDS sposta i dati direttamente tra il dispositivo di archiviazione e la memoria della GPU senza memorizzarli temporaneamente nella memoria di sistema, riducendo la latenza e aumentando la velocità di trasferimento.
Tradizionalmente, quando una GPU elabora i dati memorizzati su un'unità NVMe, questi devono prima passare attraverso la CPU e la memoria di sistema prima di raggiungere la GPU. Questo processo introduce colli di bottiglia, poiché la CPU funge da intermediario, aggiungendo latenza e consumando cicli della CPU e larghezza di banda della memoria. GPU Direct Storage elimina questo passaggio intermedio consentendo alla GPU di accedere ai dati direttamente dal dispositivo di archiviazione tramite il bus PCIe. Per i carichi di lavoro di intelligenza artificiale che elaborano terabyte di dati attraverso una pipeline di training o inferenza, questo percorso diretto è ciò che impedisce alle GPU di rimanere inattive durante le operazioni di I/O. Il nostro test GDSIO esegue letture e scritture sequenziali con dimensioni di trasferimento di 16K, 128K e 1M su un numero di thread compreso tra 1 e 128, e riportiamo throughput, IOPS e latenza media per ogni punto.
Velocità di lettura sequenziale GDSIO
La curva di lettura del P5430 ha l'andamento che ci si aspetta dai controller QLC di Solidigm: irregolare a 16 KB, poi una crescita costante all'aumentare della dimensione del trasferimento. A 16 KB, ha raggiunto una velocità iniziale di 537 MiB/s su un singolo thread, è scesa a 166 MiB/s con quattro thread e a 179 MiB/s con otto, per poi risalire a 345 MiB/s con 16 thread, 501 MiB/s con 32 thread e 808 MiB/s con 64 thread, concludendo con 1.1 GiB/s su 128 thread. Quel calo e recupero a singolo thread è lo stesso schema mostrato dalle unità P5336 e da entrambi i DapuStor nella sezione small-block, e ha lasciato il P5430 a metà del gruppo a 16K, ben dietro agli 1.9 GiB/s del Micron 6600 ION nella parte alta, ma davanti ai due DapuStor e alla pari con il 6550 ION nella gamma di thread intermedi.
A 128K, il P5430 è passato da 290 MiB/s con un thread a 713 MiB/s con quattro, 1.1 GiB/s con otto, 1.6 GiB/s con 16, 2.0 GiB/s con 32, 2.1 GiB/s con 64 e 2.3 GiB/s con 128. Questo risultato ha seguito quasi alla lettera quello del P5336 da 122.88 TB e si è concluso alla pari con il 6550 ION, ma le unità Gen5 si sono distaccate in questo caso: il 6600 ION ha raggiunto 5.3 GiB/s, l'R6060 4.9 GiB/s e il J5060 3.8 GiB/s con 128 thread, mentre il P5336 ha raggiunto 61.44 TB a 2.8 GiB/s.
I risultati da 1 milione di unità mostrano il limite massimo del collegamento Gen4 del P5430. È partito da 1.0 GiB/s su un thread, è balzato a 2.9 GiB/s con quattro thread e a 3.3 GiB/s con otto, per poi stabilizzarsi a 3.6 GiB/s da 16 thread, 3.7 GiB/s con 64 thread e 3.8 GiB/s con 128 thread. Il plateau da 16 thread in poi indica che l'unità sta esaurendo la capacità del bus, e colloca il P5430 in un gruppo ristretto con le altre tre unità Gen4: il P5336 da 122.88 TB a 4.1 GiB/s e il P5336 da 61.44 TB e il J5060 a 4.3 GiB/s. La coppia Gen5 in cima alla classifica si è distinta nettamente, con l'R6060 e il 6600 ION entrambi a 5.9 GiB/s, mentre il TLC 6550 ION si è piazzato in coda al gruppo con 2.6 GiB/s in questo test. Su un flusso di lettura GPU a blocchi di grandi dimensioni, il P5430 offre circa il 90% delle prestazioni delle unità QLC Gen4 più grandi e circa due terzi delle prestazioni dei leader Gen5.
IOPS di lettura sequenziale GDSIO
Il P5430 ha raggiunto un picco di 74.8 IOPS sul carico di lavoro da 16 TB con 128 thread, posizionandosi quarto nel gruppo dietro al 6600 ION con 130.4 IOPS, al P5336 con 61.44 TB a 93.3 TB e al P5336 con 122.88 TB a 83.0 IOPS, e davanti al R6060 con 62.6 IOPS, al 6550 ION con 62.1 IOPS e al J5060 con 54.7 IOPS. Le curve di IOPS a 128 TB e 1 milione di TB seguono i plateau di throughput sopra riportati, con il P5430 che si stabilizza poco sotto i 19 IOPS a 128 TB e circa 3.8 IOPS a 1 milione di TB una volta che il collegamento Gen4 si satura.
