DapuStore Haishen5 H5100 のような高性能 SSD は、AI や HPC などの高度なアプリケーションにとって不可欠です。

データはこれまで以上に価値が高まっており、高性能で信頼性が高く、エネルギー効率に優れたストレージ ソリューションの必要性が高まっています。DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD は、高度なテクノロジーと綿密なエンジニアリングにより、こうしたニーズに応えます。当社では、16 台の H5100 を動作させて、これらの最新の Gen5 SSD の速度と性能を検証しました。

DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD

H5100 は、DapuStor の Gen4 SSD を基盤として、ストレージ パフォーマンスの大幅な向上を実現しています。最新の Marvell Bravera PCIe Gen5 エンタープライズ コントローラー、KIOXIA BiCS8 3D TLC NAND、特注の DapuStor ファームウェアを活用したこのドライブは、Gen4 の同等製品と比較して 14,000 倍のスループットを提供します。最大 9,500 MB/秒のシーケンシャル読み取り速度と最大 5 MB/秒の書き込み速度を備えた Haishen5100 HXNUMX は、AI や HPC などの最新のワークロードにとって重要なデータ アクセス時間とレイテンシを大幅に削減します。

DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD

ランダム読み取りおよび書き込み IOPS はそれぞれ最大 2.8 万と 380 万に達し、4K ランダム読み取りレイテンシは 54 マイクロ秒未満、書き込みレイテンシは 8 マイクロ秒未満です。これらのパフォーマンス強化により、データ処理が高速化され、システムの応答性が向上し、より集中的なワークロードを処理できるようになるため、高速データ転送とストレージ効率が求められるアプリケーションに最適です。

現代のデータセンターやハイパースケーラーが直面しているのは、パフォーマンスの課題だけではありません。エネルギー効率もますます重要になっています。KIOXIA BiCS8 3D NAND と Marvell Bravera SC5 コントローラーを組み合わせることで、大容量と電力効率が実現します。BiCS8 の垂直スタッキング技術により、消費電力を抑えながら最大 32TB を実現できます。一方、Bravera SC5 の動的な電力管理と効率的なデータ処理により、最高のパフォーマンスと最小限のエネルギー消費が保証され、要求の厳しいエンタープライズ アプリケーションに最適です。

設計の柔軟性も重要です。新しいサーバーが U.2 から E3.S やハイパースケーラーに移行するにつれて、NVIDIA でさえ E1.S のアプリケーションをいくつか用意しており、SSD ベンダーはより幅広いフォーム ファクターをサポートする必要があります。H5100 では、DapuStor が Gen2 で従来の U.5 フォーム ファクターをサポートしていることに注目することが重要です。また、E3.84.S および E7.68.S EDFFF フォーム ファクターで 3 TB および 1 TB の容量のドライブもサポートしており、U.2 ドライブよりも密度と効率の面で多くの利点があります。

DapuStor H5100 のもう XNUMX つの興味深い点は、ファームウェアの設計です。ファームウェアを制御することで、DapuStor はドライブのすべてのコンポーネントの相互作用方法を簡単に統合できます。この利点は、より厳格な QoS から、Flexible Data Placement (FDP) などの高度な機能のサポートまで、さまざまな方法で実現されます。DapuStor は、標準フレームワーク以外の要件がある場合、特定のユース ケースに合わせてドライブのファームウェアをカスタマイズします。カスタマイズ可能な機能には、ファームウェアの調整、セキュリティ設定、パフォーマンス チューニング、電源管理構成などがあります。

H5100 SSD には、さまざまなワークロードにわたって一貫したパフォーマンスとデータの整合性を確保するための高度な Quality of Service (QoS) 機能が組み込まれています。これらの QoS 機能により、ドライブは I/O 操作を効果的に管理および優先順位付けし、要求の厳しい状況でも低レイテンシと高スループットを維持できます。