Latenza di lettura sequenziale GDSIO
All'estremità inferiore del test, la latenza di lettura single-thread a 16K del P5430, pari a 27.8 µs, è risultata inferiore solo a quella dei due DapuStor, con 20.2 µs per il J5060 e 22.1 µs per l'R6060, e ha superato di poco il P5336 da 61.44 TB con 28.4 µs. Il 6600 ION si è attestato a 38.6 µs, mentre le due unità che hanno faticato al QD1 sono state il P5336 da 122.88 TB con 82.1 µs e il 6550 ION con 90.9 µs, entrambi soggetti a una penalità di primo accesso che il P5430 non presenta. Con l'aumentare del numero di thread, la latenza è cresciuta con la profondità della coda, come accade per ogni unità del gruppo, e con 1 milione e 128 thread, il P5430 ha raggiunto circa 33 ms, un valore superiore ai 21 ms delle unità Gen5 ma inferiore ai 48 ms del 6550 ION e in linea con le due unità P5336.
Velocità di scrittura sequenziale GDSIO
A 1 MB, il P5430 ha scritto 2.9 GiB/s su un singolo thread, 3.0 GiB/s su quattro thread, 2.9 GiB/s da otto a 32 thread e 2.7 GiB/s su 64 e 128 thread. Ciò corrisponde o supera la velocità nominale dell'unità di 3,000 MB/s (circa 2.8 GiB/s) da un thread a 32, con un calo di circa il 10% rispetto al picco a 128 thread, e ha posizionato il P5430 al quarto posto nel gruppo a 1 MB dietro al R6060 a 3.8 GiB/s, al picco di 3.9 GiB/s del 6550 ION a 32 thread e al P5336 da 61.44 TB a 3.2 GiB/s, mentre ha superato il 6600 ION a 2.95 GiB/s, il J5060 a 2.8 GiB/s e il P5336 da 122.88 TB a 2.86 GiB/s.
A 128K, il P5430 è passato da 1.7 GiB/s con un thread a 2.8 GiB/s con quattro e 2.9 GiB/s con otto e 16, per poi scendere a 2.1 GiB/s con 32, 1.7 GiB/s con 64 e 1.7 GiB/s con 128. Il P5336 da 122.88 TB ha mostrato lo stesso calo su una base inferiore, da 2.8 GiB/s con 8 thread a 2.1 GiB/s con 128, e il P5336 da 61.44 TB è passato da 3.2 GiB/s a 2.4 GiB/s, quindi il calo in presenza di code di scrittura profonde a 128K sembra essere una caratteristica della famiglia Solidigm QLC condivisa da tutte e tre le unità. Il DapuStor R6060 e il Micron 6550 ION hanno mantenuto velocità comprese tra 3.7 GiB/s e 3.8 GiB/s su 64 thread a 128K, mentre il J5060 si è attestato su una velocità costante di 2.8 GiB/s durante l'intero ciclo di test. A 16K, il P5430 ha registrato velocità comprese tra 582 MiB/s e 1.3 GiB/s, nella stessa fascia di tutti gli altri modelli ad eccezione del P5336 da 122.88 TB, che non ha mai superato gli 0.8 GiB/s a 16K.
IOPS di scrittura sequenziale GDSIO
Le prestazioni IOPS in scrittura sequenziale a 16K del P5430 hanno raggiunto un picco di 88.2K con 16 thread, posizionandolo al sesto posto in un gruppo in cui cinque unità si attestano tra 94K e 100K: il 6550 ION a 100.0K, l'R6060 a 98.4K, il 6600 ION a 98.0K, il P5336 da 61.44TB a 94.4K e il J5060 a 89.0K. Il P5336 da 122.88TB a 53.3K è l'unica unità ben al di sotto. La differenza tra il 6550 ION e il P5430 è del 12%, considerando unità con una capacità da due a otto volte superiore a quella del P5430.
Latenza di scrittura sequenziale GDSIO
La latenza di scrittura single-thread da 16K del P5430 è risultata pari a 26.0 µs, seconda solo a quella dell'R6060 con 21.9 µs e a pari merito con quella del P5336 da 61.44 TB, con il J5060 a 26.9 µs, il 6600 ION a 30.6 µs, il 6550 ION a 30.7 µs e il P5336 da 122.88 TB a 31.2 µs. Il P5430 ha mantenuto questa posizione anche con carichi di lavoro più leggeri e di fascia media da 16K e 128K. All'estremità più pesante, la separazione avveniva nella direzione opposta: a 128K e 128 thread, il suo valore di 9.4 ms era il più alto del gruppo, conseguenza del calo di throughput sopra, e a 1M e 128 thread terminava intorno ai 47 ms, tra il 6600 ION a 54 ms e il P5336 122.88TB a 50 ms sul lato alto e il J5060, R6060, P5336 61.44TB e 6550 ION tra 39 ms e 45 ms al di sotto.