DapuStor H5100 の FDP テクノロジーは、ドライブ内のデータ管理を最適化します。データを異なる物理スペースに書き込むことができるため、FDP はパフォーマンス、耐久性、および全体的なストレージ効率を向上させます。この高度な機能により、書き込み増幅が軽減され、ドライブが混合ワークロードを効果的に処理する能力が向上します。現時点ではハイパースケーラーの世界でのみ見られる FDP ですが、OCP 内では大きな勢いを増しており、FDP が提供する固有の耐久性の利点により、より多くの主流アプリケーションで利用されるようになるのもそう遠くないでしょう。

DapuStor Haishen5 H5100 SSD 仕様

パフォーマンス結果

DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD の性能をより良く理解するために、Supermicro ストレージ サーバーで 16 台の 7.68TB ドライブをテストしました。Supermicro Storage A+ ASG-1115S-NE316R は、データ集約型アプリケーション向けの高性能 1U ラックマウント サーバーです。16 台のホットスワップ E3.S NVMe ドライブをサポートしているため、これらの SSD のテストに最適です。このサーバーは、単一の AMD EPYC 9634 84 コア CPU と 384GB の DDR5 ECC メモリを搭載しています。

DapuStor SSD を集約するために、Graid ソリューションを使用しました。Graid は書き込みパリティ計算作業を GPU にオフロードし、システム リソースを他のプロセスに解放します。PCIe Gen4/5 プラットフォームの場合、Graid は現在 NVIDIA A2000 GPU を使用しています。ほとんどのプラットフォームでは、アクティブ エア クーラー付きの標準のダブル幅カードで十分です。ただし、シングル幅スロットが 1 つあるこの Supermicro 2000U プラットフォームでは、Graid はソリューションを提供しています。薄いパッシブ クーラー付きの NVIDIA AXNUMX の修正バージョンがあり、エアフローのあるサーバー プラットフォームで使用できますが、厚い GPU のようなもののためのスペースはありません。

Graid を導入して、ストレージを大規模な RAID5 プールに集約し、16 TB の DapuStor Haishen7.68 H5 E5100.S SSD を 3 台組み合わせて 105 TB のボリュームを作成しました。Graid のボリュームのデフォルトのストライプ サイズは 4 KB です。JBOD フラッシュ パフォーマンスはより高いパフォーマンスを提供できますが、いずれかの SSD に障害が発生するとデータが完全に失われるリスクがあります。RAID ソリューションは、そのようなドライブ損失イベントから保護するため、このテスト シナリオにはより適した選択肢です。

大規模な HW RAID16 Graid グループに 5 台の DapuStor Haishen5100 H5 PCIe Gen5 SSD を配置し、ピーク帯域幅とピーク I/O テストを開始します。これはお客様にとって重要な考慮事項です。ドライブ障害が発生した場合にデータ損失を防ぐには、パリティ保護が不可欠です。ただし、システム パフォーマンスを制限する可能性のあるオーバーヘッドが多すぎることは避ける必要があります。

1MB のデータ転送サイズに焦点を絞ったピーク読み取り帯域幅を見ると、この RAID グループから驚異的な 205GB/秒が記録されました。これは、12.8 ドライブの RAID16 グループではドライブあたり 5GB/秒に相当します。シーケンシャル書き込みでは、合計 105GB/秒、または SSD あたり 6.6GB/秒を計測しました。これらは、SSD の仕様書に記載されている読み取り 14GB/秒、書き込み 8.8GB/秒の数値に近いものです。

We 4Kランダム転送速度を見る ピークスループットを測定する. 4K ランダム読み取りは 18.1M IOPS と 74.3GB/秒で最高となり、4K ランダム書き込みは 1.873M IOPS と 7.7GB/秒でした。

ピーク帯域幅やスループットを測定する際には静的読み取りまたは書き込みテストが重要ですが、幅広いブロック サイズにわたる混合 I/O パフォーマンスは、より従来の使用例におけるストレージのパフォーマンスを示します。

まず、4K ブロック サイズから始め、読み取り率を 70% から 90% の範囲で設定します。DapuStor Haishen70 H30 5 SSD RAID グループに 5100% 読み取り、16% 書き込みのランダム ワークロードを適用したところ、スループットは 4.173M IOPS と 17.1GB/s でした。これは、平均レイテンシをわずか 0.644ms に維持しながらのことです。読み取り比率を 80% に増やすと、スループットは 5.762M IOPS と 23.6GB/s に増加しました。読み取り比率を 90% にすると、パフォーマンスは 7.36M IOPS と 30.1GB/s まで上昇し続けました。