Benchmark di checkpointing DLIO
Per valutare le prestazioni reali degli SSD negli ambienti di addestramento dell'IA, abbiamo utilizzato lo strumento di benchmark Data and Learning Input/Output (DLIO). Sviluppato dall'Argonne National Laboratory, DLIO è specificamente progettato per testare i modelli di I/O nei carichi di lavoro di deep learning. Fornisce informazioni su come i sistemi di storage gestiscono sfide come il checkpointing, l'acquisizione dei dati e l'addestramento dei modelli. Il test è progettato in modo che ogni unità sia completamente popolata con checkpoint completi; gli SSD più grandi possono contenere un maggior numero di checkpoint. Durante l'addestramento di modelli di machine learning, i checkpoint sono essenziali per salvare periodicamente lo stato del modello, prevenendo la perdita di progressi durante interruzioni o blackout. Questa esigenza di storage richiede prestazioni di scrittura sostenute, soprattutto durante sessioni di addestramento prolungate. Abbiamo utilizzato la versione 2.0 del benchmark DLIO, rilasciata il 13 agosto 2024.
Per garantire che i nostri benchmark rispecchiassero scenari reali, abbiamo basato i nostri test sull'architettura del modello LLAMA 3.1 405B. Abbiamo implementato il checkpointing utilizzando torch.save() per acquisire i parametri del modello, gli stati dell'ottimizzatore e gli stati dei layer. La nostra configurazione simulava un sistema a otto GPU, implementando una strategia di parallelismo ibrido con parallelismo tensoriale a 4 vie e parallelismo pipeline a 2 vie distribuito tra le otto GPU. Questa configurazione ha prodotto dimensioni di checkpoint pari a 1,636 GB, rappresentative dei moderni requisiti di addestramento di modelli linguistici di grandi dimensioni.
Con una capacità di 1,636 GB ciascuno, il P5430 da 30.72 TB contiene 15 checkpoint per passaggio, rispetto ai 33 dei due dischi da 61.44 TB, ai 66 del P5336 da 122.88 TB, ai 68 dell'R6060 e ai 130 del 6600 ION. Il J5060 non faceva parte di questo gruppo. I risultati rappresentano il tempo medio di scrittura di un checkpoint su tre passaggi.
Al primo passaggio, il P5430 ha registrato una media di 526.03 secondi per checkpoint, terzo dietro all'R6060, che ha fatto registrare il primo passaggio più veloce del gruppo, e al 6550 ION con 484.30 secondi per checkpoint. Ha terminato appena davanti al P5336 da 122.88 TB con 530.75 secondi, al 6600 ION con 580.98 secondi e al P5336 da 61.44 TB con 662.68 secondi. Con 1,636 GB per checkpoint, il primo passaggio del P5430 si traduce in circa 3.1 GB/s, vicino al limite di scrittura FIO di 3,150 MB/s misurato.
Il secondo passaggio è iniziato con ogni unità già piena dal primo. La media del P5430 è aumentata del 27% a 666.85 secondi. L'R6060 ha quasi raddoppiato il suo tempo del primo passaggio per il secondo passaggio più lento del gruppo, il 6600 ION è aumentato del 60% a 926.70 secondi e il P5336 122.88TB è aumentato del 41% a 746.14 secondi, mentre il 6550 ION è salito del 18% a 570.23 secondi e il P5336 61.44TB è diventato leggermente più veloce a 640.71 secondi.
Le medie del terzo passaggio si sono spostate di meno del 5% rispetto al secondo passaggio su ogni drive. Il P5430 ha terminato a 677.89 secondi, con un aumento dell'1.7%, e si è piazzato nuovamente al terzo posto dietro al 6550 ION a 585.03 secondi e al P5336 61.44TB a 639.63 secondi. Si tratta di circa il 10% di tempo in meno per checkpoint rispetto al P5336 122.88TB a 757.31 secondi e circa il 30% in meno rispetto all'R6060 a 965.27 secondi e al 6600 ION a 968 secondi.