ブロック サイズを 8K に増やすと、従来のデータベースおよび OLTP ワークロードに近づきます。ここでも、16 Gen5 SSD HW RAID グループは、その驚異的なパフォーマンスで私たちを感動させ続けました。70% の読み取り混合で、2.956M IOPS または 24.3GB/秒を計測しました。80% の読み取り混合では、スループットは 4.024M IOPS に増加し、帯域幅は 33GB/秒に上昇しました。90% の読み取り混合では、5.939GB/秒で 48.7M IOPS という強力な数値を計測し、平均レイテンシはわずか 0.452ms でした。

16K ブロック サイズは、ランダム ワークロード テストで最高の結果を達成しました。GPU アクセラレーション HW RAID が 16 台の H5100 Gen5 SSD を RAID5 でまとめることで、プラットフォームの使用可能な帯域幅を増やすことができました。70% の読み取り混合から始めて、1.938 万 31.7 IOPS と 80GB/秒を測定しました。2.484% の読み取りでは、40.6 万 1 IOPS と 90GB/秒に増加し、平均レイテンシはわずか 3.63 ミリ秒に近づきました。59.4% の読み取りピークでは、ストレージ アレイは XNUMX 万 IOPS と XNUMXGB/秒の合計帯域幅を測定できました。これは、アレイにランダム I/O がアクセスしていることを考えると、驚くべき数字です。

まとめ：

DapuStore Haishen5 H5100 のような高性能 SSD は、高度なアプリケーションに不可欠です。人工知能や機械学習では、これらの SSD によってデータ処理が高速化され、より高速なモデル トレーニングとリアルタイム分析が可能になります。ビッグ データ分析では、迅速なデータ取得と分析が保証され、情報に基づいたビジネス上の意思決定をサポートします。高頻度取引では、必要な低レイテンシと高速トランザクションを提供します。さらに、Haishen5 H5100 E3.S は、効率的で信頼性の高い仮想化環境を維持するために不可欠な、仮想化とクラウド コンピューティングのための一貫性のある高速データ アクセスを提供します。ほぼすべてのユース ケースで、Gen5 SSD が提供する大幅なパフォーマンスと効率性の向上の恩恵を受けることができます。

当社のテストでは、H5100 SSD は高密度 1U サーバーで驚異的なパフォーマンスを発揮しました。これは、さまざまな高性能アプリケーションに対応する多目的ソリューションであり、企業が進化するデータ ストレージのニーズを満たすのに役立ちます。当社は、Graid SupremeRAID セットアップを使用して、GPU アクセラレーション HW RAID パフォーマンスに重点を置きました。これにより、JBOD または RAID16 構成のストレージ整合性を損なうことなく、このサーバーで 5 個の PCIe Gen0 SSD の強力なパフォーマンスを維持することができました。このセットアップでは、205MB の転送サイズで驚異的な 105GB/秒の読み取りと 1GB/秒の書き込みのシーケンシャル帯域幅などのハイライトが見られました。ランダム I/O パフォーマンスも強力で、18.1K 転送テストで印象的な 1.9M IOPS 読み取りと 4M IOPS 書き込みを測定しました。

インボックスのパフォーマンスと同じくらいエキサイティングなのは、ネットワーク全体でデータを共有できる可能性です。まだ初期段階ではありますが、この DapuStor セットアップと Broadcom 400GbE OCP NIC を試しています。1U ボックスにこれらの NIC を 80 つ搭載すると、約 XNUMXGB/秒の共有ストレージ パフォーマンスを実現できると予想しています。AI トレーニングやリアルタイムのデータ視覚化などのタスクでは、高速ネットワークと高速ストレージが GPU 使用率を最大化するための鍵となります。この素晴らしいプラットフォームでさらなる開発が進むことを期待しています。

DapuStor 製品ページ

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