Dopo un primo checkpoint di 501.2 secondi, il P5430 si è mantenuto tra 526.2 e 528.4 secondi per gli altri 14 checkpoint del primo passaggio, con una differenza di 2.2 secondi; il P5336 122.88TB, il secondo più preciso, ha registrato tempi compresi tra 520.3 e 548.6 secondi durante il suo primo passaggio. Dal checkpoint 16 al checkpoint 45, il P5430 ha operato in un intervallo più ampio, tra 601.4 e 713.6 secondi, senza alcun incremento tra il secondo e il terzo passaggio. Il P5336 122.88TB ha seguito lo stesso schema a due livelli, con tempi compresi tra 661 e 848 secondi dopo il suo primo passaggio, mentre l'R6060 e il 6600 ION hanno terminato le loro prove nell'intervallo tra 878 e 1,034 secondi.
Conclusione
Il Solidigm D5-P5430 da 30.72 TB è un modello di tre anni fa con interfaccia Gen4 e i risultati GDSIO indicano che è invecchiato bene per la sua fascia di prezzo. Nelle letture dirette GPU di grandi blocchi ha raggiunto 3.8 GiB/s a 1 MB, circa il 90% di quanto ottenuto dalle unità QLC Gen4 da 61 TB e 122 TB e circa due terzi delle unità Gen5 R6060 e 6600 ION. Nelle scritture ha mantenuto o superato la sua velocità nominale di 3,000 MB/s da un singolo thread fino a 32 thread con un calo di circa il 10% a 128 thread, e il suo picco di 3.0 GiB/s ha superato quello del 6600 ION, del J5060 e del P5336 da 122.88 TB. La latenza single-thread di 27.8 µs in lettura e 26.0 µs in scrittura lo colloca tra i primi tre del gruppo in entrambe le categorie, e le sue IOPS di scrittura a 16K si attestano entro il 12% rispetto alle unità con capacità da due a otto volte superiore. I due ambiti in cui ha ceduto terreno sono quelli tipici di un'unità Gen4: i limiti di lettura a 128K e 1M, dove la coppia Gen5 ha dominato, e le scritture a 128K in coda profonda, dove si è stabilizzato a 1.7 GiB/s, allo stesso modo delle unità P5336.
In FIO, il P5430 si è posizionato al limite massimo della Gen4 ovunque il carico di lavoro fosse limitato dalla lettura, con 7,132.1 MB/s in lettura sequenziale a 128K, 7,125 MB/s in lettura casuale a 64K e 975.2K IOPS in lettura casuale a 4K, e ha scritto a una velocità costante di 3,150 MB/s in lettura sequenziale a 128K e casuale a 64K senza cali di prestazioni a qualsiasi profondità di coda. Il risultato della scrittura casuale a 4K è dove si distingue dalla categoria: un picco di 152.5K IOPS e 111.7K o superiore su ogni combinazione fino a 64 I/O in sospeso tranne uno, contro i picchi di 45.5K e 51.2K per i due dischi QLC da 122 TB e un 6600 ION che oscillavano tra 41K e 114K. Il P5430 utilizza un'unità di indirezione da 8 KB a questa capacità, contro i 16 KB del P5336 e del 6600 ION.
Nel test di checkpointing DLIO, il P5430 ha scritto il suo primo passaggio a circa 3.1 GB/s, vicino al suo limite di scrittura FIO, con una dispersione di 2.2 secondi sugli ultimi 14 checkpoint, e si è stabilizzato a 677.89 secondi per checkpoint da 1,636 GB al terzo passaggio. Questo lo ha posizionato al terzo posto nel gruppo, dietro al TLC 6550 ION e al P5336 da 61.44 TB, e ha impiegato circa il 10% di tempo in meno per checkpoint rispetto al P5336 da 122.88 TB e circa il 30% in meno rispetto all'R6060 e al 6600 ION. Le unità da 122 TB e 245 TB contengono da quattro a nove volte più checkpoint per riempimento, ma dopo il primo passaggio, la scrittura di ciascuna ha richiesto più tempo.
Sebbene la nostra recensione di questa unità sia stata un po' lenta, nel 2026 il P5430 si inserisce perfettamente nello slot QLC principale per cui Solidigm lo ha progettato: contenuti e livelli di oggetti con elevato utilizzo di lettura, data lake "caldi" che alimentano le GPU con blocchi di grandi dimensioni e carichi di lavoro virtualizzati o misti in cui l'unità di indirezione da 16 KB del P5336 non è la soluzione ideale. Il suo punto debole è lo stesso che si riscontra generalmente con i QLC di quarta generazione: un acquirente che assembla un nuovo sistema con i QLC di quinta generazione ottiene dal 62 al 96% in più di larghezza di banda di lettura sequenziale a 128 KB e da due a otto volte la capacità per slot rispetto alle unità più recenti, se questi sono i fattori determinanti nella scelta. Per tutti gli altri, il P5430 rimane un'unità da 30 TB valida, con la resistenza, la potenza e le prestazioni con blocchi di piccole dimensioni che le unità QLC più grandi non offrono.
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